英语原文共 21 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
困难地形条件下的隧道爆破技术
- K. CHAKRABORTY 和 J.L. JETHWA
中央采矿研究站，印度
摘要
考虑到岩体条件，通过合理的爆破设计，可以提高掘进质量。不同岩体特性对隧道爆破性能的影响需要评估。形成和接合处定位严重影响破碎和超挖的爆破强度模型研究。注意到原位时的印度比哈尔tandsi斜坡在不同围岩条件下爆破模式的性能倾向类似的效果进行了分析。因此，正在进行的爆破模式改为地面条件差的倾斜。得到的结果是提高破碎和平滑的轮廓；掘进速度大大提高，挖掘成本降低。基于模型的观测和研究tandsi调查，为优化爆破设计困难地质条件下提出的一些指导方针。
关键词：隧道爆破技术；地质、爆破模式；冲击性能
引言
隧道工程是一个在采矿和土木工程领域的基本活动。快速、廉价和安全的隧道工程实践是必不可少的预防时间和成本超支的项目及附属单位。钻爆法占主导地位，在隧道工程的大多数机器挖掘技术主要由于其通用性、低成本、易操作。在这样的隧道，考虑到爆炸性能，因此，需要优化预防成本和时间的超支。按照Hagan（1992）的研究、岩体性质的岩石中爆炸作用发挥最重要的作用。因此，优化爆破性能、需要选择合理的爆破设计参数。
Ghose（1988）发现影响岩体强度和联合模式在爆破岩体特性中。福尼（1988）发现大量地层破碎的模式是完全不同的，观察到的裂隙之一。 影响接合处的形状的火山口，形成了更为明显的地方而且距炮孔较近；这里的径向裂纹的影响更占优势。这意味着，在案件中的ofjointed地层，光滑线破损，需要匹配可以得到如果炮眼密集分布，所以损坏线主要受径向裂纹和不受接头。这个概念是用于轮廓爆破。
对模型的研究进行了探讨重要岩体参数的影响，如强度和关节的方向，隧道爆破性能的影响。为了验证模型的研究中获得的观测结果，爆炸在不同围岩条件下破坏模式进行分析tandsi倾斜（比哈尔，印度）。在这些分析和观察的基础上，继续在倾斜的风模式进行改进，考虑到地面情况，在剩余的倾斜以提高冲击性能。
下面的段落处理模型的研究和实地调查。在此基础上，提出了在困难的条件下隧道爆破技术的一些指导方针。
模型研究
物理模型代表段隧道爆破进行了探讨和爆炸性能共同取向形成强度的影响，采用拉、碎片和超挖的形式（Chakraborty等，1991）。
制备了三种模式，各有不同的共同特征（图1）：模型1、块状、无接头。（ii）模型2、节理、25毫米接头，垂直于模型轴接头（以下简称垂直地层）。（iii）模型3，节理，节理间距25 mm，接头轴线平行的模型（以下简称平行地层）。
这些模型都是材料制成的。他们是450times;MMX 450毫米280毫米深的块。云母片作填缝。一个主要的楔形掏槽和新掏槽在所有的模型中被提供; 每个孔被控用导爆索与10克/米和6500米每秒爆速的电荷密度。新切孔和主切孔用零和1号短延时雷管分别点燃。模型上覆盖着塑料纸防止散射。首先通过覆盖薄塑料纸然后填满水从量杯测定体积的陨石坑。测量了不同深度的火山口的宽度。在每一种情况下的图案的破损观察。对片段进行了筛选分析。
结果
模型组的力学性能和爆炸结果在表1给出。爆破后陨石坑的截面图如图3所示。筛选分析结果见表2。曲线绘制的平均尺寸和重量的所有模型（图4）的片段。比表面积（SSA）和片段的平均大小（AFS）的爆从模型在表3中给出。
分析与推论
在节理和较弱的地层中的产量比。在每个模型中使用相同的炸药，可以得出结论，在更强的形成中的粉末因素是主要的因素。垂直地层中的产量比在平行的地层中多，因为垂直地层更容易出现弯曲断裂。此外，平均片段大小是较大的，在垂直的形成相比，那些在平行或大规模的形成。因此，可以得出结论，装载的容量应该是更大的垂直形成比一个大的或平行的形成。
它也被观察到超粉碎不在更大规模的，弱连接的地层相比。此外，在节理形成的陨石坑的形状是不规则的，因为断裂模式的性质的影响由联合平面（图3）。基于福尼观测（1988），这表明轮廓爆破技术应在接地层通过减少超挖和获得形状控制开挖。
在垂直地层形成一个浅，但更广泛的火山口。这是因为在垂直的地层，冲击波向下移动，即沿模型轴，被捕捉到的盘状的弱点，从而限制在向下方向的分裂过程。然而，冲击能量可以自由地行驶在横向方向，即在整个模型轴，从而形成更广泛的火山口。在平行的形成中，冲击能量向下移动而不受阻碍地产生更深的坑。然而，在这种情况下，横向传输的冲击能量被捕捉的盘状弱点，因此，火山口是狭窄的。基于这些观察，可以得出结论，这导致在横截面面积的火山口每爆炸孔是少的。
现场调查
现场调查主要分为两部分。第一部分通过不同的细节在倾斜岩体条件驱动的爆炸性能。对爆破效果进行分析，找出了岩体质量和节理方位对隧道爆破的影响，验证了模型观测的实际情况。基于和推理分析，正在进行的爆破实践根据的倾斜的休息地情况修改。修改和相关的发展报告的第二部分。
观测与分析
长度超过540米的tandsi斜坡项目调查，印度比哈尔西部煤田有限公司（WCL）进行了评估在不同地质条件下的冲击性能和爆炸性能对生产力的影响。地质和正在进行的爆破实践给出了简要的想法（巴辛，1992）报告前的爆炸性能。
地质与爆炸模式。D型长1.1公里，倾斜15.06平方米完成的横截面积是在等级为4.65的煤炭储备达到采用钻爆法驱动。
该区岩体属于低冈瓦纳系列包括talchirs（岩性：深灰色砂质页岩、花岗岩和鹅卵石，石英岩、千枚岩和灰绿色的页岩和砂岩），barakars（岩性：细-中粒砂岩与页岩和碳质页岩）和moturs（粗粒砂床绿粘土）。有2个（三个在几个地点）主要的关节套伴随着一些随机的关节。关节紧密，不变，平均间距为300公。有些地方的地层是湿的。可以看到，在大多数的位置倾斜岩体质量Q（巴顿et al.，1974），是贫瘠的地区的公平（表4），从0.8到9.37。在最初的270米每倾斜爆炸模式包括可如图5所示。炸药是特殊的明胶80%，每回合消耗45公斤。爆炸的烟雾是有毒的。
爆炸性能。在不同位置的拉、粉因素分别为6和7。平均拉力和粉末因子被发现为1.45米和1.47公斤/米3分别。开挖轮廓相当的超极不均匀（图8和图9）。渣土平均投掷距离是8-10米
爆破效果分析。在隧道的不同部分（图10）中得到的粉末因子（酚醛，千克/米3）和问值之间的相关性已被发现。可以看出，粉 因素的变化直接与作为炸药消耗量是恒定的，可以得出结论，破岩体积是Q.此外成反比，观察Q值降低并增加拉以及超挖（图11和图12）。超显着较高位置的Q值范围从0.8到9.37（图12），即贫瘠的和公平的岩体条件。为了减少在地面条件下超欠挖，爆破将优先在常规爆破。此外，拉超Q的增加而减少，努力增加低Q值区快速掘进的拉，或者通过使用强大的爆炸或在tandsi。更快和更具成本效益的掘进爆破参数，因此，如循环进尺，强度和电荷量应根据岩体质量设计（Q），最佳拉可以实现最小超挖。
低到中度拉顶部和小超挖，但大超挖在两侧，注意到通道130和通道190之间（图6，8和9），其中关节面倾斜都急轻轻而节理面走向角是隧道轴线接近正常（表4，图13和图14）。的情况下，轻轻地浸渍的关节面（图13）是类似于3（图1），其中的飞机的弱点是平行轴。在实际的隧道中，节理面限制了冲击波向顶板的传递，而不是沿轴线方向，向两侧张开。因此，破碎的屋顶和破碎带的程度，这导致更好的碎片 结果类似于在在模型2中的浅得到的结论但更宽火山口的条款。由于联合作用和陡缓倾节的作用，低于在屋顶中度拉力和超挖和在该区域获得了在双方大超挖。
如上所述，如图所示，表明该鼓风性能能影响由岩体质量和关节的方向。类似的意见是在模型指出研究。在模型和场观察的详细比较是在由表5中，在此基础上可以得出结论的是，（一）鼓风性能可以影响岩体质量和关节的方向;（二）轮廓爆破技术是基本获得平滑的轮廓，减少贫困和节理的支持费用和岩层控制问题地层得方法（三）对于所期望的推进，更深的爆破孔中需要陡倾联合飞机垂直于隧道轴线。破损的期望横截面面积更当关节平面平行于隧道轴孔是必需的。上述结论用在软岩优化爆破参数是非常有用的。
工作效率方面的影响。生产力是由爆炸效果差，其中包括超出穷人和公正的质量岩体开幕式和大型超挖未开采岩体破碎不利影响。其结果是，支撑和回填非常昂贵和费时的这样的位置。平均拉力是因为倾斜的切割，爆破孔和爆破筒和钻孔精度差之间的高解耦低。此外，钢的频繁撞出支持竖立紧贴面部在接地不良条件下（由于过度掷），因为有毒气体，且二次爆破，因此获得所需的梯度鼓风性能很差。
修改的爆炸实践
在正在进行的鼓风实践中，下列修改作了改善，其中是通过差的地面条件剩余隧道测试鼓风性能：
在不同条件下隧道爆破情况
为了减少超挖和地面控制的问题，一个光面爆破技术在余下的通过了可倾斜的情况
早先提出。因此37炮孔正对着交替被控的Ajax-G保持为0.2千克/米（图16）的电荷密度外围钻。这些孔的间距比负担保持为1.25。在光面爆破技术是尽量减少超挖及打破了岩体有用。因此，相当多的时间和金钱都保持情况支持。
考虑到采用光面爆破时，弄出了大量的孔，一系列并联连接代替了一系列的连接使用。电路的总电阻，从而，减少了从雷管可用电压足以触发轮，因而没有任何失火的情况。
正如前面所说，一个较弱的爆炸（阿贾克斯-G）被选中，而不是特别明胶以前使用的80％，因为地面很微弱。由于Ajax的G的强度低，在超挖低，并且由于其较大的盒直径（比25毫米为特别明胶80％32 mm），本充电和爆破孔之间的去耦降低。这意味着，爆炸能量的利用率好。时间也减少了，随着Ajax-G而产生更少的有毒气体。
所推荐的Langefors和Kihlstrom（1973），四节平行掏喷砂图案（图16）代替的倾斜切口，以获得每round.The切割区域更高的预先放置在隧道部分的底部减少抛，提高地板上的裂缝。
在每一轮爆破分两个阶段进行。虚线（图16）以下的孔，在第一阶段进行喷砂处理，以创建一个底切。当把在下一阶段轰出其余的孔，渣土被向下抛出。炮轰渣土的抛在这这个过程中减少。
为了减少散射，鼓风图案印刷到其投射在使用小型投影仪的面的透明片材。爆炸孔的精确位置因此可以标记在面部和孔的间隔和负担正确地维持。
实践前和实践后爆破数据比较:
早期和修改爆炸实践的比较见表6，报告与修改后的喷砂实践一些重大的改进中给出。由此可以看出，该掘进速率加倍并驱动（在卢比/米）的成本被显著降低。
|
模型研究 |
实地调查 |
|
1、一个巨大的做强形成粉末系数明显高于节理和较弱的排兵布阵更多 |
粉因素是强大的岩体高低岩体差。（Q）粉末因数（PF）和岩体质量之间的关系是pf=e °°4(Q-z |
|
2.碎片是由联合方向影响。低拉和更宽的火山口分别 关节面时得到的是垂直于模型的轴。相反被发现时，联合飞机是平行于轴线的模型 |
爆炸性能受联合orientation.Low拉动和较高的超挖被发现时，联合飞机是垂直于隧道轴线。然而，当缓倾节理面是平行于隧道轴线获得在屋顶和较高拉低超挖 |
|
3、超挖和裂缝比一个庞大的多一个节理构造。因此，轮廓 爆破觉得有必要的信息 |
传统的爆破是负责为高塌方稳定性问题开幕。塌方被最小化，岩层控制问题光面爆破减少 |
隧道爆破指南
基于模型爆破观测和tandsi倾斜的经验，一些原则可以提出优化隧道复杂地质条件下驱动的爆炸性能。这是表8。
结论
为了提高速度和成本效益的掘进隧道爆破对岩体性能的必要条件的基础上优化爆破参数的选择。一些重要的岩石质量特性，如强度和接头模式对隧道爆炸性能的影响，需要进行研究。
模型研究的强度和接头方向的影响，对隧道爆炸性能进行了研究。但更大更好的粉末因子超粉碎在弱观察和接地层相比更强的因素。因此，使用轮廓爆破，认为是在节理的软弱的岩体中必不可少的，获得一个平滑的轮廓和最小的粉碎。此外，它的结论是更深的爆破孔所需的节理垂直方向的岩石群众。然而，在节理岩体的爆破孔的前进方向，更需要理想的切割。
过度地控制问题和大超深在tandsi倾斜观测（比哈尔、印度）地区的Q值之间的0.8-9.37。这些，连同低拉，主要负责推进及掘进成本高率低。还发现，粉末因素相关的岩体质量。它的结论是，类型和电荷量的优化应该根据地面条件下的最佳和最小超拉。不同位置的破损模式确认碎片和超影响的岩体质量和以类似的方式，在模型的研究中观察到的共同取向。
基于这些观察光面爆破技术，采用一四段平行切割和低强度的爆炸，被用在一个强大的爆炸性的常规V-CUT的地方。这种改进的碎片和获得通过不良岩体条件下倾斜光滑的轮廓。一个串并联来避免擦枪走火；钻井是帮助更好的精度的光学仪器，爆破进行了两轮避免坠下的钢支撑架设了附近的支架。改性后的爆破实践中获取率ofdrivage和挖掘成本降低25% 的增长是有帮助的。
<p
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料</p
资料编号：[151811]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
