本发明涉及隧道爆破技术领域，特别是涉及一种复式周边眼及隧道高效减振、光面光底爆破方法。
背景技术：
随着城市轨道交通的迅猛发展，隧道施工越来越多。现有的隧道爆破多为全断面钻爆法，存在以下缺点：(1)光面爆破效果控制不佳，局部超挖多，另外一些地方欠挖多需要二次补爆；(2)爆破进尺受限，在3.8～4.2m之间，难以突破4.5m；(3)掏槽眼虽深，但炮孔利用率低，在80％左右；(4)爆破振动大，围岩松动圈大，局部掉块多，安全风险高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种复式周边眼及隧道高效减振、光面光底爆破方法，以解决上述现有技术存在的问题，在打眼深度和装药量基本不变的前提下，将爆破循环进尺提升至5.0m，同时控制超欠挖，减少爆破振动，缩小围岩松动圈，增加围岩自稳时间，减少拱顶掉块等施工安全风险。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种复式周边眼，包括若干个周边深眼和若干个周边短眼，所述周边深眼的深度方向相对所述隧道的轮廓线倾斜，所述周边短眼设置在所述隧道的轮廓线上。
优选地，所述周边深眼为两个，所述周边短眼为一个，两个所述周边深眼分别位于所述周边短眼两侧。
优选地，所述周边深眼采用不耦合间隔装药结构，所述周边深眼从孔底至孔口依次设置有雷管、第一药卷、第一炮泥、导爆索、第二药卷和第二炮泥，所述第二药卷与所述第二炮泥之间具有间隔，所述雷管连接有导爆管，所述雷管通过所述导爆索与所述第二药卷连接。
本发明还提供一种隧道高效减振、光面光底爆破方法：
(1)在隧道中掏槽采用楔形复式掏槽，设置若干个中间掏槽眼、掏槽眼、内圈眼、底板眼、辅助眼和上述复式周边眼，所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼、所述复式周边眼、所述辅助眼及所述底板眼的数量根据隧道的大小确定；
(2)所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼及所述底板眼均采用连续装药结构；
(3)所述辅助眼的孔底设置有两个药卷，所述辅助眼的孔口用炮泥封堵；
(4)所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼、所述复式周边眼、所述辅助眼及所述底板眼均一端紧贴掌子面，且所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼、所述复式周边眼、所述辅助眼及所述底板眼，所述掌子面为垂直于隧道长度方向的平面；
(5)所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼、所述复式周边眼、所述辅助眼及所述底板眼中的炸药均位于靠近所述掌子面的一端；
(6)所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼、所述复式周边眼、所述辅助眼及所述底板眼中均设置有紧贴所述炸药的炮泥，所述炸药位于所述掌子面和所述炮泥之间。
优选地，采用全电脑三臂凿岩台车进行钻孔，采用的炸药为2号岩石乳化炸药，采用的雷管为非电毫秒雷管。
优选地，所述掏槽眼在孔底装有炸药，且所述掏槽眼中除所述炸药外的空间全部填充炮泥。
优选地，所述底板眼进行加长和且具有倾斜度。
优选地，所述第一炮泥和所述第二炮泥的长度均为0.8m，所述辅助眼中炮泥的长度为0.8m。
优选地，所述中间掏槽眼的数量为4个、深度为3.0m，所述掏槽眼的数量为78个、深度为5.5m，所述内圈眼的数量为96个、深度为5.2m，所述辅助眼的数量为48个、深5.0m，所述底板眼的数量为36个、深5.5m。
本发明复式周边眼及隧道高效减振、光面光底爆破方法相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明复式周边眼及隧道高效减振、光面光底爆破方法在打眼深度和装药量基本不变的前提下，将爆破循环进尺提升至了5.0m，同时控制超欠挖，减少了爆破振动，缩小围岩松动圈，增加围岩自稳时间，减少了拱顶掉块等施工安全风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明复式周边眼的结构示意图；
图2为本发明复式周边眼中周边深眼的装药结构示意图；
图3为本发明隧道高效减振、光面光底爆破方法中的炮眼布置示意图；
图4为本发明实施例所提供的隧道高效减振、光面光底爆破方法中的掏槽眼示意图；
其中：1-周边深眼，2-轮廓线，3-周边短眼，4-雷管，5-第一药卷，6-第一炮泥，7-导爆索，8-第二药卷，9-第二炮泥，10-导爆管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种复式周边眼及隧道高效减振、光面光底爆破方法，以解决上述现有技术存在的问题，在打眼深度和装药量基本不变的前提下，将爆破循环进尺提升至5.0m，同时控制超欠挖，减少爆破振动，缩小围岩松动圈，增加围岩自稳时间，减少拱顶掉块等施工安全风险。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图4所示：本实施例复式周边眼包括两个周边深眼1和一个周边短眼3，两个周边深眼1分别位于周边短眼3的两侧，周边深眼1的深度方向相对隧道的轮廓线2倾斜，周边短眼3设置在隧道的轮廓线2上，周边短眼3的作用，在于弥补周边深眼1因台车作业臂限制，钻眼位置与轮廓线2存在一定距离，因此深眼向轮廓线2有一个小角度，短眼尽量打在轮廓线2上，减少爆破盲区，使周边眼光爆效果更佳。
周边深眼1采用不耦合间隔装药结构，周边深眼1从孔底至孔口依次设置有雷管4、第一药卷5、第一炮泥6、导爆索7、第二药卷8和第二炮泥9，第二药卷8与第二炮泥9之间具有间隔，雷管4连接有导爆管10，雷管4通过导爆索7与第二药卷8连接，第一炮泥6和第二炮泥9的长度均为0.8m，分成2节炮泥，使得炸药不同时爆炸，具有一个短暂传爆延时，减小了爆炸冲击力，减振效果好，对周围岩石破坏小，提高了光面成型效果；第二药卷8与第二炮泥9之间的空气柱缓解了爆炸应力波瞬间增大对围岩的冲击，使围岩自稳能力增加；孔口的第二炮泥9延长了爆破作用时间，充分发挥了爆炸应力波切向拉伸作用，保证了光面爆破效果。两方面结合，实现了高效减振光面爆破。
本实施例还提供了一种隧道高效减振、光面光底爆破方法：
(1)在隧道中掏槽采用楔形复式掏槽，设置若干个中间掏槽眼、掏槽眼、内圈眼、辅助眼、底板眼和上述复式周边眼，中间掏槽眼、掏槽眼、内圈眼、复式周边眼、辅助眼及底板眼的数量根据隧道的大小确定；
(2)中间掏槽眼、掏槽眼、内圈眼及底板眼均采用连续装药结构；
(3)辅助眼的孔底设置有两个药卷，辅助眼的孔口用炮泥封堵，辅助眼中炮泥的长度为0.8m；
(4)中间掏槽眼、掏槽眼、内圈眼、复式周边眼、辅助眼及底板眼均一端紧贴掌子面，且中间掏槽眼、掏槽眼、内圈眼、复式周边眼、辅助眼及底板眼，掌子面为垂直于隧道长度方向的平面；
(5)中间掏槽眼、掏槽眼、内圈眼、复式周边眼、辅助眼及底板眼中的炸药均位于靠近掌子面的一端；
(6)中间掏槽眼、掏槽眼、内圈眼、复式周边眼、辅助眼及底板眼中均设置有紧贴炸药的炮泥，炸药位于掌子面和炮泥之间。
本实施例隧道高效减振、光面光底爆破方法采用全电脑三臂凿岩台车进行钻孔，采用的炸药为2号岩石乳化炸药，采用的雷管4为非电毫秒雷管。
本实施例隧道高效减振、光面光底爆破方法中，光面爆破效果由上述复式周边眼及其装药结构保证；光底爆破效果由所有炮眼底部基本上落在同一个垂直平面上，并且装药到底并堵炮泥的措施保证；高效爆破进尺主要是掏槽眼、辅助眼、底眼使用两头伞形中间炮泥的堵塞材料，增加摩擦力，减慢了爆破中炮泥的运动速度，尤其是掏槽眼在孔底装有炸药，且掏槽眼中除炸药外的空间全部填充炮泥，这样增加了孔底爆力，明显延长了爆炸应力在孔底的作用时间，保证了爆破进尺由4.2m提高到5.0m，减少了残眼深度，实现了超深孔高效爆破。
本实施例隧道高效减振、光面光底爆破方法中对底板眼进行加长且使底板眼具有倾斜度，并最后起爆，一方面使得全断面爆落的岩石进行二次碰撞，有利于在减少炸药条件下进行二次破碎岩石，另一方面会适当向外抛碴，不使爆破后岩石集中在掌子面，不用挖机就可以直接用侧卸式装碴机将碴装入运输车，加快了出碴速度，减少了机械使用费；中间掏槽眼的数量为4个、深度为3.0m，掏槽眼的数量为78个、深度为5.5m，内圈眼的数量为96个、深度为5.2m，辅助眼的数量为48个、深5.0m，底板眼的数量为36个、深5.5m。
本实施例隧道高效减振、光面光底爆破方法中中间掏槽眼、掏槽眼、内圈眼、复式周边眼、辅助眼及底板眼的底端均紧贴且垂直于掌子面，通过将炸药设置在眼底，并设置紧贴炸药的炮泥达到了光底爆破的效果，保证了爆破后的掌子面保持基本平整，方便了爆破后新掌子面测量放线、划出炮眼眼位以及打眼前钻杆(钻头)准确定眼，确保打眼质量符合要求，以此类推，形成良性循环。
参照表1复式周边眼高效减振爆破参数表和表2复式周边眼高效减振爆破成果表，本实施例隧道高效减振、光面光底爆破方法通过装药结构和封堵炮泥结构的创新，实现全断面超深孔减振光面光底爆破，在炮眼深度和装药量基本不变情况下，爆破进尺由原来3.8～4.2m提高到4.8～5.0m，炮眼利用率由原来(76～84)％提高到(96～100)％。施工速度由每月60～90米提高到100～130米。通过捆绑复式周边眼和空气柱间隔装药、空气柱间隔装炮泥有效控制了超欠挖和对围岩减小振动，不仅少出碴，减少喷射混凝土量，尤其增加了围岩自稳时间、减小了掉块甚至塌方等安全风险。经实践证明每米隧道炸药消耗量由132.4～146.3kg降低到115～119.8kg，每米隧道雷管4消耗量由80.7～89.2个降低到75～78.1个，节约炸药，降低成本十分明显，且减少了出碴和出喷射混凝土，经济效益显著。
表1复式周边眼高效减振爆破参数表
表2复式周边眼高效减振爆破成果表
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
1.一种复式周边眼，其特征在于：包括若干个周边深眼和若干个周边短眼，所述周边深眼的深度方向相对所述隧道的轮廓线倾斜，所述周边短眼设置在所述隧道的轮廓线上。
2.根据权利要求1所述的复式周边眼，其特征在于：所述周边深眼为两个，所述周边短眼为一个，两个所述周边深眼分别位于所述周边短眼两侧。
3.根据权利要求1所述的复式周边眼，其特征在于：所述周边深眼采用不耦合间隔装药结构，所述周边深眼从孔底至孔口依次设置有雷管、第一药卷、第一炮泥、导爆索、第二药卷和第二炮泥，所述第二药卷与所述第二炮泥之间具有间隔，所述雷管连接有导爆管，所述雷管通过所述导爆索与所述第二药卷连接。
4.一种隧道高效减振、光面光底爆破方法，其特征在于：
(1)在隧道中掏槽采用楔形复式掏槽，设置若干个中间掏槽眼、掏槽眼、内圈眼、底板眼、辅助眼和权利要求1-3任意一项所述的复式周边眼，所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼、所述复式周边眼、所述辅助眼及所述底板眼的数量根据隧道的大小确定；
(2)所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼及所述底板眼均采用连续装药结构；
(3)所述辅助眼的孔底设置有两个药卷，所述辅助眼的孔口用炮泥封堵；
(4)所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼、所述复式周边眼、所述辅助眼及所述底板眼均一端紧贴掌子面，且所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼、所述复式周边眼、所述辅助眼及所述底板眼，所述掌子面为垂直于隧道长度方向的平面；
(5)所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼、所述复式周边眼、所述辅助眼及所述底板眼中的炸药均位于靠近所述掌子面的一端；
(6)所述中间掏槽眼、所述掏槽眼、所述内圈眼、所述复式周边眼、所述辅助眼及所述底板眼中均设置有紧贴所述炸药的炮泥，所述炸药位于所述掌子面和所述炮泥之间。
5.根据权利要求4所述的隧道高效减振、光面光底爆破方法，其特征在于：采用全电脑三臂凿岩台车进行钻孔，采用的炸药为2号岩石乳化炸药，采用的雷管为非电毫秒雷管。
6.根据权利要求4所述的隧道高效减振、光面光底爆破方法，其特征在于：所述掏槽眼在孔底装有炸药，且所述掏槽眼中除所述炸药外的空间全部填充炮泥。
7.根据权利要求4所述的隧道高效减振、光面光底爆破方法，其特征在于：所述底板眼进行加长和且具有倾斜度。
8.根据权利要求4所述的隧道高效减振、光面光底爆破方法，其特征在于：所述第一炮泥和所述第二炮泥的长度均为0.8m，所述辅助眼中炮泥的长度为0.8m。
9.根据权利要求4所述的隧道高效减振、光面光底爆破方法，其特征在于：所述中间掏槽眼的数量为4个、深度为3.0m，所述掏槽眼的数量为78个、深度为5.5m，所述内圈眼的数量为96个、深度为5.2m，所述辅助眼的数量为48个、深5.0m，所述底板眼的数量为36个、深5.5m。
技术总结