[发明专利]V级围岩大断面花岗岩质隧道的爆破开挖方法

权利要求书

1.一种V级围岩大断面花岗岩质隧道的爆破开挖方法，用于开挖的隧道呈椭圆形断面；所述爆破开挖方法将隧道断面分成七个部分，即左侧导坑上台阶、左侧导坑下台阶、右侧导坑上台阶、右侧导坑下台阶、主洞上部、主洞中部和主洞下部；其特征在于，所述爆破开挖的步序是：左侧导坑上台阶→右侧导坑上台阶→主洞上部→主洞中部→左侧导坑下台阶→右侧导坑下台阶→主洞下部；

进行左侧导坑上台阶开挖时，在左侧导坑上台阶的断面上布设炮孔，其中，在左侧导坑上台阶的断面的中部布设4个内掏槽孔，4个内掏槽孔的连线呈正方形，相邻的内掏槽孔的孔口距为60cm，每个内掏槽孔的孔深为90cm，垂直夹角为75°，每个内掏槽孔的装药量均为0.3Kg；在4个内掏槽孔的外围布设8个外掏槽孔，相邻的外掏槽孔的孔口距为60cm，每个外掏槽孔的孔深为160cm，垂直夹角为75°,每个外掏槽孔的装药量均为0.45Kg；在左侧导坑上台阶的断面的右侧边界布设9个右侧辅助孔；在8个外掏槽孔的上方布设3个排成一行的上辅助孔；在8个外掏槽孔的左下方布设7个下辅助孔；在左侧导坑上台阶的断面的左侧边界布设12个周边孔；在左侧导坑上台阶的断面的底部边界布设6个底孔；所有的辅助孔、所有的周边孔和所有的底孔的孔深均为80cm；所有的辅助孔的孔距为60～80cm，所有的辅助孔的装药量均为0.3Kg，周边孔的孔距为45cm，每个周边孔的装药量均为0.25Kg，底孔的孔距为80～90cm，每个底孔的装药量均为0.3Kg；每循环进尺为0.5m；周边孔采用间隔装药结构，其余的炮孔均采用连续装药结构；

进行右侧导坑上台阶开挖时，在右侧导坑上台阶的断面上布设炮孔，炮孔的种类、数量和装药量与左侧导坑上台阶的断面上的炮孔的种类、数量和装药量均相同，炮孔的布设结构与左侧导坑上台阶的断面上的炮孔的布设结构对称；

进行主洞上部开挖时，在主洞上部的断面上布设炮孔，其中，在主洞上部的断面的中部布设4个内掏槽孔，4个内掏槽孔的连线呈正方形，相邻的内掏槽孔的孔口距为60cm，每个内掏槽孔的孔深为90cm，垂直夹角为75°，每个内掏槽孔的装药量均为0.25Kg；在4个内掏槽孔的外围布设8个外掏槽孔，相邻的外掏槽孔的孔口距为60cm，每个外掏槽孔的孔深为160cm，垂直夹角为75°,每个外掏槽孔的装药量均为0.25Kg；在8个外掏槽孔的左侧和右侧分别由内而外布设4个内行辅助孔、4个中行辅助孔和4个外行辅助孔，每个内行辅助孔和每个中行辅助孔的装药量均为0.25Kg，每个外行辅助孔的装药量均为0.15Kg；在主洞上部的断面的顶部边界布设20个周边孔，每个周边孔的装药量均为0.1Kg；在主洞上部的断面的底部边界布设8个底孔，每个底孔的装药量均为0.25Kg；所有的辅助孔、20个周边孔和8个底孔的孔深均为80cm；所有的辅助孔的孔距为60～80cm，周边孔的孔距为45cm，底孔的孔距为80～90cm；每循环进尺为0.5m；周边孔采用间隔装药结构，其余的炮孔均采用连续装药结构；

进行主洞中部开挖时，在主洞中部的断面上布设炮孔，其中，在主洞中部的断面的中部布设7个最上排辅助孔、7个次上排辅助孔、7个次下排辅助孔和7个最下排辅助孔；在主洞中部的断面的底部边界布设7个底孔；所有的辅助孔和所有的底孔的孔深均为80cm；所有的辅助孔的孔距为60～80cm，所有的辅助孔的装药量均为0.4Kg；底孔的孔距为80～90cm，每个底孔的装药量均为0.4Kg；每循环进尺为0.5m；所有的辅助孔和所有的底孔均采用连续装药结构；

进行左侧导坑下台阶开挖时，在左侧导坑下台阶的断面上布设炮孔，其中，在左侧导坑下台阶的断面的中部布设5个上排辅助孔、5个中排辅助孔、5个下排辅助孔；在左侧导坑下台阶的断面的右侧边界布设5个右侧辅助孔；在左侧导坑下台阶的断面的左侧边界布设8个周边孔；在左侧导坑下台阶的断面的底部边界布设5个底孔；所有炮孔的孔深均为80cm；所有的辅助孔的孔距为60～80cm，所有的辅助孔的装药量均为0.25Kg，周边孔的孔距为45cm，每个周边孔的装药量均为0.15Kg，底孔的孔距为80～90cm，每个底孔的装药量均为0.25Kg；每循环进尺为0.5m；周边孔采用间隔装药结构，其余的炮孔均采用连续装药结构；

进行右侧导坑下台阶开挖时，在右侧导坑下台阶的断面上布设炮孔，炮孔的种类、数量和装药量与左侧导坑下台阶的断面上的炮孔的种类、数量和装药量均相同，炮孔的布设结构与左侧导坑下台阶的断面上的炮孔的布设结构对称；

进行主洞下部开挖时，在主洞下部的断面上布设炮孔，其中，在主洞下部的断面的中部布设7个最上排辅助孔、7个次上排辅助孔、7个次下排辅助孔和7个最下排辅助孔；在主洞下部的断面的底部边界布设8个底孔；所有的辅助孔和所有的底孔的孔深均为80cm；所有的辅助孔的孔距为60～80cm，所有的辅助孔的装药量均为0.4Kg；底孔的孔距为80～90cm，每个底孔的装药量均为0.4Kg；每循环进尺为0.5m；所有的辅助孔和所有的底孔均采用连续装药结构；

进行左侧导坑上、下台阶和右侧导坑上、下台阶施工时，左侧导坑上台阶超前左侧导坑下台阶的间距以及右侧导坑上台阶超前右侧导坑下台阶的间距均为5～10m；左侧导坑上台阶与右侧导坑上台阶的前后拉开距离不小于15m；左侧导坑下台阶与右侧导坑下台阶的前后拉开距离也不小于15m；

七个部分爆破开挖时均包括以下步骤：测量放线布孔、钻孔、装药、爆破、通风、出渣和运输；

进行测量放线布孔步骤时，包括以下工序：

(1)测量放线工序，每一循环后及时进行下一循环开挖轮廓线放样，采用全站仪免棱镜法测量隧道中线、桩号和高程，根据计算开挖半径放出开挖轮廓线，开挖轮廓线＝设计开挖轮廓线+预留变形量+台车加工误差+测量误差；

(2)布孔工序，根据放样线点勾画出整个隧道的开挖轮廓，再从断面的周边孔开始标识，然后进行其他孔位的标识；

进行钻孔步骤时包括以下工序：

(1)钻孔工序，采用手风钻钻孔，钻杆直径42mm；先行钻好的炮孔，用编织袋将孔口塞紧，防止杂物堵塞炮孔；开钻时先低速运转，待钻进一定深度后再全速钻进；

(2)清孔工序，采用空压机喷射法，利用气流吹出孔内渣体；

进行装药步骤时，采用规格为φ32mm×180g的乳化炸药并包括以下工序：

(1)装药工序，包括连续装药结构和间断装药结构；

连续装药结构，将计算好炸药量的炸药卷逐节不间断地装入炮孔内；

间断装药结构，将计算好炸药量的炸药卷分割成若干段小药卷并均匀间隔地捆绑在导爆索上，形成一个断续的炸药串，在导爆索的孔底部位捆上起爆雷管，再通过木质或竹质炮棍引带装入炮孔内；

(2)填塞工序，在孔口用炮泥填塞，每放入一节炮泥卷后，用炮棍将炮泥卷捣烂压实，再放入一节炮泥卷用炮棍将炮泥卷捣烂压实，直到完成填塞，填塞长度不小于20cm；炮泥由炮泥机制作，炮泥的配合比为1：3的粘土和沙子，再加含有2％～3％食盐的水制成；

进行爆破步骤时包括以下工序：

(1)网络连接工序，采用非电毫秒雷管，导爆管与雷管用胶布紧密绑扎时要将导爆管均匀紧密的敷设在雷管的周围，并长出雷管10cm；导爆管与雷管绑扎时雷管的聚能穴要朝向导爆索的传爆方向，导爆管相互搭接时，主管与支管在传爆方向之间的夹角小于90°，搭接长度不小于15cm；

(2)起爆工序，起爆顺序为：内掏槽孔→外掏槽孔→辅助孔→周边孔→底孔；

(3)盲炮处理工序，由原装药人员处理，并且只有对盲炮孔内的爆破线路、导火索、导爆管和导爆索检查完好后，才能重新起爆；

进行通风步骤时，爆破后采用以下方式通风：

(1)采用通风机通风，使风到洞内的风速和风量满足以下要求：全断面开挖时不小于0.15m/s，坑道内不小于0.25m/s，但均不得大于6m/s；

(2)采用通风管通风，在洞外设置压入式进风管口或吸出式出风管口，并做成烟囱式，防止污染空气再回流进入洞内；压入式通风管的出风口距工作面不大于15m，吸出式通风管吸风口不大于5m；

(3)采用混合式通风，当一组通风机向前移动，另一组通风机的管路即相应接长，始终保持两组管道相邻端交错不小于20～30m；局部通风时，吸出式风管的出风口应引入主风流循环的回风流中；

进行出渣和运输步骤时，主洞的上半断面利用挖机将废渣扒至主洞的下半断面，再采用装载机装碴；下半断面直接采用挖机装碴。