時(shí)間：2022-06-04 15:52:05
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關(guān)鍵詞：露天礦開(kāi)采預(yù)裂爆破邊坡
預(yù)裂爆破是利用相鄰炮孔內(nèi)炸藥爆轟時(shí)瞬間產(chǎn)生的應(yīng)力和爆生高壓氣體的氣楔作用，使得巖石沿相鄰炮孔的軸線形成一條裂縫，從而在以后的開(kāi)挖中形成一個(gè)平整和穩(wěn)定的面。多用于邊坡開(kāi)挖或其它需要保護(hù)性開(kāi)挖的輪廓開(kāi)挖。主要用于進(jìn)出口明挖和洞內(nèi)臺(tái)階豎直鉆孔爆破。鉆孔直徑d為64mm和76mm，洞內(nèi)主要采用64mm的孔?？咨顬?m～12m，孔底用φ50mm、柱部用φ25mm或φ35mm的炸藥，其偶合系數(shù)對(duì)64mm的孔為1.8或2.6，對(duì)76mm的孔為2.2或3.0。間距a和線裝藥密度q線均是先通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式試選試爆，然后調(diào)整為合理值，且根據(jù)不同部位和地質(zhì)條件隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
1預(yù)裂爆破要求
1.1預(yù)裂縫要貫通且在地表有一定開(kāi)裂寬度。對(duì)于中等堅(jiān)硬巖石，縫寬不宜小于1.0cm；堅(jiān)硬巖石縫寬應(yīng)達(dá)到0.5cm左右；但在松軟巖石上縫寬達(dá)到1.0cm以上時(shí)，減振作用并未顯著提高，應(yīng)多做些現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以利總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
1.2預(yù)裂面開(kāi)挖后的不平整度不宜大于15cm。預(yù)裂面不平整度通常是指預(yù)裂孔所形成之預(yù)裂面的凹凸程度，它是衡量鉆孔和爆破參數(shù)合理性的重要指標(biāo)，可依此驗(yàn)證、調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。
1.3預(yù)裂面上的炮孔痕跡保留率應(yīng)不低于80%，且炮孔附近巖石不出現(xiàn)嚴(yán)重的爆破裂隙。
2預(yù)裂爆破技術(shù)措施
2.1炮孔直徑一般為50～200mm，對(duì)深孔宜采圍較大的孔徑。
2.2炮孔間距宜為孔徑的8～12倍，堅(jiān)硬巖石取小值。
2.3不耦合系數(shù)（炮孔直徑d與藥卷直徑d0的比值）建議取2～4，堅(jiān)硬巖石取小值。
2.4線裝藥密度一般取250～400g／m。
2.5藥包結(jié)構(gòu)形式，目前較多的是將藥卷分散綁扎在傳爆線上。分散藥卷的相鄰間距不宜大于50cm不大于藥卷的列爆距離?？紤]到孔底的夾制作用較大，底部藥包應(yīng)加強(qiáng)，為線裝藥密度的2～5倍。
2.6裝藥時(shí)距孔口1m左右的深度內(nèi)不要裝藥，可用粗砂填塞，不必?fù)v實(shí)。填塞段過(guò)短，容易形成漏斗，過(guò)長(zhǎng)則不能出現(xiàn)裂縫。
2預(yù)裂爆破的參數(shù)選取
2.1 間距a選用的經(jīng)驗(yàn)公式為：
a =（6～10）d，對(duì)d=64mm的孔：a=0.4m～0.65m，對(duì)d=76mm的孔：a=0.45m～0.8m；
2.2 E、H庫(kù)圖諾夫采用：a=22dβ.K3α水. KY。式中：E為藥包直徑（米）； K3α為水?dāng)D壓系數(shù)。全擠壓時(shí)（即抵抗線很大時(shí)），K3α水=0.85。在斜坡或臺(tái)階上作業(yè)，松動(dòng)孔超過(guò)三排時(shí)K3α水=1.0，同樣條件下松動(dòng)排數(shù)較小時(shí)， K3α水=1.1。KY為地質(zhì)條件系數(shù)。沒(méi)有很明顯的層面或裂隙KY=1.0。在占優(yōu)勢(shì)的裂隙組與預(yù)裂縫的夾角呈90°時(shí)，KY=0.9，角度為20°～70°時(shí)，KY=0.85，在水平巖層以及地質(zhì)構(gòu)造平面與裂縫相吻合時(shí)，KY=1.15。這樣計(jì)算結(jié)果a=0.4m～0.9m。 轉(zhuǎn)貼于 中國(guó)論文下載中心 studa
2.3根據(jù)蘭格弗樂(lè)斯經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：d=64mm:a=0.55m～0.8m，d=76mm：a=0.6m～0.9m。通過(guò)施工調(diào)整確定為：（1）進(jìn)口明挖和LDO+000～LDO+800段， a=0.5m～1.0m；（2）LDO+800～LD1+087.75和出口明挖，a=0.5m～0.7m。
2.4 根據(jù)q線選用的經(jīng)驗(yàn)公式為：
2.4.1武漢水利電力學(xué)院公式；q線=0.12[δ壓]0.5.[a]0.84.[d/2]0.24。對(duì)進(jìn)口明挖至LDO+800段基本為正長(zhǎng)巖或變質(zhì)玄武巖：δ壓≈176.5Mpα，q線=0.43kg/m～0.77kg/m；對(duì)LDO+800至出口明挖：δ壓≈80.0Mpα，q線=0.28kg/m～0.5kg/m。3.3.2根據(jù)蘭格弗樂(lè)斯的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：對(duì)d64mm的孔q′線=0.35kg/m；對(duì)d76mm的孔q′線=0. 5kg/m。此時(shí)是納比特炸藥，對(duì)乳化炸藥需乘系數(shù)1.2，所以對(duì)d64mm孔，q線=0.35kg/m×1.2=0.42kg/m，d76mm孔q線=0.5kg/m×1.2=0.6kg/m，只不過(guò)此時(shí)的q線是指全孔的裝藥集中度。根據(jù)施工調(diào)整確定為：q線=0.25kg/m～0.8kg/m對(duì)出口取小值，進(jìn)口取大值。
3應(yīng)注意的事項(xiàng)
3.1關(guān)于預(yù)裂后在預(yù)裂面附近鉆輔助孔或爆破孔成孔率低的問(wèn)題，實(shí)際施工時(shí)，在地質(zhì)情況不佳的情況下，解決這一問(wèn)題的措施主要是控制預(yù)裂裝藥量和堵塞段長(zhǎng)度。
3.2關(guān)于預(yù)裂與爆破區(qū)爆破連線的問(wèn)題
預(yù)裂藥包的結(jié)構(gòu)形式較多地采用間隔裝藥，導(dǎo)爆索引爆。當(dāng)預(yù)裂孔與開(kāi)挖區(qū)爆破孔在一次放炮內(nèi)起爆，為達(dá)到預(yù)裂效果，預(yù)裂應(yīng)先響于開(kāi)挖區(qū)。預(yù)裂所用的導(dǎo)爆索爆速為6 000～7 000 m/s，是爆破區(qū)所用傳爆管爆轟速度2 000 m/s的3倍。若預(yù)裂與爆破區(qū)相連雷管選用不當(dāng)，預(yù)裂過(guò)早起爆所產(chǎn)生的飛石在爆破區(qū)內(nèi)傳爆管傳爆之前將傳爆管砸壞，將造成爆破區(qū)啞炮。故預(yù)裂連結(jié)起爆雷管段位應(yīng)早于相鄰主爆孔段位100 s左右。
3.3關(guān)于預(yù)裂孔角度變化的問(wèn)題
影響預(yù)裂孔角度變化的因素除上述外，還存在一些不可避免的因素。如：鉆機(jī)沖擊器外徑大于鉆桿外徑，鉆機(jī)花架上卡瓦內(nèi)徑與沖擊器外徑相符。在預(yù)裂孔角度不等于90度時(shí)，鉆機(jī)開(kāi)孔沿鉆桿軸向施加壓力，分解為水平力，垂直力。在鉆頭接觸地面時(shí)，水平方向阻力小，鉆桿有向水平力方向移動(dòng)的趨勢(shì)，鉆桿受卡瓦約束。因鉆桿外徑小于卡瓦內(nèi)徑，在水平力作用下，鉆桿軸線偏離原來(lái)的軸線位置，使鉆桿壁向水平力方向緊靠卡瓦內(nèi)壁，從而使預(yù)裂孔角度在開(kāi)孔時(shí)將變緩，新卡瓦開(kāi)孔角度變緩約0.5度；而磨損嚴(yán)重卡瓦的開(kāi)孔角度變緩可達(dá)1.5度。由于上述原因，在調(diào)整鉆機(jī)預(yù)裂角度時(shí)，應(yīng)比設(shè)計(jì)角度調(diào)陡1～2度。
4.爆破作業(yè)的主要安全規(guī)定
(1)各種爆破作業(yè)必須使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的爆破器材，不準(zhǔn)使用擅自制造的炸藥。
(2)進(jìn)行爆破工作的群采礦山、礦點(diǎn)，必須設(shè)爆破工作負(fù)責(zé)人、爆破員和爆破器材保管員。這些職員應(yīng)了解所使用的爆破器材的性能、爆破技術(shù)和有關(guān)的安全知識(shí)。
(3)凡從事爆破工作的職員，都必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，考試合格并持有合格證。
(4)進(jìn)行淺眼爆破時(shí)，應(yīng)有爆破說(shuō)明書。其內(nèi)容包括裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、填塞長(zhǎng)度、起爆方法等。
(5)爆破作業(yè)地點(diǎn)有以下情況之一時(shí)，禁止進(jìn)行爆破作業(yè)：有冒頂或邊坡滑落危險(xiǎn)；通路不安全或通路阻塞；進(jìn)行中深孔、深孔爆破時(shí)，爆破參數(shù)或施工質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求；工作面有涌水危險(xiǎn)或炮眼溫度異常；危險(xiǎn)邊界上未設(shè)警戒；光線不足或無(wú)照明。
(6)進(jìn)行爆破器材加工和爆破作業(yè)職員禁止穿化纖衣服；在大霧天、雷雨時(shí)、黃昏、夜晚，禁止進(jìn)行露天爆破。
(7)裝藥時(shí)，必須遵守以下規(guī)定：
用木制炮棍；裝起爆藥包時(shí)，嚴(yán)禁投擲或沖擊；一旦起爆藥包沒(méi)裝到位，禁止拔出或硬拉起爆藥包中的導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管或電雷管腳線，應(yīng)按處理盲炮的有關(guān)規(guī)定處理。
(8)進(jìn)行填塞工作時(shí)，必須遵守以下規(guī)定：
裝藥后，必須保證填塞質(zhì)量，禁止采用無(wú)填塞爆破；淺孔爆破時(shí)，一般填塞長(zhǎng)度為孔深的1／3；禁止使用石塊和易燃材料填塞炮孔；堵塞要十分小心，不得破壞起爆線路；禁止搗固直接接觸藥包的填塞材料或用填塞材料沖擊起爆藥包。
(9)炮響完后，經(jīng)過(guò)充分透風(fēng)，才準(zhǔn)進(jìn)進(jìn)爆破作業(yè)地點(diǎn)。
(10)爆破工作開(kāi)始前，必須確定危險(xiǎn)區(qū)的邊界并沒(méi)置明顯的標(biāo)志。地下爆破應(yīng)在有關(guān)通道上設(shè)置崗哨。回風(fēng)巷應(yīng)設(shè)路障，并掛上“爆破危險(xiǎn)區(qū)，不準(zhǔn)進(jìn)內(nèi)”的牌子。
(11)爆破前必須同時(shí)發(fā)出音響和視覺(jué)信號(hào)，使在危險(xiǎn)區(qū)的職員能夠聽(tīng)到、看到。爆破后，經(jīng)檢查確認(rèn)安全時(shí)，方可發(fā)出解除警戒信號(hào)。
(1 2)爆破員進(jìn)進(jìn)放炮地點(diǎn)后，應(yīng)檢查有無(wú)冒頂、危石、支護(hù)破壞和盲炮現(xiàn)象。假如發(fā)現(xiàn)有這些現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)處理。若不能處理時(shí)，應(yīng)設(shè)立危險(xiǎn)警戒或標(biāo)志。常用的處理盲炮的方法有重新起爆法、誘炮法、打平行眼裝藥爆破法、用水沖洗法。
5. 爆破器材的儲(chǔ)運(yùn)和治理
爆破器材庫(kù)的位置、結(jié)構(gòu)和設(shè)施等的設(shè)置，要符合《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定和要求，經(jīng)主管部分的審定，并報(bào)當(dāng)?shù)毓簿峙鷾?zhǔn)。爆破器材的治理存放、收發(fā)和運(yùn)輸必須符合《爆破安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，確認(rèn)失效的爆破器材或不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件的，都應(yīng)銷毀。銷毀爆破器材時(shí)，必須登記造冊(cè)并編制書面報(bào)告，報(bào)告中應(yīng)說(shuō)明被銷毀爆破器材的名稱、數(shù)目、銷毀原因、銷毀方法、銷毀地點(diǎn)和時(shí)間，并報(bào)有關(guān)部分。
6.爆破事故的預(yù)防
要預(yù)防爆破事故的發(fā)生，主要措施如下。
(1)保持爆破安全間隔 爆破時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生爆破地震、空氣沖擊波、碎石飛散及有害氣體，因而危及爆區(qū)四周職員、設(shè)備、建筑物及井巷等的安全。因此，爆炸設(shè)計(jì)時(shí)必須確定爆破危害范圍并指定安全間隔。安全間隔主要包括爆破地震的安全間隔、爆破空氣沖擊波的安全間隔、個(gè)別碎石飛散的安全間隔、電力起爆的安全間隔、爆破有害氣體擴(kuò)散安全間隔。
(2)精心設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)之前必須做到情況明確；設(shè)計(jì)時(shí)要確定最大答應(yīng)藥量，然后公道選取爆破參數(shù)，選擇公道的延發(fā)時(shí)間，作出切實(shí)可行的爆破方案；制定爆破事故預(yù)防措施；對(duì)設(shè)計(jì)文件要嚴(yán)厲審核把關(guān)。
(3)精心施工，各級(jí)職員持證上崗，組成嚴(yán)格的治理體制；根據(jù)工程特點(diǎn)，分別制定各種安全制度、崗位責(zé)任、關(guān)鍵技術(shù)操縱細(xì)則；按規(guī)程要求做好爆破器材檢驗(yàn)；確保裝藥、堵塞、連線三個(gè)關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量；做好爆后安全檢查和處理。
(4)加強(qiáng)安全治理，按規(guī)程要求報(bào)治理部分審批、備案；建立、健全嚴(yán)格的指揮治理組織；建立質(zhì)量保證體系，制定質(zhì)量保證大綱和各工序質(zhì)保程序。
關(guān)鍵詞：水利工程；施工；地下洞室；爆破；危險(xiǎn)；控制
隨著人類社會(huì)的發(fā)展，地下工程將越來(lái)越多地應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)基本建設(shè)各個(gè)領(lǐng)域，在水利水電、公路、鐵路、油庫(kù)等工程建設(shè)中，越來(lái)越多地采用了地下洞室。對(duì)于地下洞室群在開(kāi)挖爆破施工中的安全、相鄰洞室及交叉洞室的施工、廠房巖壁吊車梁基礎(chǔ)的爆破施工工藝、以及如何實(shí)現(xiàn)快速光爆等，本人在幾十年的地下工程施工中，積累和探索了一定的經(jīng)驗(yàn)，在此與同行分享和探討。
一、水利工程地下主要洞室開(kāi)挖方法概述
（1）主廠房。Ⅰ～Ⅶ層邊墻預(yù)裂、中部梯段爆破拉槽開(kāi)挖、邊墻保護(hù)層開(kāi)挖、支護(hù)跟進(jìn)。巖錨梁部位精確測(cè)量造孔、密孔、小藥量開(kāi)挖，開(kāi)挖前錨桿上、下鎖口。Ⅷ～Ⅹ層通過(guò)與尾水支洞間豎井溜渣槽（井）開(kāi)挖，支護(hù)跟進(jìn)。配置多臂鑿巖臺(tái)車，潛孔鉆等設(shè)備，總用時(shí)30個(gè)月。
（2）主變室。從上、下二層開(kāi)挖，底板預(yù)留保護(hù)層；邊墻預(yù)裂、中部梯段爆破拉槽開(kāi)挖、邊墻保護(hù)層開(kāi)挖、支護(hù)跟進(jìn)。
（3）尾調(diào)室。上層連通洞以上部位反導(dǎo)井掘進(jìn)至穹頂，然后由上而下擴(kuò)挖至連通洞底板高程；再向下通過(guò)反井鉆機(jī)形成與底部貫通的1.4 m導(dǎo)井，擴(kuò)挖導(dǎo)井至6m的溜渣井，再通過(guò)手風(fēng)鉆造孔、小型反鏟扒渣自上而下擴(kuò)挖形成，平均月擴(kuò)挖僅5m[1]。
（4）尾閘室。通過(guò)施工支洞分二層完成巖錨梁及其以上部位開(kāi)挖后，以反井鉆機(jī)形成與底部尾水支洞貫通的溜渣導(dǎo)井（1.4 m），再通過(guò)手風(fēng)鉆造孔、人工扒渣自上而下擴(kuò)挖形成。
（5）壓力管道豎井。以反井鉆進(jìn)形成貫通上、下平段的溜渣導(dǎo)井（1.4 m），再通過(guò)手風(fēng)鉆造孔，人工扒渣自上而下擴(kuò)挖形成，每日平均擴(kuò)挖1-1.5 m。
（6）尾水支洞、尾水隧洞。分3層開(kāi)挖，邊墻預(yù)裂，左、右半幅相繼梯段爆破開(kāi)挖，邊墻保護(hù)層開(kāi)挖，支護(hù)跟進(jìn)，平均月進(jìn)百米。
（7）導(dǎo)流洞。通過(guò)多工作面分 3 層開(kāi)挖，邊墻預(yù)裂，左、右半幅相繼梯段爆破開(kāi)挖，邊墻保護(hù)層開(kāi)挖，支護(hù)跟進(jìn)。 配置多臂鑿巖臺(tái)車，潛孔鉆等設(shè)備。 平均月進(jìn)百米。
（8）抗力體置換洞。分2層開(kāi)挖，采用光面爆破，手風(fēng)鉆造孔，小型反鏟、裝載機(jī)、運(yùn)輸車出渣，豎井溜渣后再通過(guò)大型設(shè)備裝運(yùn)渣月。進(jìn)度 40～60m。
（9）泄洪洞有壓段、無(wú)壓段。分3層開(kāi)挖，邊墻預(yù)裂，左、右半幅相繼梯段爆破開(kāi)挖，邊墻與底板保護(hù)層開(kāi)挖，支護(hù)跟進(jìn)[2]。 配置多臂鑿巖臺(tái)車，潛孔鉆等大型設(shè)備，平均月進(jìn)百米。
（10）泄洪洞工作閘室。通過(guò)施工支洞分 2 層完成交通洞底板以上開(kāi)挖，通過(guò)正、反井作業(yè)形成與泄洪洞溝通的溜渣豎井，以潛孔鉆、反鏟進(jìn)行自上而下的擴(kuò)挖、扒渣、支護(hù)。早期爆破時(shí)對(duì)設(shè)備予以覆蓋保護(hù)，后期通過(guò)渣堆使設(shè)備移向泄洪洞躲炮，安全效果優(yōu)異。
（11）泄洪洞龍?zhí)ь^段。通過(guò)正、反井作業(yè)形成約 70＃5m）的溜渣斜井，以潛孔鉆、反鏟自上而下分層擴(kuò)挖形成。
二、水利工程地下洞室爆破施工過(guò)程分析
（1）施工準(zhǔn)備
施工準(zhǔn)備工作包括場(chǎng)地平整、測(cè)量放樣，以及其它常規(guī)準(zhǔn)備工作。由于預(yù)裂面一般就是最終的邊界開(kāi)挖面，因此，預(yù)裂縫的位置必須準(zhǔn)確，當(dāng)采用垂直的預(yù)裂孔時(shí)，放樣工作沒(méi)有什么困難，只要按設(shè)計(jì)的孔位精確的測(cè)量就可以了。對(duì)于傾斜的孔，特別是預(yù)裂面呈某種曲折面的斜孔，放樣工作就要復(fù)雜得多，這是因?yàn)樾笨椎目卓谂c孔底并不在同一個(gè)坐標(biāo)位置上，而是隨該孔的傾斜度以及地面的起伏而變化。此時(shí)，采用整體樣架放樣就要方便得多。
（2）鉆孔
鉆孔的機(jī)具根據(jù)炮孔的直徑和孔深來(lái)選用，一般情況下，直徑小于50mm，深度在6m以內(nèi)的孔，多采用手風(fēng)鉆，孔徑在70mm以上的深孔，則要采用潛孔鉆。鉆孔時(shí)，必須嚴(yán)格控制質(zhì)量，允許的偏斜度應(yīng)控制在1度以內(nèi)[3]。由于巖面的不平整或鉆進(jìn)的方向不是垂直，往往容易引起孔口的偏離，此時(shí)，可以采用人工撬鑿或用鉆機(jī)沖擊的方法，鑿出孔口位置，經(jīng)檢測(cè)無(wú)誤后，才開(kāi)始鉆進(jìn)。
（3）藥包加工
用于預(yù)裂爆破的藥包，最好能在鉆孔內(nèi)均勻地連續(xù)分布。在實(shí)際施工中，大多須在現(xiàn)場(chǎng)加工制備，通常采用兩種方法：一是將炸藥裝填于一定直徑的硬質(zhì)塑料管內(nèi)連續(xù)裝藥，為了順利地引爆和傳爆，在整個(gè)管內(nèi)貫穿一根導(dǎo)爆索。另一種是采用問(wèn)隔裝藥，即按照設(shè)計(jì)的裝藥量和各段的藥量分配，將藥卷綁扎在導(dǎo)爆索上，形成一個(gè)斷續(xù)的炸藥串。由于每個(gè)孔的深度不一致，裝藥量也不同，因此，對(duì)于每一個(gè)孔應(yīng)當(dāng)分別準(zhǔn)備各自的藥串，編上該孔的孔號(hào)，不能混淆，然后包扎好待用。
（4）裝藥、堵塞和起爆
為使炸藥爆炸時(shí)能夠獲得良好的不藕合效應(yīng)，藥柱（或藥卷串）應(yīng)置于炮孔的中心。為達(dá)此目的，可采用一種塑料制的膨脹聯(lián)結(jié)套將藥柱固定在炮孔中央。在我國(guó)的預(yù)裂爆破中，多半將藥卷串綁在竹片上，再插人孔中。對(duì)于垂直孔，竹片應(yīng)置于保留區(qū)的一側(cè)，對(duì)于傾斜的孔，竹片應(yīng)置于孔的下側(cè)面。
炸藥裝填好以后，堵塞之前先要用紙團(tuán)等松軟的物質(zhì)蓋在炸藥柱上，堵塞過(guò)程中，應(yīng)注意使藥卷串保持在孔中央的位置上，不要因堵塞而將藥卷串推向孔邊。堵塞應(yīng)密實(shí)，以防止爆炸氣體沖出，影響預(yù)裂效果。在預(yù)裂爆破中，一般都采用導(dǎo)爆索起爆，效果較好。也可采用電雷管或非電雷管起爆。預(yù)裂爆破最好能一次同時(shí)起爆，但當(dāng)預(yù)裂規(guī)模大時(shí)，為了減輕預(yù)裂爆破過(guò)程中的振動(dòng)影響，也可以分段起爆。
三、水利工程地下洞室爆破安全防護(hù)技術(shù)措施
我們要根據(jù)爆破安全規(guī)程的要求，結(jié)合本地的實(shí)際情況，制定好安全防護(hù)措施和做好安全警戒工作：
（一）參加爆破工作的人員應(yīng)有公安部門頒發(fā)的爆破安全作業(yè)證，要持證上崗。
（二）爆破作業(yè)人員必須樹(shù)立安全第一的思想，嚴(yán)格按爆破安全規(guī)程規(guī)定的安全事項(xiàng)和要求操作。
（三）現(xiàn)場(chǎng)爆炸物品都由炸藥庫(kù)統(tǒng)一配送。爆炸物品的使用必須按照當(dāng)?shù)毓膊块T的要求，在爆炸物品到達(dá)工地后應(yīng)放到指定地點(diǎn)存放，并由專人負(fù)責(zé)看守。領(lǐng)發(fā)時(shí)必須指定爆破工專人領(lǐng)取并做好登記，不得隨意發(fā)放。
（四）從裝藥時(shí)開(kāi)始，場(chǎng)地四周應(yīng)放出警戒，根據(jù)本工地的周圍環(huán)境，確定爆破的警戒范圍為200m，并要按照警戒位置固定專人布置哨位，在附近特別加強(qiáng)了警戒。參加施工的爆破人員，都佩戴明顯的標(biāo)志，其他無(wú)關(guān)人員一律禁止入內(nèi)。
（五）爆破裝藥、連線完成后，應(yīng)由爆破指揮長(zhǎng)按照爆破安全規(guī)程規(guī)定的起爆順序，在各警戒點(diǎn)到位后預(yù)警-起爆-解除警戒的信號(hào)[4]。
（六）爆破結(jié)束后，爆破人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)又做了進(jìn)一步檢查，尤其要對(duì)爆后形成的浮石和危石認(rèn)真進(jìn)行排除，處理時(shí)周圍也要警戒，防止發(fā)生意外事故。組織有爆破經(jīng)驗(yàn)的專職隊(duì)伍進(jìn)行爆破作業(yè)，關(guān)注爆破先進(jìn)技術(shù)的推廣，嚴(yán)格組織和管理爆破隊(duì)伍，將大大提高我國(guó)地下洞室開(kāi)挖爆破的安全生產(chǎn)水平。
參考文獻(xiàn)：
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[3] 陳志剛，劉殿魁.橢圓孔對(duì)SH波散射的遠(yuǎn)場(chǎng)解[J].哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2003（03）
關(guān)鍵詞：“掏心”微差爆破；震動(dòng)力；取水口結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào)：P632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、引言
1、工程概況
山東液化天然氣項(xiàng)目取水口泵房工程場(chǎng)地西南側(cè)，工程內(nèi)容包括取水泵房、前池、濾網(wǎng)間、明渠四部分，原狀地形標(biāo)高為-1.0~2.0m（理論最低潮位高程），根據(jù)取水口區(qū)域的地形、地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)采用強(qiáng)度等級(jí)為C40F350鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)直接座落在中風(fēng)化巖石上，考慮取水口基礎(chǔ)較低 -7.6 ~ -6.9 m，需完成取水口基礎(chǔ)所在位置的爆破作業(yè)，再在取水口施工場(chǎng)地四周采取止水措施，形成干地施工條件。
取水泵房基礎(chǔ)爆破實(shí)施同時(shí)，距離取水口區(qū)域較近的液化天氣儲(chǔ)罐基礎(chǔ)正在作業(yè)，其中底層筏板結(jié)構(gòu)已澆筑完成一個(gè)月，而且取水口區(qū)域距離罐區(qū)1#罐最小距離為203m，爆破裝藥時(shí)要嚴(yán)格控制齊爆藥量，確保爆破震動(dòng)不會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐產(chǎn)生不利影響。
二、施工方案選定
1、方案比選和確定
1.1、淺孔分層爆破和帷幕灌漿方案
基坑內(nèi)需要干地施工條件，考慮圍堰安全和穩(wěn)定采用在基坑外側(cè)拋填兩道石堤，內(nèi)外堤間拋填兩米厚粘性土進(jìn)行止水，粘土芯墻完成后，再進(jìn)行下部巖基帷幕灌漿施工，降低巖石裂隙間透水系數(shù)，加強(qiáng)基坑穩(wěn)定性。帷幕灌漿孔深度根據(jù)地質(zhì)情況確定，原則深入中風(fēng)化層2.0米，最終根據(jù)壓水試驗(yàn)確定最終孔深。擬進(jìn)行雙排帷幕灌漿施工。孔間距為1.2m，排間距為1.0m，插空進(jìn)行布孔。
淺孔爆破進(jìn)行鉆孔時(shí)，應(yīng)首先小范圍試爆，確定合適的鉆孔間距和裝藥量，然后在工作面上準(zhǔn)確布置孔位，用水準(zhǔn)儀測(cè)出每一孔位的頂面標(biāo)高，根據(jù)設(shè)計(jì)底標(biāo)高和確定的超深值，定出每一鉆孔的鉆孔深度，然后在鉆桿上做出標(biāo)記，以保證鉆孔的底端在同一標(biāo)高層上，防止因鉆孔深度不一造成的爆破后底面不平現(xiàn)象，確保開(kāi)挖后的底面平整度。
1.2、深孔微差爆破和預(yù)裂爆破施工方案
爆破區(qū)根據(jù)地質(zhì)報(bào)告為弱風(fēng)化花崗巖和微風(fēng)化花崗巖。爆破地區(qū)巖體結(jié)構(gòu)較質(zhì)密，節(jié)理、裂隙發(fā)育一般。施工場(chǎng)地位于海水與陸域邊緣，水位受潮汛影響較大，需根據(jù)潮水的漲落進(jìn)行打孔爆破。
本工程爆破深度范圍為7.0~8.5m，分為深孔爆破和預(yù)裂爆破。爆破區(qū)域地質(zhì)主要為中風(fēng)化巖，局部少量微風(fēng)化巖，爆破邊坡需要進(jìn)行保護(hù)。炸藥選用2號(hào)巖石乳化炸藥，具有抗水性能強(qiáng)、爆炸性能和安全性能較好，密度0.95~1.3g/cm3。
采用塑料導(dǎo)爆管起爆法，毫秒微差起爆網(wǎng)路，由擊發(fā)器引爆導(dǎo)爆雷管進(jìn)行起爆。預(yù)裂爆破中使用塑料導(dǎo)爆索，爆速不小于6000 m/s，適用于水下爆破施工。
導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)選擇：
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，深孔宜采用孔內(nèi)外延期相結(jié)合的方法，即孔內(nèi)采用同段高段次導(dǎo)爆管雷管，具體施工采用15段導(dǎo)爆管雷管；孔外采用2段、3段、5段、7段導(dǎo)爆管雷管接力傳爆。為確保傳爆可靠性，整個(gè)起爆線路為加強(qiáng)復(fù)式網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。為保證爆區(qū)前、后排起爆順序時(shí)還應(yīng)特別注意前后排對(duì)應(yīng)炮孔的起爆時(shí)差不宜相差太大。爆破設(shè)計(jì)參數(shù)：
a.孔徑：Φ＝11.5cm
b.施工高度：H＝5～7m
c.深孔間距：a＝2.0m
d.深孔排距：b＝1.5m
e.超鉆：h＝1.5m
f.孔深：L＝6.5～8.5m
g.單位炸藥消耗量：q＝1.72／m3
h.單孔裝藥量：Q＝k*q*a*b*H＝36.9～48.2
k――考慮受前面各排孔的礦巖阻力作用的增加系數(shù)k=1.1
i.堵塞長(zhǎng)度：L1=2～3m
進(jìn)行石方開(kāi)挖時(shí)，在主爆區(qū)爆破之前沿設(shè)計(jì)輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫，以緩沖、反射開(kāi)挖爆破的振動(dòng)波，控制其對(duì)保留巖體的破壞影響，使之獲得較平整的開(kāi)挖輪廓，此種爆破技術(shù)為預(yù)裂爆破。
預(yù)裂縫要貫通且在地表有一定開(kāi)裂寬度。對(duì)于中等堅(jiān)硬巖石，縫寬不宜小于1.0cm；堅(jiān)硬巖石縫寬應(yīng)達(dá)到0.5cm左右；但在松軟巖石上縫寬達(dá)到1.0cm以上時(shí)，減振作用并未顯著提高。
線裝藥密度
Q線=0.367〔δ〕壓0.5（d）0.86
式中：〔δ〕壓―巖石極限抗壓強(qiáng)度，MPa；
根據(jù)該地區(qū)巖石可取〔δ〕壓=600kg/cm2=60MPa；
d―炮孔直徑，m；此處設(shè)計(jì)的d=115mm=0.115m；
則Q線=0.367×600.5×0.1150.86=440g/m。
實(shí)際裝藥結(jié)構(gòu)，其基本原則是：
a.填塞深度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式L＝8～15D和D＝115mm，取填塞深度為0.92～1.7m，實(shí)際取值為1.5m。
b.裝藥減弱段，為了不使爆破時(shí)傷及孔口，因此對(duì)于裝藥的最上端的1m應(yīng)進(jìn)行減弱，大概取線性密度的一半即可；
c.裝藥正常段，其裝藥密度與計(jì)算值相當(dāng)即可；
d.底部加強(qiáng)段，為了克服底部夾制作用，靠底部0.5m～1.5m應(yīng)增加藥量，孔較深時(shí)增加的大，孔淺增加的少。
e.裝藥時(shí)距孔口1.5m的深度內(nèi)不要裝藥，可用粗砂填塞，不必?fù)v實(shí)。填塞段過(guò)短，容易形成漏斗，過(guò)長(zhǎng)則不能出現(xiàn)裂縫。
1.3、方案選定
淺孔爆破由于選用小藥量爆破方法,可以減小爆破對(duì)基底的破壞,以保證應(yīng)有的地基承載力,并可較好的控制開(kāi)挖超深和開(kāi)挖面的平整度，但是淺孔爆破一次爆破深度淺，需要多次分層爆破作業(yè)，鉆孔同時(shí)做好止水施工提供干地施工條件，如此將加大工程費(fèi)用投入和延長(zhǎng)施工時(shí)間；深孔爆破具有一次性爆破到位，施工相對(duì)簡(jiǎn)便，爆破作業(yè)前不需要止水圍堰施工，安全可靠，但是深孔爆破裝藥量大，要一次性爆破完成，需采取可靠技術(shù)措施進(jìn)行孔內(nèi)和空間微差爆破，減小爆破震動(dòng)力。
2、施工工藝流程
測(cè)量控制――鉆孔――清孔驗(yàn)孔――裝藥――堵塞――連線――起爆――檢查處理盲炮――開(kāi)挖外運(yùn)土方
3、施工工藝要點(diǎn)及施工措施
①測(cè)量控制
根據(jù)施工圖紙選定打孔施工范圍，測(cè)量人員使用用全站儀測(cè)設(shè)布孔區(qū)域位置和巖面標(biāo)高，計(jì)算臺(tái)階深度并考慮超鉆深度確定孔深。
根據(jù)炮孔排距b=1.5m和間距a=2.0m確定鉆孔平面位置，對(duì)鉆孔位置進(jìn)行編號(hào)，填寫孔位信息卡，最終填寫內(nèi)容包括孔號(hào)、孔口標(biāo)高、設(shè)計(jì)孔深、孔底標(biāo)高、實(shí)際孔深等。布點(diǎn)完成后，根據(jù)合理施工順序組織打孔施工，打孔過(guò)程中要加強(qiáng)已成孔的保護(hù)。
②鉆孔
根據(jù)每個(gè)鉆孔信息卡內(nèi)容，核對(duì)孔口標(biāo)高，按設(shè)計(jì)要求的孔深和順序鉆孔施工?？孜缓涂咨钇畈淮笥?.1m。鉆孔完成后，要及時(shí)對(duì)孔口周邊0.5m范圍內(nèi)的石屑和塊石進(jìn)行清理，防止掉落鉆孔中，并用纖維袋對(duì)已合格鉆孔進(jìn)行封堵。
③清孔驗(yàn)孔及標(biāo)識(shí)
在裝藥前進(jìn)行鉆孔質(zhì)量檢測(cè)，核對(duì)孔位信息卡，逐孔量測(cè)成孔深度并做好記錄，鉆孔深度符合設(shè)計(jì)要求方可裝藥施工。如深度超過(guò)設(shè)計(jì)要求，需采用砂或碎石填至要求的標(biāo)高。
④裝藥
每次爆破裝藥前必須按爆破設(shè)計(jì)的要求在每個(gè)孔口處標(biāo)識(shí)卡上記錄該孔裝填藥量及裝藥結(jié)構(gòu)，堵塞長(zhǎng)度、使用導(dǎo)爆管段別，以便于裝藥人員現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。裝藥時(shí)每裝一節(jié)炸藥用炮桿測(cè)量孔深，確保裝藥避免栓塞。
按爆破設(shè)計(jì)要求的藥量、密度和爆破方式進(jìn)行裝藥。裝藥量偏差不大于5％（長(zhǎng)度），裝藥時(shí)應(yīng)將每孔雷管段別標(biāo)識(shí)卡放在孔外，以便檢驗(yàn)。
⑤堵塞
裝藥后必須保證堵塞質(zhì)量，深孔或淺眼爆破，堵塞材料就地取用鉆巖產(chǎn)生的巖粉，堵塞要緊密，裝藥后將剩余部分炮孔全部堵塞；禁止用石塊和易燃材料堵塞炮孔；堵塞要認(rèn)真小心，不得破壞起爆線路；禁止在深孔裝入起爆藥包后直接用木竹桿直接沖擊起爆藥包；.堵塞時(shí)應(yīng)從底部開(kāi)始逐漸向上慢慢用力搗實(shí)，確保堵塞質(zhì)量。
⑥聯(lián)線
本工程爆破網(wǎng)絡(luò)采用非電導(dǎo)爆管組成的復(fù)式微差起爆網(wǎng)絡(luò)，采用導(dǎo)爆雷管引爆導(dǎo)爆管，傳爆至傳爆雷管、再引爆支路導(dǎo)炮孔內(nèi)的雷管激發(fā)爆破。其中支路傳爆導(dǎo)爆將傳爆雷管包裹至中央，用膠布纏繞扎緊。按爆破設(shè)計(jì)的最大齊爆藥量要求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。各聯(lián)結(jié)點(diǎn)必須密封完好，爆破聯(lián)線必須由有經(jīng)驗(yàn)的爆破員進(jìn)行操作，無(wú)關(guān)人員撤離聯(lián)線區(qū)域。
⑦檢查
網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)必須嚴(yán)格按自檢、專檢和復(fù)檢三道程序進(jìn)行。自檢、專檢結(jié)合在聯(lián)線過(guò)程中進(jìn)行，由爆破員邊聯(lián)接邊檢查，同時(shí)設(shè)專人監(jiān)督聯(lián)線工作是否符合爆破設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范要求。聯(lián)線完畢后，由本次爆破現(xiàn)場(chǎng)指揮和技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行復(fù)檢，合格后方可進(jìn)入下道工序作業(yè)。對(duì)不合格的聯(lián)線必須嚴(yán)格按程序文件要求進(jìn)行糾正，直至合格方可進(jìn)行下道工序。
⑧起爆
爆破作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立爆破領(lǐng)導(dǎo)小組，由領(lǐng)導(dǎo)小組協(xié)調(diào)各工序、各班組之間作業(yè)。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成爆破前的準(zhǔn)備工作。在確認(rèn)條件成熟的情況下（所有人員、設(shè)備疏散至安全距離外、炸藥車開(kāi)至指定停放區(qū)），復(fù)查起爆網(wǎng)路由爆破總指揮通知連線員聯(lián)線，爆破信號(hào)一致通過(guò)，爆破總指揮命起爆命令。
三、實(shí)施效果
爆破區(qū)域巖石破碎充分，未發(fā)生盲炮現(xiàn)象，施工機(jī)械開(kāi)挖容易；預(yù)裂面開(kāi)挖后的不平整度不大于15cm，預(yù)裂面上的炮孔痕跡保留率不低于80%，表面清晰整齊且炮孔附近巖石不出現(xiàn)嚴(yán)重的爆破裂隙；通過(guò)在儲(chǔ)罐基礎(chǔ)區(qū)域設(shè)置的震動(dòng)檢測(cè)儀器，對(duì)爆破過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)，震動(dòng)速度和震動(dòng)加速度均符合設(shè)計(jì)要求，震動(dòng)速度為0.9 v/cm2。
結(jié)語(yǔ)
“掏心”爆破作業(yè)采用合理的起爆順序，充分利用爆轟波產(chǎn)生能量，巖石破碎效果理想，同時(shí)通過(guò)采用孔內(nèi)和孔間微差爆破技術(shù)，降低一次齊爆藥量，減小對(duì)周邊建筑震動(dòng)能量，縮短施工工期合理保證施工進(jìn)度要求，提高施工整體效益。
參考文獻(xiàn)：
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厚硬頂板高壓預(yù)注水弱化機(jī)理研究碩士畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告
學(xué)科專業(yè)： 巖土工程
1 課題來(lái)源、選題依據(jù)背景情況、課題研究目的、國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)、水平、存在問(wèn)題，并附主要參考文獻(xiàn)：
1.1 課題來(lái)源
淮南礦區(qū)已進(jìn)入深部開(kāi)采，厚硬頂板難冒問(wèn)題突出，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。為此，淮南礦業(yè)集團(tuán)高度重視，XX年組織集團(tuán)公司工程技術(shù)人員到山西等多個(gè)礦業(yè)集團(tuán)考察，并邀請(qǐng)相關(guān)科研單位論證分析淮南礦區(qū)綜采面壓架機(jī)理，并決定聯(lián)合有關(guān)科研單位開(kāi)展“煤與瓦斯突出煤層綜采工作面頂板深孔預(yù)裂爆破技術(shù)”研究。
1.2 選題依據(jù)背景情況
煤炭是我國(guó)的基礎(chǔ)能源，在我國(guó)一次能源構(gòu)成中煤炭約占70%左右。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，國(guó)家對(duì)煤炭等能源需求量越來(lái)越大。XX年我國(guó)原煤產(chǎn)量為28億噸，XX年原煤產(chǎn)量29.6億噸，XX年原煤產(chǎn)量超過(guò)30.0億噸，XX年原煤產(chǎn)量為35.2億噸，預(yù)計(jì)XX年原煤產(chǎn)量將達(dá)到37.9億噸。我國(guó)煤炭淺部資或賦存條件相對(duì)簡(jiǎn)單資源日益減少，煤礦相繼進(jìn)入深部開(kāi)采期，隨之而來(lái)就面臨著厚硬頂板控制問(wèn)題。厚硬頂板由于整體性好、強(qiáng)度高，難于冒落，如不及時(shí)采取強(qiáng)制處理，將形成采空區(qū)大面積懸頂。大面積懸頂一旦垮落，一方面由于巖層折斷時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈動(dòng)載荷會(huì)損壞或推倒大量工作面支架，從而頂板常沿煤壁切斷造成工作面垮冒事故;另一方面，采空區(qū)積存的大量高濃度瓦斯氣體，沿風(fēng)巷、機(jī)巷涌出，造成瓦斯超限，并形成破壞力很風(fēng)，在風(fēng)暴所經(jīng)過(guò)之處，其強(qiáng)烈的沖擊作用，摧毀結(jié)構(gòu)。采工作面及其鄰近巷道中的支架、風(fēng)門和磚墻密閉，甚至使礦車翻倒，軌道彎曲，對(duì)井下人員及設(shè)備造成嚴(yán)重的危害。例如，潘一礦1402(3)(壓架2套)、潘一礦1602(3)、潘三礦17110(3)(壓架2套)等多個(gè)工作面壓架和出水現(xiàn)象，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。為此，淮南礦業(yè)集團(tuán)XX年組織集團(tuán)公司工程技術(shù)人員到山西等多個(gè)礦業(yè)集團(tuán)考察，并邀請(qǐng)相關(guān)科研單位論證分析淮南礦區(qū)綜采面壓架機(jī)理，并決定聯(lián)合有關(guān)科研單位開(kāi)展“煤與瓦斯突出煤層綜采工作面頂板深孔預(yù)裂爆破技術(shù)”研究。
1.3 課題研究目的
以往煤層強(qiáng)制放頂爆破采用的是常規(guī)炸藥，炸藥爆破過(guò)程的重要特性是炸藥通過(guò)高速的化學(xué)反應(yīng),在裝藥孔壁上產(chǎn)生巨大的氣體壓力，使周圍的介質(zhì)破壞和破碎。但它存在著施工量大;炸藥消耗大、污染井下空氣，存在一定的危險(xiǎn)性，稍微不慎可能會(huì)造成瓦斯爆炸、煤層坍塌等重大問(wèn)題。壓力注水弱化頂板法就是在工作面預(yù)先向頂板鉆孔注壓力水，利用水對(duì)巖體的壓裂和軟化作用，破壞頂板的完整性和降低頂板巖石強(qiáng)度，當(dāng)工作面采過(guò)后，頂板可正?？迓洌瑴p小來(lái)壓對(duì)工作面的威脅。壓力注水法具有改變頂板力學(xué)特性，變難冒為易冒，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤，提高資源回收率;同時(shí)可降低工作面粉塵含量，改善勞動(dòng)環(huán)境;注水與回采作業(yè)平行，預(yù)先釋放部分瓦斯等優(yōu)點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
1.4 國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)、水平、存在問(wèn)題
我國(guó)厚硬頂板控制的研究始于60年代，已有近50年歷史，處于世界領(lǐng)先的地位，在生產(chǎn)實(shí)踐中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
靳鐘銘、徐林生、錢鳴高等通過(guò)對(duì)厚硬頂板的研究，較全面地分析了厚硬頂板采場(chǎng)礦山壓力及其顯現(xiàn)規(guī)律、采場(chǎng)來(lái)壓預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、厚硬頂板采場(chǎng)支架受力分析、厚硬頂板的處理方法等;
王開(kāi)，康天合等對(duì)堅(jiān)硬頂板控制放頂方式及合理懸頂長(zhǎng)度進(jìn)行了研究，提出了厚硬頂板合理的冒落步距計(jì)算方法;
靳鐘銘[2]根據(jù)大同礦務(wù)局的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果，在總結(jié)其他人的研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)頂板注水弱化的方法做了系統(tǒng)的闡述和分析。
陳榮華等[34][35]采用repa2d軟件對(duì)注水軟化厚硬頂板(關(guān)鍵層)做了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明：隨軟化系數(shù)的減小和軟化厚度的增加，上覆巖層初始冒落步距及來(lái)壓顯著減?。喝艉裼矌r層巖樣本身能被注水軟化，而實(shí)際采場(chǎng)由于地質(zhì)構(gòu)造及開(kāi)采工藝的影響未必適宜單獨(dú)采用注水軟化法，可選用其他弱化厚巖層的方法，或注水軟化法與其他弱化方法共同使用，從而有效控制采場(chǎng)礦山壓力。
寧宇[36]等采用了有限元計(jì)算和模型試驗(yàn)對(duì)堅(jiān)硬頂板注水工作面礦壓顯現(xiàn)特征進(jìn)行研究。強(qiáng)調(diào)頂板注水后，頂板巖體發(fā)生塑化，改變了頂板巖層中的應(yīng)力分布和頂板變形位移特征。頂板巖層中的拉、壓力峰值轉(zhuǎn)移到了采區(qū)上方的懸頂中，從而有利于頂板在采空區(qū)上方斷裂并分層次垮落，減小巖層折斷時(shí)對(duì)支架的沖擊載荷和傳力系數(shù)，減小頂板來(lái)壓強(qiáng)度，從理論上進(jìn)一步說(shuō)明了向頂板高壓注水是控制堅(jiān)硬難冒頂板的有效技術(shù)途徑。
以上研究從模擬或?qū)嶒?yàn)上對(duì)注水后巖體發(fā)生的變化進(jìn)行了分析，或從宏觀上對(duì)注水軟化上的機(jī)理進(jìn)行了闡述，而從微觀上對(duì)高壓水注水的機(jī)理研究分析的較少。
1.5 主要參考文獻(xiàn)
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2 課題的主要內(nèi)容，擬解決的主要技術(shù)問(wèn)題，在理論和應(yīng)用方面的意義，完成課題的條件(包括個(gè)人業(yè)務(wù)水平、所在系或?qū)W科組的技術(shù)、設(shè)備條件)和擬采取的技術(shù)措施和辦法：
2.1 課題的主要內(nèi)容，擬解決的主要技術(shù)問(wèn)題，在理論和應(yīng)用方面的意義
本項(xiàng)目擬在大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，采用理論分析、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的綜合研究方法，開(kāi)展對(duì)淮南礦區(qū)煤與瓦斯突出煤層厚硬頂板綜采面高壓預(yù)注水弱化砂巖頂板技術(shù)研究，使堅(jiān)硬頂板弱化，使難冒頂板轉(zhuǎn)化為可冒落頂板，改善堅(jiān)硬頂板的冒落性，減少采空區(qū)的懸頂面積，從而減輕周期來(lái)壓對(duì)工作面支架的影響，保證本工作面的安全順利回采。主要研究?jī)?nèi)容如下：
(1)水對(duì)裂隙巖體強(qiáng)度的影響，重點(diǎn)討論水對(duì)巖石的化學(xué)損傷機(jī)理和壓力水作用下巖體的斷裂強(qiáng)度。
(2)研究水在巖體中的滲流問(wèn)題，建立流固耦合的滲流方程，并用有限元法對(duì)建立的流固耦合模型進(jìn)行求解。
(3)研究定向水壓致裂的機(jī)理，為在堅(jiān)硬頂板中采用高壓水定向分層提供理論依據(jù)。
2.2 主要技術(shù)路線
2.3 完成課題的條件(包括個(gè)人業(yè)務(wù)水平、所在系或?qū)W科組的技術(shù)、設(shè)備條件)和擬采取的技術(shù)措施和辦法：
本人在本科階段主修土木工程，在理論分析上對(duì)地上、地下結(jié)構(gòu)，以及煤礦等具有一定的基礎(chǔ)知識(shí)。研究生階段，在導(dǎo)師的指導(dǎo)和帶領(lǐng)下，專門學(xué)習(xí)了煤礦巖巷、煤巷掘進(jìn)理論知識(shí)和親自到掘進(jìn)工作面松動(dòng)爆破實(shí)踐，并閱讀了大量的文獻(xiàn)資料。
另外，國(guó)內(nèi)關(guān)于堅(jiān)硬頂板控制資料相對(duì)較多，基于目前國(guó)內(nèi)外對(duì)高壓注水的研究成果、我國(guó)煤礦掘進(jìn)爆破工程實(shí)例以及我國(guó)能源政策的大力支持，給本課題的研究工作提供了足夠的理論和實(shí)踐資料。
在課題準(zhǔn)備階段，在導(dǎo)師徐穎教授的指導(dǎo)下，以上各項(xiàng)條件均為本課題的順利完成提供了有利的保障。
3 課題工作量及進(jìn)展計(jì)劃(包括各階段計(jì)劃完成的內(nèi)容和所需的時(shí)間等)。
(1)XX年2月～4月：資料收集、查閱文獻(xiàn)資料等;
(2)XX年5月～8月：厚硬頂板高壓預(yù)注水機(jī)理研究分析
(3)XX年8月～10月：對(duì)高壓注水破壞過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬分析，并得出結(jié)論
(4)XX年6月～XX年1月：論文編寫;
【關(guān)鍵字】大型隧道工程，隧道錨，施工，支護(hù)優(yōu)化
一、前言
大型隧道工程的施工工程量巨大且又復(fù)雜，在進(jìn)行開(kāi)發(fā)前許多問(wèn)題需要進(jìn)一步解決探討。隧道工程施工前，需進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估；大型隧道工程中隧道錨的施工及支護(hù)優(yōu)化問(wèn)題也不容忽視。
二、大型隧道工程地質(zhì)環(huán)境條件
1.地質(zhì)條件復(fù)雜，施工技術(shù)難度大，現(xiàn)場(chǎng)施工條件差，對(duì)工程周邊環(huán)境和市政設(shè)施影響范圍的控制要求高，風(fēng)險(xiǎn)因素和風(fēng)險(xiǎn)事件多，發(fā)生的概率較大。
2.盾構(gòu)推進(jìn)施工風(fēng)險(xiǎn)大，損失后果嚴(yán)重。隧道工程項(xiàng)目周邊都是重要筑物和市政公用設(shè)施，加上越江隧道建設(shè)本身投資比較大，一旦發(fā)生事故，往往造成比較嚴(yán)重的損失后果
3.評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定
根據(jù)大型泥水盾構(gòu)進(jìn)出洞施工各風(fēng)險(xiǎn)事件的權(quán)重大小，可以用層次分析法（AHP） 把一個(gè)施工工況中同級(jí)各個(gè)因子兩兩相互比較（包括因子自身的比較），按重要性大小進(jìn)行權(quán)重標(biāo)度。上海復(fù)興東路越江隧道工程大型泥水盾構(gòu)進(jìn)出洞施工各因子權(quán)模糊綜合評(píng)價(jià)模型概述模糊綜合評(píng)價(jià)通過(guò)構(gòu)造等級(jí)模糊子集，把反映評(píng)價(jià)對(duì)象的模糊指標(biāo)進(jìn)行量化（即確定隸屬度），然后，利用模糊變換原理對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行綜合運(yùn)算，得出評(píng)價(jià)結(jié)果。
三、施工監(jiān)測(cè)
1.監(jiān)測(cè)內(nèi)容
施工期間共設(shè)置7項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容：圍護(hù)墻體水平位移（測(cè)斜）；圍護(hù)墻頂垂直沉降及水平位移監(jiān)測(cè)；坑外地下水位監(jiān)測(cè)；支撐軸力監(jiān)測(cè)；立柱點(diǎn)監(jiān)測(cè)；周邊建（構(gòu)）筑物垂直位移及傾斜監(jiān)測(cè)；周邊土體地表沉降監(jiān)測(cè)。重要是對(duì)圍護(hù)墻移及地表沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.信息化施工
（一）在工作井第5層土開(kāi)挖時(shí)，工作井南側(cè)圍護(hù)墻有局部滲漏水的現(xiàn)象，且出水量較大，同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示坑外地下水位日下降量達(dá)30 cm，于是立即要求挖機(jī)停止繼續(xù)向下開(kāi)挖土方，并在墻身內(nèi)外采用堵漏補(bǔ)救措施（在滲漏部分的墻身內(nèi)鑿槽，埋設(shè)開(kāi)孔型PE泡沫條和注漿管；用早強(qiáng)水泥封縫，然后壓注水溶性聚氨酯堵漏。墻外采用工程鉆機(jī)鉆孔，鉆孔深度達(dá)到地下連續(xù)墻的滲漏處，然后下鉆桿實(shí)施雙液注漿堵漏，注漿范圍為滲漏處左右各放寬3 m。雙液注漿的配合比為水泥：水玻璃=1：0.5；注漿壓力小于0.2 MPa），等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都在報(bào)警值范圍內(nèi)。
（二）工作井施工至第6層土，開(kāi)挖Ⅱ區(qū)時(shí)，監(jiān)測(cè)Et報(bào)顯示東側(cè)圍護(hù)墻體變形明顯，El最大位移量達(dá)一2.91 mm，最大位移點(diǎn)位于墻頂以下25 m處。針對(duì)這種情況，立即組織力量，同步抽槽開(kāi)挖Ⅳ區(qū)的土方，隨挖隨撐，抓緊安裝東西向直撐并施加預(yù)應(yīng)力，同時(shí)要求監(jiān)測(cè)單位1天測(cè)2次，以便隨時(shí)掌握基坑變形情況。隨著第6道支撐全部安裝完畢，墻移趨向于穩(wěn)定日變化量小于1 mm。經(jīng)分析是由于Ⅱ區(qū)斜撐數(shù)量較多，鋼牛腿制作焊接間延長(zhǎng)，導(dǎo)致基坑曝露時(shí)間較長(zhǎng)，從而引起該時(shí)間段內(nèi)圍護(hù)墻移變化量較大，但整個(gè)過(guò)程其最大累計(jì)量及變化速率都在允許范圍內(nèi)。隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加快，越來(lái)越多的城市投入到地下軌道交通的規(guī)劃建設(shè)當(dāng)中。地下隧道越來(lái)越多，不可避免伴隨著重疊交叉隧道的產(chǎn)生，群洞隧道施工的關(guān)鍵技術(shù)研究關(guān)系著軌道交通的安全問(wèn)題，因此群洞隧道研究已經(jīng)成為現(xiàn)代地下工程研究的熱點(diǎn)。
四、隧道錨施工關(guān)鍵技術(shù)
施工過(guò)程中必須采取措施減少對(duì)巖體的擾動(dòng)，保護(hù)巖層的完整性，出碴運(yùn)輸系統(tǒng)必須適應(yīng)洞內(nèi)大坡道及頻繁變坡，減少工序的干擾。
1.掘進(jìn)施工
首先在錨洞洞口進(jìn)行工作坑開(kāi)挖，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)和巖石強(qiáng)度采用預(yù)裂爆破和挖掘機(jī)大掘進(jìn)、人工修整邊坡、明槽施工，為保證邊坡穩(wěn)定，邊坡坡度根據(jù)實(shí)地情況確定。
2.掘進(jìn)方案
在錨洞進(jìn)洞施工中，優(yōu)先采用機(jī)械掘進(jìn)，選擇YT-28型風(fēng)動(dòng)支腿式鑿巖設(shè)備，兩座隧道錨的施工順序問(wèn)題，采取左右洞錯(cuò)位掘進(jìn)施工，左洞為先掘進(jìn)洞，右洞為后掘進(jìn)洞，待先掘進(jìn)洞到底后，再掘進(jìn)后掘進(jìn)洞，左側(cè)隧道錨采用上下臺(tái)階法分3層掘進(jìn)方式，上下臺(tái)階之間的間距為8--10 m。為了減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)和減少超挖，采用了控制爆破技術(shù)，拱部采用了光面爆破技術(shù)，邊墻適當(dāng)進(jìn)行預(yù)裂爆破。
3.爆破控制
爆破掘進(jìn)時(shí)，把爆破振動(dòng)對(duì)相鄰室的影響作為控制的重要內(nèi)容。為最大限度地減少爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)破壞，隧道錨的鉆爆施工采用了小間距、低爆速設(shè)計(jì)，炮眼按淺密原則布設(shè)，嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，周邊眼間距為40cm并適當(dāng)布設(shè)空眼。
4.噴錨及襯砌施工
隧道錨的噴錨及襯砌主要分為前錨室段、錨塞體和后錨室兩個(gè)階段：1）前錨室段：前錨室段的圍巖級(jí)別為Ⅲ級(jí)，初期支護(hù)采用?25先錨后灌式中空錨桿，L=3.0m，環(huán)縱向間距1 m，梅花形布置，洞壁設(shè)E6鋼筋焊接網(wǎng)，設(shè)置間距為1米的鋼格柵拱架。
五、支護(hù)技術(shù)的優(yōu)化
1.支護(hù)技術(shù)存在的問(wèn)題
在總結(jié)分析前人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合大量的現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐，研究認(rèn)為常規(guī)錨桿支護(hù)技術(shù)主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：
（一）常規(guī)支護(hù)用直徑20mm、長(zhǎng)2.0m錨桿的長(zhǎng)度和剛度不足，從而發(fā)揮不出錨桿的支護(hù)作用。頂板圍巖的松動(dòng)圈半徑一般在2～2.3m，2.0m長(zhǎng)的錨桿其不能錨固到圍巖的塑性硬化區(qū)內(nèi)，導(dǎo)致錨桿失效不起作用；經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)錨桿被拉斷的現(xiàn)象，說(shuō)明錨桿的剛度不夠，不能滿足巷道開(kāi)掘初期變形速度快、變形量大的特點(diǎn)。
（二）圍巖表面約束能力差。由于高應(yīng)力或構(gòu)造應(yīng)力的影響，使得支護(hù)體首先在較為薄弱的地方出現(xiàn)過(guò)量變形、巖石松動(dòng)和破壞，進(jìn)而形成破碎區(qū)，破碎區(qū)的發(fā)展導(dǎo)致圍巖自承圈破壞。如不能及時(shí)將破碎區(qū)形成一個(gè)較為完整的整體，就不能發(fā)揮頂板巖石的自穩(wěn)能力，從而不能有效地遏制圍巖的局部破壞和破碎區(qū)向縱深發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致巷道圍巖遭到更嚴(yán)重的破壞。
2. 常規(guī)支護(hù)技術(shù)優(yōu)化
通過(guò)以上常規(guī)支護(hù)技術(shù)存在的問(wèn)題，經(jīng)本人對(duì)工作地點(diǎn)的實(shí)際情況了解，我率先提出了新的支護(hù)方式，使用直徑為22mm、長(zhǎng)2.4m取代原有普通錨桿的支護(hù)，得到了老工程技術(shù)的批準(zhǔn)及大力支持。
采用新型直徑為22mm、長(zhǎng)2.4m的全程錨桿取代直徑20mm、長(zhǎng)2.0m錨桿，進(jìn)行巷道頂板支護(hù)，使巷道開(kāi)掘后頂板松動(dòng)圈形成了一個(gè)整體，增大圍巖的強(qiáng)度，提高圍巖自承能力，控制了頂板的下沉量。采用強(qiáng)度大、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的錨桿能錨固在穩(wěn)定的巖層內(nèi)，并適時(shí)在巷道關(guān)鍵部位進(jìn)行錨索加固支護(hù)（由于錨索長(zhǎng)度較大，能夠深入到深部較穩(wěn)定的巖層中，錨索對(duì)被加固巖體施加的預(yù)緊力高達(dá)200kN，限制圍巖有害變形的發(fā)展，改善了圍巖的受力狀態(tài)，增加圍巖自承圈厚度，實(shí)現(xiàn)厚壁支護(hù)），很好的解決了巷道頂板下沉、破碎的問(wèn)題，隨著支護(hù)強(qiáng)度的增大，有效的控制了頂板巖層的變形，施工的安全也得到了保證，同時(shí)一直困擾的進(jìn)尺問(wèn)題也迎刃而解。
六、結(jié)束語(yǔ)
隧道施工的完成，對(duì)于人們的生活具有著重要意義。當(dāng)今，在修建大型隧道過(guò)程中，隧道錨施工還存在著許多技術(shù)上的不足，大型隧道工程中隧道錨的施工及支護(hù)優(yōu)化問(wèn)題必須提上日程，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?duì)待與研究。
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【關(guān)鍵詞】爆破技術(shù)；工程；城市建設(shè)；應(yīng)用
中圖分類號(hào)：K826文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、當(dāng)前工程爆破領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步所呈現(xiàn)的主要技術(shù)特點(diǎn)
爆破技術(shù)的發(fā)展不僅取決于機(jī)械設(shè)備、工業(yè)炸藥、測(cè)量技術(shù)、工程地質(zhì)領(lǐng)域的發(fā)展;而且依托爆炸力學(xué)、爆轟理論、巖石力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的研究成果。隨著巖石爆破理論、斷裂力學(xué)、爆炸力學(xué)研究的深人,以及先進(jìn)測(cè)試技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在爆破中的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代爆破技術(shù)的發(fā)展朝著機(jī)械化、自動(dòng)化、精細(xì)化、數(shù)字化方向發(fā)展。技術(shù)上呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)鉆爆工藝逐步由其技術(shù)性能與所要求的工藝過(guò)程相適應(yīng)的機(jī)械設(shè)備完成,爆破施工的綜合機(jī)械化水平快速提高。
(2)將鉆、爆、鏟、裝、運(yùn)作為一個(gè)系統(tǒng)工程考慮,將爆破技術(shù)、工藝和地質(zhì)地形條件、機(jī)械裝備綜合考慮進(jìn)行爆破優(yōu)化設(shè)計(jì)。
(3)廣泛應(yīng)用全息掃描技術(shù)、圖像分析處理技術(shù)、鉆孔指數(shù)分析技術(shù),根據(jù)巖石性質(zhì)和可爆性特點(diǎn)選擇合理的爆參數(shù)以及性能匹配的炸藥。
(4)爆破規(guī)模不斷擴(kuò)大,深孔和臺(tái)階爆破廣泛采用順序起爆和孔內(nèi)分段微差爆破技術(shù),又代替銅室爆破的趨勢(shì)。
(5)關(guān)注環(huán)境及生態(tài)保護(hù),廣泛采用各種控制爆破技術(shù),降低工程爆破作業(yè)的有害效應(yīng)。
二、工程爆破技術(shù)的應(yīng)用
1、高等級(jí)公路石方路基工程
為滿足高等級(jí)公路所需克服的高差較大、波浪起伏、溝谷相見(jiàn)等不利地形，以及高等級(jí)公路中所需的各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行深挖高填土石方工程成了高等級(jí)公路施工中的最常見(jiàn)的困難之一。同時(shí)深挖高填工程一般具有傳統(tǒng)上施工速度慢、工程數(shù)量大、施工效率低等不足，成了決定工程進(jìn)度的前提和關(guān)鍵。另外路基石方具有以下特點(diǎn)：石方工程相對(duì)集中，給大爆破和機(jī)械化施工營(yíng)造了良好的施工條件；工程數(shù)量大，同時(shí)占路基土石方工程的數(shù)量比例也相對(duì)比較大，因此很有必要進(jìn)行機(jī)械化和爆破施工；地形地質(zhì)復(fù)雜，地質(zhì)迂回曲折、地形緩坡連續(xù)等復(fù)雜地質(zhì)條件，也需要各種爆破技術(shù)配合使用。通過(guò)采用新的爆破技術(shù)，可在確保施工質(zhì)量的前提下，有效加快高等級(jí)公路石方路基工程的施工進(jìn)度。
目前運(yùn)用到高等級(jí)多邊界條件下公路石方路基工程中的爆破技術(shù)有以下幾種：
（1）預(yù)裂爆破和光面破波；
該爆破技術(shù)主要針對(duì)開(kāi)挖界面設(shè)計(jì)的有效控制爆破方法。該方法沿爆破開(kāi)挖區(qū)邊坡或設(shè)計(jì)輪廓，合理布置一排有較小間距的平衡鉆孔，并在其孔內(nèi)進(jìn)行不耦合或間歇式的裝藥，同時(shí)在開(kāi)挖區(qū)主爆破之前或之后起爆，以此來(lái)獲得穩(wěn)定性好、光滑平整、符合設(shè)計(jì)輪廓的邊坡面。
（2）多邊界條件爆破；
多邊界條件也即是爆破的地形變化條件，通常將其分為如下4種：平坦地形、山包地形、傾斜地形以及埡口地形。該爆破技術(shù)遵循的是“最小抵抗線”的基本原理。通常按照如下計(jì)算公式計(jì)算多邊界藥量：
Q=（0.4+0.6n3）KW3
上述公式中，Q代表藥包裝藥量；n代表爆破任用指數(shù)；n=r/W（其中r為爆破的基本作用半徑）；K在式中表示形成標(biāo)準(zhǔn)拋擲漏斗時(shí)的線耗藥量；而W在式中表示為最小抵抗線。
（3）微差爆破；
（4）深孔爆破；
該爆破方法也即為深度在5m以上且炮孔徑大于75mm時(shí)所采用的長(zhǎng)藥包爆破法。該爆破方法具有勞動(dòng)生產(chǎn)率高的特點(diǎn)，另外好久有爆破時(shí)對(duì)路基邊坡影響比大炮小等特點(diǎn)。若同時(shí)配合光面或預(yù)烈爆破，則爆破效果及安全問(wèn)題將更容易控制。但同時(shí)該技術(shù)由于需要運(yùn)用大型機(jī)械，因此在開(kāi)辟場(chǎng)地、轉(zhuǎn)移工地等準(zhǔn)備工作中均比較復(fù)雜，且往往在爆破以后還會(huì)存在20%左右的大石塊需要再行二次爆破。
（5）松動(dòng)爆破和定向爆破等。
2、鋼筋混凝土路面爆破拆除
鋼筋混凝土路面是當(dāng)前構(gòu)筑各種道路的主要形式之一，是用來(lái)承受靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)荷載。對(duì)于此類構(gòu)筑路面，根據(jù)其承受荷載不同，混凝土和鋼筋率的厚度也會(huì)不同。對(duì)于此類路面進(jìn)行爆破，如在路面或路面一定距離處放置一定炸藥，很容易造成路面成坑或開(kāi)裂的事故?？上驳氖?，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元法等現(xiàn)代數(shù)值計(jì)算方法在工程分析中得到了深入應(yīng)用。對(duì)于鋼筋混凝土有限元進(jìn)行分析，可清晰的給出結(jié)構(gòu)內(nèi)力及其變形發(fā)展的過(guò)程；可清楚的描述裂縫的形成及開(kāi)展；同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)極限承載能力做出科學(xué)可靠的評(píng)估；以此來(lái)揭示出結(jié)構(gòu)薄弱的環(huán)節(jié)及薄弱部位，從而更利于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)有限元分析程序，對(duì)所提供的材料進(jìn)行分析，可科學(xué)計(jì)算出爆破沖擊荷載下鋼筋混凝土路面的相應(yīng)情況，以此來(lái)更好的將爆破技術(shù)利用到鋼筋混凝土路面拆除中。
3、橋梁工程
隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，許多橋梁無(wú)法保障正常的安全通行，需要維修、改造，也有一些橋梁亟待拆除重建。目前常用的橋梁爆破拆除技術(shù)有以下幾種：
（1）膨脹爆破
膨脹爆破屬于一種靜態(tài)破碎方式，與常規(guī)火藥爆破相比，其膨脹壓發(fā)生的時(shí)間較長(zhǎng)，常溫下10-26h工作體發(fā)生裂紋，其產(chǎn)生的壓力較低僅有30.8-50Mpa，屬于低壓慢加載過(guò)程。它的爆破可以在無(wú)音量、
無(wú)振動(dòng)、無(wú)煙氣、無(wú)飛石的條件下安全破碎，因此對(duì)人的正常工作生活以及交通等均不造成影響。
（2）靜態(tài)爆破
靜態(tài)爆破采用無(wú)聲破碎劑（簡(jiǎn)稱SCA）的靜態(tài)爆破方式，相關(guān)實(shí)踐證明顯示，該爆破方式，屬于一種施工簡(jiǎn)單、安全可靠的巖石、混凝土破碎方法。
4、隧道施工
通常會(huì)在丘陵山區(qū)開(kāi)展一些小間距平行隧道或淺埋隧道的鉆爆施工，但在復(fù)雜環(huán)境下淺埋隧道鉆爆施工中，還存在較為敏感的爆破振動(dòng)控制問(wèn)題，因此要想更加有效的實(shí)現(xiàn)平衡隧道或淺埋隧道的鉆爆施工，就必須做好爆破振動(dòng)控制。要想降低爆破振動(dòng)，從筆者近幾年的工作實(shí)踐認(rèn)為，必須從多方面綜合考慮，同時(shí)采取綜合措施來(lái)使爆破效果達(dá)到最佳狀態(tài)?？蓮囊韵聨追矫孢M(jìn)行控制：
（1）爆破振動(dòng)跟蹤監(jiān)測(cè)
首先通過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)，來(lái)總結(jié)爆破振動(dòng)規(guī)律，并結(jié)合其規(guī)律調(diào)整爆破方案，并針對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果確定最終的控制爆破技術(shù)措施。
（2）減小爆破單響藥量
利用電子雷管或短延時(shí)、高精度雷管爆破，電子雷管具有可任意設(shè)置延時(shí)時(shí)間的特點(diǎn)，并且不受段別數(shù)量限制，以此來(lái)發(fā)揮精確延時(shí)錯(cuò)峰減震的效果優(yōu)勢(shì)。進(jìn)而降低爆破振動(dòng)。
（3）減小爆破夾制作用
改善起爆順序、調(diào)整掏槽方案、減輕爆破夾制作用，以此來(lái)降低爆破振動(dòng)。
除此之外還有其它許多減振技術(shù)措施，如與預(yù)裂隔振法、周邊開(kāi)槽等都可以有效實(shí)現(xiàn)降低爆破振動(dòng)的作用。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，爆破技術(shù)是當(dāng)前城市建設(shè)工程施工中必不可少的應(yīng)用技術(shù)，具有無(wú)可替代的重要作用，希望通過(guò)對(duì)其技術(shù)的不斷研究和應(yīng)用，讓爆破技術(shù)在城市建設(shè)中發(fā)揮更大的作用，為城市建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙艷飛. 工程爆破安全監(jiān)控技術(shù)與安全管理政策研究與應(yīng)用[D].西南交通大學(xué),2011.
關(guān)鍵詞：隧道施工；設(shè)備配套；鑿巖設(shè)備；裝碴運(yùn)輸設(shè)備
Abstract: with the improvement of high-speed railway tunnel construction technology, mechanized construction has become the trend of the development of tunnel construction and tunnel construction mechanization matching is an important subject of scientific and reasonable configuration, can give full play to the mechanical efficiency, achieve the best investment, obtain the biggest economic benefits. Tunnel construction equipment are analyzed in this paper the general measures and management technology, and in this paper, the drilling and blasting method construction equipment selection and application of the management.
Key words: the tunnel construction; Form a complete set of equipment; Drilling equipment; Ballast transportation equipment
中圖分類號(hào)：TU71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)
一、隧道施工設(shè)備配套
（一）配套選擇的影響因素
1、隧道斷面距離和大小:隧道斷面寬度和尺寸決定了隧道施工設(shè)備的綜合利用效率。隧道施工屬地下工程建設(shè),因此,施工設(shè)備的選型和配套在受隧道內(nèi)部空間限制的條件下不僅要考慮設(shè)備性能以及互相之間的匹配,還必須考慮設(shè)備本身的外形尺寸、工作半徑等。所有的運(yùn)輸和隨時(shí)進(jìn)出洞設(shè)備的外形尺寸要能滿足通過(guò)襯砌臺(tái)車和錯(cuò)車安全距離的要求。如選型不當(dāng),則設(shè)備在洞內(nèi)可能無(wú)法正常工作,或互相之間形成干擾,最終導(dǎo)致其不能最大限度的發(fā)揮效能。如裝碴設(shè)備的選擇就必須考慮洞內(nèi)空間。裝碴設(shè)備的工作半徑太小則影響裝碴速度,大型設(shè)備的效能就無(wú)法得到充分發(fā)揮。
2、隧道施工量和規(guī)模:隧道自身的規(guī)模大小決定了隧道施工機(jī)械設(shè)備的規(guī)模。當(dāng)隧道較長(zhǎng),投資較大時(shí),可使用大型的隧道施工設(shè)備,這樣既保證了大型設(shè)備效能的發(fā)揮,同時(shí),大型設(shè)備帶來(lái)的必然是工期、效率和人員成本的較少,也相對(duì)的降低了開(kāi)支。相反,如果小型隧道使用大型設(shè)備施工,無(wú)論是在設(shè)備效能還是在成本核算上都是不合理的。所以隧道的施工需要進(jìn)行成本控制,在考慮投入產(chǎn)出比例的前提下根據(jù)隧道的規(guī)模來(lái)選配機(jī)械設(shè)備。
3、施工方案:施工方案確定的施工方法是決定隧道施工設(shè)備的選型與配套的第一要素。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、環(huán)境因素綜合制定隧道施工方案,根據(jù)方案和預(yù)估的工程量確定設(shè)備的選型。如:采用鉆爆法施工,需要考慮的渣土的運(yùn)輸方式、以及根據(jù)運(yùn)輸量確定設(shè)備的臺(tái)套;同時(shí)需要考慮的二次襯砌的設(shè)備選型?？傊?選擇的機(jī)械設(shè)備要符合施工方案的設(shè)計(jì)要求。
4、工期:工期決定了隧道施工的機(jī)械化程度,全面的機(jī)械化施工加上合理的資源調(diào)配必然會(huì)獲得較高的生產(chǎn)效率,因此,在隧道工程工期要求緊得情況下,應(yīng)盡量多的采用機(jī)械化施工,保證設(shè)備的性能和產(chǎn)量,同時(shí)協(xié)調(diào)各個(gè)作業(yè)面的機(jī)械化施工程度,保證機(jī)械設(shè)備的匹配和效率的最大化。
5、環(huán)保、職業(yè)健康：洞內(nèi)的空氣污染主要來(lái)自于爆破產(chǎn)生的粉塵、有害氣體和設(shè)備產(chǎn)生的廢氣。對(duì)于長(zhǎng)大隧道,洞內(nèi)通風(fēng)距離長(zhǎng),排煙難度大,因此應(yīng)盡量選用電動(dòng)設(shè)備,少用或不用內(nèi)燃設(shè)備,且選用大功率通風(fēng)設(shè)備,以改善洞內(nèi)工作環(huán)境,保證操作人員的身體健康。此外,設(shè)備的噪音污染也應(yīng)適當(dāng)考慮。
（二）機(jī)械化配套要點(diǎn)
1、設(shè)備的選型和數(shù)量要滿足機(jī)械化施工的要求。
2、機(jī)械化施工要滿足施工工法要求。
3、洞內(nèi)電壓需滿足機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、機(jī)械質(zhì)量的可靠性是機(jī)械化快速施工的關(guān)鍵，否則將會(huì)造成其它資源的閑置和浪費(fèi)，因此質(zhì)量可靠、維修簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)合理是機(jī)械設(shè)備選型的重要標(biāo)準(zhǔn)。
5、選用機(jī)械設(shè)備的配件易于購(gòu)買，配件和易損件能及時(shí)供應(yīng)。
二、鉆爆法施工設(shè)備配套管理
（一） 鉆爆法
通過(guò)鉆孔、裝藥、爆破開(kāi)挖巖石的方法，簡(jiǎn)稱鉆爆法。這一方法從早期由人工手把釬、錘擊鑿孔，用火雷管逐個(gè)引爆單個(gè)藥包，發(fā)展到用鑿巖臺(tái)車或多臂鉆車鉆孔，應(yīng)用毫秒爆破、預(yù)裂爆破及光面爆破等爆破技術(shù)。施工前，要根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小、支護(hù)方式、工期要求以及施工設(shè)備、技術(shù)等條件，選定掘進(jìn)方式。鉆爆法對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、開(kāi)挖成本低，特別適合于堅(jiān)硬巖石隧道、破碎巖石隧道及大量短隧道的施工，所以仍是隧道掘進(jìn)的主要手段。
（二）鑿巖設(shè)備
鑿巖設(shè)備是山嶺隧道鉆爆法施工的龍頭設(shè)備，配置是否合理將直接影響到工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。在鉆爆掘進(jìn)中目前應(yīng)用最多的有液壓臺(tái)車、手持風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、液壓鑿巖機(jī)。鑿巖機(jī)械選擇鑿巖設(shè)備的選用應(yīng)考慮到巖石性質(zhì)、斷面大小、進(jìn)度要求、工程量大小和造價(jià)等影響因素。
開(kāi)動(dòng)鑿巖機(jī)械數(shù)量的確定,決定因素有鑿巖生產(chǎn)率和開(kāi)挖斷面尺寸,可以按照以下公式計(jì)算:N=∑Ld/Tvd,其中Ld為每一循環(huán)鉆孔總長(zhǎng)度,∑Ld則為開(kāi)挖斷面面積,vd鑿巖機(jī)實(shí)際生產(chǎn)率,一般用每分鐘掘金長(zhǎng)度(米)計(jì)算,T為開(kāi)挖循環(huán)作業(yè)計(jì)劃的鑿巖時(shí)間,Tvd,為每臺(tái)鑿巖機(jī)或(鉆臂)的工作面積。(2)鑿巖機(jī)械生產(chǎn)率,一般根據(jù)鑿巖機(jī)廠商提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,公式為Vd=V0φβ,其中Vd為鑿巖機(jī)械的實(shí)際生產(chǎn)率(米/分鐘),φ為同時(shí)開(kāi)動(dòng)干擾系數(shù),β為工作時(shí)間利用系數(shù),這兩者值一般小于1,主要根據(jù)具體工作環(huán)境進(jìn)行確定,一般取值0.7~0.9,則V0為純鉆速,單位同Vd。鑿巖設(shè)備根據(jù)結(jié)構(gòu)形式主要分為三種類型可供選擇:開(kāi)敞式硬巖掘進(jìn)機(jī),如德國(guó)Wirth生產(chǎn)的雙排支撐靴結(jié)構(gòu)和美國(guó)Robbins公司的單排支撐靴結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是適用于地址條件比較穩(wěn)定的隧道,否則掘進(jìn)時(shí),需在護(hù)盾后及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù);單護(hù)盾式硬巖掘進(jìn)機(jī),它有完整的圓形護(hù)盾,在掘進(jìn)時(shí)依靠推進(jìn)缸支撐在安裝好的管片或整體襯砌上獲得支反力;雙護(hù)盾式硬巖掘進(jìn)機(jī),其特點(diǎn)就在于由于前后護(hù)盾和伸縮護(hù)盾和支撐靴作用,能保證其在不同地址條件下施工。
液壓鑿巖臺(tái)車與風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)在不同的隧道施工中各有不同的優(yōu)勢(shì)與使用條件和要求。放棄液壓鑿巖臺(tái)車是技術(shù)的后退，全采用液壓鑿巖臺(tái)車不合國(guó)情，同市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)相違背。在具體工程實(shí)踐中可參考表1來(lái)分析。
表1
（二）裝碴運(yùn)輸設(shè)備
裝碴機(jī)械的選擇應(yīng)使之能在開(kāi)挖斷面內(nèi)高效作業(yè)，并和運(yùn)輸機(jī)械相匹配，靈活方便，污染小，維修費(fèi)用低。隧道運(yùn)輸有3種方式：無(wú)軌運(yùn)輸、有軌運(yùn)輸、皮帶運(yùn)輸。無(wú)軌運(yùn)輸。利用自卸車輛作為運(yùn)輸工具，多應(yīng)用于大斷面隧道和短隧道。其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)動(dòng)靈活，棄碴不需二次倒運(yùn)，可直接運(yùn)至棄碴場(chǎng)。缺點(diǎn)是洞內(nèi)受內(nèi)燃廢氣和噪聲污染嚴(yán)重，在長(zhǎng)隧中施工通風(fēng)難以解決。對(duì)隧底損壞嚴(yán)重，輪胎消耗大，在小斷面隧道施工中受限制。有軌運(yùn)輸。在隧道內(nèi)鋪設(shè)軌道，利用電瓶車牽引出碴車和進(jìn)料車運(yùn)輸。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)廢氣和噪聲污染，施工通風(fēng)容易解決，對(duì)隧底不會(huì)造成損壞，特別適合于長(zhǎng)大隧道和小斷面隧道。缺點(diǎn)是機(jī)動(dòng)性差，一次投資較大，施工管理復(fù)雜，棄碴場(chǎng)較遠(yuǎn)時(shí)需在洞外設(shè)二次棄碴倒運(yùn)站。通過(guò)對(duì)這兩種運(yùn)輸方式的比較，可得出，在獨(dú)頭掘進(jìn)1000m以下的短隧道中，可采用無(wú)軌運(yùn)輸方式；在獨(dú)頭掘進(jìn)1000m以上的長(zhǎng)隧道中，應(yīng)首選有軌運(yùn)輸方式。
（三）作業(yè)注意事項(xiàng)
1、機(jī)械化施工在很大程度上降低了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，但對(duì)相關(guān)操作人員的技術(shù)要求較高，如隧道開(kāi)挖的超欠挖控制、噴射砼的回彈量控制，因此培養(yǎng)出高水平的操作人員是機(jī)械化配套施工成敗的關(guān)鍵。
2、由于機(jī)械化施工準(zhǔn)備工作多，要求施工組織嚴(yán)密、配合協(xié)調(diào)。如機(jī)器能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電纜延伸、水管路延長(zhǎng)及機(jī)器維修保養(yǎng)等，更取決于現(xiàn)場(chǎng)施工管理和設(shè)備的管理。只有做到現(xiàn)場(chǎng)管理的規(guī)范化、機(jī)械維修保養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化，才能有效的提高設(shè)備的利用率，保證施工生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
3、隧道施工多為單工作面作業(yè)，解決工作面的平行作業(yè)必須保證工作面間的合理間距和通行的暢通，盡可能減少工作面間的互相干擾。
4、機(jī)械化程度高勢(shì)必造成排放尾氣和揚(yáng)塵的增加，加之爆破有害氣體、噴射砼浮塵，鑿巖臺(tái)車用水量大等，對(duì)洞內(nèi)通風(fēng)排水要求較高。
結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于高速鐵路隧道施工,機(jī)械設(shè)備的選型與配套是其成敗的最主要因素之一,它不僅關(guān)系到施工的速度,而且影響到安全、質(zhì)量和效益。因此要特別重視機(jī)械設(shè)備的選型,并且互相之間要匹配。隧道作為地下工程,工作面狹窄,工作條件差,各工序施工干擾大,尤其是單線鐵路隧道、水工隧道等較小斷面的地下坑道,施工機(jī)械設(shè)備的選擇盡量考慮選用專業(yè)(用)設(shè)備。機(jī)械設(shè)備的配置與很多因素有關(guān),選擇時(shí)要因地制宜,結(jié)合具體情況綜合考慮。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】新奧法；施工原理；工程；應(yīng)用
1.新奧法簡(jiǎn)介
1.1新奧法的概念
所謂新奧法，就是奧地利隧道施工新方法的簡(jiǎn)稱，英文為New Austrian Tunneling Method，簡(jiǎn)寫NATM，是上世紀(jì)六十年代由L.V. 拉布西維茲、米勒-菲切爾等隧道專家提出的一套隧道施工理論和方法，它迅速為各國(guó)工程界所接受并獲得廣泛的應(yīng)用。新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)的的理論，充分利用巖體的自支撐能力，結(jié)合現(xiàn)代量測(cè)監(jiān)控技術(shù)，采取柔性支護(hù)的手段來(lái)達(dá)到隧道或巷道的穩(wěn)定。
1.2新奧法的發(fā)展
新奧法與傳統(tǒng)礦山法都屬于鉆爆法，它最早是應(yīng)用于隧道工程。拉布西維茨1934年嘗試在地下工程中使用噴漿支護(hù)。在1942～1945年建造的洛伊布爾隧道中首次采用了雙層薄襯砌。1948年，他提出了量測(cè)工作的重要性。在1953～1955年修建普魯茨-伊姆斯特電站的有壓輸水隧洞時(shí)，按拉布西維茨的建議采用錨桿支護(hù)而獲得成功。1963年拉布西維茨將這種施工方法正式命名為新奧法。1964～1969年他又提出了在巖石壓力下隧道穩(wěn)定性的理論分析，強(qiáng)調(diào)采用薄層支護(hù)，并及時(shí)修筑仰拱以閉合襯砌的重要性。經(jīng)過(guò)20多年的實(shí)踐和推廣，新奧法日趨成熟，在山嶺隧道中被普遍使用，并已廣泛用于其它巖土類工程。中國(guó)從上世紀(jì)60年代初開(kāi)始推廣噴錨支護(hù)，到80年代新奧法已被廣泛采用于礦山井巷、隧道等工程。
2.新奧法施工原理和技術(shù)
2.1新奧法的巖體力學(xué)原理
傳統(tǒng)礦山法依據(jù)的是“松弛載荷理論”，該理論是泰沙基和普羅托奇雅可諾夫于上世紀(jì)二十年代提出的。它認(rèn)為，穩(wěn)定的巖體有自穩(wěn)能力，不產(chǎn)生載荷；不穩(wěn)定的巖體則可能因松弛產(chǎn)生坍塌，需要用支護(hù)結(jié)構(gòu)予以支承，作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)的載荷就是圍巖松弛范圍內(nèi)可能坍塌的巖體的重力。而新奧法依據(jù)的是“巖承理論”，該理論認(rèn)為，圍巖穩(wěn)定是巖體自身有承載自穩(wěn)能力；不穩(wěn)定圍巖喪失穩(wěn)定是有一個(gè)過(guò)程的，如果在這個(gè)過(guò)程中提供必要的幫助和限制，則圍巖仍然能夠進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)[1]?？梢?jiàn)，這種理論非常重視過(guò)程和對(duì)過(guò)程的有效控制，充分利用圍巖的自承載能力是其基點(diǎn)。
2.2新奧法的支護(hù)技術(shù)
與新奧法的力學(xué)原理相適應(yīng)，新奧法擯棄了剛性支架的大量使用，如木支架、鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件支架、鋼支架、整體混凝土支護(hù)和砌石支護(hù)這些靠支架強(qiáng)行支撐松弛圍巖的傳統(tǒng)支護(hù)方法，而是采用柔性支護(hù)來(lái)加固圍巖，如噴射混凝土支護(hù)、錨桿支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)、錨噴聯(lián)合支護(hù)、錨桿注漿支護(hù)、錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)等，并且要恰當(dāng)掌握支護(hù)時(shí)機(jī)，支護(hù)結(jié)構(gòu)盡量形成閉合的薄壁圓桶結(jié)構(gòu)，可以和圍巖一同產(chǎn)生有限的變形以釋放應(yīng)力而獲得更高的自承能力。新奧法把巖體既看作產(chǎn)生載荷的原因也看作主要承載結(jié)構(gòu)，支護(hù)結(jié)構(gòu)和巖體要形成統(tǒng)一體并共同發(fā)揮承載作用。
2.3新奧法的量測(cè)技術(shù)
新奧法是掘進(jìn)施工由經(jīng)驗(yàn)和定性走向定量分析的方法。根據(jù)工程的地質(zhì)、規(guī)模和施工要求，要制定合理的量測(cè)計(jì)劃和確定量測(cè)項(xiàng)目。量測(cè)項(xiàng)目主要有位移、應(yīng)力應(yīng)變、接觸應(yīng)力等三大類?？梢圆捎盟絻x量測(cè)圍巖表面垂直位移和地面沉陷，用伸長(zhǎng)計(jì)量測(cè)圍巖在不同半徑處的變形，用收斂計(jì)量測(cè)收斂變形，用壓力盒測(cè)定接觸應(yīng)力，等等。通過(guò)記錄、整理、分析這些數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行圍巖的穩(wěn)定性分析，用于調(diào)整施工方案或指導(dǎo)施工，故而新奧法是設(shè)計(jì)和施工一體化方法。
3.新奧法施工
3.1新奧法施工原則
新奧法的施工原則可以概括為“少擾動(dòng)、早噴錨、勤量測(cè)、緊封閉”。
“少擾動(dòng)”就是在進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)破壞。因此，要優(yōu)先選用機(jī)械開(kāi)挖，如單臂掘進(jìn)機(jī)、全斷面掘進(jìn)機(jī)、掘錨支綜掘機(jī)。采用鉆爆法時(shí)要用光面爆破或預(yù)裂爆破，控制循環(huán)進(jìn)尺和及時(shí)支護(hù)。
“早噴錨”是指開(kāi)挖后及時(shí)施作初期支護(hù)，使圍巖的變形進(jìn)入受控狀態(tài)，既可防止圍巖松弛坍塌又允許適度變形以產(chǎn)生自承能力。若圍巖穩(wěn)定性較差時(shí)可以采取超前支護(hù)。
“勤量測(cè)”指采用量測(cè)儀表來(lái)量測(cè)圍巖位移、應(yīng)力應(yīng)變和接觸應(yīng)力等，通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)分析圍巖的穩(wěn)定性或變化趨勢(shì)，以便調(diào)整開(kāi)挖方法、支護(hù)方法等。
“緊封閉”是指盡量采用噴錨支護(hù)，避免圍巖暴露而致強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低，要適時(shí)對(duì)圍巖施作封閉性支護(hù)，使圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)處于良好的共同工作的狀態(tài)。
3.2新奧法施工程序
新奧法施工程序如下圖：
4.新奧法在各種工程中的應(yīng)用
4.1新奧法在井巷工程中的應(yīng)用
新奧法由傳統(tǒng)礦山法演化而來(lái)，是傳統(tǒng)礦山法的推陳出新。井巷掘進(jìn)在礦山工程中占40～60%，對(duì)礦山的生產(chǎn)、安全和開(kāi)采成本影響很大。在礦山井巷工程中，有些使用期很短，如礦塊天井、鑿巖巷道、拉底巷道、裝礦巷道等采切工程；有些使用期較長(zhǎng)，如主副井、斜坡道、通風(fēng)井、主溜井、主要硐室、石門和階段運(yùn)輸平巷等開(kāi)拓工程。對(duì)于采切工程，一般采用傳統(tǒng)礦山法施工就可。對(duì)于開(kāi)拓工程，盡量采用新奧法施工，但要求明顯比隧道低。
礦山巷道除特殊情況下一般采用直墻拱頂，多數(shù)不設(shè)仰拱不閉合。除了主副井外，由于巷道斷面較小，很少采用再砌或再噴混凝土的復(fù)式支護(hù)。多采用鉆爆法開(kāi)挖，有條件時(shí)可采用掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖，巖層極為松軟時(shí)可以人工開(kāi)挖。鉆爆法施工時(shí)一般分掏槽眼、輔助眼和周邊眼，采用光面爆破技術(shù)，按照掏槽眼——輔助眼——邊幫眼——底板眼的順序進(jìn)行微差爆破。根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性和地壓力的大小，用工程類比法確定初選支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)，一般用噴射混凝土支護(hù)、錨桿支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)、錨噴聯(lián)合支護(hù)、錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)等。在施工中，根據(jù)量測(cè)監(jiān)控的數(shù)據(jù)來(lái)分析判斷初選支護(hù)方案是否恰當(dāng)，用逼近法或抽稀法來(lái)調(diào)整以找到最佳支護(hù)方案。迄今為止，依據(jù)巖體力學(xué)理論計(jì)算而得出的錨噴支護(hù)方案僅供參考。大姚銅礦采用光面爆破技術(shù)、錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)掘進(jìn)階段運(yùn)輸平巷，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
4.2新奧法在采場(chǎng)中的應(yīng)用
新奧法提出的巖承理論和柔性支護(hù)理論，在采場(chǎng)地壓管理中發(fā)揮著重要作用。無(wú)論是非金屬礦山還是金屬礦山，只要采取地下開(kāi)采，都需要處理采場(chǎng)地壓?jiǎn)栴}。在地采礦山中，特別是采用空?qǐng)龇ê筒珊蟪涮罘▉?lái)開(kāi)采水平和微傾斜礦床、緩傾斜礦床或傾斜礦床，都會(huì)面臨采場(chǎng)頂板控制問(wèn)題。在頂板堅(jiān)固性和穩(wěn)定性差的時(shí)候，常常采用系統(tǒng)錨桿、錨網(wǎng)聯(lián)合、錨桿桁架、錨帶網(wǎng)等支護(hù)方法來(lái)處理頂板或局部不穩(wěn)的地方，以保證回采期間頂板的穩(wěn)定和采場(chǎng)安全。在露采時(shí)，常常采用噴射混凝土、錨桿、錨網(wǎng)、錨索等支護(hù)方法來(lái)加固邊坡或平臺(tái)。其實(shí)際效果往往遠(yuǎn)勝木樁、擋土墻和砌石加固，且造價(jià)更低。
4.3新奧法在隧道工程中的應(yīng)用
新奧法起源于傳統(tǒng)礦山法，成就于隧道工程。由于隧道工程斷面較大、長(zhǎng)度較長(zhǎng)、穿過(guò)的巖層較復(fù)雜、要求更高，是新奧法應(yīng)用最徹底的領(lǐng)域。從開(kāi)挖方式上，隧道掘進(jìn)可以采用鉆爆法、全斷面掘進(jìn)機(jī)、盾構(gòu)法等多種手段。鉆爆法時(shí)可以采用全斷面法和臺(tái)階法施工，盡量減少開(kāi)挖對(duì)圍巖的破壞。如圍巖穩(wěn)定性較差，開(kāi)挖前可以采用錨桿、小導(dǎo)管或管棚超前支護(hù)[2]。從支護(hù)手段上，隧道初期支護(hù)可以采用錨桿支護(hù)、噴射混凝土支護(hù)、錨噴聯(lián)合支護(hù)或錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，并且往往做成封閉的薄壁圓桶結(jié)構(gòu)（設(shè)仰拱），并進(jìn)行注漿封水或?qū)Ч芘潘€常常進(jìn)行二次襯砌或復(fù)噴混凝土支護(hù)（起安全儲(chǔ)備和美觀作用）。如地壓過(guò)大時(shí)，可以采用鋼纖維、鋼拱架或鋼筋格柵混凝土支護(hù)。大箐隧道采用鉆爆法正臺(tái)階施工、錨噴初期支護(hù)、模筑鋼筋格柵混凝土二次支護(hù)的方案，取得了很大的成功。
4.4新奧法在公路工程中的應(yīng)用
新奧法在公路工程中也有廣泛應(yīng)用，在開(kāi)挖深路塹、處理高陡邊坡、穩(wěn)定路基方面都發(fā)揮作用。對(duì)穩(wěn)定的石質(zhì)邊坡，可以進(jìn)行噴漿覆蓋以防止風(fēng)化；對(duì)不穩(wěn)定的石質(zhì)邊坡，可以采用沙漿錨桿加固，可以用錨噴加固，可以用錨網(wǎng)加固并防止落石。還可以用位移量測(cè)和變形量測(cè)手段來(lái)分析高陡邊坡的穩(wěn)定性，可以用長(zhǎng)錨索來(lái)加固邊坡或填方路基。在昭待公路的修建過(guò)程中，用長(zhǎng)錨索來(lái)加固邊坡或填方路基得到大量使用。
4.5新奧法在其它工程中的應(yīng)用
此外，新奧法在國(guó)防工程、水利工程、水電工程、地下鐵道、地下建筑都有一定的應(yīng)用。重要的地下彈藥庫(kù)和地下軍事基地都使用新奧法施工。蔓灣水電站左岸的高陡邊坡坍滑治理就大量采用錨噴支護(hù)和預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)而取得成功。新奧法的二次支護(hù)方法在地下建筑和地下鐵道建設(shè)中也被大量采用。
5.新奧法施工的注意事項(xiàng)
當(dāng)然，新奧法也非萬(wàn)能和唯一的方法。相比于傳統(tǒng)礦山法，它的施工技術(shù)更復(fù)雜，設(shè)備要求更高，成本也更高，施工速度更低，而且，在一些地質(zhì)條件較復(fù)雜或軟弱地層中，不適于新奧法施工。在下列情況下，不適于或需要采取適當(dāng)?shù)妮o助措施才能進(jìn)行新奧法施工：①涌水量過(guò)大的地層；②因涌水產(chǎn)生流沙現(xiàn)象的地層；③圍巖破碎使錨桿鉆孔和插入都極為困難的巖層；④工作面不能暫時(shí)穩(wěn)定的巖層；⑤沙石、碎石、沙礫層[3]。
6.結(jié)論
新奧法將巖體力學(xué)理論和工程施工緊密結(jié)合，從開(kāi)挖、支護(hù)和量測(cè)監(jiān)控的系統(tǒng)的思維出發(fā)，確保設(shè)計(jì)和施工的一體化，從而保證工程質(zhì)量和安全，有很廣很強(qiáng)的適用性。隨著錨桿材料、噴漿工藝技術(shù)、光爆技術(shù)、量測(cè)技術(shù)等的發(fā)展，新奧法將應(yīng)用越來(lái)越廣泛。其施工成本會(huì)不斷降低，施工速度會(huì)不斷提高，而施工質(zhì)量和安全卻越來(lái)越高。
【參考文獻(xiàn)】
[1]于書翰，杜謨遠(yuǎn)主編.隧道施工[M].人民交通出版社，2001.