地下工程施工技术问答
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77.大断面中深眼斜眼掏槽爆破的炮孔怎样布置?

所谓大断面,目前尚没有确切的定义,通常情况下是指较大断面的上下台阶开挖、20m2及以上的全断面开挖。中深眼是指1.5~3.5m(有说2.0~3.5m)的炮眼。

超过3.5m的深眼爆破,一般采用垂直眼掏槽。

大断面中深孔斜眼掏槽的布置方式主要有V形复式掏槽和扇形掏槽。

(1)V形复式掏槽:又称多重楔形掏槽。V形复式掏槽只要钻眼精确(深度、角度准确),按设计装药,一般均能取得良好的效果,适用于中硬岩、硬岩的中深孔坑道爆破。V形复式掏槽一般布置两层,特别坚硬的岩石可布置3~4层。层间距取50~90cm,硬岩取小值,软岩取大值。炮孔与作业面的夹角一般不小于60°。V形复式掏槽应注意以下几个关键技术问题:

①当坑道断面较宽时,应尽量缩小掏槽角,亦即相应加大第一层掏槽眼的水平间距;

②当炮孔深度大于2.5m时,底部加强装药应为1/3孔深,装药集中度一般不得少于2.2kg/m;柱部装药(即底部加强以外的装药)为底部装药集中度的40%~60%;炮孔不装药长度约为孔深的20%,并堵塞不少于40cm长的炮泥;

③同一V形上的孔用同段雷管,不同V形之间用微差起爆,时差延时一般选50ms。

V形掏槽的优点是适用于各类岩石,不需大直径钻孔设备。其缺点是受断面限制,钻眼角度不好掌握,岩渣抛掷较远且分散。

图4—14是单线铁路隧道全断面开挖中多次使用且效果较好的三级复式V形掏槽的实例,可供参考。其中图(a)中一、二、三层与作业面的夹角分别为68°、70°、72.5°。图(b)中一、二、三层与作业面的夹角分别为55°、63°、67°。

图4—14 V形三级复式楔形掏槽(单位:cm)

当炮孔深度小于2.5m时,可用两级复式V形掏槽。

(2)扇形掏槽:是将炮眼布置成扇形,见图4—15。扇形掏槽需要一定的坑道宽度,以取得每次爆破的正常进尺。扇形掏槽原则上是向着临空面即作业面崩落,它由于夹制作用稍小,比其他掏槽较宜爆破。但由于炮眼的不对称布置和需要精确设计钻眼深度和开钻位置,技术难度较大,目前已很少使用。

图4—15 扇形掏槽