隧道掏槽爆破

随着我国社会主义建设事业的蓬勃发展，隧道工程的建设发展迅速，至1990年年底，已建成累计总长2300km。这一业绩是十分引人关注的，足以使我国跻身于隧道大国行列。我国在本世纪70年代中后期，在立井和平巷掘进中，进行了深孔光面爆破，对直眼掏槽进行工艺研究。由于工程需要，80年代中、后期某些单位开展了直眼掏槽的理论研究。现在隧道掘进爆破技术的研究重点倾向于中深孔掏槽爆破技术，我国许多大型隧道都采用了中深孔掏槽爆破技术，并取得了良好的效果和可喜的成就。
岩石爆破破碎原因的几种学说有：爆轰气体压力作用学说，应力波作用学说，应力波和爆轰气体压力共同作用学说。
隧道爆破器材和起爆方法：通常是采用工业炸药，要求：１.爆炸性能良好，具有足够的爆炸威力；２.具有适中的敏感度，即能保证顺利方便的起爆，又能保证制造、运输、加工和使用时的安全；３.接近零氧平衡就，爆后有毒气体生成能量少；４.物理化学性能较稳定，保证在一定的贮存期内不变质失效；５.原料来源丰富，制造加工简单，成本低。起爆方法根据所使用的器材不同分为：火雷管起爆法、电雷管起爆法和塑料导爆管非电雷管起爆法，以及混合起爆法。常用的起爆器材有：火雷管、导火索、电雷管、导爆索、塑料导爆管非电雷管等。不同的起爆方法所用的起爆器材也不同。
掏槽爆破是隧道掘进中的重要技术内容，是决定爆破进尺和炮孔利用率的主要因素。它的作用是形成槽腔，为后爆孔创造自由面和岩石破碎补偿空间。隧道开挖掏槽爆破的关键是掏槽技术。掏槽的成功与否直接影响爆破效果，掏槽的深度直接影响隧道掘进的循环进尺。而掏槽的成功与否，又与地质条、掏槽深度及形式、炸药种类及装药量、起爆顺序等有关。
隧道（或导坑）开挖时，只有一个临空面，为给其它炮眼创造新的临空面，必须现在开挖面上炸出一个槽子，这个在开挖面上炸出一个槽子的过程就叫做掏槽，这个槽子内的炮眼就叫做掏槽炮眼。
斜眼掏槽主要应用在小断面浅眼掏槽爆破和大断面中深眼掏槽爆破中，其形式主要有单向掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽，以上三种掏槽形式，炮眼都是倾斜的，统称为斜眼掏槽。
单向掏槽由数个炮眼向同一方向倾斜组成。一般用于中硬（f<4）以下的层状岩层，炮眼方向要尽量垂直于岩层层理。锥形掏槽由数个共同向中心倾斜的炮眼组成，爆破后槽子呈锥形。一般用于较坚硬的整体岩层中。楔形掏槽由数对(一般为2～4对）对称的相向倾斜的炮眼组成，爆破后形成楔形的槽子。楔形掏槽的爆力比较集中，爆破效果较好，掏出的槽子体积较大，可以适应各种不同坚固程度的岩层。
直眼掏槽由若干个彼此距离很近的垂直于开挖面的互相平行的炮眼组成。其中一个或几个不装药的炮眼（空眼），空眼的作用是给装药眼创造临空面，保证掏槽眼范围内的岩石被破碎。所以，直眼掏槽就是利用有些互相平行、眼距不大的一组炮眼内药包爆炸的巨大功能，爆破处于掏槽内部的岩石，并使之抛出槽外，从而形成一个设定的槽腔。为崩落眼提供了一个平行的自由面，然后按照预定的顺序起爆崩落眼，对这个空洞逐渐扩大，直到设计的断面轮廓为止。
直眼掏槽的优点：炮眼深度不受开挖断面的宽度和高度的限制，适宜钻凿较深的炮眼而提高每循环的进尺；所有炮眼均垂直掌子面钻进，容易控制，钻眼时各台凿岩机见相互干扰少，便于多台凿岩机同时作业，提高凿眼效率；容易控制眼底深度，使眼底在同一垂直面上；炮眼利用率高，可达90%～100%；石渣抛掷距离较近，不易打坏支护及机具设备等；在各种硬度的岩层中都可以使用。
直眼掏槽的缺点：需要较多的炮眼数目和较多的炸药，而且钻眼位置一定要精确，误差不能太大，因此必须具备熟练的钻眼操作技术。
直眼掏槽的典型形式：龟裂直眼掏槽、五梅花小直径中空直眼掏槽、螺旋形掏槽、菱形掏槽、无空眼直眼掏槽和大直径中空直眼掏槽等。
掏槽形式的选择可由以下几个方面条件考虑决定：
1、        开挖断面的大小及宽度  2、地质条件  
3、机具器材条件          4、钻眼爆破水平
5、开挖技术要求等

                   直眼掏槽和斜眼掏槽适用条件对比表
序号              直眼掏槽                                斜眼掏槽
1              大小断面均可以，小断面更优越                  大断面较适用
2                             韧性岩层不适用                      对各种地质条件均适用  
3                        一次爆破深度可以较大                受隧道宽度限制，不易太深
4                 技术要求高，钻眼精度影响大                  相对来说稍差些
5                              炸药用量较多                           相对较少些
6                            需用雷管段数多                         需用雷管段数少
7                            钻眼互相干扰少                       钻眼时，钻机干扰大
8                    碴堆较集中                          抛碴远，易打坏设备

大直径中空直眼掏槽的设计
应该考虑的问题：1、了解岩石的特性  2、空眼的直径与数量的考虑  3、最先一段起爆的掏槽眼与空眼的距离  4、装药性能与装药量（炸药的性质对直眼掏槽的影响很大，其中爆速最具决定性的意义。）  5、殉爆与瞎炮的可能发生  6、爆破的管道效应问题及钻眼偏差容许值  7、起爆顺序与段间隔时差  8、顺向起爆与反向起爆