隧道斜井工区光面爆破专项(低瓦斯风险)-已过审
目 录1 编制依据、编制目的及编制范围 .11.1 编制依据.11.2 编制目的.11.3 编制范围 w .22 工程概况 .22.1 工程简介.23 钻爆设计 .33.1 施工方法.33.2 施工机具.33.3 进尺与工法的选择.33.4 爆破器材的选定.33.5 装药结构图.43.6 钻爆设计.43.7 连线起爆.153.8 钻爆设计参数调整.164 隧道光面爆破的技术措施 .175 光面爆破常见事故及处理 .186 岗前教育培训 .217 质量保证措施 .218 安全保证措施 .2301 编制依据、编制目的及编制范围1.1 编制依据1）国家相关法律、法规，国家有关部门、铁道行业及中国铁路总公司相关技术标准、规范、指南，中国铁路总公司相关规章制度。2）本方案涉及的相关隧道设计图及隧道参图。3）成昆铁路指导性施工组织设计和投标施工组织设计。4）铁路隧道设计规范、铁路隧道施工技术指南、验收标准及其他有关技术标准、规范、规程等。铁路工程基本作业施工安全技术规程（TB10301-2009）、瓦斯隧道安全规程、抢险救援规程、瓦斯施工规范、建技201013号文等。5）公司的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、及类似工程施工经验。6）爆破安全规程（GB6722-2011）。7）铁路瓦斯隧道技术规范(TB10120-2002) 及2009 年局部修订（铁建设200962 号）。8）防治煤矿瓦斯突出规定(煤炭工业出版社 2009)。9）煤矿安全规程(煤炭工业出版社 2006) 。10）煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029-2007）。11）煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006） 。12）铁路隧道工程施工质量验收标准（TB 10753-2010）。13）现场调查资料。 1.2 编制目的1）通过编制隧道开挖钻爆设计方案，指导现场施工，确保施工安全。2）通过编制隧道钻爆施工方案，保证隧道开挖质量，控制隧道超欠挖。 11.3 编制范围本方案的编制范围为改建铁路成都至昆明线峨眉至米易段扩能工程EMZQ-4标斜井光面爆破。2 工程概况 2.1 工程简介 1）隧道概况隧道.线路纵度为6.5/598m、12/1216m、12.3/6850m、12/800m的单面上坡及出口494m的平坡，隧道最大埋深约1490米。隧道进出口有公路相通，但洞口与公路高差大，交通条件差。测区属横断山中高山地貌，地形起伏较大，大渡河、牛日河深切，到处是悬崖绝壁，地面高程7702350m，自然坡度535°不等，局部较陡。地表植被不发育，多被垦为旱地，沟槽等低洼地带覆土较厚。斜井洞口起始里程为 XJDK1+290，交接里程为 XJDK0+000（斜井）=DK236+500（正洞左线） ，总设计长度为 1290 米，与正洞呈 135°斜交，线路纵坡为 71.5的下坡。2）水文地质测区地表覆盖第四系全新统坡残积层粉质粘土，厚 04m，下伏基岩为震旦系下统列古六组砂岩、砾岩，前震旦系峨边群二段板岩、炭质板岩夹变质砂岩、片岩板岩为深灰色、灰黑色，晶粒结构，板块构造，质较硬；炭质板岩灰黑色，薄层状，质软，能污手；变质砂岩为灰色、中至细粒结构，薄至中厚层状构造，质较硬，局部方解石充填；片岩为深灰色，薄层装，片理构造，质较软，局部地段夹变质玄武岩、凝灰岩。测区地质构造简单，发育大营盘断层，断层与斜井相交于XJK+215 处，为逆断层，地表水及地下水较发育，炭质板岩地段地下水对混凝土结构侵蚀等级为 H1,其余地段地下水无侵蚀性。预计2斜井最大涌水量 Q最大=2200m³/d。3）不良地质斜井无不良地质及无特殊岩土，斜井整体工程地质条件较好。 3 钻爆设计 3.1 施工方法 根据设计文件要求， 隧道斜井洞身级围岩地段采用全断面法开挖，、级围岩地段采用台阶法。洞口土质段或岩层风化、破碎、软弱围岩地段采用人工配合机械开挖，其余地段采用风钻钻眼爆破。3.2 施工机具采用国产YT28 型手持风钻，钻头直径32mm，立体作业，高压风、水管路用软管通过岩壁引到作业平台，再由作业平台固定的风水管路引入各风钻。3.3 进尺与工法的选择 根据隧道斜井围岩情况，各级围岩循环进尺及开挖工法见下表：隧道斜井计划循环强度指标隧道斜井计划循环强度指标级围岩围岩级围岩 序号工程部位循环进尺（m)开挖工法循环进尺（m)开挖工法循环进尺（m)开挖工法1斜井2.43.6全断面1.22.4台阶法0.8台阶法3.4 爆破器材的选定 隧道内可能存在瓦斯等易爆炸气体，在施工低瓦斯工区时，炸药采用二级煤矿许用乳化炸药；在施工正常地段时，炸药采用2号岩石乳化炸药；炸药规格均为32mm（150g×200mm）。雷管采用毫秒延期电雷管（1、3、5、7、9、11、13、15段），CCH导爆管非电击3发针，CHA-1000E型数字式高能脉冲起爆器起爆。3.5 装药结构图 3.6 钻爆设计 3.6.1 V 级围岩台阶法钻爆设计 1）炮眼直径 d地下隧洞的掘进，一般都采用小直径的钻孔机械，所以光面爆破的周边眼直径选为 35-48 毫米时，以便与掘进作业的其他炮眼直径一致。本设计中 d=42mm。2）炮眼深度 L根据规范要求，V 级围岩上台阶进尺不超过一榀钢拱架，本设计 L=0.8m。3）炮眼数目按经验公式 N=3.3(f.S2)1/3估算f-岩石坚固性系数，本设计取 4S-掘进断面积，41.108m2（预留变形量取 20cm）N=3.3(f.S2)1/3=3.3×(4×41.1082)1/3=63(个)4本设计取 N=98 个4）装药集中度 q在光面层单独爆落时，一般取 0.150.25 公斤/米；在全断面一次起爆时，为了尽量减少残眼，需要适量增加，可达 0.35 公斤/米，本设计取 q=0.15Kg/m。5）周边眼单孔装药量根据经验公式 Q=ql=0.15×0.8=0.12Kg，本设计取 Q=0.12Kg 6）周边眼孔距 E斜井 V 级围岩均为软岩、较软岩，岩层破碎。根据经验数据，软岩周边眼间距为 0.30.5m、中硬岩周边眼间距为 0.450.6m，本设计取 E=0.55m7）抵抗线 W按经验公式 W=（1020）d=420840 mm。在大多数公路及铁路隧道中，炮眼密集在数 K 值一般取 0.71.0 比较合适，同时一般大断面隧洞炮眼密集系数应适当减小，小断面隧洞应适当增大；岩石坚韧，炮眼密集系数应增大，岩石松软破碎，应适当减小，因此本设计中 K 取 0.75，根据公式 K=E/W（K 为周边眼密集系数） ，W=E/K=0.55/0.75=0.73m，本设计取 W=0.7m。8）辅助眼的间距估算根据总断面积扣除光爆层面积及掏槽区面积后所剩余面积来布置辅助眼的原则确定。（1）光爆层面积及炮眼数A=16.148×0.7=11.303m2N=16.148/0.55=31(个)（2）掏槽区面积及炮眼数掏槽采用二级复式契形布置A=2×1.2+（0.55+1.1）*0.55=3.16 m2N =12 (个)（3）辅助眼间距5a.w=(41.108-11.303-3.16)/(98-31-12)=0.48ma.w 的尺寸应在 7080cm 左右，布置时按大致均匀、局部适当调整的原则布置。9）下台阶炮眼布置原则布置下台阶炮眼时，周边眼按照 0.5m 的间距布置，辅助眼按照0.75 米间距布置，其余炮眼均按照 0.9m 间距且炮眼间距均小于最小抵抗线的原则布置。下台阶每循环进尺 1.6 米。10）炮眼布置示意图上台阶炮眼布置示意图上台阶炮眼布置示意图下台阶炮眼布置示意图下台阶炮眼布置示意图611）爆破眼药量分配表 开挖炮眼药量分配开挖炮眼药量分配炮眼装药量 炮眼数雷管段数炮眼长度 单孔装药量合计药量序号上下 台阶炮眼 分类 个段CmKg/孔Kg121102611270.84.83掏槽眼431210.83.24辅助眼95800.645.765辅助眼127800.485.766内圈眼259800.328.08周边眼3113800.123.729底板眼911800.484.3210上 台 阶合计98834635.56011开挖断面积（m2）41.10812比炮眼数（个/m2）2.38413比耗药量（kg/m3）1.08114711600.85.615掘进眼 831600.86.416内圈眼651600.482.8817周边眼691600.241.4418底 眼1971600.815.219下 台 阶合计46736031.5220开挖断面积（m2）22.052721比炮眼数（个/m2）2.08622比耗药量（kg/m3）0.893说明：堵塞长度不小于 20cm主要经济技术指标表主要经济技术指标表序号项 目单 位数 量1开挖断面积M263.1602预计每循环上台阶进尺M0.83预计每循环下台阶进尺M1.64每循环爆破石方M385.2125炮眼总数个1446钻孔总数M157.067炸药用量Kg67.0808比钻眼数个/m22.289比钻眼量m/m31.84310比装药量Kg/m30.7873.6.2 IV 级围岩台阶法钻爆设计 1）炮眼直径 d地下隧洞的掘进，一般都采用小直径的钻孔机械，所以光面爆破的周边眼直径选为 35-48 毫米时，以便与掘进作业的其他炮眼直径一致。本设计中 d=42mm。2）炮眼深度 L根据规范要求，IV 级围岩上台阶进尺不超过二榀钢拱架，本设计 L=2.4m。3）炮眼数目按经验公式 N=3.3(f.S2)1/3估算f-岩石坚固性系数，本设计取 6S-掘进断面积，33.866m2（预留变形量取 10cm）N=3.3(f.S2)1/3=3.3×(6×33.8662)1/3=63(个)本设计取 N=87 个4）装药集中度 q8在光面层单独爆落时，一般取 0.150.25 公斤/米；在全断面一次起爆时，为了尽量减少残眼，需要适量增加，可达 0.35 公斤/米，本设计取 q=0.15Kg/m。5）周边眼单孔装药量根据经验公式 Q=ql=0.15×2.4=0.36Kg，本设计取 Q=0.36Kg 6）周边眼孔距 E斜井 IV 级围岩均为软岩、较软岩，岩层破碎。根据经验数据，软岩周边眼间距为 0.30.5m、中硬岩周边眼间距为 0.450.6m，本设计取 E=0.52m7）抵抗线 W按经验公式 W=（1020）d=4208
