（一）隧道水壓爆破采用主要設(shè)備

表1  水壓爆破主要設(shè)備

（二）隧道掘進(jìn)水壓爆破的鉆爆設(shè)計(jì)

在老格山隧道Ⅱ級(jí)圍巖開挖施工中通過現(xiàn)場(chǎng)光爆（非水壓）試驗(yàn)選定的各光爆參數(shù)如下:詳見圖7炮眼布置圖、表2非水壓爆破裝藥參數(shù)。采用水壓爆破時(shí)在掏槽形式、炮眼布置、數(shù)量、深度、起爆順序和時(shí)間間隔等的設(shè)計(jì)與常規(guī)爆破一模一樣，所不同的是在每個(gè)炮眼中增加了水袋和炮泥，裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)也有所不同。

                表2  非水壓爆破裝藥參數(shù)

 表3  水壓爆破裝藥參數(shù)

圖7  炮眼布置圖

    經(jīng)過試驗(yàn)確定，老格山隧道水壓爆破的裝藥結(jié)構(gòu)與常規(guī)爆破相比，掏槽眼、擴(kuò)槽眼、輔助眼、內(nèi)圈眼和底板眼每孔減少裝藥0.2kg；每循環(huán)總共節(jié)省炸藥23kg（不含多進(jìn)尺節(jié)省炸藥）。詳見表3  水壓爆破裝藥參數(shù)。

1.隧道掘進(jìn)水壓爆破裝藥方法

采用人工用木制炮棍裝藥，由施工人員將藥卷逐個(gè)裝入炮孔，并用炮棍輕輕搗實(shí)，避免藥卷之間間隔較大，影響傳爆。在裝藥過程中嚴(yán)禁大力用炮棍搗實(shí)炸藥，防止用力過猛后使水袋破裂或使裝藥密度過大，造成炸藥壓死拒爆。

2.隧道掘進(jìn)水壓爆破的炮孔裝藥結(jié)構(gòu)

（1）周邊眼

采用空氣間隔、不耦合裝藥，采用導(dǎo)爆索起爆，將導(dǎo)爆索插入空底藥卷內(nèi)，炸藥均勻分布裝入炮孔內(nèi)。為克服底部炮眼的阻力，一般將底部藥量稍微加大。在裝藥前先在炮眼孔底裝入長(zhǎng)約20cm的一節(jié)水袋，并在裝藥結(jié)束后距孔口80cm再裝入2節(jié)水袋，再進(jìn)行炮泥堵塞。（如圖8）。

圖8  周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

（2）掏槽眼

掏槽眼采用斜眼掏槽，與開挖面間的夾角α=70°左右。采用連續(xù)耦合裝藥，雷管埋入孔底藥卷，聚能穴朝孔口方向。在裝藥前先在炮眼孔底裝入長(zhǎng)約20cm的一節(jié)水袋，并在裝藥結(jié)束后再裝入4節(jié)水袋，再進(jìn)行炮泥堵塞。其結(jié)構(gòu)如圖9。

圖9 掏槽眼裝藥結(jié)構(gòu)

（3）擴(kuò)槽眼、輔助眼、底邊眼等

采用連續(xù)耦合裝藥，雷管埋入孔底藥卷，聚能穴朝孔口方向。在裝藥前先在炮眼孔底裝入長(zhǎng)約20cm的一節(jié)水袋，并在裝藥結(jié)束后再裝入3節(jié)水袋，再進(jìn)行炮泥堵塞。其結(jié)構(gòu)如圖10。

圖10  擴(kuò)槽眼、輔助眼、底邊眼裝藥結(jié)構(gòu)

（三）施工工藝流程圖

圖11  水壓光面爆破施工工藝流程圖

（四）具體施工步驟

1.炮泥制作

炮泥采用PNJ-A型炮泥機(jī)制作而成，機(jī)器外型尺寸150×45×53（cm），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，兩人每小時(shí)可制作炮泥400～500個(gè)。制作炮泥就地取材、節(jié)約成本并調(diào)整好炮泥配合比，保證炮泥有一定的強(qiáng)度同時(shí)方便炮泥填塞過程易于搗碎，便于孔口封堵密實(shí)。

圖12  炮泥機(jī)及炮泥制作

圖13   制作好的炮泥

    經(jīng)多次試驗(yàn)，確定以黏土為主炮泥，配合比為：土：砂：粉煤灰：水=100：6：7：15。配料采用磅秤稱重，混合料按照配合比人工拌勻，軟化1～2小時(shí)后，裝入炮泥機(jī)的進(jìn)料倉，開動(dòng)電鈕開始生產(chǎn)，將其制作成直徑32mm，長(zhǎng)20cm～30cm的炮泥節(jié)裝箱。如圖12、圖13所示；制作好的炮泥放置時(shí)間不要太長(zhǎng)，最好在使用前1～2小時(shí)制作好，若放置時(shí)間較長(zhǎng)采用塑料膜覆蓋。使用時(shí)采用皮卡車裝箱運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)。

圖14  水袋機(jī)及水袋制作

2.水袋制作

水袋是由KPS-60型水袋自動(dòng)封裝機(jī)生產(chǎn)而成，其工作原理：采用高壓泵式容積法計(jì)量方式進(jìn)行灌裝，由凸輪機(jī)構(gòu)完成水袋自動(dòng)熱合封口。水袋機(jī)的外型尺寸97×36×100cm，整機(jī)功率0.68KW，電源為交流220V，50HZ，一小時(shí)可以生產(chǎn)500～600個(gè)水袋。具體操作：接通電源啟動(dòng)機(jī)器、預(yù)熱封口機(jī)待溫度上升后試封2-3次，達(dá)到密封效果后進(jìn)行正常生產(chǎn)。該封裝機(jī)每次制作水袋3個(gè)直徑32mm，長(zhǎng)200mm的水袋，充滿后自動(dòng)封口，而后將成品水袋裝箱。如圖14所示。

3.臺(tái)車就位和排險(xiǎn)

上循環(huán)施工完成后，首先將開挖臺(tái)車就位，而后人工清理松動(dòng)危石，保證施工過程安全。

圖15  鉆孔施工

4.測(cè)量布眼及鉆孔

用全站儀在掌子面上準(zhǔn)確定出開挖輪廓線、周邊眼及掏槽眼位置，利用輪廓線確定輔助眼位置。鉆孔分區(qū)定崗，嚴(yán)格按孔位進(jìn)行施鉆（圖15）。在測(cè)量的同時(shí)對(duì)前一個(gè)循環(huán)的爆破效果進(jìn)行檢查,分析檢查結(jié)果,合理調(diào)整光爆參數(shù)。

    5.安裝炸藥、水袋及炮泥

裝藥前采用PVC管通孔，確認(rèn)孔深滿足要求。而后采用木桿按水壓爆破裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝藥。周邊眼采用間隔裝藥,眼底部分適當(dāng)增加藥量,導(dǎo)爆索連接；其它炮眼采用連續(xù)裝藥,全部采用反向起爆裝藥結(jié)構(gòu)（圖16、圖17）。裝藥按炮眼藥量分配表3確定的裝藥量自上而下進(jìn)行,雷管“對(duì)號(hào)入座”,裝藥后所有炮眼應(yīng)堵塞炮泥,堵塞長(zhǎng)度≮20 cm。

圖16 裝藥結(jié)構(gòu)示意

圖17  裝填過程

6.起爆網(wǎng)絡(luò)

起爆網(wǎng)絡(luò)采用簇連法，俗稱一把抓起爆法（圖18）。就是每個(gè)炮孔內(nèi)裝一發(fā)延期導(dǎo)爆管雷管，然后將導(dǎo)爆管連成一把后，用1發(fā)電雷管起爆。連接好網(wǎng)絡(luò)后，等待其他施工人員撤離到警戒線以外后，由爆破員用起爆器在安全避炮點(diǎn)起爆。

圖18  起爆網(wǎng)絡(luò)示意圖

7.爆后檢查及盲炮處理

響炮30min后方可進(jìn)入爆區(qū)檢查，并對(duì)爆堆的形狀大小、殘孔率、飛石最大距離及盲炮情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)記錄，掌握一手資料，適時(shí)對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

如發(fā)現(xiàn)盲炮應(yīng)立即通知專職爆破員進(jìn)行處理，處理方法為：

（1）二次起爆法：若是由于起爆網(wǎng)絡(luò)連接不良造成的盲炮，可重新連線起爆；

（2）誘爆法：對(duì)于不能二次起爆的盲炮，如果周圍環(huán)境允許，可準(zhǔn)確判明裝藥的具體位置，在原裝藥孔附近平行原裝藥孔進(jìn)行鉆孔，裝入少量炸藥，利用小裝藥將其誘爆；

（3）人工排除法：采用高壓風(fēng)吹出堵塞物，取出起爆雷管及炸藥。在處理盲炮時(shí)無關(guān)人員不得在場(chǎng)，并在危險(xiǎn)區(qū)邊界設(shè)置警戒，危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)禁止進(jìn)行其他作業(yè)。盲炮處理后應(yīng)仔細(xì)檢查爆堆，并將殘留爆破器材清理干凈。

8.炸藥退庫

在爆破結(jié)束后，炮工離開施工現(xiàn)場(chǎng)前，由爆破員將現(xiàn)場(chǎng)剩余火工品回收干凈，并退回庫房登記，做到賬賬相符，賬物相符。