沈本高速公路吴家岭隧道爆破设计及经验总结

陈百新

摘 要：文章简要介绍了本溪吴家岭隧道，大断面光面爆破施工经验，和心得体会。

关键词：隧道；大断面光面爆破；具体做法

1 前言

由辽宁东煤基本建设有限责任公司矿建一处承建的沈本高速公路吴家岭隧道，位于千山山脉中段本溪吴家岭段，分A、B两线，总长2040m，隧道掘进荒断面积109.8m2。施工中我们采用大断面光面爆破技术取得了较好的安全、质量效果和施工经验，現将爆破方法和经验介绍如下。

2 隧道地质及水文地质情况

本区段地质是由震旦纪的石英岩、页岩、石英砂岩和泥岩组成

的一个单斜构造，北口风化严重，洞口浅埋段较长，多为粘土和风化

石英岩。围岩单体极限抗压强度为30-60Mpa，类别分别为Il、IIl、IV、V类，尤以IIl、IV类居多。IIl类以下围岩层里节理发育，裂隙较发育，个别地段有淋水，给爆破施工带来一定的难度。

3 施工方法

吴家岭隧道IIl、IV、V类围岩部分，总体采用上、下导洞施工法施工，上、下导洞分别采用全断面爆破法掘进。其中，上导洞（见图1）底宽l 5.93米，高5.62米，采用光面爆破法掘进。

4 爆破设计

4.1 爆破参数确定

4.1.1 炮眼深度：

掏槽眼4.2米；辅助眼4.0米；周边眼4.0米；底眼4.1米

4.1.2 周边眼间距E：

光面爆破E=50cm

4.1.3 光面爆破周边眼的抵抗线W：

光面爆破取W=60cm

4.1.4 周边眼装药集中度q：

光面爆破IIl类围岩q=0.187kg/m

Ⅳ类围岩q=0.225kg/m

4.2 周边眼装药结构（见图2）

采用不偶合无炮泥反向间隔法，间隔装药的间距采用将药卷扎于竹片上的方法来控制，药卷传爆采用红色导爆索。

4.3 掏槽眼结构

采用双空菱形掏槽，其布置形式见图3

4.4 起爆方法

采用非电毫秒雷管，微差起爆方法，非电雷管应跳段使用。

4.5 爆破材料

4.5.1 雷管：采用辽宁省清原红星化工厂生产的非电毫秒雷管。

4.5.2 炸药：2号岩石硝铵炸药和二号抗水铵锑炸药，周边眼使 用Φ32mm标准药卷，Q=1.5kg/卷，其余各孔药卷采用40mm、Q=3.8kg/卷。

4.6 钻孔机具

采用瑞典产二臂全液压钻孔台车，中空眼成孔直径l02mm，其余各孔成孔直径为52mm。

4.7 炮眼布置及药量分配（以S3断面、两臂台车钻孔为例）

炮眼布置见图1；

药量分配见表1。

5 光面爆破效果对比

通过广大干部职工共同努力，吴家岭隧道上导洞光面爆破取得了较好的效果，光爆效果见表2。

6 技术与安全防护措施

6.1 钻眼前应给出开挖断面的中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计标出炮眼的位置，经检查符合设计要求后，方可钻眼。

6.2 当开挖面凹凸较大时，应根据实际情况调整炮眼深度和药量，力求所有炮眼眼底在同一垂直面上。

6.3 钻眼完毕，按炮眼布置图检查，并做好记录，有不符合要求的炮眼，应予重钻；经检查符合要求后，方可装药爆破。

6.4 装药前应将炮眼内泥浆、存水及石粉吹干净，再按爆破设计要求进行装药、连线、起爆。

6.5 爆破作业时应有专人检查帮、顶围岩情况，发现险情立即停止作业，采取措施后方可继续作业。

6.6 装药、连线必须由专业放炮员来完成，安全员监督检查，确保符合爆破设计的要求。

6.7 爆破警戒范围由爆破负责人根据工作面与洞口的距离来确定，并在可能有人通往洞口的地点设置岗哨和标志，执行警戒。

6.8 放炮前要先发出预警信号，清理现场；在确认人员、设备全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件后，再发出起爆信号，由负责起爆的人员起爆；起爆后，经安全检查，确认安全后，发出解除信号，警戒解除。

6.9 起爆后经15-30分钟通风，炮眼排净后，由安检员、放炮员、班长进入工作面检查是否存在盲炮和其他隐患，确认安全后，其他人员方可进入工作面。

6.10 如出现盲炮，要严格按《爆破安全规程》有关规定处理。

6.11 响跑后剩余爆破器材要立即返还火药库，并按规定存放，严禁火工品流失。

7 事故应急预案

7.1 编制依据

依据《安全生产法》、《中华人民共和国消防法》、《爆破安全规程》、《辽宁省民用爆破器材管理条例》等法律、法规及有关规定制定本预案。

7.2 组织机构及职责

7.2.1 指挥中心

总指挥：项目部书记、项目部经理

副总指挥：生产副经理、技术负责人、工会主席

成员：A、B线施工队长、技术员、安监员、放炮员、保卫人员、电工、卫生所人员、供应人员、司机。

7.2.2 主要职责

统一组织指挥爆破安全事故应急处置的全面工作，指挥各部门（人员）按照职责分工实施救援；协调参加应急救援的各部门（人员）工作；组织发动社会力量救援；救援结束后的工作总结等。

7.3 事故救援

事故发生后，应急预案开始启动，通知应急指挥中心所有人员召开紧急会议，成立现场指挥部，组建技术组（负责查明事故原因、提出处理方案并参加处理）、工程组（负责抢险救灾、恢复生产）、医疗组（负责急救、将伤员尽快送往医院）、警戒组（负责现场警戒）、通讯保障组（负责沟通信息、提供后勤保障），按事故级别应遵循的原则，立即启动本级预案，开展抢险工作。

7.3.1 救援原则

发生爆破事故后，当班值班人员应立即向指挥中心报告，启动应急组织机构，各小组（人员）同步开展工作，应急的总体原则为：

A、封闭现场（洞口）；

B、先抢救人员，再救灾，减少人员伤亡和物质损失；

C、抢险人员要有自我保护意识和护身装备；

D、根据事故情况，由指挥中心统一指挥，避免发生次生事故。

7.3.2 救援方法

根据隧道掘进爆破的工程特点，常见的事故为出现盲炮和落石意外伤人，救援方法如下：

①盲炮处理

A、经检查确认起爆网络完好时，可重新起爆。

B、可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于0.3M。

C、用木、竹或其它不产生火花的材料制成的工具，轻轻地将炮

孔内的杂物清除，重新装入起爆药包诱爆。

②落石意外伤人

A、拔打120急救电话：一旦发生爆破落石意外伤人事故，指挥

中心应立即拔打120急救电话，请求急救车赶赴现场，实施抢救。

B、准备救援：在请求急救的同时，要加强对爆破工作面的通风，

为抢救人员进入工作面做好准备。同时，要清点人数，摸清事故的详

细情况，现场救援人员准备好防护服装、用具和救援装备，准备进入事故地点实施救援。

C、实施救援：救援准备结束后，立即进入事故地点寻找受伤人

员，发现受伤人员后，医疗小组立即对受伤人员进行紧急救护，对伤

口进行临时包扎止血，120急救车到现场后，立即将伤员交由120急

救人员，送往就近医院进行系统抢救。

7.4 善后处置

发生爆破安全事故后，善后处理工作应由书记、生产副经理、技术负责人、工会主席及医院负责处理。

7.4.1 要采取各种有效措施，做好傷亡者家属的安抚工作，做好受伤者的医疗救护工作，协调工伤保险的理赔工作。

7.4.2 生产、技术、安检部门认真分析事故原因，强化安全管理，深化安全专项整治，制定防范措施。

7.4.3 深刻吸取事故教训，加大安全投入，认真落实安全生产责任，强化安全技术培训，尽快恢复生产，防止类似事故再次发生。

8 认识与体会

通过吴家岭隧道光面爆破技术的探索与实践，使我们对光面爆破在新奥法施工中的重要性有了更加深刻的认识。总结出要搞好光面爆破需做好以下几点：

8.1 领导重视

各级领导要重视光面爆破，要充分认识光面爆破对企业经济效益的巨大影响，以测算每超挖5cm，则隧道每米直接增加成本400元，而对后续喷锚支护和防水板施工影响及对其所造成的间接损失更是惊人，因此，各级领导必须高度重视爆破问题，下大力抓好光面爆破。

8.2 提高职工的技术素质

提高职工技术素质是搞好光面爆破的基本保证。为此，对职工要搞好岗前培训，进行光面爆破基础教育，使之掌握光面爆破技术要点，充分认识光面爆破在隧道施工中的重要性及其它各项工作的巨大影响，增强职工在工作中的积极性和责任感。

8.3 提高钻爆设计质量

爆破设计只有在符合实际地质条件前提下，才能取得好的爆破效果，爆破是一门实践性很强的科学，地质是千变万化的，这就要求爆破设计也必须是动态的，必须根据地质变化情况进行不断地调整，好的爆破效果有赖于符合地质实际的光爆设计，好的光爆设计来自于丰富的爆破经验及理论，以及对地质情况的正确判断。因此，技术人员及施工管理人员要坚持跟班作业，对地质情况进行逐炮记录和分析，要详细观察钻孔推进速度和石浆颜色变化情况，及时对工作面围岩情况做出综合评估，为修改爆破参数提供依据，要根据不同种类的炮眼在爆破中所起的不同作用，结合每炮爆破中存在问题，有针对性地对爆破参数进行调整，若炮眼利用率低，主要是掏槽眼的问题，应对掏槽眼进行调整；若半痕率低，主要原因在周边眼和内圈眼，这时应对炮眼质量（角度、间距等）、装药质量（药量及结构等）进行检查调整。

8.4 坚持标准化作业

爆破是一个系统工程，爆破作业诸要素中--设计、划线、钻孔、装药、联结、起爆等都会对爆破效果产生直接的影响，只有保证了过程的质量，才能保证结果的质量，这就需要实际标准化作业，每道工序都必须按标准进行操作。标准化作业是提高和维持爆破效果的必要保证，也是锻炼队伍，提高队伍素质的有效手段。