大断面高铁隧道节能环保水压爆破开挖技术总结交流(济青高铁)课件.ppt

1、济青高铁济青高铁大断面高铁隧道节能环保水压爆 破 开 挖 技 术总 结 交 流济青高铁青阳隧道项目经理部赵虎目录目录02.水压爆破青阳隧道在开挖过程中采用钻爆法（光面爆破），同时引进节能环保水压爆破技术，利用水的不可压缩性及水雾化膨胀的性能，提高爆破效果。03水压爆破效果分析04.总结01.工程概述济青高铁青阳隧道全长10.1公里，为全线唯一一座山岭隧道，设计为钻爆法施工，采用光面爆破。常规爆破的炮眼利用率为89%，而水压爆破的利用率达到了95%，单位耗药量降低了16%，通风排烟等待时间由过去15分钟缩短为5分钟。01.工程概述济青高铁青阳隧道全长济青高铁青阳隧道全长10.110.1公里，为全

2、线公里，为全线唯一一座山岭隧道，设计为钻爆法施工，唯一一座山岭隧道，设计为钻爆法施工，采用光面爆破。隧道围岩以白垩系下统青采用光面爆破。隧道围岩以白垩系下统青山组（山组（k1qk1q）玄武岩、安山岩为主，岩体）玄武岩、安山岩为主，岩体强度高、颗粒细、耐磨，打眼钻孔时间长，强度高、颗粒细、耐磨，打眼钻孔时间长，爆破进尺不理想；玄武元、安山岩柱状节爆破进尺不理想；玄武元、安山岩柱状节理，光面爆破成形较难控制。设计围岩理，光面爆破成形较难控制。设计围岩IIII、IIIIII级占全隧长度的级占全隧长度的74%74%，IVIV、V V级占全隧级占全隧长度的长度的26%26%。青阳隧道为全线工期控制性。青

3、阳隧道为全线工期控制性工程，施工进度压力很大。工程，施工进度压力很大。02.水压爆破水压爆破是在常规爆破工艺上通过在炮孔内药卷以外的空间处添加水袋、孔口采用炮泥堵塞，以达到提高爆破效果、节能环保的革新技术。（一）（一）技术原理技术原理该技术原理利用了水的不可压缩性，爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼围岩中，加上孔口炮泥堵塞，提高了对岩石的破碎效果，形成的水雾作用又有利于降尘和吸附有害有毒气体。要特别提出的是，炮眼底部水袋水击波反射作用加强应力波强度更有利于围岩破碎炮眼而不留炮根。总而言之，由于炮眼中有水，并用炮泥回填堵塞，能充分利用炸药能量，而且又大大降低粉尘对环境的污染。（二）（二）适用条件适

4、用条件水压爆破在炮眼数量、炮眼深度、炮眼分布以及起爆顺序等设计与常规爆破并无区别，只是在单个炮眼的装药量和装药结构上作了变化，即适当地减少了单个孔的装药量，往炮眼中装入水袋，最后用炮泥回填堵塞。因此适用于隧道的各级围岩爆破作业。（三）（三）工艺流程工艺流程水压爆破工艺流程与普通爆破基本相同，不同之处在于要事先加工好爆破所需的炮泥及水袋，并在装药时按照设计的装药结构分次序装入水袋、炸药、水袋后，用炮泥堵塞。水压爆破施工工艺流程图、炮泥加工炮泥主要采用黏土、砂和水三种炮泥主要采用黏土、砂和水三种材料。黏土采用干净的普通黏土，材料。黏土采用干净的普通黏土，含水量控制在含水量控制在8%以下。最大颗粒不

5、以下。最大颗粒不超过超过10mm，不得有草根等杂物，大，不得有草根等杂物，大颗粒要人工破碎。砂采用干净的细颗粒要人工破碎。砂采用干净的细砂，最好使用河砂，含水量控制在砂，最好使用河砂，含水量控制在3%以下。黏土和砂掺杂小碎石块时，以下。黏土和砂掺杂小碎石块时，应过筛处理。应过筛处理。炮泥采用炮泥采用PNJ-A型炮泥机制作，型炮泥机制作，三种成分的重量比例为黏土：砂：三种成分的重量比例为黏土：砂：水水=1:0.13:0.2(可根据实际情况调整可根据实际情况调整)，炮泥生产效率：炮泥生产效率：500600个个/h。完。完成后具有规格统一、质地均匀、软成后具有规格统一、质地均匀、软硬适中、表面光滑等

6、特点，提高了硬适中、表面光滑等特点，提高了炮眼封堵质量，减少明火产生；炮炮眼封堵质量，减少明火产生；炮泥制作速度快，减少了劳动人员，泥制作速度快，减少了劳动人员，提高了工作效率；制作炮泥方便，提高了工作效率；制作炮泥方便，操作简单。操作简单。PNJ-APNJ-A型炮泥机及成品炮泥型炮泥机及成品炮泥、水袋加工 水袋的原材料即水和塑料袋。塑料袋为常用的聚乙烯塑料，水袋长200mm，直径为35mm，袋厚约为0.8mm，水袋为厂制品直接购买使用。水袋采用KPS-60型水袋封装机制作，生产效率：400只/h。成品具有规格统一、质地均匀、自动灌水封口等特点，制作速度快，减少了劳动人员，提高了工作效率；制作

7、水袋方便，操作简单。1、机器开动之前，定量调节。2、调节移位蝶形螺母得到所需灌装容量。顺时针减少，反之增大。3、紧端头螺母，以防松动移位，影响灌装容量，损坏调整杆。4、封口机定量调节好了之后，打开电源，指示灯亮，调节温控调节器到适当封口温度由绿灯变为红灯时，即达到所调解封口温度5、在开始灌注封口前，把主开关拔上，等机器运转两次，使计量泵内吸满水6、将空气排出后把主开关拔下，塑料袋由人工用双手拇指和食指夹住套在出水管口上7、按启动开关，即完成自动灌注和封口。、装药结构隧道掘进水压爆破，首先往炮眼最底部装入水袋，随之装药卷，再装水袋，最后用炮泥回填堵塞、水压爆破设备人员配置水压爆破设备人员配置表水

8、压爆破设备人员配置表设备名称设备名称规格型规格型号号数量数量（台）（台）市场价格市场价格（元（元/台）台）人员配置（）人员配置（）粉碎机粉碎机9F-409F-401 1260026002 2搅拌机搅拌机（桶）（桶）JW-200JW-2001 136003600炮泥机炮泥机PNJ-APNJ-A1 168506850水袋封装水袋封装机机KPS-60KPS-601 1600060001 1合合 计计4 419050190503 3注：这里只列出了水压爆破与常规爆破不同的人员设备配备。注：这里只列出了水压爆破与常规爆破不同的人员设备配备。（一）技术指标分析（一）技术指标分析水压爆破爆碴的块度明显减小，

9、除下台阶个别爆碴的块度稍大外，一般不超过50cm。爆碴的集中度也比常规爆破明显提高，更加有利于出碴。石碴抛距22m（22m-30m有少量散落石块，30m后几乎无石块），对后续施工有很好的保护作用。根据常规爆破和水压爆破的现场统计数据对比，在相同开挖断面面积、炮眼布置和钻孔深度的前提下，每循环节省炸药23.6kg，每爆破一立方岩石节省炸药0.09kg，最为显著的是通风等待时间缩短了10分钟。（三）环保效益三）环保效益水压爆破放炮后空气质量及碴堆（二）经济效益分析水压爆破通风后的空气质量明显好于常规爆破后的空气质量（未进行空气质量测试，感觉空气中炮烟味很小），有利于出碴人员作业，能更好的保护作业人员职业健康。4、总结水压爆破技术操作简单，适用范围广，在隧道开挖施工中应用可达到节约炸药、控制成型、提高施工效率、节能减排等方面效果，有着明显的技术、经济、环保优势，值得引进推广。