一种大断面隧道空孔直线掏槽高效掘进方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种大断面隧道空孔直线掏槽高效掘进方法。

背景技术

中国专利CN112964143A公开了一种中空孔直眼掏槽三次爆破方法，该方法是利用空孔直眼掏槽爆破先行开挖超前导洞，空孔直线掏槽方式为四部掏槽，并非断面整体开挖向前掘进，不利于隧道项目的快速进行；中国专利CN110260735A公开了一种菱形大直径空孔直眼掏槽结构及平巷施工工艺，该工艺需更换钻头对空孔进行扩孔再形成最终的大直径空孔，开挖进尺为2-3m，开挖断面为4m×3.5m，空孔直线掏槽方式为五星掏槽，同楔形掏槽爆破相比优势不明显，且泛用性不佳；中国专利CN104457460B公开了一种巷道大空孔直眼掏槽快速爆破方法，该方法开挖进尺为2m，开挖断面为4m×3.6m，空孔数量为1-3个，同样与传统楔形掏槽相比优势不明显，且泛用性不佳；中国专利CN110953944A公开了一种特长隧道平导直眼掏槽逐孔起爆快速掘进的方法，该方法开挖进尺为4.4m，开挖断面为5.1m×6.25m，空孔直线掏槽方式为五星掏槽，泛用性不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种大断面隧道空孔直线掏槽高效掘进方法，通过设置1-6个大直径空孔作为补偿空间，增加掏槽孔自由面，使用孔内外双延期起爆网络增加延期段别，从而更有利于岩石位移，获得更大的爆破循环进尺，更好地减小爆破振动。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大断面隧道空孔直线掏槽高效掘进方法，包括如下步骤：

S1．确定围岩等级及爆破开挖进尺，根据隧道超前地质探孔、取样岩石单轴抗压强度、裂隙长度及角度等参数按RMR岩体分级法确定围岩等级，根据围岩等级参照设计规范确定爆破循环进尺；

S2，计算各项爆破参数，根据爆破器材的种类、炸药参数、岩石参数、隧道开挖断面面积、循环进尺计算各项爆破参数，爆破参数包括炮孔数量、修正炸药单耗、填塞长度、空孔数量、空孔直径以及各部位不同炮孔类型的孔距和排距；

S3，编制爆破设计，爆破设计包括爆破参数表及炮孔布置图，并做好爆破技术交底、安全交底；

S4，完成各部位不同炮孔类型钻孔，将炮孔布置图信息输入三臂凿岩台车电脑系统，按爆破设计完成各部位不同炮孔类型钻孔；

S5，组织人员对各部位不同炮孔类型进行清孔、验孔；

S6，装药填塞，实施起爆，按照爆破参数表完成各部位不同炮孔类型的装药填塞、孔内起爆雷管和孔外连接雷管的布设，检查无误后，按照爆破流程实施起爆，使用孔内起爆雷管与孔外连接雷管双延期起爆网络增加延期段别；

S7，通风、出渣，然后测量隧道爆破循环进尺及超欠挖情况，并根据本次爆破效果及围岩状况对下循环爆破方案进行调整。

进一步的，步骤S1中循环进尺为1.5-5m。

更进一步的，步骤S2中炮孔类型包括空孔、掏槽孔、辅助孔、崩落孔一、崩落孔二、崩落孔三、崩落孔四、崩落孔五、底板孔一、底板孔二、周边孔。

更进一步的，步骤S2中空孔数量为1-6个，直径为64-140mm，孔深为2.2-5m。

更进一步的，步骤S3的爆破参数表包括炮孔类型，以及各部位不同炮孔类型对应的炮孔数量、炮孔深度、填塞长度、单孔药量、孔内起爆雷管延期时间、总装药量和装药直径数据信息；炮孔布置图包括空孔、掏槽孔、辅助孔、崩落孔一、崩落孔二、崩落孔三、崩落孔四、崩落孔五、周边孔、底板孔一和底板孔二的孔位信息和孔内起爆雷管延期时间信息。

更进一步的，空孔数量为一个时，掏槽孔数量为八个，八个掏槽孔包括四个内掏槽孔一和四个外掏槽孔一，四个内掏槽孔一以空孔的孔心为中心、环向等间距分布于空孔四周，四个外掏槽孔一以空孔的孔心为中心、环向等间距分布于内掏槽孔一四周，在隧道截面内，定义空孔孔心为坐标原点，经过空孔孔心的水平线为x轴，经过空孔孔心的竖线为y轴，四个内掏槽孔一孔心分别位于x轴正方向上、x轴负方向上、y轴正方向上、y轴负方向上，四个外掏槽孔一孔心分别位于第一象限内与x轴夹角45度的斜线上、第二象限内与x轴夹角45度的斜线上、第三象限内与x轴夹角45度的斜线上、第四象限内与x轴夹角45度的斜线上，内掏槽孔一与空孔之间的孔心距离为a1，环向相邻内掏槽孔一之间的孔心距离为b1，外掏槽孔一孔心和相近的两个内掏槽孔一的孔心连线之间的距离为c1，a1：b1为1:1.414，b1：c1为1:1.414；空孔数量为两个时，掏槽孔数量为九个，包括五个内掏槽孔二和四个外掏槽孔二，五个内掏槽孔二包括中心内掏槽孔二和以中心内掏槽孔二的孔心为中心、环向等间距分布于中心内掏槽孔四周的边部内掏槽孔二，四个外掏槽孔二以中心内掏槽孔二的孔心为中心、环向等间距分布于边部内掏槽孔二四周，两个空孔分别对称位于中心内掏槽孔二两侧且位于四个边部内掏槽孔二的边部孔心连线中部，在隧道截面内，定义中心内掏槽孔二孔心为坐标原点，经过中心内掏槽孔二孔心的水平线为x轴，经过中心内掏槽孔二孔心的竖线为y轴，四个边部内掏槽孔二孔心分别位于第一象限内与x轴夹角45度的斜线上、第二象限内与x轴夹角45度的斜线上、第三象限内与x轴夹角45度的斜线上、第四象限内与x轴夹角45度的斜线上，四个外掏槽孔二孔心分别位于x轴正方向上、x轴负方向上、y轴正方向上、y轴负方向上，两个空孔孔心分别位于x轴正方向上和x轴负方向上，空孔与中心内掏槽孔二之间的孔心距离为a2，环向相邻边部内掏槽孔二之间的孔心距离为b2，外掏槽孔二孔心和相近的两个边部内掏槽孔二的孔心连线之间的距离为c2，a2：b2为1:2，b2：c2为1:1.414；空孔数量为三个时，掏槽孔数量为七个，三个空孔环向等间距分布，七个掏槽孔包括一个内掏槽孔三和六个外掏槽孔三，内掏槽孔三位于三个空孔中部，六个外掏槽孔三以内掏槽孔三为中心、环向等间距分布于三个空孔四周，在隧道截面内，定义内掏槽孔三孔心为坐标原点，经过内掏槽孔三孔心的水平线为x轴，经过内掏槽孔三孔心的竖线为y轴，三个空孔孔心分别位于y轴正方向上、第四象限内与x轴夹角30度的斜线上、第三象限内与x轴夹角30度的斜线上，六个外掏槽孔三分别位于y轴正方向上、第二象限内与x轴夹角30度的斜线上、第三象限内与x轴夹角30度的斜线上、y轴负方向上、第四象限内与x轴夹角30度的斜线上、第一象限内与x轴夹角30度的斜线上，空孔与内掏槽孔三之间的孔心距离为a3，环向相邻空孔之间的孔心距离为b3，第一象限内与x轴夹角30度斜线上的外掏槽孔三孔心与相近的两个空孔的孔心连线之间的距离为c3，a3：b3为1:1.732，b3：c3为1:1；空孔数量为四个时，掏槽孔数量为五个，四个空孔环向等间距分布，五个掏槽孔包括一个内掏槽孔四和四个外掏槽孔四，内掏槽孔四位于四个空孔中部，四个外掏槽孔四以内掏槽孔四为中心、环向等间距分布于四个空孔四周，在隧道截面内，定义内掏槽孔四孔心为坐标原点，经过内掏槽孔四孔心的水平线为x轴，经过内掏槽孔四孔心的竖线为y轴，四个空孔孔心分别位于x轴正方向上、x轴负方向上、y轴正方向上、y轴负方向上，四个外掏槽孔四孔心分别位于第一象限内与x轴夹角45度的斜线上、第二象限内与x轴夹角45度的斜线上、第三象限内与x轴夹角45度的斜线上、第四象限内与x轴夹角45度的斜线上，空孔与内掏槽孔四之间的孔心距离为a4，环向相邻空孔之间的孔心距离为b4，第一象限内与x轴夹角45度斜线上的外掏槽孔四孔心与相近的两个空孔的孔心连线之间的距离为c4，a4：b4为1:1.414，b4：c4为1:1.414；空孔数量为五个时，掏槽孔数量为五个，五个空孔环向等间距分布，五个掏槽孔包括一个内掏槽孔五和四个外掏槽孔五，内掏槽孔五位于五个空孔中部，四个外掏槽孔五以内掏槽孔五为中心、环向等间距分布于五个空孔四周，在隧道截面内，定义内掏槽孔五孔心为坐标原点，经过内掏槽孔五孔心的水平线为x轴，经过内掏槽孔五孔心的竖线为y轴，五个空孔孔心分别位于y轴正方向上、第二象限内与x轴夹角18度的斜线上、第三象限内与x轴夹角54度的斜线上、第四象限内与x轴夹角54度的斜线上、第一象限内与x轴夹角18度的斜线上，四个外掏槽孔五分别位于x轴正方向上、x轴负方向上、y轴正方向上、y轴负方向上，空孔与内掏槽孔五之间的孔心距离为a5，环向相邻空孔之间的孔心距离为b5，y轴负方向上的外掏槽孔五孔心与相近的两个空孔的孔心连线之间的距离为c5，a5：b5为1:1.176，b5：c5为1:1.863；空孔数量为六个时，掏槽孔数量为五个，六个空孔环向等间距分布，五个掏槽孔包括一个内掏槽孔六和四个外掏槽孔六，内掏槽孔六位于六个空孔中部，四个外掏槽孔六以内掏槽孔六为中心、环向等间距分布于六个空孔四周，在隧道截面内，定义内掏槽孔六孔心为坐标原点，经过内掏槽孔六孔心的水平线为x轴，经过内掏槽孔六孔心的竖线为y轴，六个空孔孔心分别位于y轴正方向上、第二象限内与x轴夹角30度的斜线上、第三象限内与x轴夹角30度的斜线上、y轴负方向上、第四象限内与x轴夹角30度的斜线上、第一象限内与x轴夹角30度的斜线上，四个外掏槽孔六分别位于x轴正方向上、x轴负方向上、y轴正方向上、y轴负方向上，空孔与内掏槽孔六之间的孔心距离为a6，环向相邻空孔之间的孔心距离为b6，x轴正方向上的外掏槽孔六孔心与相近的两个空孔的孔心连线之间的距离为c6，a6：b6为1:1，b6：c6为1:2.135。

更进一步的，辅助孔位于外掏槽孔外侧四周，崩落孔一、崩落孔二、崩落孔三、崩落孔四、崩落孔五和周边孔均在辅助孔外侧依次向外呈拱型分布，底板孔一和底板孔二依次向下呈条形分布在空孔、掏槽孔、辅助孔、崩落孔一、崩落孔二、崩落孔三、崩落孔四、崩落孔五底部。

更进一步的，步骤S6中各部位不同炮孔类型的孔内起爆雷管延期时间为100-4000ms，孔外连接雷管延期时间为0-25ms。

更进一步的，空孔的孔内起爆雷管延期时间为100ms，掏槽孔的孔内起爆雷管延期时间为100~300ms，辅助孔的孔内起爆雷管延期时间为300~600ms，崩落孔一的孔内起爆雷管延期时间为700ms，崩落孔二的孔内起爆雷管延期时间为800~900ms，崩落孔三的孔内起爆雷管延期时间为1000~1100ms，崩落孔四的孔内起爆雷管延期时间为1200~1400ms，崩落孔五的孔内起爆雷管延期时间为1600~1800ms，底板孔一的孔内起爆雷管延期时间为2000~2400ms，底板孔二的孔内起爆雷管延期时间为2800~3200ms，周边孔的孔内起爆雷管延期时间为3600~4000ms。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明通过设置1-6个大直径空孔作为补偿空间，增加掏槽孔自由面，使用孔内外双延期起爆网络增加延期段别，从而更有利于岩石位移，获得更大的爆破循环进尺，空孔直线掏槽爆破的掏槽孔无同时起爆联合抛掷的需求，可以通过孔内外双延期方案灵活调整最大单段药量，有利于控制爆破振动，可以起到提高施工效率，节约施工时间的技术效果，同时也可以节约炸药、雷管、钻孔数量，经济效益显著提高，且空孔直线掏槽爆破不受隧道断面尺寸影响，相比而言楔形掏槽受掏槽孔角度影响，挤占了大量钻孔空间；空孔直线掏槽爆破所设置的大直径空孔可对小进尺向下兼容，适用于4.5m的空孔直径、数量与布置方式可用于1.5-4.5m的爆破方案，因此在遇到围岩变弱需要减小进尺的情况下，减少炮孔深度即可，剩余的孔位和孔内起爆雷管段别均保持不变，经简单交底即可让钻孔及装药班组了解新的方案变化，有利于快速化施工并减少施工错误；空孔直线掏槽爆破炮孔均匀分布在隧道断面上，且延期段别较多，爆破后爆堆集中，块度较小利于装运，具有安全、适用等特点，有很好的推广和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明分别为1个空孔至6个空孔时掏槽区域孔位示意图；

图2为本发明4个Φ102mm空孔时掏槽区域孔位布置及起爆顺序图；

图3为本发明6个Φ64mm空孔时掏槽区域孔位布置及起爆顺序图；

图4为本发明128.3m2断面隧道的炮孔布置图；

图5为对比例中楔形掏槽孔位布置及起爆顺序图。

附图标记：1、空孔；2、掏槽孔；3、辅助孔；4、崩落孔一；5、崩落孔二；6、崩落孔三；7、崩落孔四；8、崩落孔五；9、底板孔一；10、底板孔二；11、周边孔。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本发明公开了一种大断面隧道空孔直线掏槽高效掘进方法，包括如下步骤：

S1，确定围岩等级及爆破开挖进尺。根据隧道超前地质探孔、取样岩石单轴抗压强度、裂隙长度及角度等参数按RMR岩体分级法确定围岩等级，根据围岩等级参照设计规范确定爆破循环进尺；

S2，计算各项爆破参数。根据爆破器材的种类、炸药参数、岩石参数、隧道开挖断面面积、循环进尺计算各项爆破参数，爆破参数包括炮孔数量、修正炸药单耗、填塞长度、空孔数量、空孔直径以及各部位不同炮孔类型的孔距和排距；

S3，编制爆破设计。爆破设计包括爆破参数表及炮孔布置图，并做好爆破技术交底、安全交底；

S4，完成各部位不同炮孔类型钻孔。将炮孔布置图信息输入三臂凿岩台车电脑系统，按爆破设计完成各部位不同炮孔类型钻孔；

S5，组织人员对各部位不同炮孔类型进行清孔、验孔；

S6，装药填塞，实施起爆。按照爆破参数表完成各部位不同炮孔类型的装药填塞、孔内起爆雷管和孔外连接雷管的布设，检查无误后，按照爆破流程实施起爆，使用孔内起爆雷管与孔外连接雷管双延期起爆网络增加延期段别；

S7，通风、出渣，然后测量隧道爆破循环进尺及超欠挖情况，并根据本次爆破效果及围岩状况对下循环爆破方案进行调整。

步骤S1中循环进尺为1.5-5m。

步骤S2中炮孔类型包括空孔、掏槽孔、辅助孔、崩落孔一、崩落孔二、崩落孔三、崩落孔四、崩落孔五、底板孔一、底板孔二、周边孔。

步骤S2中空孔数量为1-6个，直径为64-140mm，孔深为2.2-5m。

步骤S3的爆破参数表包括炮孔类型，以及各部位不同炮孔类型对应的炮孔数量、炮孔深度、填塞长度、单孔药量、孔内起爆雷管延期时间、总装药量和装药直径数据信息；炮孔布置图包括空孔、掏槽孔、辅助孔、崩落孔一、崩落孔二、崩落孔三、崩落孔四、崩落孔五、周边孔、底板孔一和底板孔二的孔位信息和孔内起爆雷管延期时间信息。

空孔数量为一个时，掏槽孔数量为八个，八个掏槽孔包括四个内掏槽孔一和四个外掏槽孔一，四个内掏槽孔一以空孔的孔心为中心、环向等间距分布于空孔四周，四个外掏槽孔一以空孔的孔心为中心、环向等间距分布于内掏槽孔一四周，在隧道截面内，定义空孔孔心为坐标原点，经过空孔孔心的水平线为x轴，经过空孔孔心的竖线为y轴，四个内掏槽孔一孔心分别位于x轴正方向上、x轴负方向上、y轴正方向上、y轴负方向上，四个外掏槽孔一孔心分别位于第一象限内与x轴夹角45度的斜线上、第二象限内与x轴夹角45度的斜线上、第三象限内与x轴夹角45度的斜线上、第四象限内与x轴夹角45度的斜线上，内掏槽孔一与空孔之间的孔心距离为a1，环向相邻内掏槽孔一之间的孔心距离为b1，外掏槽孔一孔心和相近的两个内掏槽孔一的孔心连线之间的距离为c1，a1：b1为1:1.414，b1：c1为1:1.414；空孔数量为两个时，掏槽孔数量为九个，包括五个内掏槽孔二和四个外掏槽孔二，五个内掏槽孔二包括中心内掏槽孔二和以中心内掏槽孔二的孔心为中心、环向等间距分布于中心内掏槽孔四周的边部内掏槽孔二，四个外掏槽孔二以中心内掏槽孔二的孔心为中心、环向等间距分布于边部内掏槽孔二四周，两个空孔分别对称位于中心内掏槽孔二两侧且位于四个边部内掏槽孔二的边部孔心连线中部，在隧道截面内，定义中心内掏槽孔二孔心为坐标原点，经过中心内掏槽孔二孔心的水平线为x轴，经过中心内掏槽孔二孔心的竖线为y轴，四个边部内掏槽孔二孔心分别位于第一象限内与x轴夹角45度的斜线上、第二象限内与x轴夹角45度的斜线上、第三象限内与x轴夹角45度的斜线上、第四象限内与x轴夹角45度的斜线上，四个外掏槽孔二孔心分别位于x轴正方向上、x轴负方向上、y轴正方向上、y轴负方向上，两个空孔孔心分别位于x轴正方向上和x轴负方向上，空孔与中心内掏槽孔二之间的孔心距离为a2，环向相邻边部内掏槽孔二之间的孔心距离为b2，外掏槽孔二孔心和相近的两个边部内掏槽孔二的孔心连线之间的距离为c2，a2：b2为1:2，b2：c2为1:1.414；空孔数量为三个时，掏槽孔数量为七个，三个空孔环向等间距分布，七个掏槽孔包括一个内掏槽孔三和六个外掏槽孔三，内掏槽孔三位于三个空孔中部，六个外掏槽孔三以内掏槽孔三为中心、环向等间距分布于三个空孔四周，在隧道截面内，定义内掏槽孔三孔心为坐标原点，经过内掏槽孔三孔心的水平线为x轴，经过内掏槽孔三孔心的竖线为y轴，三个空孔孔心分别位于y轴正方向上、第四象限内与x轴夹角30度的斜线上、第三象限内与x轴夹角30度的斜线上，六个外掏槽孔三分别位于y轴正方向上、第二象限内与x轴夹角30度的斜线上、第三象限内与x轴夹角30度的斜线上、y轴负方向上、第四象限内与x轴夹角30度的斜线上、第一象限内与x轴夹角30度的斜线上，空孔与内掏槽孔三之间的孔心距离为a3，环向相邻空孔之间的孔心距离为b3，第一象限内与x轴夹角30度斜线上的外掏槽孔三孔心与相近的两个空孔的孔心连线之间的距离为c3，a3：b3为1:1.732，b3：c3为1:1；空孔数量为四个时，掏槽孔数量为五个，四个空孔环向等间距分布，五个掏槽孔包括一个内掏槽孔四和四个外掏槽孔四，内掏槽孔四位于四个空孔中部，四个外掏槽孔四以内掏槽孔四为中心、环向等间距分布于四个空孔四周，在隧道截面内，定义内掏槽孔四孔心为坐标原点，经过内掏槽孔四孔心的水平线为x轴，经过内掏槽孔四孔心的竖线为y轴，四个空孔孔心分别位于x轴正方向上、x轴负方向上、y轴正方向上、y轴负方向上，四个外掏槽孔四孔心分别位于第一象限内与x轴夹角45度的斜线上、第二象限内与x轴夹角45度的斜线上、第三象限内与x轴夹角45度的斜线上、第四象限内与x轴夹角45度的斜线上，空孔与内掏槽孔四之间的孔心距离为a4，环向相邻空孔之间的孔心距离为b4，第一象限内与x轴夹角45度斜线上的外掏槽孔四孔心与相近的两个空孔的孔心连线之间的距离为c4，a4：b4为1:1.414，b4：c4为1:1.414；空孔数量为五个时，掏槽孔数量为五个，五个空孔环向等间距分布，五个掏槽孔包括一个内掏槽孔五和四个外掏槽孔五，内掏槽孔五位于五个空孔中部，四个外掏槽孔五以内掏槽孔五为中心、环向等间距分布于五个空孔四周，在隧道截面内，定义内掏槽孔五孔心为坐标原点，经过内掏槽孔五孔心的水平线为x轴，经过内掏槽孔五孔心的竖线为y轴，五个空孔孔心分别位于y轴正方向上、第二象限内与x轴夹角18度的斜线上、第三象限内与x轴夹角54度的斜线上、第四象限内与x轴夹角54度的斜线上、第一象限内与x轴夹角18度的斜线上，四个外掏槽孔五分别位于x轴正方向上、x轴负方向上、y轴正方向上、y轴负方向上，空孔与内掏槽孔五之间的孔心距离为a5，环向相邻空孔之间的孔心距离为b5，y轴负方向上的外掏槽孔五孔心与相近的两个空孔的孔心连线之间的距离为c5，a5：b5为1:1.176，b5：c5为1:1.863；空孔数量为六个时，掏槽孔数量为五个，六个空孔环向等间距分布，五个掏槽孔包括一个内掏槽孔六和四个外掏槽孔六，内掏槽孔六位于六个空孔中部，四个外掏槽孔六以内掏槽孔六为中心、环向等间距分布于六个空孔四周，在隧道截面内，定义内掏槽孔六孔心为坐标原点，经过内掏槽孔六孔心的水平线为x轴，经过内掏槽孔六孔心的竖线为y轴，六个空孔孔心分别位于y轴正方向上、第二象限内与x轴夹角30度的斜线上、第三象限内与x轴夹角30度的斜线上、y轴负方向上、第四象限内与x轴夹角30度的斜线上、第一象限内与x轴夹角30度的斜线上，四个外掏槽孔六分别位于x轴正方向上、x轴负方向上、y轴正方向上、y轴负方向上，空孔与内掏槽孔六之间的孔心距离为a6，环向相邻空孔之间的孔心距离为b6，x轴正方向上的外掏槽孔六孔心与相近的两个空孔的孔心连线之间的距离为c6，a6：b6为1:1，b6：c6为1:2.135。

辅助孔位于外掏槽孔外侧四周，崩落孔一、崩落孔二、崩落孔三、崩落孔四、崩落孔五和周边孔均在辅助孔外侧依次向外呈拱型分布，底板孔一和底板孔二依次向下呈条形分布在空孔、掏槽孔、辅助孔、崩落孔一、崩落孔二、崩落孔三、崩落孔四、崩落孔五底部。

步骤S6中各部位不同炮孔类型的孔内起爆雷管延期时间为100-4000ms，孔外连接雷管延期时间为0-25ms。

空孔的孔内起爆雷管延期时间为100ms，掏槽孔的孔内起爆雷管延期时间为100~300ms，辅助孔的孔内起爆雷管延期时间为300~600ms，崩落孔一的孔内起爆雷管延期时间为700ms，崩落孔二的孔内起爆雷管延期时间为800~900ms，崩落孔三的孔内起爆雷管延期时间为1000~1100ms，崩落孔四的孔内起爆雷管延期时间为1200~1400ms，崩落孔五的孔内起爆雷管延期时间为1600~1800ms，底板孔一的孔内起爆雷管延期时间为2000~2400ms，底板孔二的孔内起爆雷管延期时间为2800~3200ms，周边孔的孔内起爆雷管延期时间为3600~4000ms。

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某铁路二期D标段项目包含9条隧道，全长6936m，其S3典型开挖爆破断面为14.7m（宽）×10.3m（高），爆破断面面积128.3m

钻孔设备选用铁建重工ZYS113型三臂凿岩台车，钻孔直径Φ45-140mm，可满足炮孔、地质探孔、大直径空孔等施工要求。爆破所使用炸药为澳大利亚奥瑞凯Senatel

孔外连接雷管为奥瑞凯生产的Exel HTD导爆管传爆雷管，延期时间有0ms、9ms、17ms、25ms四种可选，导爆索规格为40g/m，作为光面爆破装药使用。

实施例1：

T7隧道围岩为辉长岩，隧道总长1090m，岩石单轴抗压强度为142MPa，根据公式（2）计算得出岩石坚固性系数为14，围岩等级为S2-S3级。根据设计规范，爆破进尺取4.5m/循环，也就是循环进尺为4.5m。将各项数据代入表1公式中可得到初步爆破参数。

根据使用目的不同T7隧道现场配备了45mm、64mm、102mm三种尺寸的钻头，当使用102mm钻头，空孔直径为102mm时，由循环进尺4.5m以及公式（8）和（9)可求得，空孔数量为4，需使用4个空孔方能满足循环进尺需求，此时掏槽区域孔位布置及延期顺序见图2。

经计算得到爆破参数，形成炮孔布置图与爆破参数表。炮孔布置图见图4，爆破参数表见表4，其中炮孔201个，周边孔孔排距0.5m*0.55m、崩落孔孔排距1.1m*1m、底板孔孔排距0.9m*0.6m，钻孔总延米906.3m，合计装药量600kg，单耗1.04kg/m

经213次爆破后综合统计，共掘进914.8m，平均每炮进尺4.3m，考虑到曾有多次爆破受围岩变弱影响降低循环进尺，实际炮孔利用率高于95.6%。

根据周边被保护对象和距离，采用孔内外双延期起爆网络增加延期段别、控制单段最大药量。使用0ms、9ms、17ms、25ms四种孔外连接雷管将隧道断面划分为田字网格四块区域，最大单段药量27kg，在爆破部位正上方135m处测得爆破振动为7.708mm/s；使用9ms孔外连接雷管以串并联连接起爆网络，最大单段药量12kg，在爆破部位水平方向119m处测得爆破振动为4.185mm/s。

实施例2：

T10隧道围岩为辉长岩，隧道总长961m，岩石单轴抗压强度107MPa，围岩等级为S2-S3级，现场102mm钻头不足，使用64mm钻头钻凿空孔，将各项数据代入表1公式中可得到初步爆破参数。

使用公式（8）和（9)可求得空孔直径为64mm时，空孔数量为6，需使用6个空孔可达到4m理论循环进尺，此时掏槽区域孔位布置及延期顺序见图3。

经计算得到爆破参数，形成炮孔布置图与爆破参数表。炮孔186个，周边孔孔排距0.5m*0.55m、崩落孔孔排距1.2m*1.2m、底板孔孔排距1.0m*0.6m。钻孔总延米746.2m，合计装药量500kg，单耗0.97kg/m

经3次爆破后综合统计，共掘进11.4m，平均每炮进尺3.8m，炮孔利用率95%。

对比实施例1：

T7隧道施工初期采用现有技术楔形掏槽全断面爆破方式，设计开挖进尺4m。其中炮孔200个，周边孔孔排距0.5m*0.55m、崩落孔孔排距1.1m*1m、底板孔孔排距0.9m*0.6m。钻孔总延米816.8m，合计装药量575kg，单耗1.12kg/m

该方案单段最大药量达到了80kg，最大单段装药产生部位为第一排掏槽孔，若在楔形掏槽隧道爆破中使用孔内外双延期方案控制爆破振动，则会将掏槽孔分割为不同段别，破坏了同时起爆的联合抛掷作用，不利于将掏槽中心多达51m

方案对比：

空孔直线掏槽爆破进尺较传统楔形掏槽爆破提高了0.6m/循环，按T7隧道80%长度采用空孔直线掏槽爆破计算，则减少爆破35次，提前一个月完成隧道开挖任务，同时也可以节约炸药、雷管、钻孔数量，经济效益显著提高，由于钻杆长度为5m，现方案仍未达到进尺极限，还有0.4m左右提升空间，因此可以预计空孔直线掏槽爆破进尺较传统楔形掏槽爆破的掘进效率最大可增加25%。

空孔直线掏槽爆破不受隧道断面尺寸影响，楔形掏槽受掏槽孔角度影响，挤占了大量钻孔空间，在小断面隧道中难以提高爆破进尺。

空孔直线掏槽爆破炮孔均匀分布在隧道断面上，且延期段别较多，爆破后爆堆集中，块度较小利于装运。

空孔直线掏槽爆破的掏槽孔无同时起爆联合抛掷的需求，可以通过孔内外双延期方案灵活调整最大单段药量，有利于控制爆破振动，即在相同的控制爆破振动条件下，空孔直线掏槽爆破可使用更多的炸药，获得更大的循环进尺。

空孔直线掏槽爆破所设置的大直径空孔可对小进尺向下兼容，适用于4.5m的空孔直径、数量与布置方式可用于1.5-4.5m的爆破方案，因此在遇到围岩变弱需要减小进尺的情况下，减少炮孔深度即可，剩余的孔位和孔内起爆雷管段别均保持不变，经简单交底即可让钻孔及装药班组了解新的方案变化，有利于快速化施工并减少施工错误。

空孔直线掏槽爆破所设置的大直径空孔可根据现场硬件情况灵活调整，通过空孔直径、空孔数量与循环进尺的匹配，建立动态的替代方案。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。