一种加强装药空孔直线掏槽方法与流程

本发明涉及隧道施工，具体而言，涉及一种加强装药空孔直线掏槽方法。

背景技术：

1、空孔直线掏槽在上个世纪六十年代起源于瑞典，通过设置一个或多个平行于隧道轴向的空孔，达到增加自由面和为岩石的移动提供补偿空间的目的，空孔的直径可以与炮孔一致，也可以采用更大的孔径。与楔形掏槽的爆破方法相比，空孔直线掏槽的最大优点为在增大爆破进尺的同时而不受断面尺寸的限制。随着凿岩台车在全球的大范围应用，空孔直线掏槽技术也得到了长足的发展，爆破进尺从2-3m发展到了6m以上，但是进一步加大爆破进尺，则会导致掏槽区域因钻孔误差等原因造成空孔利用率低，掏槽区域钻孔过多问题的出现。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是如何提高空孔利用率以及减少掏槽区域钻孔数量。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种加强装药空孔直线掏槽方法，包括：

3、获取岩石移动补偿空间以及确定装药掏槽孔和空孔的直径、数量以及位置；

4、根据所述岩石移动补偿空间、所述装药掏槽孔和所述空孔的直径、数量以及位置编制爆破设计；

5、根据所述爆破设计进行钻孔，所述空孔的数量为三至六个，所述装药掏槽孔数量为一个，所述装药掏槽孔位于多个所述空孔的几何中心位置；

6、根据所述爆破设计在所述装药掏槽孔中完成装药填塞和孔内起爆雷管与孔外连接雷管的布设，且所述装药掏槽孔的底部设有空气间隔；

7、一次爆破后根据掏槽效果对下循环掏槽区域孔位进行调整，当装药破坏半径过小造成所述空孔残孔深度小于预设深度时，减小所述装药掏槽孔到所述空孔的圆心距或增大装药半径；当装药破坏半径过大造成所述空孔残孔深度大于所述预设深度时，增大所述装药掏槽孔到所述空孔的圆心距或减小装药半径。

8、可选地，所述获取岩石移动补偿空间包括：

9、根据开挖进尺计算掏槽所需的所述岩石移动补偿空间。

10、可选地，所述根据开挖进尺计算掏槽所需的所述岩石移动补偿空间满足以下公式：

11、de＝(3.2×l)2；

12、其中，de为所述岩石移动补偿空间，单位mm；l为所述开挖进尺，单位m。

13、可选地，掏槽区域的所述装药掏槽孔及所述空孔满足以下关系：

14、

15、a＝k*de；

16、其中，de为所述空孔直径，单位mm；n2为所述空孔数量；a为所述装药掏槽孔到所述空孔的圆心距，单位mm；k为岩石移动的补偿系数，取1至2。

17、可选地，所述装药掏槽孔与所述空孔的圆心距满足：

18、

19、其中，rsh为炸药在无限介质中爆炸的压缩半径，单位mm；de为所述空孔直径，单位mm；dc为等效装药直径，单位mm。

20、可选地，所述开挖进尺的范围为1.5至7m。

21、可选地，所述空孔的直径范围为64至140mm，孔深范围为1.5至7m。

22、可选地，所述装药掏槽孔的直径范围为55至76mm，孔深范围为1.5至7m。

23、可选地，所述装药掏槽孔与所述空孔的圆心距为1至2倍的所述岩石移动补偿空间，当待爆破的岩石为硬岩时取小值，当待爆破的岩石为软岩时取大值。

24、可选地，所述空气间隔的长度范围为10至30cm。

25、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

26、获取岩石移动补偿空间以及确定装药掏槽孔和空孔的直径、数量以及位置后，能够以此为基础编制爆破设计，并进行钻孔，具体为设置三至六个空孔作为岩石移动补偿空间，在数个空孔的几何中心位置设置一个装药掏槽孔用以装药，并在装药掏槽孔的孔底留置空气间隔，在提高了空孔利用率的同时又减弱了对下一循环爆破掌子面的破坏。本发明形成的掏槽区域面积较大，可减少钻孔总数，有利于快速化施工，且在一次爆破后可以根据掏槽效果对下循环掏槽区域孔位进行调整，具体为当装药破坏半径过小造成空孔残孔深度小于预设深度时，减小装药掏槽孔到空孔的圆心距或增大装药半径；当装药破坏半径过大造成空孔残孔深度大于预设深度时，增大装药掏槽孔到空孔的圆心距或减小装药半径。

技术特征：

1.一种加强装药空孔直线掏槽方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的加强装药空孔直线掏槽方法，其特征在于，所述获取岩石移动补偿空间包括：

3.根据权利要求2所述的加强装药空孔直线掏槽方法，其特征在于，所述根据开挖进尺计算掏槽所需的所述岩石移动补偿空间满足以下公式：

4.根据权利要求3所述的加强装药空孔直线掏槽方法，其特征在于，掏槽区域的所述装药掏槽孔及所述空孔满足以下关系：

5.根据权利要求4所述的加强装药空孔直线掏槽方法，其特征在于，所述装药掏槽孔与所述空孔的圆心距满足：

6.根据权利要求1所述的加强装药空孔直线掏槽方法，其特征在于，所述开挖进尺的范围为1.5至7m。

7.根据权利要求1所述的加强装药空孔直线掏槽方法，其特征在于，所述空孔的直径范围为64至140mm，孔深范围为1.5至7m。

8.根据权利要求1所述的加强装药空孔直线掏槽方法，其特征在于，所述装药掏槽孔的直径范围为55至76mm，孔深范围为1.5至7m。

9.根据权利要求1所述的加强装药空孔直线掏槽方法，其特征在于，所述装药掏槽孔与所述空孔的圆心距为1至2倍的所述岩石移动补偿空间，当待爆破的岩石为硬岩时取小值，当待爆破的岩石为软岩时取大值。

10.根据权利要求1所述的加强装药空孔直线掏槽方法，其特征在于，所述空气间隔的长度范围为10至30cm。

技术总结
本发明提供了一种加强装药空孔直线掏槽方法，涉及隧道施工技术领域，包括：获取岩石移动补偿空间以及确定装药掏槽孔和空孔的直径、数量以及位置；编制爆破设计；根据爆破设计进行钻孔，空孔的数量为三至六个，装药掏槽孔数量为一个，装药掏槽孔位于多个空孔的几何中心位置；根据爆破设计在装药掏槽孔中完成装药填塞和孔内起爆雷管与孔外连接雷管的布设，且装药掏槽孔的底部留置空气间隔；一次爆破后根据掏槽效果对下循环掏槽区域孔位进行调整，当装药破坏半径过小造成空孔残孔深度大于预设深度时，减小装药掏槽孔到空孔的圆心距或增大装药半径；当装药破坏半径过大造成空孔残孔深度大于预设深度时，增大装药掏槽孔到空孔的圆心距或减小装药半径。

技术研发人员：王玮,樊淸峰,张健,唐新权,王雷,刘大伟,李白,陈中海,詹权,陈华,万超杰,李海龙,王敬烨
受保护的技术使用者：中国铁建国际集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13