《第二节钻孔爆破开挖法ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二节钻孔爆破开挖法ppt课件.ppt（27页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、2023/1/11,1,第二节 钻孔爆破开挖法,钻孔爆破法是地下建筑物施工中常用的开挖方法，其主要施工顺序是钻孔、装药爆破、出碴及相应的辅助工作。,2023/1/11,2,一、钻孔爆破设计,钻孔爆破设计的主要任务是：确定开挖断面的炮孔布置，即各类炮孔的位置、方向和深度；确保各类炮孔的装药量、装药结构及堵孔方式；确定各类炮孔的起爆方法和起爆顺序。1.炮孔类型及布置(1）掏槽炮孔 掏槽孔的主要作用是增加临空面，以提高爆破效果，常布置于开挖断面的中部。根据炮孔布置的形状和方向，又可分为斜孔掏槽及垂直掏槽。1）斜孔掏槽 斜孔掏槽又分为楔形掏槽和锥形掏槽。楔形掏槽是由数对对称的相向倾斜的炮孔组成,适用于
2、各种坚固程度的岩石。锥形掏槽：三角锥形，正锥形和圆锥形。孔数36个。,2023/1/11,3,光面爆破洞挖布置图,光面爆破洞挖布置图12号孔掏槽孔；38号孔崩落孔；912号孔周边孔,2023/1/11,4,斜眼掏槽,斜眼掏槽,2023/1/11,5,2）垂直掏槽,特点：掏槽炮孔与工作面垂直布置,钻孔作业和深度不受工作面大小限制,便于钻孔自动化,容易达到要求的循环进尺。直眼掏槽种类和炮孔布置形式：隔河岩电站引水隧洞开挖槽孔布置三峡矛坪溪泄水隧洞、天生桥一级引水隧洞、广蓄引水隧洞、江垭导流隧洞均采用直眼掏槽方式开挖爆破。,2023/1/11,6,2）垂直掏槽,部分工程垂直掏槽主要参数,2023/1
3、/11,7,直眼掏槽,2023/1/11,8,（2）崩落炮孔,崩落炮孔的主要作用是爆落岩体，为周边炮孔的爆破创造有利条件。布置：崩落炮孔大致均匀地分布在掏槽外围。炮孔垂直于工作面，炮孔深度应在同一平面，以保证工作面平整。主要是确定炮孔间距和最小抵抗线。炮孔间距由岩体硬度和岩碴块度来确定，一般间距为：软石100120cm；中硬石80100cm；坚硬石6080cm；特硬石5060cm。,2023/1/11,9,（3）周边炮孔,目的：控制开挖断面轮廓的炮孔，称为周边炮孔，也称为轮廓边线炮孔。要求：为了保证开挖面的规格，每个角上要布置角孔。周边孔中的底孔，考虑到底部岩石上抬的夹制影响和工作面翻碴的作用
4、，应将底孔间距适当加密或适当加大装药量。周边孔的孔口应距开挖断面设计边线1020cm，以利于钻孔作业。钻孔时应控制孔的倾斜角度和深度，使孔底落在同一平面上。孔底距设计边界的距离，视岩石的硬度而确定，中硬岩石，孔底可达到设计边界；软石，孔底在设计边界内10cm；坚硬岩石以上，孔底应超出设计边界1015cm。,2023/1/11,10,部分工程光面爆破参数值,2023/1/11,11,2.炮孔数目,掘进工作面上炮孔数量和装药量，受岩层性质、炸药性能、爆破时自由面状况、炮孔大小和深度、装药方式、工作面的形状、大小和岩渣的块度等多种因素的影响.方法（1）采用类比法或经验公式法，确定钻孔深度。大中断面类
5、围岩条件下，钻孔深度为34.5m，类围岩条件下钻孔深度为23m.（2）初步确定单位耗药量。（3）计算每一循环总药量。（4）计算炮孔数量。（5）计算不同炮孔装药量：周边孔按线密度计算，掏槽孔为崩落孔的1.151.35倍。（6）经过23次实验，通过调整即可得出较为合适的设计爆破参数。初步计算时，可应用装药量平衡原理计算炮孔数量。W=（0.50.8）B,2023/1/11,12,2.炮孔数目,N一次掘进循环中开挖面上的炮孔总数；Q一次爆破的炸药用量kg；W炮孔深度，m；单个炮孔每米装药量，kg/m；药卷直径cm。炸药密度kg/cm3；装药压紧系数，通常对硝铵炸药=1.0，对硝化甘油炸药=1.2；炮孔
6、的装药系数，见表6-2所示。炮孔深度m；开挖断面宽度m；单位耗药量kg/m3，见表6-3所示；开挖断面面积m2。,2023/1/11,13,3.炮孔深度,炮孔深度应根据开挖断面的大小，岩层性质、掏槽型式、钻机型式和掘进循环作业时间进行选择。炮孔深度为隧洞开挖断面宽度的0.50.85倍，同时还应与循环作业时间相协调。W=（T）T=t1+Nt2+t3+t4+t5 t1=NW/m t4=WS/p T一个循环作业内各工序所需时间的总和，钻孔与装岩出渣平行作业系数，用手提钻机时=0.30.5，不平行作业时=1.0t1开挖面上的钻孔时间，hN开挖面上的炮孔总数；,2023/1/11,14,3.炮孔深度,W
7、炮孔深度，m;一台钻机的钻孔速度，m/h;m同时工作的钻机台数；t2 每个炮孔的装月时间；h;t3爆破后通风散烟时间，h;t4出渣时间，h;S开挖断面面积，m2炮孔利用系数，一般为0.80.9；p 装岩出渣生产率，m3/h按实方计算；t5准备工作与交接班时间,h;,2023/1/11,15,部分工程爆破参数表,2023/1/11,16,二、钻孔爆破开挖轮廓的控制,光面爆破常用爆破参数值,2023/1/11,17,三、钻孔爆破循环作业,每掘进一次，主要工序有钻孔准备、钻孔、装药、爆破、通风排烟、安全检查、出碴、延长运输线路和风水电管线等。掘进一次的工序组合，称为循环作业。常采用的循环时间为4、6
8、、8、12h。当围岩稳定性较好，有钻架台车或多臂钻车钻孔，短臂挖掘进机或装载机配自卸汽车出碴时，宜采用深孔少循环的方式，以节省辅助工作的时间。若围岩的稳定性较差，用风钻钻孔、斗车或矿车出碴，宜采用浅孔多循环的方式,以保证围岩稳定。确定循环进尺时，通常是根据围岩条件、钻孔出碴设备的能力，初步选定掘进深度，计算钻孔、装药爆破、出碴、临时支护等工序的时间，然后按班或日循环次数为整数的原则，再修改初选进尺，直到满足正常班次的循环作业。,2023/1/11,18,示例,鲁布革水电站引水隧洞D段全长2589m，开挖直径8.8m，底坡0.032。岩层为厚层白云岩和白云质灰岩,完整性好,偶有团块状灰岩与泥质薄
9、层出现,节理断层较不发育,地下水位线位于洞底高程以下。采用全断面钻爆法施工,其施工方案简述如下。（1）施工设备 测量放线与布孔用激光发生器;钻孔用2台JCH310C型全液压三臂凿岩台车;通风用1台PF100SW37型隧洞轴流式送风机;清撬危石及清底用1台斗容量为0.34m3的UH04型液压反向铲;装碴用1台斗容量为3.1m3的966D型侧翻式轮胎装载机;出碴用46辆12t自卸汽车。（2）钻爆施工参数 设计开挖断面60.82m2,钻孔139个，钻孔直径100mm和45mm，钻孔深度3.3m，循环进尺3.0m，炮孔密度2.29个/m2，爆破效率89.8，平均单位耗药量1.65kg/m3，平均单位耗
10、雷管量0.79个/m3，每天三个循环，施工总人数62人。（3）循环作业,2023/1/11,19,循环作业,2023/1/11,20,1.钻爆作业,钻孔爆破的质量，对平洞的开挖规格、爆破效率和施工安全影响极大，因此，钻爆作业应保证钻爆设计的要求。钻孔作业所花时间约占循环时间的1/41/2。风钻可分为手持式、柱架式和气腿式。凿岩台车有窄轨式台车、履带式或轮胎式多臂台车。适用于围岩稳定性较好的中、大断面平洞。,风动凿岩机,2023/1/11,21,1.钻爆作业,钻孔时应控制孔位、孔深和孔的斜度。掏槽孔和周边孔的孔位偏差应不大于50mm，其他炮孔则不得超过100mm；掏槽孔的深度应比崩落孔深1020
11、cm，其它炮孔的孔底应落在设计规定的平面上；周边孔的最大斜度值应小于20cm，以控制径向超挖过大。钻孔前准备工作有：工作面的清理、测量放线布孔、风水电管线的延长以及钻机检查，一旦进入钻孔作业，应连续运转，直到钻孔结束。,凿岩台车（实腹、轮行）,2023/1/11,22,2.出碴运输,出碴运输是平洞开挖中最费时费力的工作，一般约占循环时间的1/31/2，同钻孔作业一样，是控制掘进速度的关键。工作：合理选择配套的装碴运输设备和数量；规划好洞内外运输线路和弃碴场地；制定可靠的施工组织措施和安全运行措施。（1）架漏斗装碴，机车牵引斗车出碴 此种方式适用于围岩稳定性较好、机械设备较低的平洞。,棚架漏斗装
12、碴1、2、3、4、5、开挖顺序,2023/1/11,23,（2）装岩机装碴，机车牵引斗车或矿车出碴,适用于围岩稳定的小断面平洞、施工支洞、导洞。常用的三种调车方式。采用浮放道岔，可缩短调车 距离，使装岩机更接近工作 面而加快了装碴速度。线路 要求和行车规划。,（a）浮放道岔双线调车；（b）菱形渡线钣双线调车（c）皮带运输机分料双线调车 1装岩机；2正在装载的矿车；3已装满待运的矿车；4等待装载的空车；5浮放道岔或菱形渡线钣；6皮带运输机,2023/1/11,24,（3）装载机或挖掘机装车，自卸汽车出碴,适用于中、大断面全断面开挖的平洞。,装载机及出碴示意图（a）履带式装载机；（b）轮胎式装载机
13、；（c）装载机配自卸汽车,2023/1/11,25,3.临时支护,临时支护的形式可分为传统的构架式支撑和锚喷支护两类。喷混凝土和锚杆支护是一种临时性和永久性结合的支护形式，应优先采用。构架式支撑的结构形式有门框形和拱形两种 门框形木支撑适用于支洞的临时支撑,门框形木支撑（a）横剖面；（b）纵剖面1顶梁；2立柱；3底梁；4纵向撑木5垫木；6顶衬板；7侧衬板,2023/1/11,26,拱形钢支撑,木支撑具有重量轻，架立拆除方便，损坏前有显著变形，能提供预先警告等优点,适用于断面不大的导洞或施工支洞。钢支撑具有强度高、耐久性好、占空间小，能多次使用等优点，适用于木支撑难以承受或支撑不能拆除必须留在衬砌层内的洞室。预制混凝土或钢筋混凝土支撑，具有刚性大、耐久性好、占空 间小等优点，但重量大、运输 不便，适用于木支撑难以承受，有机械安装或支撑必须留在衬 砌层内的洞室。,钢拱支撑半截面（有立柱）；半截面（无立柱）1垫木；2纵向拉杆；3衬板；4工字托梁；5立柱；6楔块,2023/1/11,27,广蓄电站二期尾水洞口纵剖面图,
