[发明专利]一种降低爆破振动的硬岩隧道预裂光面组合爆破结构及方法

说明书

本发明公开了一种降低爆破振动的硬岩隧道预裂光面组合爆破的结构及方法，涉及隧道爆破领域，包括拱腰预裂眼，拱腰预裂眼设置于待爆破隧道拱腰轮廓线上，一级掏槽眼、二级掏槽眼、辅助级掏槽眼和下端崩落眼由内到外对称设置于待爆破隧道中下部，顶部崩落眼呈弧形设置于待爆破隧道上端，拱顶眼设置于隧道拱顶轮廓线上，底部二圈眼呈弧形对称设置于待爆破隧道中下部两侧，底板眼设置于待爆破隧道底边上。本发明的优点在于：采用部分预裂的爆破方法，在待爆破隧道拱腰轮廓线上设置拱腰预裂眼进行预裂爆破，在隧道拱腰处形成预裂缝，之后进行主炮区的炮眼的逐段延时爆破，预裂缝可以减小主爆区炮眼带来的爆破振动。

技术领域

本发明涉及硬岩隧道爆破掘进领域，具体是涉及一种降低爆破振动的硬岩隧道预裂光面组合爆破结构及方法。

背景技术

隧道已经成为采矿工程、交通工程、水利水电工程中不可或缺的一部分。钻爆法是国内外隧道开挖常用的方法，除钻爆法外还有机械开挖和盾构机开挖等。但是在硬岩隧道开挖时，采用机械开挖等方法施工难度大，施工效率低，而钻爆法对地质条件适应性强，开挖成本低，特别适用于硬岩隧道的施工。

隧道爆破不可避免地会产生较大的爆破振动，爆破导致隧道围岩损伤过大，容易造成隧道失稳；增加隧道结构损伤，造成后期运营成本增加；在高应力段硬岩隧道爆破可能诱发岩爆灾害发生；爆破振动对周围建筑物产生影响，影响稳定性，尤其是在硬岩隧道爆破时，会使用更多的炸药，产生更大的爆破振动，因此，在硬岩隧道爆破开挖过程中采用适当的降振措施是十分有必要性的，预裂爆破作为岩石工程和采矿工程中常用的控制爆破技术之一，具有明显的减振作用，使得围岩中受爆破振动影响区域的面积减少，并且降低了区域内围岩振动强度，但是在硬岩隧道全预裂爆破中无法周边眼爆生裂纹贯通，产生预裂缝。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种降低爆破振动的硬岩隧道预裂光面组合爆破结构及方法，本技术方案解决了上述的隧道爆破不可避免地会产生较大的爆破振动，爆破导致隧道围岩损伤过大，容易造成隧道失稳；增加隧道结构损伤，造成后期运营成本增加；在高应力段硬岩隧道爆破可能诱发岩爆灾害发生；爆破振动对周围建筑物产生影响，影响稳定性，尤其是在硬岩隧道爆破时，会使用更多的炸药，产生更大的爆破振动，因此，在硬岩隧道爆破开挖过程中采用适当的降振措施是十分有必要性的，预裂爆破作为岩石工程和采矿工程中常用的控制爆破技术之一，具有明显的减振作用，使得围岩中受爆破振动影响区域的面积减少，并且降低了区域内围岩振动强度，但是在硬岩隧道全预裂爆破中无法周边眼爆生裂纹贯通，产生预裂缝的问题。而局部预裂爆破相较全预裂爆破难度大大降低，同样可以达到降低爆破振动效果。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种降低爆破振动的硬岩隧道预裂光面组合爆破结构，包括拱腰预裂眼、一级掏槽眼、二级掏槽眼、辅助级掏槽眼、下端崩落眼、顶部崩落眼、底部二圈眼、顶部二圈眼、拱顶眼、拱角眼、底角眼和底板眼，所述拱腰预裂眼设置于待爆破隧道拱腰轮廓线上，所述一级掏槽眼、二级掏槽眼、辅助级掏槽眼和下端崩落眼由内到外对称设置于待爆破隧道中下部，所述顶部崩落眼呈弧形设置于待爆破隧道上端，所述拱顶眼设置于隧道拱顶轮廓线上，所述拱顶眼和顶部崩落眼之间呈弧形设置有顶部二圈眼，所述底部二圈眼呈弧形对称设置于待爆破隧道中下部两侧，所述顶部二圈眼和底部二圈眼位于同一弧线上，所述拱角眼对称设置于待爆破隧道拱底轮廓线上，所述底角眼对称设置于待爆破隧道底边两角，所述底板眼设置于待爆破隧道底边上。

优选的，所述拱腰预裂眼孔径为42mm，相邻所述拱腰预裂眼的间距为拱腰预裂眼孔径的6-10.5倍，所述拱腰预裂眼的钻孔角度为90°。

优选的，所述一级掏槽眼的孔径为42mm，相邻所述一级掏槽眼的间距为一级掏槽眼孔径的16-17倍，所述一级掏槽眼的钻孔角度为40°，所述二级掏槽眼的孔径为42mm，相邻所述二级掏槽眼的间距为二级掏槽眼孔径的12-13倍，所述二级掏槽眼的钻孔角度为50°。