[发明专利]一种隧道掘进的光面爆破方法

说明书

本发明涉及一种隧道掘进的光面爆破方法，属于光面爆破技术领域。本发明针对位于城市中心的大跨浅埋隧道，为了保护隧道围岩及最大限度的减少齐发光面爆破的振动有害效应，在隧道岩石上均匀开设光面爆破孔，将光面爆破的不耦合装药装置放置到光面爆破孔内，采用数码电子雷管实现光面逐孔精确短延时爆破。对数码电子雷管提前设置孔内的延期时间，当进行逐孔精确短延时起爆时，通过时间差，改变炮孔边缘的边缘应力分布，使得炮孔的应力集中，从而使得裂缝在炮孔连线方向得以扩展、贯通，与齐发光面爆破相比，可有效减小振动。该爆破方法既保证了光面爆破的效果，又有效控制光面爆破过程中的爆破振动。

技术领域

本发明涉及一种隧道掘进的光面爆破方法，属于光面爆破技术领域。

背景技术

工程爆破技术，随着国民经济的发展也有了很大变化。通过不断的实践与应用，积累了丰富的经验。在地下工程的建设和矿山开采过程中，针对于坚硬岩石，采用爆破法施工是比较常用的方法。

光面爆破主要用于地下工程及隧道开挖，能有效提高巷道表面的平整度，裂隙少，危石少，振动小，硐中施工的安全性及围岩稳定性也大大提高。光面爆破一般需采用专用炸药，成本较高。往往会因药量过大，暴力集中等问题对围岩造成扰动破坏，降低了围岩稳定性。要获得良好的光面爆破结果，选用的装药结构和采用的爆破设计是至关重要的，因此研发一种隧道掘进的光面爆破技术应用于光面爆破成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有光面爆破效果差、齐发光面爆破的振动有害效应大等问题，发明了一种隧道掘进的光面爆破方法。本发明通过设置数码电子雷管的预设延期时间，采用数码电子雷管逐孔精确短延时起爆，使得先起爆的炸药所产生的能量让相邻的炮孔处于预应力状态，当后起爆的炸药爆炸时，两组炸药产生的应力波叠加，从而产生了良好的爆破作用力的“耦合”；既可保证光面的爆破效果又有效控制了光面爆破过程中的爆破振动。

对数码电子雷管需提前设置好孔内雷管的延期时间，当进行逐孔精确短延时起爆时，通过时间差，改变了炮孔边缘的边缘应力分布，使得炮孔的应力集中，从而使得裂缝在炮孔连线方向得以扩展、贯通，与齐发光面破爆相比又有效减小振动。

本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种隧道掘进的光面爆破方法，在隧道岩石上均匀开设光面爆破孔，将光面爆破的不耦合装药装置放置到光面爆破孔内，采用数码电子雷管实现隧道掘进的光面逐孔精确短延时爆破。

所述光面爆破孔的间距为爆破孔孔径的8~12倍，数码电子雷管的延期时间为9~12ms。

所述光面爆破的不耦合装药装置的一种结构，记为结构A：光面爆破的不耦合装药装置包括药卷固定弧形板Ⅲ6、炸药药卷Ⅰ5、导爆索Ⅰ4、数码电子雷管Ⅲ7，炸药药卷Ⅰ5固定设置在药卷固定弧形板Ⅲ6上，导爆索Ⅰ4依次连接炸药药卷Ⅰ5，数码电子雷管Ⅲ7设置在药卷固定弧形板Ⅲ6的端头且数码电子雷管Ⅲ7靠近光面爆破孔的孔口端，光面爆破孔口填塞炮泥8，数码电子雷管Ⅲ7的脚线9穿过炮泥8并通过导线外接电子引爆器。

进一步地，所述炸药药卷Ⅰ5的装药不耦合系数为1.8~2.3；药卷固定弧形板Ⅲ6的顶端靠近光面爆破孔的孔口端，药卷固定弧形板Ⅲ6的1/3~2/5为底部，药卷固定弧形板Ⅲ6底部的装药距离为d1，药卷固定弧形板Ⅲ6的1/3~2/5为中部，药卷固定弧形板Ⅲ6中部的装药距离为d2，药卷固定弧形板Ⅲ6的1/3~1/5为顶部，药卷固定弧形板Ⅲ6顶部的装药距离为d3，3cm≤d1＜d2＜d3≤5cm。

一种隧道掘进的光面爆破方法，光面爆破的不耦合装药装置采用结构A，具体步骤如下：

（1）选取殉爆距离 ≥3cm的炸药药卷；