第四四章章掘掘進進控控制制爆爆破破掘進進控控制制爆爆破破是是在在巖巖體體內內進進行行地地下下工工程程（（隧隧道道、、巷巷道道、、豎豎井井、、斜斜井井和和硐硐室室））開開挖挖的的基基本本方方法法。。掘進進控控制制爆爆破破能能夠夠保保證證在在安安全全條條件件下下，，高高速速度度、、高高質質量量地地將將巖巖石石按按規規定定斷斷面面爆爆破破下下來來。。并并盡盡可可能能不不損損壞壞井井筒筒或或巷巷道道圍圍巖巖。。它在在巖巖石石堅堅固固性性系系數數較較高高的的地地區區，，是是一一種種有有效效、、經經濟濟的的掘掘進進方方法法。。第一一節節巷巷道道掘掘進進爆爆破破的的炮炮孔孔布布置置與與起起爆爆順順序序掘進進工工作作面面的的炮炮孔孔分分為為掏掏槽槽孔孔、、輔輔助助孔孔和和周周邊邊孔孔等等。。周周邊邊孔孔又又分分為為頂頂、、底底及及幫幫孔孔，，如如圖圖4-1所所示示。。掏槽槽孔孔的的作作用用是是首首先先在在工工作作面面上上將將一一部部分分巖巖石石爆爆破破破破碎碎并并拋拋出出，，形形成成一一槽槽形形空空穴穴，，為為輔輔助助孔孔爆爆破破創創造造第第二二個個自自由由面面，，以以提提高高爆爆破破效效率率。。輔助助孔孔位位于于掏掏槽槽孔孔外外圈圈，，其其作作用用是是大大量量崩崩落落巖巖石石和和刷刷大大斷斷面面，，還還可可提提高高周周邊邊孔孔的的爆爆破破效效果果。。輔輔助助孔孔在在布布置置上上應應充充分分利利用用掏掏槽槽孔孔所所提提供供的的自自由由面面，，最最大大限限度度地地爆爆破破巖巖石石。。周邊邊孔孔的的作作用用是是控控制制巷巷道道斷斷面面形形狀狀和和方方向向，，使使井井巷巷斷斷面面尺尺寸寸、、形形狀狀和和方方向向符符合合要要求求。。一、、掏掏槽槽孔孔布布置置1、、掏掏槽槽孔孔布布置置的的原原則則為為：：掏掏槽槽孔孔一一般般應應布布置置在在開開挖挖斷斷面面的的中中部部或或中中下下部部；；在在巖巖層層層層理理明明顯顯時時，，炮炮孔孔方方向向應應盡盡可可能能垂垂直直于于巖巖層層的的層層理理面面；；小型型斷斷面面的的掏掏槽槽孔孔數數一一般般為為4~6個個，，大大型型斷斷面面要要根根據據開開挖挖方方式式來來確確定定掏掏槽槽孔孔的的部部位位和和數數量量。。為了了提提高高其其他他炮炮孔孔的的爆爆破破效效果果，，掏掏槽槽孔孔通通常常比比其其他他炮炮孔孔加加深深15~20cm，，裝藥藥量量增增加加15％％～～20%。。2、、掏掏槽槽孔孔的的布布置置和和鉆鉆鑿鑿形形式式根據據巷巷道道斷斷面面尺尺寸寸、、巖巖性性和和地地質質構構造造等等條條件件，，掏掏槽槽孔孔的的布布置置和和鉆鉆鑿鑿形形式式多多種種多多樣樣，，但但歸歸結結起起來來可可分分為為：：傾斜斜（（孔孔））掏掏槽槽垂直直（（孔孔））掏掏槽槽混合合掏掏槽槽。。（一一））傾傾抖抖構構槽槽傾斜斜掏掏槽槽的的特特點點是是掏掏槽槽孔孔與與掘掘進進工工作作面面斜斜交交。。通常常又又分分為為：：單向向掏掏槽槽、、楔形形拘拘槽槽錐形形掏掏槽槽1、、單單向向掏掏槽槽由數數個個炮炮孔孔向向一一個個方方向向傾傾斜斜組組成成，，可可用用于于頂頂部部掏掏槽槽、、底底部部掏掏槽槽和和傾傾向向掏掏槽槽，，如如圖圖4——2所所示示。。適用于軟軟巖或具具有層理理、節理理、裂隙隙或軟弱弱夾層的的巖體中中。2.楔形形掏槽這種掏槽槽具有兩兩排以上上相對的的炮孔，，爆破形形成后楔楔形空間間，多用于中中硬以上上均質巖巖石、斷斷面尺寸寸大于4m2的巷道掘掘進中。。每對孔孔孔底距距離取為為10~20cm，孔口距離離則與孔孔深和傾傾角大小小有關，，多取0.2~0.6m，炮孔傾角角（與工工作面交交角）取取600～750。根據巖體體的層理理或節理理方向，，又可分分為垂直直楔形和和水平楔楔形，如如圖4-3所示示。3.錐形形掏槽在工作面面中部各各掏槽孔孔以相等等或近似似相等的的角度向向工作面面中心軸軸線傾斜斜而構成成錐形炮炮孔組。。各掏槽槽炮孔底底部不貫貫通，通通常排列列成角錐錐形或圓圓錐形，，前者用用于平巷巷掘進，，后者適適用于圓圓形井筒筒掘進，，如圖4-4所所示。錐形掏槽槽炮孔孔孔底距為為10～～20cm時，利于于爆破破破巖和拋拋出巖塊塊；傾角角取550~700，每對炮炮孔孔口口距離取取0.4~1.0m，巖石難爆爆時取小小值。傾斜掏槽槽的特點點：傾斜掏槽槽具有掏掏槽孔數數少、掏掏槽體積積大、易易將巖石石拋出等等優點。。但掏出出的槽腔腔外大內內小、掏掏槽孔深深度受巷巷道斷面面尺寸的的限制，，進而影影響每一一次掘進進循環的的進尺等等缺點，，同時巖巖石拋擲擲距離遠遠，不便便于鏟裝裝。（二）垂垂直掏槽槽垂直掏槽槽就是所所有掏槽槽孔都垂垂直于掘掘進工作作面，各各掏槽孔孔的孔距距很小，，且相互互平行，，其中有有一個或或幾個不不裝藥的的空孔作作為裝藥藥孔爆破破時的輔輔助自由由面，以以利于掏掏槽孔范范圍內的的巖體破破碎。垂直掏槽槽一般又又分為：：龜裂掏槽槽（縫形形掏槽））、桶形掏槽槽（柱形形掏槽））、螺旋掏槽槽等多種種形式1.龜裂裂掏槽各掏槽孔孔軸線相相互平行行且處于于同一平平面內，，裝藥孔孔與空孔孔間隔布布置，爆爆破后掏掏出一條條不太寬寬的裂縫縫，如圖圖4-5（a）所示。掏槽孔數數目通常常為3~7個，，孔距取取8~12cm，空孔直徑徑可與裝裝藥孔相相同，也也可用大大直徑空空孔（φ=50~100mm），，以增強自自由面作作用。龜裂掏槽槽體積較較小，因因而多被被桶形掏掏槽所取取代龜裂掏槽槽多適用用于中硬硬以上巖巖體。2.桶形形掏槽各掏槽孔孔相互平平行且呈呈對稱布布置，空空孔位于于對稱中中心，如如圖4-5（b）所示。桶桶形掏槽槽不受巷道道斷面尺尺寸的限限制，且且掏槽體體積和寬寬度較大大，利于于輔助孔孔爆破，，是中硬硬以上巖巖體中應應用最多的的垂直掏掏槽形式式之一。?？湛字睆綇娇傻扔谟诨虼笥谟谘b藥孔孔直徑，，采用大大直徑空空孔時，，能形成成較大的的人工自自由面和和補償空空間。圖圖4-6和圖4-7分分別示出出了小直直徑桶形形掏槽和和大直徑徑桶形掏掏槽的不不同布孔孔形式與與起爆順順序。實踐表明明，空孔孔數目、、直徑和和空孔與與裝藥炮炮孔的最最小距離離．對捅捅形掏槽槽效果有有很大影影響。在在花崗巖巖、片麻麻巖等硬硬巖中，，隨著空空孔直徑徑增大，，空孔至至裝藥炮炮孔間的的距離也也應加大大，否則爆破破作用有有時能把把相鄰炮炮孔中的的炸藥““擠實””，使之之因密度度過高而而拒爆；；反之，，則爆后后巖石僅產產生塑性性變形而而出現““沖炮””現象。。為此，，空孔應應打得深深些，并并在孔底底裝入一一個藥卷卷緊隨掏掏槽孔后后起爆，，可將巖巖碴推出出槽腔。。3、螺螺旋掏掏槽與桶形形掏槽槽不同同，螺螺旋掏掏槽中中各裝裝藥炮炮孔與與空孔孔距離離為依依次遞遞增，，如圖圖4-8所所示，，空孔至至各裝裝藥孔孔的距距離依依次取取為空空孔直直徑的的1~1.8、、2~3.5、、3~4.5、、4~5.5倍倍。隨著裝裝藥炮炮孔的的依次次起爆爆，槽槽腔體體積逐逐次擴擴大。。對特特別難難爆巖巖石，，可增增加空空孔以以加大大自由由面和和補償償空間間體積積。為為了在在爆破破后將將巖碴碴推出出槽腔腔，空空孔也也應打打深些些，并并在孔孔底裝裝入拋拋碴藥藥包。。以上各各種垂垂直掏掏槽形形式，，不以以工作作面而而以空空孔作作為主主要自自由面面。因因此，，其最最小抵抵抗線線是裝裝藥孔孔到空空孔的的距離離。各掏槽槽孔間間相互互平行行的方方式，，可利利于均均勻破破巖而而獲取取良好好爆破破進尺尺。應當強強調的的是，，空孔孔的直直徑大大小、、數量量和位位置，，在垂垂直掏掏槽形形式中中起重重大作作用。。垂直掏掏槽與與傾斜斜掏槽槽相比比，具具有鉆鉆孔深深度不不受巷巷道斷斷面限限制、、掏槽槽空間間里外外大小小較一一致、、爆破破巖塊塊的塊塊度均均勻、、爆堆堆集中中等優優點。。其缺缺點是是掏槽槽孔數數量多多，掏掏槽體體積小小，且且對鉆鉆孔的的技術術要求求較高高。（三））混合合掏槽槽當巖石石極堅堅硬或或巷道道斷面面積較較大時時（如如鐵路路、公公路隧隧道）），可可將上上述傾傾斜掏掏槽和和垂直直掏槽槽進行行相互互組合合而形形成混混合掏掏槽，，其常常用的的布孔孔形式式如圖圖4-9所所示。。二、周周邊孔孔與輔輔助孔孔布置置周邊孔孔通常常布置置在距距開挖挖斷面面邊緣緣約0.2m處，周周邊孔孔的底底部要要朝巷巷道輪輪廓線線方向向傾斜斜。當巷道道穿過過堅硬硬巖體體時，，孔底底可達達到或或稍超超出輪輪廓線線位置置；巖體中中等堅堅固時時，孔孔底距距輪廓廓線約約0.1m；在松軟軟巖體體中，，炮孔孔不必必傾斜斜，孔孔底距距輪廓廓線的的距離離與孔孔口處處相同同。周邊孔孔之間間的距距離約約為0.6~1.0m，拱形巷巷道的的轉角角處，，炮孔孔要密密一些些，孔孔距取取小值值。輔助孔孔要根根據設設計的的炮孔孔數目目，均均勻地地布置置在掏掏槽孔孔與周周邊孔孔之間間；鉆鉆孔方方向則則垂直直于巷巷道開開挖斷斷面。。三、底底孔布布置用來形形成巷巷道底底板輪輪廓的的炮孔孔稱為為底孔孔。底孔爆爆破的的好壞壞對是是否能能按設設計要要求形形成底底板輪輪廓線線影響響很大大。如如果底底孔超超高、、向下下傾斜斜角度度不夠夠、裝裝藥不不足等等，爆爆破后后往往往會造造成底底板欠欠挖，，出現現“底底坎””。這這將給給巖石石的鏟鏟裝、、鋪軌軌工作作及下下一個個掘進進循環環的鉆鉆孔工工作帶帶來極極大困困難。。為避免免欠挖挖，消消除底底坎，，要適適當減減小底底孔的的間距距（根根據巖巖石情情況而而定，，一般般為0.5~0.6m），，并使鉆鉆孔方方向朝朝底板板下方方有一一定的的傾斜斜角度度，在在軟巖巖中傾傾角可可小些些，在在硬巖巖中傾傾角要要大些些，使使炮孔孔底部部低于于底板板標高高高10~15cm為宜。。此外外，為為了克克服巷巷道爆爆落巖巖體的的自重重作用用，底底孔較較其他他周邊邊孔要要增加加裝藥藥量，，減少少堵塞塞長度度（有有20cm堵塞長長度即即可））。四、掘掘進炮炮孔的的起爆爆順序序為確保保提高高爆破破效果果，掘掘進炮炮孔必必須有有合理理的起起爆順順序，，通常常是掏掏槽孔孔→輔輔助孔孔→周周邊孔孔。每每類炮炮孔還還可再再分組組按順順序起起爆。。合理的的起爆爆順序序是，，應使使后起起爆炮炮孔充充分利利用先先期起起爆炮炮孔所所形成成的自自由面面。一次起起爆炮炮孔數數越少少或起起爆段段數越越多，，除能能夠充充分利利用自自由面面外，，還能能減弱弱震動動、空空氣沖沖擊波波的強強度和和噪聲聲。掏槽孔孔間的的起爆爆順序序因掏掏槽形形式不不同而而不同同。龜龜裂掏掏槽和和桶形形掏槽槽的裝裝藥孔孔可采采用瞬瞬發雷雷管同同時起起爆，，或用用多段段延期期雷管管起爆爆（圖圖4-6、、圖4-7）；；螺旋旋掏槽槽采用用延期期雷管管使裝裝藥孔孔逐一一起爆爆（圖圖4-8））。輔助孔孔本身身也應應分段段起爆爆。首首先，，與掏掏槽孔孔相鄰鄰的輔輔助孔孔先起起爆，，然后后再依依次使使其他他輔助助孔起起爆。。就順順序而而言，，接下下來的的是周周邊孔孔的起起爆（（平巷巷、斜斜井掘掘進時時，先先起爆爆腰孔孔，即即兩幫幫中部部的孔孔，然然后是是頂孔孔，最最后為為底孔孔）。。第二節節巷巷道掘掘進爆爆破參參數的的確定定巷道掘掘進爆爆破參參數包包括：：炮孔孔直徑徑、炸炸藥單單耗、、孔距距、孔孔深、、炮孔孔數目目、裝裝藥量量、堵堵塞長長度和和微差差起爆爆間隔隔時間間等。。一、炮炮孔直直徑炮孔直直徑直直接影影響鑿鑿巖生生產率率、炮炮孔數數目、、炸藥藥單耗耗、爆爆破塊塊度和和巷道道周壁壁平整整度。。炮孔孔直徑徑及其其相應應的裝裝藥直直徑增增大時時，藥藥包爆爆炸能能量相相對集集中，，爆速速和爆爆轟穩穩定性性有所所提高高。但是，，過大大的炮炮孔直直徑將將導致致鑿巖巖速度度顯著著下降降，而而且要要減少少炮孔孔數目目，使使巖石石的破破碎質質量降降低，，巷道道周壁壁平整整度變變差，，從而而降低低了爆爆破效效果。。因此，，必須須根據據鑿巖巖設備備和工工具、、炸藥藥性能能和掘掘進具具體條條件等等加以以綜合合分析析，必必要時時可進進行對對比試試驗，，合理理選定定炮孔孔直徑徑。大大斷面面巷道道（＞＞6rn2）掘進爆爆破可可采用用38~45mm的藥卷卷；小小斷面面（＜＜4rn2＝且巖石石堅硬硬時，，應使使用高高威力力炸藥藥和小小直徑徑藥卷卷（25~32mm））。通常，，炮孔孔直徑徑比裝裝入的的藥卷卷直徑徑大5~10mm為宜。。二、炮炮孔深深度炮孔深深度是是指孔孔底到到工作作面的的垂直直距離離。在在各爆爆破參參數中中居重重要位位置。。因為為它不不僅影影響每每一個個掘進進循環環工作作量、、完成成的時時間和和掘進進速度度，而而且影影響爆爆破效效果和和材料料消耗耗。炮炮孔深深度還還是決決定每每班掘掘進循循環次次數的的主要要因素素。為為了實實現快快速掘掘進，，應力力求加加大孔孔深。。根據我我國快快速掘掘進的的經驗驗，采采用深深孔多多循環環能使使工時時得以以充分分利用用，增增加鑿鑿巖和和裝巖巖的時時間，，減少少裝藥藥、爆爆破、、通風風和準準備時時間。。但是是，在在巷道道斷面面小的的情況況下，，隨著著孔深深的增增加，，不僅僅鑿巖巖速度度降低低，而而且爆爆破的的夾制制作用用增大大，不不利于于獲取取良好好的爆爆破效效果。。目前，，在我我國所所具備備的掘掘進技技術和和設備備條件件下，，孔深深為1.5~2.5m用得最最多。。新型型、高高效鑿鑿巖機機使用用鑿巖巖臺車車時，，可增增至3～4m。三、炸炸藥單單耗炸藥單單耗q是一個個重要要爆破破參數數。q值偏小小時，，可能能使巷巷道斷斷面達達不到到設計計要求求；q值偏大大時，，不僅僅造成成爆破破器材材浪費費，而而且還還會崩崩壞巷巷道周周壁以以外的的原巖巖，降降低圍圍巖穩穩定性性，甚甚至損損壞支支架和和設備備等。。合理理的q值主要要取決決于巖巖石性性質、、巷道道斷面面、炮炮孔直直徑和和深度度等因因素。。由于于影響響因素素多，，迄今今還不不能對對q值進行行精確確計算算。實際工工作中中，q值可按按國家家定額額標準準或用用經驗驗公式式計算算確定定。四、裝裝藥量量計算算1、按按下式式計算算出每每一次次循環環所需需的總總裝藥藥量QQ＝＝qV=qSLη式中V———每一循循環預預定爆爆破巖巖石體體積，，m3；S———巷道掘掘進斷斷面面面積，，m2；L———工作面面炮孔孔的平平均深深度，，m；η一炮孔孔利用用率，，η=L/L/=0.8~0.95；其中L/為循環環進尺尺，m。2、每個炮炮孔的的裝藥藥量Q0由下式式給出出QO=ααLG/h式中QO——單孔裝裝藥量量，kg；；α———裝藥系系數，，掏槽槽孔取取0.6~0.8，，輔助助孔和和周邊邊孔取取0.5~0.75；h———每個藥藥卷長長度，，m；G———每個藥藥卷質質量，，kg。。五、炮炮孔數數目炮孔數數目直直接影影響鑿鑿巖工工作量量和爆爆破效效果。?？讛禂颠^少少，大大塊增增多，，巷道道周壁壁不平平整，，甚至至出現現爆不不開的的情形形?？卓讛颠^過多，，將使使鑿巖巖工作作量增增加，，單孔孔裝藥藥量過過小，，甚至至產生生爆破破的內內部作作用，，惡化化爆破破效果果。確定炮炮孔數數目的的基本本原則則是在在保證證爆破破效果果的前前提下下，盡盡可能能減少少炮孔孔數目目。通通常，，按各各炮孔孔平均均分配配炸藥藥量原原則來來計算算炮孔孔數目目。六、炮炮孔間間距輔助孔孔孔距為400~600mm；周邊孔孔孔距一般般取600~700mm。對于堅硬硬巖石，，周邊孔孔口距巷巷道輪廓廓線應保保持在150~200mm范圍內，，而且頂頂、底及及幫孔要要向外（（向上、、向下及及向側面面）側傾傾斜50左右，并并使孔底底落在輪輪廓線外外約100mm處；對較較軟巖石石，周邊邊孔孔口口距輪廓廓線可達達200~300mm，且邊孔垂垂直于工工作面。。這些數數據并非非一成不不變，都都要視具具體條件件進行合合理調整整。七、堵塞塞長度堵塞的目目的是為為了提高高炸藥爆爆炸能量量利用率率，從而而提高巷巷道掘進進的爆破破效率。。為此，，除應選選用合適適的堵塞塞材料外外，需要要有一個個合理的的堵塞長長度。巷巷道掘進進爆破用用的堵塞塞物為1：3配配比的粘粘土與細細砂的混混合物（（稱為炮炮泥）。。合理的的堵塞長長度應與與裝藥長長度或炮炮孔直徑徑成一定定比例關關系，生生產中常常取堵塞塞長度等等于0.35~0.50倍的的裝藥長長度。八、微差差爆破間間隔時間間通過高速速攝影所所觀察到到的結果果表明，，輔助孔孔相對于于掏槽孔孔、輔助助孔與輔輔助孔之之間、周周邊孔相相對于輔輔助孔，，它們的的延遲間間隔時間間應取50~100ms為宜（孔孔深1.2-5.0m，軟到中硬硬巖石））；掏槽孔各各段之間間的延遲遲間隔時時間應取取50ms。對于堅硬硬巖石，，微差爆爆破間隔隔時間還還可取小小于上述述值。實踐證明明，采用用上述毫毫秒時間間間隔數數據，可可取得良良好的爆爆破效果果。第三節隧隧道掘進進的基本本方法一、全斷斷面開挖挖法按隧道的的設計斷斷面一次次沿掘進進方向向向前推進進，適用用于巖質質均勻、、巖石比比較堅硬硬，并且且隧道斷斷面尺寸寸較?。ǎǜ叨纫砸圆怀^過5米為為宜）的的情況。。使用鑿鑿巖臺車車鉆孔，，一次爆爆破循環環進尺可可達2.5~4m。當遇到巖巖體節理理裂隙比比較發育育和斷層層破碎帶帶時，使使用全斷斷面掘進進法必須須與支護護工序相相間配合合進行，，一次爆爆破循環環進尺多多為1.2~2.0m。二、臺階階開挖法法當隧道高高度較高高又無大大型鑿巖巖臺車，，不便于于鉆孔爆爆破作業業時，可可將隧命命為上、、下兩層層，施工工時形成成臺階狀狀。這種種開挖法法稱為臺臺階開挖挖法或半半斷面開開挖法。。當上半部部斷面超超前下半半部斷面面施工時時，稱為為正臺階階工作面面施工法法，如圖圖4-10（a）所示。首首先開挖挖上部斷斷面1并并完成拱拱圈襯砌砌工作，，再按2、3的的順序進進行下部部開挖，，然后進進行邊墻墻襯砌。。上半部部開挖時時可使用用小型鑿鑿巖臺車車和裝碴碴機。而而下部2、3開開挖以后后，幾同同樣可使使用裝碴碴機出碴碴。這種種開挖方方法用于于不太松松軟的巖巖層中施施工相當當安全，，并且效效率較高高，平均均日進尺尺可達l0m左右。如果施工工中遇到到巖體比比較松軟軟的地段段，可以改變變其上部部半斷面面開挖方方法，如如圖4-10（（b）所示，首首先開挖挖1，待待拱圈襯襯砌完成成后，再再進行核核心2的的開挖，，然后按按3、4順序進進行下部部開挖與與支襯。。三、導坑坑（硐））開挖法法導坑開挖挖法就是是先在隧隧道斷面面上的某某個局部部，以小小斷面超超前掘進進，然后后再逐步步刷大到到設計斷斷面。這這種開挖挖方法多多用于巖巖層松軟軟破碎、、涌水量量大的地地帶，或或者用在在跨度很很寬的隧隧道掘進進中。導導坑的位位置、斷斷面面積積應滿足足通風及及裝運巖巖碴的要要求。根據導坑坑位置的的不同，，可分為為中央下下導坑和和頂部導導坑（即即上導坑坑）法。。下導坑法法則又分分為全斷斷面開挖挖和半斷斷面開挖挖兩種方方式。（一）中中央下導導坑超前前全斷面面開挖法法在隧道掘掘進過程程中，預預計有大大量涌水水和連續續破碎帶帶的地段段，可以以考慮采采用超前前坑道全全斷面開開挖法：：如圖4-11所示。。這種開開挖方法法的作用用是通過過導坑事事先導出出巖層中中的地下下水，并并可探測測掘進前前方的地地質情況況，有利利于進一一步刷大大斷面時時的圍巖巖穩定和和施工安安全。這一開挖挖方法又又分為兩兩種方式式：（1)下下導坑超超前掘進進，待其其終止時時，再以以全斷面面開挖方方法趕上上，即在在導坑開開挖期間間，后方方的全斷斷面開挖挖須停止止，兩者者不能平平行作業業。（2）下下導坑超超前掘進進和后方方的全斷斷面開挖挖之間保保持一定定的距離離，即兩兩者之間間采取平平行作業業。實踐證明明，方法法（2））有利于于縮短總總的掘進進時間，，故使用用較多。。但應特別別注意，，如遇到到不良巖巖層，產產生大斷斷面頂板板冒落時時，可能能會埋沒沒超前小小導坑的的安全出出口。為為保證這這種方法法的施工工安全，，在坑道道內側應應設有必必要的支支護裝置置。（二）中中央下導導坑超前前半斷面面開挖法法中央下導導坑超前前半斷面面開挖法法雖然不不如全斷斷面開挖挖法那樣樣快速，，但對于于圍巖構構造復雜雜的不良良地質條條件最為為適宜，，而且也也不致造造成各施施工工序序間的過過分干擾擾，如圖4-12所所示。首首先開挖挖下導坑坑1，然然后開挖挖上半斷斷面2及及3，待待拱圈支支襯完成成后，再再將下部部半斷面面4向上上擴大以以及按5、6順順序開挖挖，并完完成邊墻墻的混凝凝土澆灌灌工作（三）頂頂部導坑坑開挖法法當遇到巖巖層特別別松軟、、涌水量量又大或或隧道斷斷面跨度度又很寬寬，不能能用全斷斷面開挖挖時，可可以采用用頂部導導坑開挖挖法。其開挖順順序如圖圖4-13所示示，首先先開挖上上部導坑坑1，再再開挖其其周圍部部分2，，并及時時完成拱拱部支襯襯。此后后的工作作是開挖挖邊墻3，接著著進行邊邊墻支襯襯，此時時要預留留臨時引引泳道，，最后完完成核心心4的開開挖工作作。第四節光光面爆破一、光面爆爆破的特點點若掘進爆破破的周邊孔孔與其他炮炮孔的爆破破方式相同同，則不可可避免地使使開挖輪廓廓線以外的的圍巖遭到破碎碎，巷道輪輪廓線不整整齊，甚至至出現嚴重重的超挖或或欠挖，影影響巖體穩穩定性。為為此，瑞典從20世世紀50年年代開始率率先研究一一種能按設設計輪廓線線爆破巖體體，使巷道道周壁或開開挖面平整整，并使圍圍巖不受明明顯破壞的的控制爆破破技術，即即光面爆破破。光面爆破的的實質就是是在巷道掘掘進設計斷斷面的輪廓廓線上布置置加密的周周邊孔，減減小藥包直直徑，減少少裝藥量，，采用低密密度和低爆爆速的炸藥藥，以控制制炸藥爆炸炸能量及其其作用，降降低爆炸沖沖擊波的峰峰值壓力，，削弱它在在巖石中引引起的應力力波強度，，避免在炮炮孔周圍產產生壓碎區區，而使爆爆破作用集集中到需要要爆落的一一側巖體上上，減弱對對原巖體的的破壞作用用。這種加加密的周邊邊孔稱為光光爆孔。當當相鄰的光光爆孔爆破破時，在其其連心線上上將形成貫貫通裂隙，，巖體被劈劈裂．形成成平整的斷斷裂面。自1970年以來，，光面爆破破技術在我我國的礦山山、水利、、地下工程程中獲得了了廣泛應用用，已成為為控制開挖挖輪廓線的的主要爆破破方法之一一。尤其是是近10年年來，在露露天開挖工工程中的應應用逐漸增增多，通過過采用預留留保護層（（光爆層））的方法，，實現了路路塹高邊坡坡光面爆破破。巷道掘進中中采用光面面爆破具有有以下優點點：（1）光面面爆破對圍圍巖的破壞壞要輕微得得多，根據據聲波探測測表明，采采用光面爆爆破時，圍圍巖松弛帶帶的范圍只只是常規爆爆破方法的的1/3一一1/2，，從而提高高了圍巖的的穩定性，，減少了支支護工作量量；（2）光面面爆破可以以大大減少少巷道的超超欠挖量，，提高施工工質量，加加快施工進進度，節省省大量的混混凝土襯砌砌澆筑量；；（3）采用用光面爆破破，圍巖的的壁面平整整，危石少少，撬頂工工作簡單，，減輕了表表面應力集集中現象，，避免局部部冒落，增增進了圍巖巖的穩定和和施工安全全，并為噴噴錨支護的的使用創造造了有利條條件。光面爆破的的優點在完完整巖體中中十分明顯顯，可以直直觀地感到到爆破后的的開挖面光光潔平整，，巖體完整整，爆破裂裂隙不發育育，給人以以安全感。。二、光面爆爆破的基本本原理（一）應力力波疊加作作用理論當周邊炮孔孔同時起爆爆后，以炮炮孔為中心心的圓柱形形應力波很很快從每個個炮孔向外外擴展。波波峰在兩炮炮孔之間相相遇。在相相遇前，這這一區域的的巖體承受受來自兩炮炮孔的徑向向壓力。波波峰切線方方向產生拉拉應力。當當兩波相遇遇后，則因因產生波的的疊加而增增強。在垂垂直于兩炮炮孔之間連連心線上的的拉應力也也增大，當當此合成拉拉應超過巖巖石的極限限抗拉強度度時，在兩兩炮孔中間間首先產生生裂隙，然然后沿連心心線向兩個個炮孔方向向發展，最最后形成斷斷裂面。應力波疊加加理論要求求光爆孔同同時起爆，，但實際上上是很難做做到的。由由于工業雷雷管的起爆爆時間通常常達到幾毫毫秒至幾十十毫秒，而而相鄰炮孔孔間距一般般為幾十厘厘米，要使使相鄰炮孔孔產生的壓壓應力波波波峰壓力在在兩炮孔連連心線之間間相遇是難難以實現的的。假如兩兩炮孔間距距為30厘厘米，應力力波速度為為3000m/s，則起爆時差差為0.1ms時，應力波波就不會在在孔間相碰碰發生疊加加干涉。動動光彈攝影影資料觀察察表明，爆爆破裂縫是是從炮孔壁壁首先開始始，再沿連連心線向炮炮孔中間發發展（二）爆轟轟氣體準靜靜態壓力作作用理論認為爆轟氣氣體的準靜靜壓力作用用是產生貫貫穿裂隙的的主要原因因。光爆炮炮孔裝藥是是在不藕合合條件下爆爆炸，由于于空氣間隙隙的緩沖作作用，作用用于炮孔璧璧的沖擊波波壓力急劇劇下降，減減小了破碎碎區，只剩剩下幾條徑徑向裂縫，，在較長時時間內，炮炮孔處于一一定的準靜靜態壓力作作用下。相相鄰炮孔起起爆后，在在準靜壓力力作用下，，在炮孔連連心線上各各點產生很很大的切向向拉應力，，而在連心心線與炮孔孔壁相交處處產生應力力集中程度度很高的拉拉應力。當當炮孔間距距適合時，，在炮孔壁壁上應力集集中處將首首先出現拉拉伸裂隙，，然后在爆爆轟氣體的的作用下，，裂隙沿連連心線延伸伸，最后形形成具有一一定寬度的的貫通裂縫縫。在裂縫縫形成過程程中，爆轟轟氣體產生生的高壓準準靜態作用用是裂縫貫貫通的主要要動力。（三）應力力波與爆轟轟氣體共同同作用理論論該理論認為為，炮孔裝裝藥爆炸后后，應力波波的主要作作用是在炮炮孔周圍產產生分布較較密的徑向向微裂隙。。爆轟氣體體準靜壓力力作用于含含有隨機微微裂隙的炮炮孔壁上，，炮孔間形形成準靜應應力場，使使徑向微裂裂隙進一步步發展而貫貫通。三、光面爆爆破主要爆爆破參數的的確定巷道掘進光光面爆破主主要針對斷斷面周邊一一層巖體的的爆破，要要求在爆落落巖體的同同時，應形形成光滑、、平整的邊邊界，因而而其爆破參參數的設計計計算與輔輔助孔、掏掏槽孔爆破破存在一定定的差別。。主要爆破破參數有：：最小抵抗抗線、炮孔孔密集系數數、不耗合合系數、線線裝藥密度度、孔距和和起爆時差差等。（一）最小小抵抗線與與炮孔密集集系數進行光面爆爆破設計時時，一般都都要引用光光爆層這一一概念。光光爆層是指指周邊炮孔孔與最外層層主爆孔之之間的一圈圈巖石層。。光爆層的的厚度就是是周邊孔（（光爆孔））的最小抵抵抗線。光爆爆層層厚厚度度w與周周邊邊孔孔的的間間距距a有著著密密切切的的關關系系，，可可用用兩兩者者的的比比值值K＝＝a/W來表表示示，，K稱為為周周邊邊孔孔（（光光爆爆孔孔））的的密密集集系系數數。。密密集集系系數數過過大大，，爆爆破破后后可可能能在在光光爆爆孔孔間間留留下下巖巖埂埂，，造造成成欠欠挖挖，，達達不不到到光光面面爆爆破破效效果果，，反反之之則則可可能能出出現現超超挖挖。。由由此此可可見見，，密密集集系系數數是是光光面面爆爆破破的的一一個個重重要要參參數數。。實踐踐中中多多取取0.5~0.8，，即即最小小抵抵抗抗線線大大于于孔孔距距，，具具有有小小孔孔距距、、大大抵抵抗抗線線的的特特點點，尤尤其其在在堅堅硬硬巖巖石石中中密密集集系系數數皆皆小小于于1。。這這樣樣，，可可使使反反射射拉拉伸伸波波從從最最小小抵抵抗抗線線方方向向折折回回之之前前造造成成貫貫穿穿裂裂縫縫，，隔隔斷斷反反射射拉拉伸伸波波向向圍圍巖巖傳傳播播的的可可能能，，減減少少圍圍巖巖破破壞壞。。光爆爆層層的的厚厚度度還還與與巷巷道道開開挖挖斷斷面面的的大大小小有有關關，，大大斷斷面面巷巷道道的的頂頂拱拱垮垮度度大大，，光光爆爆孔孔所所受受到到的的夾夾制制作作用用小小，，巖巖體體比比較較容容易易崩崩落落，，此此時時，，光光爆爆層層厚厚度度可可以以大大一一些些。。小小斷斷面面巷巷道道的的光光爆爆孔孔受受到到的的夾夾制制作作用用大大，，其其厚厚度度宜宜小小一一些些。。光爆爆層層的的厚厚度度還還與與巖巖石石的的性性質質和和地地質質構構造造等等因因素素有有關關。。堅堅硬硬完完整整的的巖巖石石，，光光爆爆層層宜宜薄薄一一些些；；而而松松軟軟破破碎碎的的巖巖石石，，光光爆爆層層宜宜厚厚一一些些。。（二二））不不藕藕合合系系數數不藕藕合合系系數數K'是指指炮炮孔孔直直徑徑與與藥藥包包直直徑徑之之比比（（環環向向空空氣氣間間隔隔裝裝藥藥時時））。。光光面面爆爆破破采采用用藥藥包包直直徑徑小小于于炮炮孔孔直直徑徑的的方方法法，，因因而而不不藕藕合合系系數數K'＞＞1。。隨著著不不藕藕合合系系數數K'值的的增增大大，，爆爆炸炸沖沖擊擊作作用用減減弱弱，，而而爆爆炸炸氣氣體體準準靜靜態態壓壓力力的的作作用用時時間間得到到延延長長，，作作用用在在炮炮孔孔壁壁巖巖石石上上的的應應力力值值下下降降。。不不藕藕合合系系數數K‘‘的取取值值一一般般介介于于1.5~3.0之之間間，，此此時時可可使使炮炮孔孔壁壁巖巖石石上上受受到到的的沖沖擊