本技術(shù)屬于隧道爆破技術(shù)，涉及一種小斷面隧洞長短直眼組合掏槽爆破裝藥結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、國際遂協(xié)把斷面面積為3.0～10.0m2的隧洞劃分為小斷面隧洞。小斷面隧洞采用鉆爆施工時，為了取得較長爆破進尺通常采用直眼槽。直眼掏槽眼長度相同，孔深基本是2.5m，由于爆破夾制作用較大，爆破進尺在2m，通常留下較長的殘孔，嚴重影響爆破進尺，掘進效率低，不能滿足當(dāng)今社會的基礎(chǔ)建設(shè)的需要。因此提高小斷面隧洞爆破進尺對于緩解社會需求、降低工人作業(yè)周期和生產(chǎn)風(fēng)險都有著重要的作用。

2、近些年，隨著我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展，隧洞快速施工問題急需解決，其中，小端面隧洞的掏槽爆破在整個爆破過程中起到形成槽腔，為后續(xù)炮孔爆破創(chuàng)造自由面，同時為巖石破碎提供補償空間的作用，是整個爆破的關(guān)鍵步驟，其破巖成腔質(zhì)量將直接影響到后續(xù)炮孔的爆破效果。掏槽孔起爆時由于只有一個自由面，四周巖石夾制力很大，相較其余炮孔受到的夾制作用最為明顯，且這種作用隨隧道埋深的增加而增加，除此之外，由于斷面跨度較小，限制掏槽眼傾斜角度和深度，進而限制了爆破進尺。因此，研究出合理的掏槽方式和掏槽參數(shù)，使巖石完全破碎并拋出，從而獲得較高的炮孔利用率，對于指導(dǎo)小斷面隧洞安全快速的爆破施工有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實用新型提供一種小斷面隧洞長短直眼組合掏槽電子雷管爆破技術(shù)，為了提高循環(huán)進尺和炮眼利用率，需要增加炮眼深度，小斷面隧洞采用斜眼掏槽受斷面限制較大，掏槽眼角度一般與工作面夾角55°～75°，難以進行深孔爆破，因此選用直眼掏槽，掏槽孔均平行垂直于工作面，隨著炮孔深度增加，巖石的夾制力越大，抗爆能力增強，當(dāng)炸藥距離工作面較遠時不會產(chǎn)生爆破漏斗，隧洞掘進中使用的為柱狀藥包，由于柱狀藥包較長，導(dǎo)致底部炸藥到自由面的距離遠大于最小抵抗線，因此炮孔很難完全利用，并且隨著孔深增加炮孔利用率進一步降低。

2、本實用新型具體技術(shù)方案如下：

3、一種小斷面隧洞長短直眼組合掏槽爆破裝藥結(jié)構(gòu)，包括：

4、掏槽孔，采用直眼掏槽，包括5組掏槽孔，每組掏槽孔包括一個掏槽淺孔和一個掏槽深孔，所述掏槽淺孔的孔深為150cm，所述掏槽深孔的孔深為300cm，所述掏槽淺孔位于所述掏槽深孔10cm處，所述掏槽淺孔爆破后100ms，所述掏槽深孔再起爆；其中，4組掏槽孔呈長方形對稱分布在隧道中心線兩邊，掏槽淺孔豎向孔距為40cm，所述掏槽深孔位于所述掏槽淺孔豎向外側(cè)，所述掏槽深孔的的豎向孔距為60cm；還有1組掏槽孔，位于所述隧道中心線，設(shè)在所述四方形的中心位置；

5、所述掏槽淺孔爆破時所述掏槽深孔上部不裝藥的部分為所述掏槽淺孔提供自由面和碎脹空間；所述掏槽深孔爆破時所述掏槽淺孔爆破形成的漏斗為深眼提供自由面；

6、所述掏槽孔外側(cè)設(shè)有擴槽孔，所述擴槽孔外側(cè)設(shè)有邊崩落孔，所述掏槽孔上部設(shè)有兩排崩落孔，分別為第一上崩落孔和第二上崩落孔，所述第二上崩落孔位于所述第一上崩落孔上部；

7、沿著所述斷面區(qū)域的輪廓邊緣布置有底板孔和周邊孔，所述底板孔位于所述掏槽孔下部；

8、所述擴槽孔、邊崩落孔、第一上崩落孔、第二上崩落孔、底板孔和周邊孔的炮眼深度均為2.7～2.8m；

9、在鉆爆挖掘斷面上鉆設(shè)的炮孔中進行裝藥，裝藥均采用電子雷管；

10、對每個炮孔內(nèi)的電子雷管進行延時設(shè)置；其中，所述掏槽淺孔統(tǒng)一設(shè)置為0毫秒，所述掏槽深孔統(tǒng)一設(shè)置為100毫秒，所述擴槽孔統(tǒng)一設(shè)置為,200毫秒，所述邊崩落孔統(tǒng)一設(shè)置為300毫秒，所述第一上崩落孔統(tǒng)一設(shè)置為400毫秒，所述第二上崩落孔統(tǒng)一設(shè)置為500毫秒，所述底板孔統(tǒng)一設(shè)置為600毫秒，所述周邊孔統(tǒng)一設(shè)置為700毫秒。

11、進一步地，所述擴槽孔為8個，所述邊崩落孔為6個，所述第一上崩落孔為3個，所述第二上崩落孔為2個，所述底板孔為5個，所述周邊孔為15個。

12、進一步地，所述擴槽孔豎向排列，豎向孔距為40cm，所述擴槽孔與所述掏槽孔列間距為50cm。

13、進一步地，所述邊崩落孔豎向排列，左右各三個，所述邊崩落孔與所述擴槽孔列間距為50cm。

14、進一步地，所有炮孔的孔徑為42mm，裝藥直徑為32mm。

15、進一步地，所述掏槽淺孔的單孔藥量為4支，所述掏槽深孔的單孔藥量為6支，每支藥量為0.3kg。

16、進一步地，所述擴槽孔的單孔藥量為8支，所述邊崩落孔的單孔藥量為7支，所述第一上崩落孔的單孔藥量為6支，所述第二上崩落孔的單孔藥量為6支，所述底板孔的單孔藥量為8支，所述周邊孔的單孔藥量為3-4支，每支藥量為0.3kg。

17、進一步地，所述電子雷管延時誤差為0.1-0.5毫秒。

18、本實用新型具有如下技術(shù)效果：

19、淺孔爆破時深眼上部不裝藥的部分為淺眼提供自由面和碎脹空間；淺孔長度接近最佳埋深，爆破時巖石處于破碎沖擊狀態(tài):自由面附近的巖石會被破壞，巖石中形成的爆破漏斗體積最大。淺孔爆破所形成的漏斗為深孔爆破提供新自由面和補償空間，同時產(chǎn)生的新自由面能減少巖石的抗爆能力和最小抵抗線。這樣就避免了深孔直眼掏槽爆破后殘孔過長深孔底部巖石被拋不出來的難題。如圖4所示：oa表示巖石的抗爆能力，o1a1表示淺孔爆破后巖石的抗爆能力。bc表示炸藥的破巖能力。左圖為深孔爆破單獨破巖能力示意圖，右圖為深淺孔相互配合破巖能力示意圖。左圖中深孔單獨爆破bc位于oa上方時表示可以有效破碎巖石并拋擲，oa位于bc上方時表示巖石處于彈性變形狀態(tài)：當(dāng)炸藥距離自由面較遠，爆炸產(chǎn)生的能量僅能使巖石彈性變形，當(dāng)爆炸載荷卸載后，巖石會釋放儲存的彈性勢能恢復(fù)到原有狀態(tài)，不會發(fā)生破壞。右圖中淺孔爆破時bc位于oa上方時表示可以有效破碎巖石并拋擲，形成了新的自由面，同時形成了新的抗爆曲線o1a1，深孔爆破時bc位于新的抗爆曲線o1a1上方，依然可以有效破碎巖石并拋擲形成更大的槽腔。

20、基于上述理論，0ms時5個一段掏槽淺孔同時起爆，爆破后巖石產(chǎn)生的裂隙所需時間為1～2ms，脫離母巖一般所需時間在8～68ms。本專利為確保前段炮孔爆出的巖石完全拋出，為后續(xù)炮孔創(chuàng)造良好的臨空面，延時間隔為100ms，由于淺孔中藥包中心距離自由面達到最佳埋深，100ms時破碎的巖石已經(jīng)完全拋出，形成體積最大的爆破漏斗，為深孔爆破提供自由面和補償空間，此時5個二段掏槽深孔藥包中心距離新的自由面恰好達到最佳埋深，200ms時掏槽深孔破碎的巖石已經(jīng)完全被拋出形成深度2.8m槽腔，此時8個三段擴槽孔同時起爆；300ms時擴槽孔內(nèi)部巖石被拋出，此時6個四段邊崩落孔同時起爆；400ms時6個四段邊崩落孔把掌子面下部巖石全部拋出，此時3個五段上崩落孔1同時起爆；500ms時上3個崩落孔1把巖石全部拋出，3個崩落孔2同時起爆破巖；600ms時上3個崩落孔2把巖石全部拋出，5個底板孔同時起爆破巖；700ms時15個周邊眼同時起爆，形成比較光滑的輪廓面，爆破進尺可以達到2.5m以上。

21、由上述本實用新型的技術(shù)方案可以看出，本實用新型通過長短直眼組合掏槽電子雷管爆破技術(shù)具有如下技術(shù)效果：爆破進尺從1.8--2.0m增加到2.5m以上。