一种极硬岩体中巷道快速掘进爆破方案确定方法及应用与流程

【】本发明涉及巷道爆破，尤其涉及一种极硬岩体中巷道快速掘进爆破方案确定方法及应用。

背景技术

0、背景技术：

1、我国石油供应的大部分依赖国际资源，为保障我国中长期石油供应安全的战略措施，建立一定规模的地下石油储备库，将是我国国民经济发展的一项重要而迫切的战略任务。为保证储备库的稳定，工程通常选址在微风化完整岩体区域。

2、某地下储备库围岩等级为ⅰ级，岩石的单轴抗压强度达到214.4mpa。工程前期采用现有技术方案施工，爆破进尺仅2.6m，炮孔利用率约为81％，炸药单耗较高，火工品消耗量较大，爆破扰动较大。

3、通过对现场情况分析发现，爆破后炮孔残孔深度较大，尤其是掏槽孔。由于岩石强度较高，深孔爆破时采用现有技术方案难以将炮孔底部岩石破碎抛出，掏槽效率不高，进而导致爆破进尺较低，炸药利用率不高，增加了炸药单耗，产生了较大了爆破扰动。

4、因此，有必要研究一种极硬岩体中巷道快速掘进爆破方案确定方法及应用来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、有鉴于此，本发明提供了一种极硬岩体中巷道快速掘进爆破方案确定方法及应用，目的在于克服现有技术中所存在的在微风化、高硬度、岩体完整的围岩特性的山体进行巷道爆破开挖存在爆破进尺小、围岩扰动大、工程进度缓慢的缺陷，可以在强度在f20以上的岩体中进行巷道掘进爆破，适用于微风化完整岩体中巷道爆破施工，提高了爆破进尺，加快了工程进度。

2、一方面，本发明提供一种极硬岩体中巷道快速掘进爆破方案确定方法，所述掘进爆破方案确定方法包括以下步骤：

3、s1：确定开挖断面尺寸、掏槽区位置和大小；

4、s2：将掏槽区分为上下两层，确定每层高度和爆破顺序；

5、s3：确定下层掏槽区采用“复式掏槽+中心孔+孔内分段”的爆破方法，设定爆破参数；

6、s4、确定上层掏槽区爆破方法和爆破参数；

7、s5、确定辅助孔、周边孔和底板孔爆破参数。

8、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s1的具体步骤如下：

9、s1.1确定开挖断面形状、高度和宽度；

10、s1.2掏槽区位于断面中心偏下位置，掏槽区上方和两侧与巷道周边之间预留辅助孔位置，掏槽区下方与底板之间不预留辅助孔位；

11、s1.3基于设计进尺、炮孔与断面夹角计算掏槽区宽度，基于断面边墙高度确定掏槽区高度。

12、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s2的具体步骤如下：

13、s2.1确定每层掏槽高度上限和间隔距离，基于掏槽区总高度将掏槽区分为上下两层；

14、s2.2确定“下层掏槽区先爆、上层掏槽区后爆”的爆破顺序。

15、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s3中爆破参数包括但不限于孔位、爆破顺序和延期时间。

16、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s3的具体步骤如下：

17、s3.1确定下层掏槽区爆破方法：两级复式斜眼掏槽+垂直中心孔+二级掏槽孔内分段；

18、s3.2从断面中轴线向掏槽区两侧依次布置中心孔、一级掏槽孔和二级掏槽孔，所有炮孔纵向排列；

19、s3.3确定掏槽孔孔位参数：炮孔倾斜断面布置，孔底偏向断面中轴线，一级掏槽为浅孔，二级掏槽为深孔，二级掏槽孔位于掏槽区两侧边界，掏槽孔排距设置为小间距，一级掏槽孔距大于二级掏槽孔距；

20、s3.4确定中心孔孔位参数：平行于巷道掘进方向，炮孔底部与二级掏槽孔底在同一平面，高度与相邻两个二级掏槽孔的中点平齐，孔间距与二级掏槽孔间距相同；

21、s3.5采用炮泥将二级掏槽孔分为孔口和孔底两部分，根据一级掏槽深度确定炮泥在二级掏槽孔中的位置；

22、s3.6确定下层掏槽区爆破顺序：依次为一级掏槽、二级掏槽孔口部分、二级掏槽孔底部分和中心孔；

23、s3.7设定爆破延期间隔，对于孔内分段爆破的炮孔，采用短间隔孔内延时。

24、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述步骤s4具体步骤如下：

25、s4.1确定上层掏槽区爆破方法：两级复式斜眼掏槽；

26、s4.2设定上层掏槽孔与下层掏槽孔相同的孔位参数，上层掏槽区的二级掏槽孔不进行孔内分段；

27、s4.3确定上层掏槽区爆破顺序：先进行一级掏槽，再进行二级掏槽，两级掏槽爆破延期时间稍小于下层两级掏槽爆破延期时间。

28、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述步骤s5具体步骤如下：

29、s5.1确定辅助孔、周边孔和底板孔的孔位参数；

30、s5.2确定辅助孔、周边孔和底板孔的装药结构和系数：辅助孔和底板孔采用连续装药，较大的装药系数，周边孔采用间隔装药，较小的装药系数；

31、s5.2确定辅助孔的段间间隔/延时时间，确定周边孔和底孔的段间间隔/延时时间，周边孔和底孔采用较长时间间隔，辅助孔采用较短时间间隔。

32、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述步骤s1.3中，掏槽区宽度的计算方法为：

33、l＝2×(h×tanθ+a)

34、其中，l为掏槽区宽度，h为设计进尺，θ为二级掏槽孔与断面夹角，a为二级掏槽炮孔底部与断面中轴线的水平距离。

35、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种极硬岩体中巷道快速掘进爆破方案确定方法的应用，所述应用具体为：通过所述的掘进爆破方案确定方法，在强度在f20以上的微风化完整岩体中进行巷道掘进。

36、与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

37、1，本发明方法适用于强度在f20以上的岩体中的巷道掘进，能够有效控制爆破扰动，显著提高爆破进尺；

38、2，本发明操作步骤简单，在不额外增加劳动强度的情况下，通过优化孔位参数、装药结构和爆破顺序，提高了炮孔利用率，降低了火工品用量，节约了工程成本，具有明显的经济效益。

39、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

技术特征：

1.一种极硬岩体中巷道快速掘进爆破方案确定方法，其特征在于，所述掘进爆破方案确定方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的掘进爆破方案确定方法，其特征在于，所述s1的具体步骤如下：

3.根据权利要求1所述的掘进爆破方案确定方法，其特征在于，所述s2的具体步骤如下：

4.根据权利要求1所述的掘进爆破方案确定方法，其特征在于，所述s3中爆破参数包括但不限于孔位、爆破顺序和延期时间。

5.根据权利要求4所述的掘进爆破方案确定方法，其特征在于，所述s3的具体步骤如下：

6.根据权利要求1所述的掘进爆破方案确定方法，其特征在于，所述步骤s4具体步骤如下：

7.根据权利要求1所述的掘进爆破方案确定方法，其特征在于，所述步骤s5具体步骤如下：

8.根据权利要求2所述的掘进爆破方案确定方法，其特征在于，所述步骤s1.3中，掏槽区宽度的计算方法为：

9.一种极硬岩体中巷道快速掘进爆破方案确定方法的应用，其特征在于，所述应用具体为：通过上述权利要求1-8之一所述的掘进爆破方案确定方法，在强度在f20以上的微风化完整岩体中进行巷道掘进。

技术总结本发明提供了一种极硬岩体中巷道快速掘进爆破方案确定方法及应用，所述掘进爆破方案确定方法包括：S1：确定开挖断面尺寸、掏槽区位置和大小；S2：将掏槽区分为上下两层，确定每层高度和爆破顺序；S3：确定下层掏槽区采用“复式掏槽+中心孔+孔内分段”的爆破方法，设定爆破参数；S4、确定上层掏槽区爆破方法和爆破参数；S5、确定辅助孔、周边孔和底板孔爆破参数，本发明克服现有技术中所存在的在微风化、高硬度、岩体完整的围岩特性的山体进行巷道爆破开挖存在爆破进尺小、围岩扰动大、工程进度缓慢的缺陷，可在强度在f20以上的岩体中进行巷道掘进爆破，适用微风化完整岩体中巷道爆破施工，提高了爆破进尺，加快了工程进度。技术研发人员：缪小勐,陈小磊,胡建军,陈太明,南星,吴晓东,庄泽梁,钱吉磊,吴昊骏,龚敏,李治强,兰鑫受保护的技术使用者：泉州国储石油基地有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29