通道小断面爆破布孔结构的制作方法

本技术涉及隧道爆破施工，具体涉及一种通道小断面爆破布孔结构。

背景技术：

1、目前隧道工程一般采用钻爆法进行施工，掘进时只有作业面狭小的小断面(掌子面)，四周围岩的卡制作用又很强，爆破条件比较差。

2、隧道掘进爆破时，一般是让一部分炮孔(即掏槽孔)先响，在作业面上崩出一个槽腔，作为其他炮孔爆破时的第二自由面，以提高爆破效果。炮孔按部位不同主要划分掏槽孔、扩大孔、周边孔，起爆顺序为掏槽孔→扩大孔→周边孔，掏槽孔起到为后续爆破创造自由面的作用，第一响的掏槽孔的进尺深度决定着整个断面整体掘进的深度，因此采用哪种掏槽方式进行掘进至关重要，关系着整体掘进的效率。

3、常用的掏槽形式有斜眼掏槽和直眼掏槽两大类。斜眼掏槽是掏槽眼与掘进作业面斜交，常用的有单向楔形掏槽和复式楔形掏槽。单向楔形掏槽：第一排孔达到设计深度，复式楔形掏槽：第一排达不到设计深度，需要第二排接力才能达到设计深度。单向楔形掏槽用于跨度不大，正常掘进的主道及房间；复式楔形掏槽用于跨度比较大，如大跨度房间。

4、直眼掏槽时，掏槽眼垂直于掘进作业面，掏槽孔相互平行，且空孔能为槽腔的形成提供第二个自由面和岩石破碎的补偿空间，需要控制钻孔技术能达到很好的爆破效果。

5、对于现有的小断面(掌子面)掘进，尤其当围岩硬度较硬时，基本采用的普通掘进方案是单向楔形掏槽、双向楔形掏槽或直孔掏槽，但所采用的掏槽爆破方式基于对岩石质地的考量，进尺较短，导致爆破深度有限，基本每1.5m一个作业循环、效率低，且爆破效果不好，炮孔利用率也不高，需要经常补炮。因此对于硬岩小断面的掘进，如何优化爆破布孔结构，提高作业效率是非常有必要研究的。

技术实现思路

1、针对现有技术中硬岩小断面的掘进爆破效果较差、作业效率低等问题，本实用新型提供一种通道小断面爆破布孔结构，较为适用于岩石质地坚硬的隧道，炮孔利用率高，作业效率高。

2、本实用新型技术方案如下：一种通道小断面爆破布孔结构，采用直眼掏槽的布孔方式，爆破孔掘进深度不小于3m；爆破孔包括核心五孔、掏槽孔、第一掏槽扩孔、第二掏槽扩孔、扩大孔、第二周边孔、周边孔；除核心五孔孔径为10cm，其余爆破孔孔径为4cm；各爆破孔内起爆毫秒雷管段数依次设置为：1、3、5、7、9、11，各爆破孔同时引爆；

3、所述核心五孔包括中心掏槽孔和空孔，中心掏槽孔设置于掌子面正中心，空孔沿中心掏槽孔正上、下、左、右方向同间距布置，中心掏槽孔内全长度设置有炸药，空孔内底装抛渣药；

4、掏槽孔设置于中心掏槽孔外圈，掏槽孔围绕中心掏槽孔呈正方形的四角布置，空孔位于同一侧掏槽孔的中心连线处；第一掏槽扩孔设置于掏槽孔的外圈，以中心掏槽孔为中心上下两侧对称布置，第一掏槽扩孔总数量为六，中心掏槽孔与各第一掏槽扩孔间距离相同，第一掏槽扩孔与中心掏槽孔的圆心连线穿过掏槽孔或空孔；第二掏槽扩孔设置于掏槽孔的外圈，以中心掏槽孔为中心左右两侧对称布置，每一侧第二掏槽孔的数量为三或四，第二掏槽孔的围绕中心掏槽孔呈正方形或拱形分布。

5、优选的，空孔与中心掏槽孔的距离为21cm。

6、进一步地，掏槽孔位于第一掏槽扩孔和中心掏槽孔圆心连线中间。

7、进一步地，扩大孔设置于第二掏槽孔上下两侧，按排分布，各排排距0.45m、每排孔间距0.5m，每排扩大孔的连线长度不超过第二掏槽孔的连线长度。

8、进一步地，第二周边孔设置在第二掏槽孔、扩大孔外圈，呈拱形排布；第二周边孔排线与扩大孔排线或第二掏槽孔排线的间距等于第二掏槽孔排线与掏槽孔的排线距离。

9、优选地，第二周边孔的孔间距为扩大孔的孔间距3/4。

10、进一步地，周边孔设置于第二周边孔外圈，呈拱形排布。

11、本实用新型的优势在于：按照本实用新型的爆破布孔结构，作业循环可达3m一循环，为现有普通掘进循环进尺深的2倍。整体爆破核心区域掏槽爆破效果非常好地满足掏槽“容渣量”，在四空孔内仅底装少量炸药用于抛渣，即可形成“破碎抛离”的效果，炮孔利用率较高。尤其适用于岩石质地坚硬的小型隧道，炮孔利用率高，作业效率高。

技术特征：

1.一种通道小断面爆破布孔结构，其特征在于，通道小断面爆破布孔结构采用直眼掏槽的布孔方式，爆破孔掘进深度不小于3m；爆破孔包括核心五孔、掏槽孔、第一掏槽扩孔、第二掏槽扩孔、扩大孔、第二周边孔、周边孔；除核心五孔孔径为10cm，其余爆破孔孔径为4cm；各爆破孔内起爆毫秒雷管段数依次设置为：1、3、5、7、9、11，各爆破孔同时引爆；

2.根据权利要求1所述的通道小断面爆破布孔结构，其特征在于，空孔与中心掏槽孔的距离为21cm。

3.根据权利要求1或2所述的通道小断面爆破布孔结构，其特征在于，掏槽孔位于第一掏槽扩孔和中心掏槽孔圆心连线中间。

4.根据权利要求1或2所述的通道小断面爆破布孔结构，其特征在于，扩大孔设置于第二掏槽孔上下两侧，按排分布，各排排距0.45m、每排孔间距0.5m，每排扩大孔的连线长度不超过第二掏槽孔的连线长度。

5.根据权利要求4所述的通道小断面爆破布孔结构，其特征在于，第二周边孔设置在第二掏槽孔、扩大孔外圈，呈拱形排布；第二周边孔排线与扩大孔排线或第二掏槽孔排线的间距等于第二掏槽孔排线与掏槽孔的排线距离。

6.根据权利要求5所述的通道小断面爆破布孔结构，其特征在于，第二周边孔的孔间距为扩大孔的孔间距3/4。

7.根据权利要求1或5所述的通道小断面爆破布孔结构，其特征在于，周边孔设置于第二周边孔外圈，呈拱形排布。

技术总结本技术提供一种通道小断面爆破布孔结构，采用直眼掏槽的布孔方式，爆破孔掘进深度不小于3m；爆破孔包括核心五孔、掏槽孔、第一掏槽扩孔、第二掏槽扩孔、扩大孔、第二周边孔、周边孔；除核心五孔孔径为10cm，其余爆破孔孔径为4cm；各爆破孔内起爆毫秒雷管段数依次设置为：1、3、5、7、9、11，各爆破孔同时引爆；核心五孔包括中心掏槽孔和空孔，中心掏槽孔设置于掌子面正中心，空孔沿中心掏槽孔正上、下、左、右方向布置，中心掏槽孔内全长度设置有炸药；空孔内底装抛渣药。本技术的作业循环为现有普通掘进循环进尺深的2倍，爆破核心区域爆破效果非常好地满足掏槽“容渣量”，可形成“破碎抛离”的效果，炮孔利用率高。技术研发人员：冯慧平,孙清怀,刘健峰,赵雪川,谭可可,章艳,孙海石,吴红晓,郑际镜,郭伟,付彦强,秦相军,徐俊,郭力,朱继磊,丁怡轩,王依刚受保护的技术使用者：中国人民解放军火箭军工程设计研究院技术研发日：20231122技术公布日：2024/7/23