山垭隧道开挖爆破设计方案
一、工程概况
山垭公路，因山高坡陡弯大，欲将弯道改直且降低公路高程，需爆破开挖长为550米的隧洞，其顶拱为半圆，半径为3.5m ，边墙高5m ，洞宽7m 。开挖断面积为54.23m 2。
隧道需开挖岩体经勘查为石灰岩，岩石坚固系数f=10—12，裂隙发育中等，工作面上有少量水滴渗出。爆区周围400m 范围内无高压电及通讯设备且无任何建筑设施，掘进爆破工期为330天。
二、方案选择
采用凿岩台车钻孔，全断面开挖，台车钻孔直径为50mm ；大孔直径为90mm ，爆破开挖设计循环进尺为
2.5m 。每天一个班次进行爆破施工，采用四部掏槽形式，中间钻直径为90mm 的空孔一个，周边孔采用光面爆破。
三、炸药的选定
1、根据岩石坚固及工作面有水渗出，选定炸药为2#岩石乳化炸药，因乳化炸药具有抗水性好、爆速高、爆炸性能好的优点，临界直径较小，为12mm —16mm 。
2、依据教科书理论及爆破经验，选定炸药消耗量为1.70kg/m3。
3、根据台车钻孔直径和隧道开挖的设计要求，选择乳化炸药的药卷直径和相关参数如下：（乳化炸药生产厂家密度控制在0.95—1.30g/ cm3. ）
在此密度取1.20g/ cm3
四、掏槽区的设计
1、 掏槽区位置：布置在断面的中央偏下，并考虑使崩落区的炮孔布置较均匀。
2、 掏槽形式及面积：采用四部掏槽形式（正方形掏槽形式）S 掏=1m2
3、 掏槽区孔数：N 掏=16个
4、 掏槽区炮孔长度：L=2.5m+0.2m=2.7m
5、 掏槽区装药系数：τ=70%
6、 掏槽区总药量：线装药密度Δ=1.66kg/m
Q 掏=LτΔN 掏
=2.7×0.7×1.66×16≈50.2kg
7、 掏槽区单耗：q 掏=Q掏/（LS 掏）
=50.2/(2.7×1)=18.6kg/ m3
8、 四部掏槽布孔平面图：见设计图一。
9、 装药结构示意图：见设计图二（A ）。
10、 装药结构：用药卷直径42mm 的乳化炸药，连续装药，
每孔装药长度为：Q 掏/ N掏=50.2/16=3.14kg
3.14/1.66=1.89m≈1.9m
那么每孔堵塞长度为： 2.7m-1.9m=0.8m
五、周边孔设计（光爆孔设计）
1、周边孔参数
1.1、孔距：a=（7—15）d （孔径）取经验值10 =10×50mm=50cm
1.2、孔密集系数：M W =a/W=0.7—0.9 取经验值0.8
1.3、最小抵抗线：W=a/ MW =0.5/0.8=0.625m(取0.6m)
1.4、周边孔孔数：N 周=断面周长/孔距a=断面周长/0.5
=42（个）
1.5、光爆区面积：S 光=总面积-[（7-0.6×2）×5+1/2
π×（3.5-0.6）2]
=54.23-42.2≈12 m2
1.6、周边孔深度：L 周=2.5m
2、装药结构
采用φ20mm 乳化药卷空气间隔、不耦合装药的方法。
装药结构示意图见设计图二（C ）
炮孔内线装药密度：q=0.3kg/m（理论查表） 药卷控制长度：375/300×药卷长度
=1.25×200mm=25cm
间隔装药的间隔长度为：25cm —20cm=5cm
3、光爆区总药量与单耗
装药系数：τ=0.65 (根据以前爆破经验) 单孔药量：q 孔=2.5×0.65×0.3kg=0.49kg
孔底加强装药，药量为150g ，用两支φ20mm 乳化药卷捆绑。
光爆区总药量：Q 光=0.49×42=20.58kg=20.6kg 光爆区单耗：q 光= Q 光/V光=20.6/（12×2.5）
=0.69kg/m3
六、崩落区的设计
1、崩落区单孔药量：q 孔=LτΔ（τ取经验值0.6） q 孔=1155×2.5×0.6=1.73kg
2、全断面每进尺药量：ΣQ=q单耗LS
=1.7×2.5×54.23≈230.5kg
3、崩落孔的总药量：Q 崩=ΣQ-Q 掏-Q 光
=230.5-50.2-20.6=159.7kg
4、崩落区眼数：N 崩= Q崩/ q孔=159.7/1.73≈92（个）
5、崩落区平均每孔控制面积:
A=(S总-S 掏-S 光)/ N崩
=（54.23-1-12）/92=0.45m2
6、孔距、排距：取孔密集系数为0.8
m=0.8 （取参考值）
½ 最小抵抗线W ：W= (A/0.8)
=（0.45/0.8）=0.75m=75cm
孔距a ：a=mw=0.8×75=60cm 排距b ：b=w=75cm
7、崩落区装药结构示意图：见设计图二（B ）
使用φ35mm 乳化药卷连续装药，每孔装药长度为：1.73/1.155=1.5m 堵塞长度为2.5m-1.5m=1.0m
七、起爆材料、起爆顺序及起爆网路
1、起爆材料：采用1— 12 段非电毫秒延期雷管、导爆索、瞬发电雷管。
2、起爆顺序：①掏槽孔→②辅助孔（崩落区）→③底眼→④周边孔，按照由内向外分段起爆。
½
周边孔内导爆索（支线）与孔外导爆索（主线）采用双向传爆的T 型结，主线导爆索应尽量紧贴光爆孔口岩壁，光爆孔外用毫秒延时雷管引爆导爆索，对孔外延时雷管进行保护。
除光爆孔为孔外延时外，其余孔均为孔内延时。掏槽孔和辅助孔的起爆药卷位于孔底，反向起爆。
除周边孔外，各炮孔内的导爆管雷管均为一发，周边孔共用3发导爆管雷管起爆导爆索，因此选用脚线长12m 的导爆管雷管，共111发，将全断面分为5个区，每20根导爆管为一束，捆扎在2发瞬发电雷管周围，捆紧牢固，对捆在一起的2发电雷管进行并联为一组，对5组电雷管进行串联，用起爆器进行起爆。
七、安全事项
1、由于使用电雷管起爆，爆破现场禁止使用手机、对讲机等移动式通讯设备。
2、防止炮烟中毒：严格遵守《爆破安全规程》，每次爆破后，经通风吹散炮烟、确认隧道内空气合格后、等待时间超过15分钟，检查无安全隐患后，方准许作业人员进入爆破作业地点。
3、对孔外延期导爆管雷管要进行保护，防止先爆炮孔的破坏。使用电雷管连接网路时，隧道内应停电，可采
用安全蓄电池灯、安全灯或者绝缘手电筒照明。
4、起爆地点：必须预防炮烟、空气冲击波、爆破飞石等危害，应在隧道外安全地点起爆。
十、每循环进尺的炮孔数目及耗用材料表