一种分部楔形掏槽

摘要

本发明公开了一种分部楔形掏槽，包括上部楔形掏槽和位于其下的下部楔形掏槽，上部楔形掏槽和下部楔形掏槽相距80-100cm，上部楔形掏槽的结构和下部楔形掏槽的结构一致；上部楔形掏槽和下部楔形掏槽均布置在V形掌子面上；所述V形掌子面上以与隧道轴线垂直的水平线成63°角设置有两组内掏槽孔，两组内掏槽孔以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置。本发明将楔形掏槽分成上、下平行两部分，这样有效扩大了掏槽的总体面积，有效扩大了掏槽空腔，可以有效减少有效减小周围崩落孔爆破时孔底和环向的夹制作用，从而提高爆破效率，提高炮孔的利用率，增快爆破循环进尺进程，使得爆破更加容易。

说明书

技术领域

本发明涉及工程爆破技术领域，具体地，涉及一种分部楔形掏槽。

背景技术

隧道爆破只有一个自由面即开挖面，爆破效果的好坏，取决于临空面的性质，如临空面的大小和数量，为改善隧道爆破的整体效果，通常采用掏槽方式人为的创造新的自由面。传统的掏槽就是用多个相距甚密的垂直炮孔进行齐发爆破，但是这种方式炮孔的利用率较低，可达孔深的60-70%，并且爆破产生的振动很大。其后，掏槽又发展为锥形掏槽、扇形掏槽、楔形掏槽等。传统的楔形掏槽是由两排以上的相邻对称的倾斜炮孔组成，爆破后形成楔形槽，这类掏槽方式能够提供较大区域的槽腔体积，有利于后续炮孔的爆破，缺点是采用集中布置形式，掏槽面积相对较小，掏槽空腔即临空面也较小，不利于崩落孔爆破时克服孔底及环向夹制作用，爆破困难，炮孔利用率低，爆破循环进尺进程慢，单位炸药消耗量偏高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分部掏槽及其实施工艺，采用分部楔形掏槽并结合掌子面以及掏槽的施工工艺，将掏槽分为上部楔形掏槽和下部楔形掏槽两部分，中间间隔适当距离，这样能够合理增大掏槽面积，形成较深且环向面积较大的掏槽空腔，从而有效减小周围崩落孔爆破时孔底和环向的夹制作用，提高炮孔的利用率，增快爆破循环进尺进程，使得爆破更加容易，并且在保证爆破的基础上还能够尽量减少掏槽孔钻孔数量，从而能够减少劳动量，减少炸药安放量。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种分部楔形掏槽，包括上部楔形掏槽和位于其下的下部楔形掏槽，上部楔形掏槽和下部楔形掏槽相距80-100cm，上部楔形掏槽的结构和下部楔形掏槽的结构一致；上部楔形掏槽和下部楔形掏槽均布置在V形掌子面上；

所述V形掌子面上以与隧道轴线垂直的水平线成63°角设置有两组内掏槽孔，两组内掏槽孔以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组内掏槽孔包括3-4个内掏槽孔，两两内掏槽孔之间的距离为40cm；

所述V形掌子面上以与隧道轴线垂直的水平线成67°角设置有两组外掏槽孔，两组外掏槽孔以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组外掏槽孔包括5-6个外掏槽孔，两两外掏槽孔之间的距离为20-30cm；必须确保外掏槽起爆后能够将内掏槽爆破后的楔形体剩余部分，沿外掏槽孔连线彻底剪断、抛出，因此外掏槽孔间距、钻孔倾角均不宜过大。

所述V形掌子面上还设置有两组辅助掏槽孔a，两组辅助掏槽孔a以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组辅助掏槽孔a包括3-4个辅助掏槽孔a，两两辅助掏槽孔a之间的距离为50cm；辅助掏槽是指内掏槽、外掏槽等主掏槽以外用来进一步扩大掏槽空腔的掏槽孔。

所述V形掌子面上设置有两组辅助掏槽孔b，两组辅助掏槽孔b以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组辅助掏槽孔b包括3-4个辅助掏槽孔b，两两辅助掏槽孔b之间的距离为50cm；

所述V形掌子面上设置有两组辅助掏槽孔c，两组辅助掏槽孔c以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组辅助掏槽孔c包括5个辅助掏槽孔c，两两辅助掏槽孔c之间的距离为70cm；

以隧洞上下垂直中线为界，同侧的内掏槽孔组、外掏槽组、辅助掏槽孔a组、辅助掏槽孔b组、辅助掏槽孔c组之间从内到外设置且间距均为40-50cm，此处间距是指隧道左右水平线方向上的距离；

同侧的外掏槽孔和辅助掏槽孔a之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔a和辅助掏槽孔b两者之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔b和辅助掏槽孔c两者之间的孔底抵抗线距离均不大于常规崩落孔孔距，要求不大于85cm；

对于楔形掏槽，辅助掏槽的布置是否合理是提高掏槽钻孔利用率的又一项关键技术，其关键点在于：内掏槽孔由倾斜孔渐变到到垂直的崩落孔，之间必须有充分的过度，必须确保辅助掏槽的孔底抵抗线不大于85cm，也就是说辅助掏槽的孔底抵抗线不宜大于常规崩落孔孔距，一般以70cm～85cm为宜。如果辅助掏槽的抵抗线偏大或过大，比如辅助掏槽的孔底抵抗线达到120～150cm，对于坚硬的岩石，必将留下大量残孔，掏槽效果就会比较差，后边的崩落孔必将跟着留下大量残孔，从而造成整个掌子面的钻孔利用率偏低。

所述V形掌子面上以与隧道轴线垂直的水平线成90°角设置有两组崩落孔，两组崩落孔以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组崩落孔包括3-4个崩落孔，两两崩落孔之间的距离为80-90cm；

所述V形掌子面上以与隧道轴线垂直的水平线成96-97°角设置有两组周边孔，两组周边孔以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组周边孔包括3-4个周边孔，两两周边孔之间的距离为50-70cm；

以隧洞上下垂直中线为界，同侧的辅助掏槽孔c组、崩落孔组、周边孔组从内到外设置且间距均为40-50cm，此处间距是指隧道左右水平线方向上的距离。

传统常规的楔形掏槽，均采用集中布置形式，掏槽面积相对较小，掏槽空腔（临空面）也较小，不利于崩落孔爆破时克服孔底及环向夹制作用，爆破困难，单位炸药消耗量偏高；本发明将楔形掏槽分成上、下平行两部分，这样有效扩大了掏槽的总体面积，有效扩大了掏槽空腔，可以有效减少有效减小周围崩落孔爆破时孔底和环向的夹制作用，从而提高爆破效率；掏槽孔之间的距离是一项重要的核心技术，内掏槽孔间距40cm，可以顺利的将岩石掏到设计深度的2/3，外掏槽孔5个，间距为20-30cm，孔内装药爆炸时，可以很容易地将两孔之间的岩体剪断、抛出，其他的辅助掏槽可以进一步扩大掏槽空腔，可以将掏槽彻底掏空；孔底抵抗线必须均匀分布，并且应该控制在85cm以内，才能掏到底部，控制到80以内才能彻底掏到底部，提高掏槽效率，如果掏槽孔孔底抵抗线过大，当超过100cm时，掏槽底部将出现残孔，将会大大降低掏槽效率，从而降低整茬炮的钻孔利用率。

外掏槽孔的钻孔超出预设下茬炮掌子面的顶端27-32cm；

内掏槽孔的垂直深度为外掏槽孔的垂直深度的2/3-5/7。

同侧的外掏槽孔和辅助掏槽孔a之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔a和辅助掏槽孔b两者之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔b和辅助掏槽孔c两者之间的孔底抵抗线距离均为70-85cm。

进一步的，同侧的外掏槽孔和辅助掏槽孔a之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔a和辅助掏槽孔b两者之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔b和辅助掏槽孔c两者之间的孔底抵抗线距离均为70-80cm。

外掏槽孔的孔底距离为20cm，内掏槽孔底距离为20cm。

外掏槽掌子面开口距离K_外为钻爆台车主框架的宽度，内掏槽掌子面开口距离K_内为外掏槽掌子面开口距离K_外减去外掏槽和内掏槽孔之间的2倍距离。

综上，本发明的有益效果是：

本发明将楔形掏槽分成上、下平行两部分，这样有效扩大了掏槽的总体面积，有效扩大了掏槽空腔，可以有效减少有效减小周围崩落孔爆破时孔底和环向的夹制作用，从而提高爆破效率，提高炮孔的利用率，增快爆破循环进尺进程，使得爆破更加容易，并且在保证爆破效果的基础上还能够尽量减少掏槽孔钻孔数量，从而能够减少劳动量，减少炸药安放量。

附图说明

图1是本发明的结构图；

图2是本发明的A-A视图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-上部楔形掏槽，2-下部楔形掏槽，3-内掏槽孔，4-外掏槽孔，5-崩落孔，6-周边孔，7-孔底抵抗线。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1、图2所示，一种分部楔形掏槽，包括上部楔形掏槽1和位于其下的下部楔形掏槽2，上部楔形掏槽1和下部楔形掏槽2相距80-100cm，上部楔形掏槽1的结构和下部楔形掏槽2的结构一致；上部楔形掏槽1和下部楔形掏槽2均布置在V形掌子面上；

所述V形掌子面上以与隧道轴线垂直的水平线成63°角设置有两组内掏槽孔3，两组内掏槽孔3以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组内掏槽孔3包括3-4个内掏槽孔3，两两内掏槽孔3之间的距离为40cm；

所述V形掌子面上以与隧道轴线垂直的水平线成67°角设置有两组外掏槽孔4，两组外掏槽孔4以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组外掏槽孔4包括5-6个外掏槽孔4，两两外掏槽孔4之间的距离为20-30cm；

所述V形掌子面上还设置有两组辅助掏槽孔a，两组辅助掏槽孔a以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组辅助掏槽孔a包括3-4个辅助掏槽孔a，两两辅助掏槽孔a之间的距离为50cm；

所述V形掌子面上设置有两组辅助掏槽孔b，两组辅助掏槽孔b以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组辅助掏槽孔b包括3-4个辅助掏槽孔b，两两辅助掏槽孔b之间的距离为50cm；

所述V形掌子面上设置有两组辅助掏槽孔c，两组辅助掏槽孔c以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组辅助掏槽孔c包括5个辅助掏槽孔c，两两辅助掏槽孔c之间的距离为70cm；

以隧洞上下垂直中线为界，同侧的“内掏槽孔3”组、“外掏槽孔4”组、辅助掏槽孔a组、辅助掏槽孔b组、辅助掏槽孔c组之间从内到外设置且间距均为40-50cm；

同侧的外掏槽孔4和辅助掏槽孔a之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔a和辅助掏槽孔b两者之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔b和辅助掏槽孔c两者之间的孔底抵抗线距离均不大于常规崩落孔5孔距，要求不大于85cm；

如图1所示，DE、DF分别为预设下茬炮掌子面，分别将外掏槽孔4孔底G、J与紧邻辅助掏槽3的崩落孔5间的距离GH、JM，等分成4份，各等分点与V形掌子面对应的辅助掏槽孔位进行连线，与预设下茬炮掌子面DE、DF分别形成多个交点，这些交点与与掌子面对应孔位的连线就是各辅助掏槽孔的钻孔方向，连线长度就是钻孔长度，从前述交点出发引一条垂直于前排辅助掏槽孔（或外掏槽孔）的垂线，这条线和前排辅助掏槽孔（或外掏槽孔）相交点的连线就是孔底抵抗线。

所述V形掌子面上以与隧道轴线垂直的水平线成90°角设置有两组崩落孔5，两组崩落孔5以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组崩落孔5包括3-4个崩落孔5，两两崩落孔5之间的距离为80-90cm；

所述V形掌子面上以与隧道轴线垂直的水平线成96-97°角设置有两组周边孔6，两组周边孔6以隧道上下垂直中线为对称轴对称设置，其中每组周边孔6包括3-4个周边孔6，两两周边孔6之间的距离为50-70cm；

以隧洞上下垂直中线为界，同侧的辅助掏槽孔c、崩落孔5组、周边孔6组从内到外设置且间距均为40-50cm。

传统常规的楔形掏槽，均采用集中布置形式，掏槽面积相对较小，掏槽空腔（临空面）也较小，不利于崩落孔5爆破时克服孔底及环向夹制作用，爆破困难，单位炸药消耗量偏高；本发明将楔形掏槽分成上、下平行两部分，这样有效扩大了掏槽的总体面积，有效扩大了掏槽空腔，可以有效减少有效减小周围崩落孔5爆破时孔底和环向的夹制作用，从而提高爆破效率；掏槽孔之间的距离是一项重要的核心技术，内掏槽孔3间距40cm，可以顺利的将岩石掏到设计深度的2/3，“外掏槽孔4”为5-6个，间距为20-30cm，孔内装药爆炸时，可以很容易地将两孔之间的岩体剪断、抛出，其他的辅助掏槽可以进一步扩大掏槽空腔，可以将掏槽彻底掏空；掏槽孔底抵抗线必须均匀分布，并且应该控制在85cm以内，才能掏到底部，控制到80cm以内才能彻底掏到底部，提高掏槽效率，如果掏槽孔孔底抵抗线过大，当超过100cm时，掏槽底部将出现残孔，将会大大降低掏槽效率，从而降低整茬炮的钻孔利用率。

实施例2：

和实施例1类似，区别在于：外掏槽孔4的钻孔超出预设下茬炮掌子面的顶端27-32cm；

内掏槽孔3的垂直深度为外掏槽孔4的垂直深度的2/3-5/7。

同侧的外掏槽孔4和辅助掏槽孔a之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔a和辅助掏槽孔b两者之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔b和辅助掏槽孔c两者之间的孔底抵抗线距离均为70-85cm。

进一步的，同侧的外掏槽孔4和辅助掏槽孔a之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔a和辅助掏槽孔b两者之间的孔底抵抗线距离、同侧的辅助掏槽孔b和辅助掏槽孔c两者之间的孔底抵抗线距离均为70-80cm。

外掏槽孔4的孔底距离为20cm，内掏槽孔3底距离为20cm。

外掏槽掌子面开口距离K_外为钻爆台车主框架的宽度，内掏槽掌子面开口距离K_内为外掏槽掌子面开口距离K_外减去外掏槽和内掏槽孔3之间的2倍距离。

如上所述，可较好的实现本发明。