[发明专利]一种硬岩隧道岩爆的主动防治方法

说明书

本发明公开了一种硬岩隧道岩爆的主动防治方法，涉及地下工程中释放岩爆地段围岩地应力技术领域，解决现有通过爆破主动控制岩爆的方法无法判断高地应力区准确位置及范围，无法判别围岩结构面准确位置，爆破准确性差、效率不高，以及不能保证施工安全的问题。本发明采用的技术方案是：利用隧道超前地质预报、施工预应力释放爆破孔、钻孔电视、围岩结构面串联式延时预裂爆破、孔内高压注水的方法，根据隧道围岩结构面特征，有针对性地综合运用上述方法增加围岩结构面张开度；同时增加结构面延伸长度，降低围岩完整程度，使围岩高地应力由此得以释放，降低或消除了岩爆能量，提高了岩爆预防准确性和效率，确保施工安全。

技术领域

本发明涉及地下工程中释放岩爆地段围岩地应力技术领域，具体是一种硬岩隧道岩爆的主动防治方法。

背景技术

现行规范、标准中没有详细具体的通过地质预报、超前应力释放孔、钻孔电视、孔内串联式延时预裂爆破、孔内高压注水综合利用方法来释放岩爆地段围岩地应力的规定。

公布号为CN 102692164 A的发明专利申请公开了一种纵向结构面结构性强岩爆区应力卸载注水钻爆法，步骤如下：a、在开挖面上钻设一组均匀且对称布置的爆破孔；b、每10分钟用清水清洗一次开挖面；期间向各爆破孔内注水；c、顶孔底部装药，中孔底部装药，侧孔全程装药，底孔底部装药；d、先爆破顶孔、侧孔和底孔，然后爆破中孔，爆破完成后出渣；e、依次重复步骤a、b、c、d，直到开挖面完全穿过整个纵向结构面。

申请公布号为CN 102980453 A的发明专利申请公开了一种横向结构面结构性强岩爆区应力卸载注水钻爆法，步骤如下：a、在开挖面上钻设一组均匀且对称布置的爆破孔，包括顶孔、中上孔、中孔、底孔和侧孔；b、每10分钟用清水清洗一次开挖面；期间向各爆破孔内注水，每次注水2分钟；c、顶孔底部0.8-1.2m深度范围装药，中上孔、中孔和底孔全程装药，侧孔底部0.8-1.0m深度范围装药；d、爆破中孔和底孔，然后爆破其余孔；e、依次重复步骤a、b、c、d，直到开挖面完全穿过整个横向结构面。

申请公布号为CN 103134402 A的发明专利申请公开了一种应力斜向对称型深埋隧洞岩爆解除分时爆破法，步骤如下：a、沿应力集中区一侧洞顶依次布置孔Ⅰ、孔Ⅱ、孔Ⅲ，沿应力集中区一侧洞脚布置孔Ⅵ、孔Ⅶ和孔Ⅷ，以及中部的孔Ⅳ和孔Ⅴ；b、孔Ⅰ、孔Ⅱ和孔Ⅲ内，距孔口0.5-1m、2.5-3m深度范围装药；孔Ⅳ、孔Ⅴ和孔Ⅵ全程装药；孔Ⅶ和孔Ⅷ内距孔口0.5-1m、2.5-3m深度范围装药；c、首先起爆孔Ⅰ、孔Ⅱ、孔Ⅲ、孔Ⅶ和孔Ⅷ内2.5-3m深度范围内的炸药，然后起爆0.5-1m深度范围内的炸药，最后爆破孔Ⅳ、孔Ⅴ和孔Ⅵ，出渣；d、依次重复步骤a、b、c，直到开挖面完全通过整个应力集中区。

上述专利文献所反映的现有技术针对具体的结构面特征，分别提出了通过爆破主动控制岩爆的方法，但是这些方法都将围岩视作均质体，单独用超前地质预报、超前应力释放爆破孔、应力卸载注水钻爆孔、应力解除分时爆破孔提前释放围岩高地应力，未充分利用围岩不同的结构面特征，包括结构面位置、倾向、倾角、张开度、粗糙度、充填物，未综合运用地质预报、超前应力释放爆破孔、钻孔电视、孔内串联式延时预裂爆破、孔内高压注水方法远距离提前释放围岩高地应力，降低或消除岩爆能量。这些方法无法判断高地应力区准确位置及范围，也无法判别围岩结构面准确位置，爆破释放围岩高地应力存在准确性差、效率不高的问题，而且也不能保证隧道高地应力段施工安全。

发明内容

本发明提供一种硬岩隧道岩爆的主动防治方法，解决现有通过爆破主动控制岩爆的方法无法判断高地应力区准确位置及范围，无法判别围岩结构面准确位置，爆破准确性差、效率不高，以及不能保证施工安全的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硬岩隧道岩爆的主动防治方法，包括以下步骤：

A、采用隧道超前地质预报方法确定隧道围岩高地应力区的位置及范围，并确定隧道预报区围岩结构面位置；