CN104819670B - 预钻中孔竖井开挖爆破方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预钻中孔竖井开挖爆破方法，包括以下步骤：a、在爆破区域钻孔，用砂子回填中孔后，按照中央空孔直眼掏槽式要求钻出一次爆破掏槽孔、一次爆破辅助孔和一次爆破周边孔；b、装入炸药；d、起爆炸药；e、钻出二次爆破辅助孔和二次爆破周边孔；f、装入炸药；g、起爆炸药；h、向井下进行通风，将有害气体完全排出；f、重复步骤a至步骤h，分层进行爆破，直至设计标高。本发明采用两次爆破成型的钻爆法施工，中央空孔能为围岩增加临空面，达到最佳爆破效果，有利于控制爆破震速，不仅具有更高的安全性、传爆可靠度，同时能够标准的完成竖井爆破要求。

Description

预钻中孔竖井开挖爆破方法

技术领域

本发明特别涉及一种预钻中孔竖井开挖爆破方法。

背景技术

隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。目前在中国水利、水电、交通、矿山、市政等隧道工程中应用较多的是TBM施工方法。TBM是指全断面隧道掘进机，掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工。在进行区间TBM施工之前，需要完成TBM竖井的开挖支护，再完成前导洞和后配套盲洞的钻爆开挖，在盲洞和前导洞衬砌的同时，进行竖井的结构衬砌，完成竖井井口部分的回填后，衬砌结构达到设计强度，进行TBM设备的吊装和调试，在竖井大里程端安装反力架进行始发。

钻爆开挖，即是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包，发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术。但是针对竖井深度和空高较大的情况，普通的钻爆法无法达成竖井钻爆要求。

因此本领域技术人员致力于开发一种针对较大深度和空高的竖井的开挖爆破方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种针对较大深度和空高的竖井的开挖爆破方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种预钻中孔竖井开挖爆破方法，其特征是包括以下步骤：

a、在爆破区域钻孔，用砂子回填中孔后，按照中央空孔直眼掏槽式要求钻出一次爆破掏槽孔，在一次爆破掏槽孔外圈按照分段式结构钻出一次爆破辅助孔，在一次爆破辅助孔外圈钻出一次爆破周边孔；

b、在一次爆破掏槽孔、一次爆破辅助孔和一次爆破周边孔内装入炸药；

c、对竖井进行全断面覆盖后起爆炸药；

d、在爆破区域再次钻孔，按照分段式结构钻出二次爆破辅助孔，在二次爆破辅助孔外圈钻出二次爆破周边孔；

e、在二次爆破辅助孔和二次爆破周边孔内装入炸药；

f、对竖井进行全断面覆盖后起爆炸药；

g、起爆后向井下进行通风，将有害气体完全排出；

h、重复步骤a至步骤g，分层进行爆破，直至设计标高。

采用上述爆破方法，通过二次爆破来提高了钻挖爆破的性能，通过回填的砂子来减小爆炸时的冲击，从而达到竖井的要求，并且用中央空孔直眼掏槽式要求钻出一次爆破掏槽孔，在一次爆破掏槽孔外圈按照分段式结构钻出一次爆破辅助孔能够实现多机凿岩、钻眼机械化和深眼爆破，为加快掘进速度提供有利条件。一次爆破掏槽孔和一次爆破辅助孔内的炸药为连续耦合装药结构，这种装药结构能够最大幅度利用炸药性能。而一次爆破周边孔内的炸药为间隔不耦合装药结构，这种装药结构爆炸时，爆轰波通过空气介质传播到孔壁岩石中，空气间隙犹如气垫一样，可将爆轰初始阶段的气体产物能量储存起来，削弱了作用于炮孔的初始压力峰值，而后受压气垫又将大量储存的能量释放出做功，延长了爆轰气体产物作用的时间，改善了爆破效果。

一次爆破掏槽孔、一次爆破辅助孔和二次爆破辅助孔内的炸药为连续耦合装药结构，一次爆破周边孔和二次爆破周边孔内的炸药为间隔不耦合装药结构，一次爆破周边孔和二次爆破周边孔内的炸药采用竹片绑扎固定，一次爆破周边孔和二次爆破周边孔内的炸药之间采用导爆索连接引爆。

较佳的，为了保证起爆质量，步骤的c和步骤f中的起爆方式采用电雷管引爆非电毫秒雷管的导爆管起爆，所述电雷管和非电毫秒雷管的导爆管均采用双发结构。

较佳的，步骤a中，设置有4个一次爆破掏槽孔，4个一次爆破掏槽孔包围成2*2的方形，一次爆破掏槽孔内的非电毫秒雷管簇联在一起；

一次爆破辅助孔包括16个第一段一次爆破辅助孔、17个第二段一次爆破辅助孔、6个第三段一次爆破辅助孔和36个第四段一次爆破辅助孔；16个第一段一次爆破辅助孔围成5*5的方形包围在一次爆破掏槽孔外，第一段一次爆破辅助孔内的非电毫秒雷管簇联在一起；17个第二段一次爆破辅助孔围在一次爆破掏槽孔的左侧、前侧和右侧，第二段一次爆破辅助孔内的非电毫秒雷管簇联在一起；6个第三段一次爆破辅助孔前后排成一列设置在第二段一次爆破辅助孔右侧，第三段一次爆破辅助孔内的非电毫秒雷管簇联在一起；36个第四段一次爆破辅助孔排列成6行6列设置在第二段一次爆破辅助孔左侧，每列第四段一次爆破辅助孔内的非电毫秒雷管簇联在一起；

一次爆破周边孔设置在第四段一次爆破辅助孔的左侧、前侧和后侧，一次爆破周边孔内的非电毫秒雷管簇联在一起。采用簇联起爆网络提供了更高的安全性和传爆可靠度。

较佳的，步骤d中，二次爆破辅助孔排列成5行14列，每行二次爆破辅助孔内的非电毫秒雷管簇联在一起；二次爆破周边孔设置在二次爆破辅助孔的左侧、后侧和右侧，二次爆破周边孔内的非电毫秒雷管簇联在一起。

较佳的，为了防止聚能流或雷管飞片冲断导爆管造成拒爆现象，所述非电毫秒雷管绑扎时将导爆管均匀紧密的包裹在雷管周围，并长出雷管10cm，雷管与导爆管用胶布紧密绑扎好。

本发明的有益效果是：本发明采用两次爆破成型的钻爆法施工，中央空孔能为围岩增加临空面，达到最佳爆破效果，有利于控制爆破震速，不仅具有更高的安全性、传爆可靠度，同时能够标准的完成竖井爆破要求。

附图说明

图1是本发明步骤a的爆破起爆网络示意图。

图2是本发明步骤d的爆破起爆网络示意图。

图3是一次爆破掏槽孔、一次爆破辅助孔和二次爆破辅助孔的装药结构示意图。

图4是一次爆破周边孔和二次爆破周边孔的装药结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例包括以下步骤：

a、在爆破区域钻孔，用砂子回填中孔后，按照中央空孔直眼掏槽式要求钻出4个一次爆破掏槽孔1，4个一次爆破掏槽孔1，4个一次爆破掏槽孔1包围成2*2的方形，一次爆破掏槽孔1内的非电毫秒雷管8簇联在一起；

在一次爆破掏槽孔1外圈按照分段式结构钻出16个第一段一次爆破辅助孔2a、17个第二段一次爆破辅助孔2b、6个第三段一次爆破辅助孔2c和36个第四段一次爆破辅助孔2d；16个第一段一次爆破辅助孔2a围成5*5的方形包围在一次爆破掏槽孔1外，第一段一次爆破辅助孔2a内的非电毫秒雷管8簇联在一起；17个第二段一次爆破辅助孔2b围在一次爆破掏槽孔1的左侧、前侧和右侧，第二段一次爆破辅助孔2b内的非电毫秒雷管8簇联在一起；6个第三段一次爆破辅助孔2c前后排成一列设置在第二段一次爆破辅助孔2b右侧，第三段一次爆破辅助孔2c内的非电毫秒雷管8簇联在一起；36个第四段一次爆破辅助孔2d排列成6行6列设置在第二段一次爆破辅助孔2b左侧，每列第四段一次爆破辅助孔2d内的非电毫秒雷管8簇联在一起；

在一次爆破辅助孔2外圈钻出一次爆破周边孔3，一次爆破周边孔3设置在第四段一次爆破辅助孔2d的左侧、前侧和后侧，一次爆破周边孔3内的非电毫秒雷管8簇联在一起。

b、在一次爆破掏槽孔1、一次爆破辅助孔2和一次爆破周边孔3内装入炸药4，一次爆破掏槽孔1和一次爆破辅助孔内的炸药4为连续耦合装药结构，一次爆破周边孔3内的炸药4为间隔不耦合装药结构，一次爆破周边孔3内的炸药4采用竹片绑扎固定，一次爆破周边孔3内的炸药4之间采用导爆索连接引爆。

c、对竖井进行全断面覆盖后，采用电雷管7引爆非电毫秒雷管8的导爆管起爆，该电雷管7和非电毫秒雷管8的导爆管均采用双发结构。

d、在爆破区域再次钻孔，按照分段式结构钻出二次爆破辅助孔5，二次爆破辅助孔5排列成5行14列，每行二次爆破辅助孔5内的非电毫秒雷管8簇联在一起；在二次爆破辅助孔5外圈钻出二次爆破周边孔，二次爆破周边孔6设置在二次爆破辅助孔5的左侧、后侧和右侧，二次爆破周边孔6内的非电毫秒雷管8簇联在一起。

e、在二次爆破辅助孔5和二次爆破周边孔6内装入炸药4，二次爆破辅助孔5为连续耦合装药结构，二次爆破周边孔6内的炸药4为间隔不耦合装药结构，二次爆破周边孔6内的炸药4采用竹片绑扎固定，二次爆破周边孔6内的炸药4之间采用导爆索9连接引爆。

f、对竖井进行全断面覆盖后，采用电雷管7引爆非电毫秒雷管8的导爆管起爆，该电雷管7和非电毫秒雷管8的导爆管均采用双发结构。

g、起爆后向井下进行通风，将有害气体完全排出。

h、重复步骤a至步骤g，分层进行爆破，直至设计标高。

所述非电毫秒雷管8绑扎时将导爆管均匀紧密的包裹在雷管周围，并长出雷管10cm，雷管与导爆管用胶布紧密绑扎好。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种预钻中孔竖井开挖爆破方法，其特征是包括以下步骤：

a、在爆破区域钻孔，用砂子回填中孔后，按照中央空孔直眼掏槽式要求钻出一次爆破掏槽孔(1)，在一次爆破掏槽孔(1)外圈按照分段式结构钻出一次爆破辅助孔，在一次爆破辅助孔外圈钻出一次爆破周边孔(3)；

b、在一次爆破掏槽孔(1)、一次爆破辅助孔和一次爆破周边孔(3)内装入炸药(4)；

c、对竖井进行全断面覆盖后起爆炸药；

d、在爆破区域再次钻孔，按照分段式结构钻出二次爆破辅助孔(5)，在二次爆破辅助孔(5)外圈钻出二次爆破周边孔(6)；

e、在二次爆破辅助孔(5)和二次爆破周边孔(6)内装入炸药(4)；

f、对竖井进行全断面覆盖后起爆炸药；

g、起爆后向井下进行通风，将有害气体完全排出；

h、重复步骤a至步骤g，分层进行爆破，直至设计标高。

2.如权利要求1所述的预钻中孔竖井开挖爆破方法，其特征是：一次爆破掏槽孔(1)、一次爆破辅助孔和二次爆破辅助孔(5)内的炸药(4)为连续耦合装药结构，一次爆破周边孔(3)和二次爆破周边孔(6)内的炸药(4)为间隔不耦合装药结构，一次爆破周边孔(3)和二次爆破周边孔(6)内的炸药(4)采用竹片绑扎固定，一次爆破周边孔(3)和二次爆破周边孔(6)内的炸药(4)之间采用导爆索(9)连接引爆。

3.如权利要求1或2所述的预钻中孔竖井开挖爆破方法，其特征是：步骤c和步骤f中的起爆方式采用电雷管(7)引爆非电毫秒雷管(8)的导爆管起爆，所述电雷管(7)和非电毫秒雷管(8)的导爆管均采用双发结构。

4.如权利要求3所述的预钻中孔竖井开挖爆破方法，其特征是：步骤a中，设置有4个一次爆破掏槽孔(1)，4个一次爆破掏槽孔(1)包围成2*2的方形，一次爆破掏槽孔(1)内的非电毫秒雷管(8)簇联在一起；

一次爆破辅助孔包括16个第一段一次爆破辅助孔(2a)、17个第二段一次爆破辅助孔(2b)、6个第三段一次爆破辅助孔(2c)和36个第四段一次爆破辅助孔(2d)；16个第一段一次爆破辅助孔(2a)围成5*5的方形包围在一次爆破掏槽孔(1)外，第一段一次爆破辅助孔(2a)内的非电毫秒雷管(8)簇联在一起；17个第二段一次爆破辅助孔(2b)围在一次爆破掏槽孔(1)的左侧、前侧和右侧，第二段一次爆破辅助孔(2b)内的非电毫秒雷管(8)簇联在一起；6个第三段一次爆破辅助孔(2c)前后排成一列设置在第二段一次爆破辅助孔(2b)右侧，第三段一次爆破辅助孔(2c)内的非电毫秒雷管(8)簇联在一起；36个第四段一次爆破辅助孔(2d)排列成6行6列设置在第二段一次爆破辅助孔(2b)左侧，每列第四段一次爆破辅助孔(2d)内的非电毫秒雷管(8)簇联在一起；

一次爆破周边孔(3)设置在第四段一次爆破辅助孔(2d)的左侧、前侧和后侧，一次爆破周边孔(3)内的非电毫秒雷管(8)簇联在一起。

5.如权利要求3所述的预钻中孔竖井开挖爆破方法，其特征是：步骤d中，二次爆破辅助孔(5)排列成5行14列，每行二次爆破辅助孔(5)内的非电毫秒雷管(8)簇联在一起；二次爆破周边孔(6)设置在二次爆破辅助孔(5)的左侧、后侧和右侧，二次爆破周边孔(6)内的非电毫秒雷管(8)簇联在一起。

6.如权利要求3所述的预钻中孔竖井开挖爆破方法，其特征是：所述非电毫秒雷管(8)绑扎时将导爆管均匀紧密的包裹在雷管周围，并长出雷管10cm，雷管与导爆管用胶布紧密绑扎好。