專利名稱:一次起爆分部延時爆破開挖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明隸屬于土巖爆破及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明涉及一種巖土開挖工程特別是地下開挖工程的一次起爆分部延時爆破開挖方法，尤其是涉及一種適合大斷面隧道爆破開挖的方法。本發(fā)明特別適用于對爆破震動限制嚴(yán)格的巖石開挖工程。
背景技術(shù)：
該技術(shù)領(lǐng)域：
的已有技術(shù)可參閱中國專利申請?zhí)?00710139227. 4公開的一項(xiàng)名為“一種適用于鐵路大斷面IV、V級圍巖隧道的開挖方法”的專利技術(shù)。
該項(xiàng)發(fā)明專利技術(shù)具體為一種適用于鐵路大斷面IV、V級圍巖隧道的開挖方法， 包括超前支護(hù)，開挖弧形導(dǎo)坑并預(yù)留核心土 ；交錯開挖中臺階左右邊墻并預(yù)留核心土 ；交錯開挖下臺階左右邊墻并預(yù)留核心土 ；依次開挖上、中、下臺階預(yù)留核心土 ；開挖仰拱并施作初期支護(hù)等步驟。該項(xiàng)專利技術(shù)較好地解決了現(xiàn)有隧道開挖方法存在作業(yè)空間狹小、工效低，施工方法不靈活、進(jìn)度不穩(wěn)定，圍巖易變形以及操作不便等問題，但未涉及爆破技術(shù)的創(chuàng)新，也不適合I、II、III級圍巖隧道的開挖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適合于巖土工程、地下工程，特別是大斷面隧道工程的爆破開挖方法，尤其是提供一種在開挖過程中能夠?qū)崿F(xiàn)多斷面連續(xù)爆破，并有效降低爆破震動的開挖方法。
1.本發(fā)明的特征在于，包括步驟
1)將一個較大的掘進(jìn)工作面分成二個或二個以上分?jǐn)嗝?，各分?jǐn)嗝嫜鼐蜻M(jìn)工作面前進(jìn)方向依次錯開一定距離；
2)分別在各分?jǐn)嗝嫔香@鑿炮孔，在炮孔內(nèi)裝填炸藥和導(dǎo)爆管延期雷管；
3)以分?jǐn)嗝嫔?包括孔內(nèi)和孔外)的導(dǎo)爆管雷管為一個單元。各單元導(dǎo)爆管雷管的總延期時間，按照掘進(jìn)前進(jìn)方向由里向外的順序依次為、、t2、…、tn(n>2)；
4)將各單元上的導(dǎo)爆管雷管聯(lián)結(jié)起來，并依次使用分部雷管按照掘進(jìn)前進(jìn)方向由里向外的順序起爆各單元上的導(dǎo)爆管雷管。由布置在炮孔內(nèi)的導(dǎo)爆管雷管起爆裝填在炮孔內(nèi)的炸藥。
5)分部雷管的延期時間依次為I/、T2、…、Tn，其特征在于滿足關(guān)系T2 > I^tpT3 >T2+t2，…，Tn >!；_ 。
2.本發(fā)明上述1所述的分部雷管為延期電雷管，通過導(dǎo)線將其連接成電爆網(wǎng)路， 其特征在于采用一次通電激發(fā)方式起爆分部電雷管，再由分部電雷管分別起爆各單元上的
導(dǎo)爆管雷管。
3.本發(fā)明上述1所述的分部雷管為延期導(dǎo)爆管雷管，并將其連接成導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路，其特征在于采用一次激發(fā)方式起爆分部雷管，再由分部雷管分別起爆各單元上的導(dǎo)爆
管雷管。[0013]4.本發(fā)明上述2或3所述的分部雷管，其特征在于分部雷管及其擔(dān)負(fù)起爆單元的導(dǎo)爆管網(wǎng)路布置在能夠避免被先期起爆的炸藥及飛散物損壞的位置。
5.本發(fā)明上述4所述的分部雷管，其特征在于分部雷管及其擔(dān)負(fù)起爆單元的導(dǎo)爆管網(wǎng)路分別貼近各單元擔(dān)負(fù)起爆的分?jǐn)嗝娌贾谩?br>6.本發(fā)明上述5所述的分?jǐn)嗝?，其特征在于各分?jǐn)嗝娲怪被虼笾麓怪庇谒淼谰蜻M(jìn)的前進(jìn)方向，且各分?jǐn)嗝娴牡撞吭谕凰矫嫔稀?br>7.本發(fā)明上述5或6所述的分部雷管，其特征在于最先起爆的分部雷管的延期時間 T1 = 0。
由本發(fā)明提供的上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明將掘進(jìn)工作面分為二個或二個以上分?jǐn)嗝妫謹(jǐn)嗝嫜鼐蜻M(jìn)工作面前進(jìn)方向依次錯開一定距離。通過分部雷管有效地將分?jǐn)嗝嫔媳飘a(chǎn)生的震動分隔開。由于分部雷管可以選擇延期時間較長的秒延期雷管，因此在分?jǐn)嗝嫔鲜褂玫暮撩胙悠趯?dǎo)爆管雷管的段別、段數(shù)及總的延期時間等彼此之間不受影響。 這樣就較好地解決了大斷面隧道爆破開挖過程中的兩個問題。一是解決了大斷面隧道爆破施工導(dǎo)爆管雷管段數(shù)不能滿足要求的問題；二是解決了隧道分?jǐn)嗝?特別是以左右方式分隔的分?jǐn)嗝?施工不能同時實(shí)施爆破作業(yè)，施工效率低下的問題。這兩個問題的解決，一方面可以有效地降低爆破震動，另一方面還可以保證工程的施工效率和進(jìn)度。因此，本發(fā)明特別適合大斷面隧道穿越對爆破震動敏感之地區(qū)，和對爆破震動限制較為嚴(yán)格之地段的爆破開挖。


圖1 圖4為本發(fā)明一個實(shí)施方式的爆破作業(yè)示意圖。
圖1是隧道掘進(jìn)工作面的布置示意圖。圖1表示上臺階掘進(jìn)面由里向外分為4個分?jǐn)嗝?，編號依次?、2、3、4。
圖2是隧道縱斷面示意圖。圖2表示出1、2、3、4這4個分?jǐn)嗝嫜厮淼谰蜻M(jìn)前進(jìn)方向的關(guān)系。
圖3是炮孔布置示意圖。圖3表示出1、2、3、4這4個分?jǐn)嗝嫔吓诳椎牟贾梅绞健?每個分?jǐn)嗝嫔系?包括孔內(nèi)和孔外)導(dǎo)爆管雷管為一個單元。
圖4是爆破網(wǎng)路的聯(lián)接示意圖。圖4表示出1、2、3、4這4個分?jǐn)嗝嬷g爆破網(wǎng)路的連接方式和起爆順序。10表示起爆用電雷管。11、12、13、14表示分部導(dǎo)爆管雷管。電雷管10起爆分部雷管11、12、13、14。分部雷管11、12、13、14再分別依次起爆分?jǐn)嗝?、2、3、4
所屬各單元的導(dǎo)爆管雷管。
具體實(shí)施方式
圖1是一個大斷面隧道橫斷面的布置圖，隧道分上下臺階施工，下臺階滯后上臺階。本實(shí)施方式僅涉及上臺階的爆破作業(yè)。將上臺階斷面由前至后分為1、2、3、4共4個分?jǐn)嗝?，其中這4個分?jǐn)嗝嬷g依次錯開2米(圖2)。圖3是上臺階4個分?jǐn)嗝?、2、3、4上炮孔布置示意圖。采用中國國家標(biāo)準(zhǔn)《導(dǎo)爆管雷管》(GB19417-2003)中第一系列毫秒延期導(dǎo)爆管雷管。其中分?jǐn)嗝?上共19個段別，該單元雷管的總延期時間、=1700毫秒。分?jǐn)嗝?上共18個段別，該單元雷管的總延期時間t2 = 1400毫秒。分?jǐn)嗝?、4上使用導(dǎo)爆管雷管的段數(shù)均為19段，相應(yīng)單元的總延期時間分別為t3 = t4 = 1700毫秒。圖4為1、2、 3、4這4個分?jǐn)嗝嬷g爆破網(wǎng)路的聯(lián)接示意圖。其中分部雷管11為瞬發(fā)導(dǎo)爆管雷管，延期時間T1 = 0。分部雷管12、13、14為第二系列秒延期導(dǎo)爆管雷管，其中分部雷管12為4段秒延期導(dǎo)爆管雷管，延期時間T2 = 3秒。分部雷管13為7段秒延期導(dǎo)爆管雷管，延期時間 T3 = 6秒。分部雷管14為10段秒延期導(dǎo)爆管雷管，延期時間T4 = 9秒。上述分部雷管延期時間滿足關(guān)系T2 > Vt1, T3 > T2+t2，T4 > T3+t3。起爆之前，將分部雷管12、13、14及其擔(dān)負(fù)激發(fā)的導(dǎo)爆管分別靠近分?jǐn)嗝?、3、4布置。這樣布置的目的是為了保證分部雷管12、 13、14及其擔(dān)負(fù)激發(fā)的導(dǎo)爆管網(wǎng)路不被先期起爆的炸藥及爆炸飛散物損壞。
將分部雷管11、12、13、14簇聯(lián)起來，用1發(fā)瞬發(fā)電雷管10激發(fā)起爆。分部雷管11 及其擔(dān)負(fù)激發(fā)的分?jǐn)嗝?所在單元上的16個段別毫秒延期雷管首先相繼起爆。分部雷管 12、13、14及其擔(dān)負(fù)激發(fā)的導(dǎo)爆管網(wǎng)路分別受到2、3、4斷面的保護(hù)，不會被分部雷管11起爆的炸藥及爆炸飛散物損壞。
經(jīng)過時間T2 = 3秒的延時后，分部雷管12及其擔(dān)負(fù)激發(fā)的分?jǐn)嗝?上的18個段別毫秒延期雷管相繼起爆。分部雷管13、14及其擔(dān)負(fù)激發(fā)的導(dǎo)爆管網(wǎng)路分別受到分?jǐn)嗝?、 4的保護(hù)，不會被分部雷管12起爆的炸藥及爆炸飛散物損壞。
經(jīng)過時間T3 = 6秒的延時后，分部導(dǎo)爆管雷管13及其擔(dān)負(fù)激發(fā)的分?jǐn)嗝?上的 19個段別毫秒延期雷管相繼起爆。分部雷管14及其擔(dān)負(fù)激發(fā)的導(dǎo)爆管網(wǎng)路受到分?jǐn)嗝? 的保護(hù)，不會被分部雷管13起爆的炸藥及爆炸飛散物損壞。
經(jīng)過時間T4 = 9秒的延時后，分部雷管14及其擔(dān)負(fù)激發(fā)的分?jǐn)嗝?上的19個段別毫秒延期雷管相繼起爆，爆破過程結(jié)束。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限與此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一次起爆分部延時爆破開挖方法，其特征在于包括以下步驟1)將一個較大的掘進(jìn)工作面分成二個或二個以上分?jǐn)嗝?，各分?jǐn)嗝嫜鼐蜻M(jìn)工作面前進(jìn)方向依次錯開一定距離；2)分別在各分?jǐn)嗝嫔香@鑿炮孔，在炮孔內(nèi)裝填炸藥和導(dǎo)爆管延期雷管；3)以分?jǐn)嗝嫔系膶?dǎo)爆管雷管為一個單元，各單元導(dǎo)爆管雷管的總延期時間，按照掘進(jìn)前進(jìn)方向由里向外的順序依次為、、t2、…、tn(n彡2)；4)將各單元上的導(dǎo)爆管雷管聯(lián)結(jié)起來，并依次使用分部雷管按照掘進(jìn)前進(jìn)方向由里向外的順序起爆各單元上的導(dǎo)爆管雷管，由導(dǎo)爆管雷管起爆裝填在炮孔內(nèi)的炸藥；其中，分部雷管的延期時間由里向外依次為T1、T2, T3···、Tn，且滿足關(guān)系T2 > Vt1, T3 > T2+t2，-Tn〉Tn-I+tn_1 ο
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一次起爆分部延時爆破開挖方法，其特征在于所述分部雷管為延期電雷管，通過導(dǎo)線將其連接成電爆網(wǎng)絡(luò)，采用一次通電激發(fā)方式起爆延期電雷管，再由延期電雷管分別起爆各單元上的導(dǎo)爆管雷管。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一次起爆分部延時爆破開挖方法，其特征在于所述分部雷管為延期導(dǎo)爆管雷管，并將其連接成導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)，采用一次激發(fā)方式起爆延期導(dǎo)爆管雷管，再由延期導(dǎo)爆管雷管分別起爆各單元上的導(dǎo)爆管雷管。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2或3所述的一次起爆分部延時爆破開挖方法，其特征在于所述分部雷管以及起爆網(wǎng)絡(luò)布置在能夠避免被先期起爆的炸藥及飛散物損壞的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的一次起爆分部延時爆破開挖方法，其特征在于所述分部雷管及擔(dān)負(fù)起爆單元的導(dǎo)爆管網(wǎng)路分別貼近各單元擔(dān)負(fù)起爆的分?jǐn)嗝娌贾谩?br>6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一次起爆分部延時爆破開挖方法，其特征在于所述最先起爆的分部雷管的延期時間T1 = 0。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種能夠?qū)崿F(xiàn)多斷面連續(xù)爆破，可以有效降低爆破震動的，特別適合于大斷面隧道開挖的方法。將掘進(jìn)工作面分成二個或二個以上的分?jǐn)嗝?，分?jǐn)嗝嫜毓ぷ髅媲斑M(jìn)方向依次錯開一定距離。分?jǐn)嗝嫔蠈?dǎo)爆管雷管所組成單元的總延期時間依次為t1、t2、…、tn。使用延期時間為T1、T2、…、Tn的分步雷管依次起爆這些斷面上的導(dǎo)爆管雷管。延期時間滿足關(guān)系T2＞T1+t1，T3＞T2+t2，…，Tn＞Tn-1+tn-1。將分部雷管及其擔(dān)負(fù)起爆的導(dǎo)爆管網(wǎng)路布置在能夠避免被先期起爆的炸藥及飛散物損壞的位置。
文檔編號F42D3/02GKCN101458055 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200810238768
公開日2012年5月23日 申請日期2008年12月24日
發(fā)明者劉音, 尹子山, 王智福, 王海亮, 趙常偉, 陳連軍, 高元峰, 高同偉 申請人:山東科技大學(xué), 青島市市政工程集團(tuán)有限公司, 青島市市政建設(shè)發(fā)展有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan