隧道爆破标准药卷规格:外径φ32mm,装药净重150g,长度200mm。
此外,还有φ22mm,φ25mm,φ35mm,φ40mm等,长度为165~500mm,供选用。 (二)起爆传爆材料(系统) 1.导火索和火雷管
(1)导火索:药芯为黑火药,燃烧速度0.01~0.07m/s。 作用:传递火焰给火雷管,使火雷管爆炸。
(2)火雷管:由导火索喷出的火焰引爆的雷管。见图7—5。 优点:成本低,使用灵活,不受杂散电流的影响。
缺点:其火焰感度与机械感度均高,不安全,只有即发雷管。
火雷管分成十个等级,号数越大,起爆能力越强。工程上常用的是6号和8号雷管。
2.电雷管:由导电线传输电流使装在雷管中的电阻发热而爆炸。见图7—6。 分为即发电雷管和迟发电雷管两种。
迟发电雷管又称延期电雷管,有秒延期和毫秒延期之分。
秒延期电雷管:引爆通电后能延长一段以秒计的时间间隔,然后才爆炸。为七段,段数越大,延期时间越长。
毫秒延期电雷管:引爆通电后能延长一段以毫秒计的时间间隔,然后才爆炸。共有五个系列,其中第二系列在工程中最常用。
优点:火焰感度与机械感度低,安全性增加。
缺点:测电阻复杂,易受杂散电流的影响,爆破牵线麻烦。 3.塑料导爆管与非电雷管
(1)塑料导爆管:传递爆轰波给非电雷管,使之爆炸。 爆轰波在管内的传播速度为。
塑料导爆管常用火雷管起爆。 特点:
a.起爆敏感度好~一个火雷管足以激发管内爆轰波;
b.传播速度快~爆轰波波速约1600~2000m/s; c.耐火性能好~将其烧完也不能引爆它;
d.抗水性能好~水下80m,放置48h仍能正常起爆; e.抗电击性能好~可抗30KV的直流电; f.抗冲击性能好~一般的机械撞击不能引爆它; g.强度好~5至7公斤的拉力不会使管径变细;
h.对外界影响小~爆轰过后,管子依旧,只是由白色变为灰黑色。 i.安装简单,使用方便; k.价格便宜。
(2)非电雷管:配合塑料导爆管将炸药引爆。
有即发、秒延期和毫秒延期之分。隧道主要用毫秒延期,称为“非电毫秒雷管”。 毫秒延期国产共计20段,段位越高,延迟时间越长。
其结构见图7—7。与电雷管的主要区别在于不用电点火装置,而是由塑料导爆管传递的爆轰波引爆。 4.导爆索
作用:置于爆破孔眼之中,使孔眼中所有的柱状药卷同时起爆。
红色或红黄相间颜色,实心,爆速6800~7200m/s,本身需要雷管才能引爆。 分为普通导爆索和安全导爆索两种。
a.普通导爆索:普通导爆索在爆轰过程中火焰强烈,只能用于没有瓦斯的隧道中。 b.安全导爆索:加了消焰剂,用于有瓦斯的隧道中。
四、隧道内常用的爆破方法 (一)炮眼种类和作用 炮眼类型可分为如下三种。
1.掏槽眼:先行起爆,为后续爆破的炮眼创造临空面的炮眼。
如图7—8中的1号炮眼
2.辅助眼:位于掏槽炮眼与周边炮眼之间的炮眼称为辅助。
作用:扩大爆破,并为周边炮眼的爆破创造临空面。
如图7—8中的2号炮眼。
3.周边眼:沿隧道周边布置的炮眼称为周边眼。 作用:炸出设计轮廓。
按其所在位置不同,又可分为帮眼(3号眼)、顶眼(4号眼)和底眼(5号眼)。如图7—8中的3、4、5号炮眼。 (二)掏槽眼的形式
掏槽爆破质量的好坏,直接影响整个隧道爆破的成败。根据施工方法、开挖断面大小、围岩状况和凿岩机具的不同,可将掏槽方式分为斜眼掏槽和直眼掏槽。 1.斜眼掏槽
特征:炮眼与开挖面斜交。
它的种类很多,如锥形掏槽、爬眼掏槽、各种楔形掏槽、单斜式掏槽等等。 隧道中常用的是垂直楔形掏槽和锥形掏槽。
(1)垂直楔形掏槽(图7—8)。掏槽炮眼呈水平对称布置,爆破后将炸出楔形槽口。
(2)锥形掏槽(图7—9)。掏槽炮眼呈角锥形布置。根据掏槽炮眼数目的不同分为三角锥、四角锥及五角锥等。图7-9所示为四角锥掏槽。 优点:
由于能炸出漏斗,故碴石抛掷角度好,可以根据岩石的实际情况来决定掏槽眼数和角度,节省炸药,爆破效果好。 缺点:
打斜眼时,炮眼深度受到洞室尺寸的限制,不便深眼爆破,只能采用多层楔形掏槽,增加了钻眼难度。若多机作业,弄不好就打在了一起,因此也不便多机同时作业。 2.直眼掏槽
特征:炮眼与开挖面垂直。
优点:便于深眼爆破,可多机凿眼,进度快。 缺点:抛掷角度不佳,需增加炮眼的数量和炸药用量。
对掏槽眼本身来说,也有一个提高爆破效果的问题,特别是直眼,常采用中空眼,即钻直径为102mm的空眼,不装药,成为“临空孔”。其它炮眼直径约为35mm左右。 比较:
同样深的炮眼,斜眼的最小抵抗线比直眼的要小。 常用的直眼掏槽形式有:
(1)柱状掏槽(图7-10)。使爆破后能形成柱状槽口的掏槽爆破。 临空孔的空眼数目,视炮眼深度而定: a.孔眼深度小于3.0m时取一个;
b.孔眼深度为3.0~3.5m时,采用双临空孔; c.孔眼深度为3.5~5.0m时采用三个孔。
(2)螺旋形掏槽(图7-11)。中心眼为空眼,邻近空眼的装药眼与空眼之间距离逐渐加大,其联线呈螺旋形状。 爆破按1、2、3、4顺序起爆。 (三)炸药品种的选择、用量及其分配 1.炸药品种的选择 前已述,2#岩石硝铵炸药。
2.炸药的用量
药量不足,会出现炸不开、块度偏大、炮眼利用率低、轮廓线不整齐等现象; 药量过多,则会破坏围岩的稳定,抛碴分散影响装运,而且很不安全。 用药总量
的计算公式为:
(7-1) 式中:
—一个爆破循环的总药量,kg;
——爆破单位体积岩石的炸药平均消耗量,简称炸药的单耗量,kg/m3;
——一个爆破循环的掘进进尺,m; ——开挖断面的面积,m2。
3.炸药单耗量值的确定
值主要受岩石的抗爆破性、断面进尺比槽效果等因素的影响。
一般而言,岩石的完整性系数
值越大,值越大,断面进尺比
越大,则值
、临空面的数目、炮眼布置形式,掏
越小;临空面越多,值越小,炮眼布置不当或掏槽效果不佳,值会增大。隧道爆破中实际采用的值通常在0.7~2.5kg/m3之间。 4.炸药量的分配
总的炸药量应分配到各个炮孔中去。由于各种炮眼的作用及受到的岩石夹制情况不同,装药数量亦不相同。通常按装药系数
进行分配,
值可参考表7-6。
表7-6 装药系数值
围岩级别 Ⅳ、Ⅴ Ⅲ Ⅱ Ⅰ