基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法与流程

本发明涉及特小断面隧道爆破施工，尤其涉及一种基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法。

背景技术：

1、隧洞开挖支护作为只有单一工作面的施工内容，尤其在水利工程中面积小于10㎡或跨度小于3.0m的特小断面隧洞，工作面空间有限，各工序无法交叉施工，只能顺序作业。在充分挖掘潜力缩短各工序固定工作时间和工序衔接时间的前提下，只有尽可能增大单循环进尺，才能更有效地提高特小断面隧洞的掘进速度。为提高单循环进尺，首先要增加钻孔深度，但随着钻孔深度的增加，爆破受到的夹制作用更大，爆破效果受到极大影响。目前国内常见的权威性文献资料看，对于特小断面隧洞，钻孔深度一般为隧洞宽度或高度的60％～85％，钻孔利用率按90％计算，单循环进尺也只有洞宽或洞高的54％～76.5％，因此单循环进尺是特小断面隧洞月掘进强度的严重限制因素。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提出了一种基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，本方法通过采用电子雷管来对各个孔的引爆时间来进行延迟设定，同时设置了掏槽空孔，为掏槽装药孔的破碎提供补偿空间，加强反射拉裂，掏槽装药孔全部爆破之后为后续辅助孔以及周边孔提供理想自由面，以获得最优循环进尺，提高了掘进效率。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、一种基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，包括如下步骤，

4、测量步骤，在特小断面隧洞开挖掌子面进行断面测量，且断面呈城门洞型；

5、断面开孔设计步骤，根据断面的尺寸依次计算设计出掏槽装药孔、掏槽空孔、辅助孔以及周边孔的开设位置以及孔距；

6、开孔步骤，对断面进行放样，而后根据放样在断面上钻设出掏槽装药孔、掏槽空孔、辅助孔以及周边孔，所述辅助孔有多个，辅助孔呈城门洞型分布，所述周边孔有多个，周边孔呈城门洞型分布；辅助孔位于掏槽装药孔与周边孔之间；

7、装药步骤，在掏槽装药孔、辅助孔以及周边孔内埋设炸药，并对电子雷管进行延时起爆设置；

8、爆破步骤，依次引爆掏槽装药孔、辅助孔以及周边孔内的炸药。

9、本种爆破方法中，首先利用电子雷管对各个孔的爆破时间节点进行延迟设定，同时设置了掏槽空孔，为掏槽装药孔的破碎提供补偿空间，加强反射拉裂，掏槽装药孔全部爆破之后为后续辅助孔以及周边孔提供理想自由面，以获得最优循环进尺，提高掘进尺度。

10、可选的，所述掏槽装药孔有多个，所述掏槽空孔有多个，所述掏槽空孔围合成虚拟圆，部分掏槽装药孔位于所述虚拟圆内，部分掏槽装药孔位于虚拟圆外，且虚拟圆内的掏槽装药孔先于虚拟圆外的掏槽装药孔引爆。

11、可选的，所述掏槽装药孔先于辅助孔引爆，所述辅助孔先于周边孔引爆；最后一个掏槽装药孔与第一个辅助孔的引爆时差为800ms，最后一个辅助孔与第一周边孔的引爆时差为800ms。

12、可选的，掏槽装药孔之间的引爆时差为300ms，辅助孔之间的引爆时差为50ms，周边孔之间的引爆时差为50ms。

13、可选的，断面的高度为2.8m，断面的宽度为2.9m，。

14、可选的，所述掏槽装药孔之间的孔间距为200mm～400mm；所述掏槽空孔之间的孔间距为60mm～100mm；所述辅助孔之间的孔间距为500mm～700mm；所述周边孔之间的孔间距为400mm～600mm。

15、可选的，所述掏槽装药孔的孔深为3.2m，所述掏槽空孔的孔深为3.2m，所述辅助孔的孔深为3m，所述周边孔的孔深为3m。

16、可选的，所述辅助孔有7个。

17、可选的，所述周边孔有21个。

18、可选的，所述掏槽装药孔的数量为5个，所述掏槽空孔的数量为6个。

19、本发明的有益效果是：首先利用电子雷管对各个孔的爆破时间节点进行延迟设定，同时设置了掏槽空孔，为掏槽装药孔的破碎提供补偿空间，加强反射拉裂，掏槽装药孔全部爆破之后为后续辅助孔以及周边孔提供理想自由面，以获得最优循环进尺，提高了掘进尺度。

技术特征：

1.一种基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，其特征在于，包括如下步骤，

2.如权利要求1所述的基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，其特征在于，所述掏槽装药孔有多个，所述掏槽空孔有多个，所述掏槽空孔围合成虚拟圆，部分掏槽装药孔位于所述虚拟圆内，部分掏槽装药孔位于虚拟圆外，且虚拟圆内的掏槽装药孔先于虚拟圆外的掏槽装药孔引爆。

3.如权利要求1所述的基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，其特征在于，所述掏槽装药孔先于辅助孔引爆，所述辅助孔先于周边孔引爆；最后一个掏槽装药孔与第一个辅助孔的引爆时差为800ms，最后一个辅助孔与第一周边孔的引爆时差为800ms。

4.如权利要求1所述的基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，其特征在于，掏槽装药孔之间的引爆时差为300ms，辅助孔之间的引爆时差为50ms，周边孔之间的引爆时差为50ms。

5.如权利要求1所述的基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，其特征在于，断面的高度为2.8m，断面的宽度为2.9m。

6.如权利要求5所述的基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，其特征在于，所述掏槽装药孔之间的孔间距为200mm～400mm；所述掏槽空孔之间的孔间距为60mm～100mm；所述辅助孔之间的孔间距为500mm～700mm；所述周边孔之间的孔间距为400mm～600mm。

7.如权利要求5所述的基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，其特征在于，所述掏槽装药孔的孔深为3.2m，所述掏槽空孔的孔深为3.2m，所述辅助孔的孔深为3m，所述周边孔的孔深为3m。

8.如权利要求5所述的基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，其特征在于，所述辅助孔有7个。

9.如权利要求8所述的基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，其特征在于，所述周边孔有21个。

10.如权利要求8所述的基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，其特征在于，所述掏槽装药孔的数量为5个，所述掏槽空孔的数量为6个。

技术总结本申请公开了基于大延时与空孔致裂的特小断面高效爆破开挖方法，包括如下步骤，测量步骤，在特小断面隧洞开挖掌子面进行断面测量，且断面呈城门洞型；断面开孔设计步骤，根据断面的尺寸依次计算设计出掏槽装药孔、掏槽空孔、辅助孔以及周边孔的开设位置以及孔距；开孔步骤，对断面进行放样，而后根据放样在断面上钻设出掏槽装药孔、掏槽空孔、辅助孔以及周边孔，所述辅助孔有多个，辅助孔呈城门洞型分布，所述周边孔有多个，周边孔呈城门洞型分布；辅助孔位于掏槽装药孔与周边孔之间。本方法具有如下有益效果：掏槽装药孔全部爆破之后为后续辅助孔以及周边孔提供理想自由面，以获得最优循环进尺，提高了掘进尺度。技术研发人员：李军才,宋欢冲,黄成其,金宗祥,张勇,潘伟君,史晓玲,梁宏伟,徐宏伟受保护的技术使用者：中国水利水电第十二工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20