[发明专利]一种用于暗挖隧道减振爆破的孔外微差联网施工方法

权利要求书

1.一种用于暗挖隧道减振爆破的孔外微差联网施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：获取炮孔参数，炮孔参数包括炮孔类型、炮孔位置、炮孔数量、炮孔深度和单孔装药量；

步骤1.1，根据岩性确定开挖断面的介质系数K和衰减系数α，介质系数K1-K3的取值范围为50～150、150～250、250～350、衰减系数α₁-α₃的取值范围为1.3～1.5、1.5～1.8、1.8～2.0；

步骤1.2，根据保护对象确定装药中心到被保护的建筑物的距离R和质点振动速度V，装药中心到被保护的建筑物的距离R的取值范围不低于25m，质点振动速度V的取值范围为0.1～30cm/s；

步骤1.3，根据以下萨氏公式(1)，计算单段最大起爆药量Qmax：

V＝K(Q^1/3/R)^α……(1)，

由以上公式(1)得到以下计算单段最大起爆药量：

Qmax＝R³(V/K)^3/α……(2)，

其中：R为保护的建筑物的距离，K、α分别为开挖断面的介质系数和衰减系数；

步骤1.4，根据开挖现场的围岩等级，确定循环开挖爆破进尺H，其中围岩等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，循环开挖爆破进尺H1-H4按照围岩等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的取值依次为0.75m、1.50m、2.25m、3.0m；

步骤1.5，根据开挖现场的围岩等级，确定炮孔利用率m，炮孔利用率m1-m4的取值依次为Ⅰ～Ⅱ为85％，Ⅱ～Ⅲ为90％，Ⅲ～Ⅳ为95％，其中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表围岩等级；

步骤1.6，根据炮孔利用率m、循环开挖爆破进尺H,按照如下公式(3)计算炮孔深度h：

h＝m/H……(3)，

步骤1.7，根据开挖现场的围岩等级，确定装药系数x，装药系数x₁-x₄的取值依次为0.4、0.45、0.50、0.60；

步骤1.8，根据装药系数x、炮孔深度h，按照如下公式(4)计算单孔装药量q：

q＝χ*h；……(4)，

步骤1.9，获取炮孔数量N、炮孔位置和炮孔类型；

步骤1.91，根据单位炸药消耗量d、开挖断面面积s、装药系数x、每米药卷的炸药质量y,按照如下公式(5)计算炮孔数量N：

N＝(ds)/(xy)……(5)，

其中，根据药卷直径不同，每米药卷的炸药质量y的取值范围为0.78～1.90kg/m，根据岩性的不同，单位炸药消耗量d的取值范围为1.2～2.4kg/m³；

步骤1.92，炮孔位置为：掏槽孔设置在开挖断面中下部，周边孔沿隧道轮廓布设在开挖断面上，辅助孔设置在周边孔与掏槽孔之间的开挖断面上，底板孔设置在开挖断面底部；

步骤1.93，炮孔类型为：掏槽孔(1)、辅助孔(3)、周边孔(4)和底板孔(5)；

步骤2：根据炮孔参数中的炮孔类型、炮孔位置、炮孔数量、炮孔深度在开挖断面上开设炮孔；

步骤3：根据炮孔参数中的最大起爆药量Qmax、单孔装药量q和炮孔数量N计算联网参数，联网参数包括分段数量和单段最大炮孔孔数；

步骤3.1，根据最大起爆药量Qmax、单孔装药量q，按照如下公式(6)计算单段最大炮孔孔数n：

n＝Qmax/q……(6)，

步骤3.2，根据炮孔数量N和单段最大炮孔孔数n，按照如下公式(7)计算分段数量w：

w＝N/n……(7)；

步骤4：爆破联网施工，根据所述联网参数布设引爆雷管，引爆雷管包括孔内引爆雷管(6)和孔外引爆雷管(7)，孔内引爆雷管(6)的段别大于孔外引爆雷管(7)的段别，多个所述分段中任意相邻的两个所述分段通过一个孔外引爆雷管(7)串联，每个所述分段包括多个炮孔(10)和多个孔内引爆雷管(6)，所述炮孔(10)内设有多节乳化炸药(13)，孔内引爆雷管(6)的第一端反向插入多节乳化炸药(13)中靠近所述炮孔(10)底部的一节乳化炸药(13)中，且装设多节乳化炸药(13)的方式包括连续不耦合或间断不耦合，所述炮孔(10)采用楔形掏槽的方式设置，所述多个炮孔(10)中的每个所述炮孔(10)均与多个孔内引爆雷管(6)中的一个孔内引爆雷管(6)的第一端连接，每个所述分段包括的多个孔内引爆雷管(6)中的每个孔内引爆雷管(6)的第二端通过一个孔外引爆雷管(7)并联，开挖断面上设有防护孔(9)，所述防护孔(9)设置在每个所述分段包括的多个孔内引爆雷管(6)与一个孔外引爆雷管(7)的连接节点(8)对应的开挖断面上，连接节点(8)设于所述防护孔(9)内；

步骤5：爆破施工；

步骤6：清理爆破现场；

步骤7：重复步骤1至6，直到隧道开挖完成。