[发明专利]硬岩隧道光面爆破光爆孔无导爆索无竹片三段式装药结构与装药方法

说明书

本发明公开了一种硬岩隧道光面爆破光爆孔无导爆索无竹片三段式装药结构与装药方法，孔底部为加强装药段，孔中部为正常装药段，孔上部为减量装药段，相邻两装药段之间的介质为空气，起爆点布置在孔中间正常装药段，反向起爆。本发明具有施工简单、安全可靠、劳动强度低、成本低、效率高等优点，适用于循环进尺不超过4.5m的硬岩隧道光面爆破掘进。

技术领域

本发明涉及隧道光面爆破领域，尤其涉及一种硬岩隧道光面爆破光爆孔无导爆索无竹片三段式装药结构与装药方法。

背景技术

隧道爆破开挖需用光面爆破来保证开挖质量。硬岩隧道爆破开挖进尺大，单次循环进尺达3-4.5m。传统的硬岩隧道光面爆破光爆孔装药结构是：孔内炸药分成多段，各段药量相等，各段炸药捆绑在竹片上，孔内全长敷设导爆索。这种装药结构存在问题有：(1)满足施工要求的长竹片少，难以寻找；(2)导爆索和竹片消耗大，成本高；(3)劳动强度大；(4)施工复杂，效率低。针对上述问题，提出一种安全可靠的硬岩隧道光面爆破光爆孔无导爆索无竹片三段式装药结构和装药方法。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种硬岩隧道光面爆破光爆孔无导爆索无竹片三段式装药结构与装药方法。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

硬岩隧道光面爆破光爆孔无导爆索无竹片三段式装药结构，光爆孔孔内炸药分成三份，分别装于孔底部、孔中部和孔上部；孔底部采用加强装药，形成孔底部加强装药段，该段装药长度l₁＝{2Q/[ρπ(d₁/K)²]}；孔中部采用正常装药，形成孔中部正常装药段，该段装药长度l₂＝{4Q/[3ρπ(d₁/K)²]}；孔上部采用减量装药，形成孔上部减量装药段，该段装药长度l₃＝{2Q/[3ρπ(d₁/K)²]}，其中Q为孔内总药量，ρ为炸药密度，d₁为光爆孔直径，K为径向不耦合装药系数；孔内相邻两装药段之间的介质为空气，相邻两装药段之间的间隔距离D₁＝{(L-l₁-l₂-l₃-D₂)/2}，其中L为炮孔长度，D₂为孔上部减量装药段到孔口的距离，D₂＝W，W为光爆层厚度；起爆点布置在孔中部正常装药段，反向起爆。

进一步的，雷管聚能穴指向孔口，光爆孔孔口通过炮泥封堵。

进一步的，光爆孔孔深410cm，光爆孔直径48mm，光爆层厚度W＝65cm，孔底部加强装药段的装药长度l₁为67cm，孔中部正常装药段的装药长度l₂为45cm；孔上部减量装药段的装药长度l₃为23cm，孔底部加强装药段与孔中部正常装药段的距离D₁为105cm。

一种上述硬岩隧道光面爆破光爆孔无导爆索无竹片三段式装药结构的装药方法，包括如下步骤：

(1)制作孔中部正常装药段的快速定位标尺，制作孔上部减量装药段的快速定位标尺；

(2)向外抽拉孔中部正常装药段的导爆管雷管的导爆管，抽拉长度为孔中部正常装药段的快速定位标尺所确定的长度，确保孔中部正常装药段位于光爆孔孔内设计位置；

(3)通过孔上部减量装药段的快速定位标尺将孔上部减量装药段的炸药捅至孔上部设计位置。

进一步的，具体过程如下：

(1)清理炮孔，向孔底装填炸药，使其长度达到孔底部加强装药段装药长度l₁，完成底部加强装药段的装药；