隧道掘进水压爆破方案课件.ppt

1、前前 言言 我汇报的题目是我汇报的题目是“大力推广节能环保隧大力推广节能环保隧道掘进水压爆破道掘进水压爆破”。隧道掘进水压爆破技术是成贵公司隧道掘进水压爆破技术是成贵公司强制性推行的施工工艺。该项技术是强制性推行的施工工艺。该项技术是我国隧道掘进技术从我国隧道掘进技术从“湿法湿法”钻孔代钻孔代替替“干法干法”钻孔、从非电起爆代替火钻孔、从非电起爆代替火爆和电爆以来的第三个质的飞跃和变爆和电爆以来的第三个质的飞跃和变化。化。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍 水压爆破是由我国著名的爆破专家何广沂教授在水压爆破是由我国著名的爆破专家何广沂教授在上世纪九十年代提出来的，其爆破设计与传统的隧

2、道上世纪九十年代提出来的，其爆破设计与传统的隧道光面爆破设计方案基本相同，只是在装药结构和炮孔光面爆破设计方案基本相同，只是在装药结构和炮孔堵塞上进行了适当的调整。原理为堵塞上进行了适当的调整。原理为“往炮眼中一定位往炮眼中一定位置注入一定量的水，并用专用的置注入一定量的水，并用专用的炮泥炮泥回填堵塞炮回填堵塞炮眼眼”，利用在水中传播的冲击波对水的不可压缩性，利用在水中传播的冲击波对水的不可压缩性，使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失，同时，使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失，同时，水在爆炸气体膨胀作用下产生的水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔水楔”效应，有利效应，有利于岩石破碎，炮眼中

3、的水可以起到雾化降尘作用，大于岩石破碎，炮眼中的水可以起到雾化降尘作用，大大降低粉尘对环境的污染。大降低粉尘对环境的污染。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍 水压爆破定义水压爆破定义 所谓所谓“隧道掘进水压爆破隧道掘进水压爆破”，其定义为往炮眼中，其定义为往炮眼中一定位置注入一定量的水，最后用专用设备加工成的一定位置注入一定量的水，最后用专用设备加工成的炮泥回填堵塞炮眼。炮泥回填堵塞炮眼。装药结构装药结构 隧道掘进水压爆破在掏槽形式、炮眼布置、数隧道掘进水压爆破在掏槽形式、炮眼布置、数量、深度、起爆顺序和时间间隔等方面与隧道常规爆量、深度、起爆顺序和时间间隔等方面与隧道常规爆破一模一

4、样，所不同的是在炮眼装药量和装药结构方破一模一样，所不同的是在炮眼装药量和装药结构方面有所不同。面有所不同。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍常规隧道爆破炮眼中仅装炸药而无回填堵塞，其装药结常规隧道爆破炮眼中仅装炸药而无回填堵塞，其装药结构如下图所示。构如下图所示。隧道掘进水压爆破，首先往炮眼最底部装入水袋，随之装隧道掘进水压爆破，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，其装药结构见下图。药卷，再装水袋，最后用炮泥回填堵塞，其装药结构见下图。技术原理技术原理 工程爆破中爆破岩石应用最多范围最广的是露天工程爆破中爆破岩石应用最多范围最广的是露天与地下爆破两大

5、类。露天爆破主要分浅眼与深眼爆破。与地下爆破两大类。露天爆破主要分浅眼与深眼爆破。地下爆破主要是采取浅眼进行隧道（洞）、巷道和库地下爆破主要是采取浅眼进行隧道（洞）、巷道和库房开挖爆破。一言以蔽之，工程爆破主要采取炮眼法房开挖爆破。一言以蔽之，工程爆破主要采取炮眼法爆破，当前国内外对露天爆破的炮眼均采取用土或岩爆破，当前国内外对露天爆破的炮眼均采取用土或岩屑堵塞炮眼，而对于地下爆破，除煤矿地下爆破为防屑堵塞炮眼，而对于地下爆破，除煤矿地下爆破为防瓦斯意外爆炸外，均采取无回填堵塞，存在爆破不能瓦斯意外爆炸外，均采取无回填堵塞，存在爆破不能充分利用炸药能量，污染环境两大问题。充分利用炸药能量，污染

6、环境两大问题。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍 技术原理技术原理 水压爆破由于炮眼中有水，在水中传播的冲击波水压爆破由于炮眼中有水，在水中传播的冲击波对水不可压缩，爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼对水不可压缩，爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼围岩中，这种无能量损失的应力波十分有利于岩石破围岩中，这种无能量损失的应力波十分有利于岩石破碎，此外还会产生碎，此外还会产生“水楔水楔”效应，更利于岩石破碎，效应，更利于岩石破碎，水雾作用有利于降尘和吸附有害有毒气体。要特别提水雾作用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出的是，炮眼底部水袋水击波反

7、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。能量，而且又大大降低粉尘对环境的污染。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍 技术原理技术原理 从应变时程曲线和同一测点应变峰值对比可知，从应变时程曲线和同一测点应变峰值对比可知，在同是炮眼底部，炮眼水压爆破要比炮眼用土回填的在同是炮眼底部，炮眼水压爆破要比炮眼用土回填的切向拉应力增大切向拉应力增大13%13%，同是炮眼中部和上部，炮眼水，同是炮眼中部

8、和上部，炮眼水压爆破要比炮眼用土回填堵塞的切向拉应力分别增大压爆破要比炮眼用土回填堵塞的切向拉应力分别增大7%7%和和34%34%。这一测定结果证明了炮眼水压爆破确实要。这一测定结果证明了炮眼水压爆破确实要比炮眼用土回填能提高炸药能量利用率，要比炮眼无比炮眼用土回填能提高炸药能量利用率，要比炮眼无回填堵塞更能提高炸药能量利用率，因为压缩炮眼无回填堵塞更能提高炸药能量利用率，因为压缩炮眼无回填中的空气要比压缩炮眼中的土更消耗炸药能量。回填中的空气要比压缩炮眼中的土更消耗炸药能量。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍 水压爆破工艺流水压爆破工艺流

9、程与普通爆破基本程与普通爆破基本相同，不同之处在相同，不同之处在于要事先加工好爆于要事先加工好爆破所需的炮泥及水破所需的炮泥及水袋，并在装药时按袋，并在装药时按照设计的装药结构照设计的装药结构分次序装入水袋、分次序装入水袋、炸药、水袋后，用炸药、水袋后，用炮泥堵塞炮泥堵塞。炮泥制作及水袋加工清 孔安装炸药水袋炮泥钻 孔炮泥水袋及火工品就位连 线测画断面炮眼定位起 爆施工准备出 碴钻孔台车就位逐孔检查装药情况排险下一循环初期支护水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍特点特点炮泥具有规格统一、炮泥具有规格统一、质地均匀、软硬适中、质地均匀、软硬适中、表面光滑等特点，提表面光滑等特点，提高了炮

10、眼封堵质量，高了炮眼封堵质量，减少明火产生；炮泥减少明火产生；炮泥制作速度快，减少了制作速度快，减少了劳动人员，提高了工劳动人员，提高了工作效率；制作炮泥方作效率；制作炮泥方便，操作简单。便，操作简单。PNJ-APNJ-A型炮泥机型炮泥机l炮泥生产效率：炮泥生产效率：500500600600个个/h/h水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍特点特点水袋具有规格统一、水袋具有规格统一、质地均匀、自动灌水质地均匀、自动灌水封口等特点，提高了封口等特点，提高了环境保护和作业人员环境保护和作业人员的身体健康，减少粉的身体健康，减少粉尘和炸药等异味；制尘和炸药等异味；制作速度快，减少了劳作速度快，

11、减少了劳动人员，提高了工作动人员，提高了工作效率；制作水袋方便，效率；制作水袋方便，操作简单。操作简单。KPS-60KPS-60塑袋灌装封口机塑袋灌装封口机l生产效率：生产效率：700700只只/h/h水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍l原材料原材料 炮泥主要采用黏土、砂和水三种材料。黏土采用干炮泥主要采用黏土、砂和水三种材料。黏土采用干净的普通黏土，含水量控制在净的普通黏土，含水量控制在8%8%以下。最大颗粒不超以下。最大颗粒不超过过10mm10mm，不得有草根等杂物，大颗粒要人工破碎。砂，不得有草根等杂物，大颗粒要人工破碎。砂采用干净的细砂，最好使用河砂，含水量控制在采用干净的细

12、砂，最好使用河砂，含水量控制在3%3%以以下。黏土和砂掺杂小碎石块时，应过筛处理，不得将下。黏土和砂掺杂小碎石块时，应过筛处理，不得将石块投入料斗中，以防止小碎块卡叶片或成形器中的石块投入料斗中，以防止小碎块卡叶片或成形器中的转动螺旋发生故障；加工炮泥的前一天，应把已筛好转动螺旋发生故障；加工炮泥的前一天，应把已筛好的泥的泥(土土)砂和水按重量配比人工拌和好，这样第二砂和水按重量配比人工拌和好，这样第二天制作成的炮泥比临时拌和的柔韧性更好。天制作成的炮泥比临时拌和的柔韧性更好。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍l炮泥制作炮泥制作 开机前，在料斗中加入已预拌和的泥砂料约开机前，在料斗中

13、加入已预拌和的泥砂料约20kg20kg，然后打，然后打开电源，在转动螺旋的推压下，泥料边向前输送边挤压密实，开电源，在转动螺旋的推压下，泥料边向前输送边挤压密实，最后在卧式螺旋输送成形器端头源源不断地挤压出来；炮泥是最后在卧式螺旋输送成形器端头源源不断地挤压出来；炮泥是由黏土、细砂、水三种成分组成，三种成分的重量比例为黏土：由黏土、细砂、水三种成分组成，三种成分的重量比例为黏土：砂：水砂：水=0.75:0.09:0.16=0.75:0.09:0.16，按照配合比例人工拌匀材料后，装，按照配合比例人工拌匀材料后，装入炮泥机的进料仓，开动电钮开始生产，生产出的炮泥按照入炮泥机的进料仓，开动电钮开始

14、生产，生产出的炮泥按照20cm20cm30cm30cm的长度切割。制作好的炮泥放置时间不要太长，最的长度切割。制作好的炮泥放置时间不要太长，最好在使用前好在使用前1 12 2小时制作好，不然会失水变硬，堵塞后影响降小时制作好，不然会失水变硬，堵塞后影响降尘效果，如放置时间较长，可在加工好的炮泥外包裹塑料薄膜，尘效果，如放置时间较长，可在加工好的炮泥外包裹塑料薄膜，或放置在阴凉处，用湿土工布完全覆盖保存。制好的炮泥以表或放置在阴凉处，用湿土工布完全覆盖保存。制好的炮泥以表面光滑、不断裂，用手略微捏一捏可以变形为宜。面光滑、不断裂，用手略微捏一捏可以变形为宜。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工

15、艺介绍成品炮泥成品炮泥水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍l原材料准备原材料准备 水袋的原材料即水和塑料袋。塑料袋为常用的聚乙水袋的原材料即水和塑料袋。塑料袋为常用的聚乙烯塑料，水袋长烯塑料，水袋长200mm200mm，直径为，直径为35mm35mm，袋厚约为，袋厚约为0.8mm0.8mm，水袋为厂制品直接购买使用。水袋为厂制品直接购买使用。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍l水袋制作水袋制作 机器开动之前，进行定量调节；打开机器后门，松开泵连机器开动之前，进行定量调节；打开机器后门，松开泵连杆端头螺母，调节移位蝶形螺母即可通过调节泵连杆滑块左右杆端头螺母，调节移位蝶形螺母即

16、可通过调节泵连杆滑块左右位置得到所需灌装容量。顺时针减少，反之增大。调整好后拧位置得到所需灌装容量。顺时针减少，反之增大。调整好后拧紧端头螺母，以防松动移位，影响灌装容量，损坏调整杆。封紧端头螺母，以防松动移位，影响灌装容量，损坏调整杆。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(初始温度应设定为初始温度应设定为130130为宜，再逐步调节升高为宜，再逐步调节升高)。在开始灌。在开始灌注封口前，把主开关拔上，等机器运转两

17、次，使计量泵内吸满注封口前，把主开关拔上，等机器运转两次，使计量泵内吸满水，将空气排出后，把主开关拔下，塑料袋由人工用双手拇指水，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，按启动开关，即完成自动灌注和和食指夹住套在出水管口上，按启动开关，即完成自动灌注和封口。封口。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍成品水袋成品水袋水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍何广沂教授现场指导装药何广沂教授现场指导装药水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍l装药作业装药作业所有炮眼先在眼底装入水袋，再按爆破设计少所有炮眼先在眼底装入水袋，再按爆破设计少装入一个药

18、卷，剩余炮孔依次装入装入一个药卷，剩余炮孔依次装入3 3个水袋和全部用炮个水袋和全部用炮泥堵塞。泥堵塞。水压爆破原理及工艺介绍水压爆破原理及工艺介绍l起爆作业起爆作业 起爆网络采取孔内延期微差、孔外簇联的起爆方式，起爆网络采取孔内延期微差、孔外簇联的起爆方式，各引爆雷管之间采取并联的方式，以保证起爆网络的各引爆雷管之间采取并联的方式，以保证起爆网络的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆索的连接方向可靠性和准确性。联结时要注意：导爆索的连接方向和连接点的牢固性；导爆管不能打结和拉细；引爆雷和连接点的牢固性；导爆管不能打结和拉细；引爆雷管用黑胶布紧紧包扎在离一簇导爆管自由端管用黑胶布紧紧包扎在离一簇

19、导爆管自由端10cm10cm以上以上处，网络联好后，要有专人负责检查，确认无误后，处，网络联好后，要有专人负责检查，确认无误后，方准起爆。方准起爆。起爆顺序：从掏槽眼开始，一层一层向外进行，起爆顺序：从掏槽眼开始，一层一层向外进行，最后是周边眼、底板眼。起爆前应按要求做好各项安最后是周边眼、底板眼。起爆前应按要求做好各项安全防护措施。全防护措施。实施效果分析实施效果分析l常规爆破放炮后常规爆破放炮后l水压爆破放炮后水压爆破放炮后下步打算下步打算我们认为，要能达到推广普及还要做好以下几个方面：一是继续巩固和加强推广成果，完善推广制度，迅速的让我们施工的每一座隧道都成为节能环保施工的典范；二是继续做好动员和教育培训工作，轮流召集架子队、爆破工班讲解水压爆破的理论知识，提高认识，摒弃无堵塞炮眼的旧观念，换上节能环保的新思维，要发挥架子队的主观能动性，让他们在充分认识到新技术的优点、尝到新技术的甜头后，主动改善和发扬水压爆破技术，把这项技术带到其它施工工地上去；三是隧道掘进水压爆破工法还需在实践中不断总结、完善，使其更加易懂、易操作。下一步，我们将不断的总结经验，继续坚定信心，统一思想，提高项目管理水平，虚心学习借鉴兄弟单位的成功推广经验，按照上级单位的部署要求，全面掌握和发扬这项技术，我们有信心成为隧道掘进水压爆破技术的排头兵，优质、高效地完成本项目施工任务。