地下工程施工技术问答
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61.地下工程掘进为什么要掏槽?常用什么掏槽方式?

坑道掘进时,只有掌子面这一狭小的自由面,四周围岩的卡制作用又很强,因此爆破条件比较差。所以坑道掘进爆破时,总是让一部分炮孔(即掏槽孔)先响,在作业面上崩出一个槽腔,作为其他炮孔爆破时的第二自由面,以提高爆破效果。

掏槽爆破时只有一个自由面,爆破条件最差,但它又起着为其他炮孔创造第二自由面的作用。因此,掏槽爆破的好坏直接关系到整个作业面爆破的成败,掏槽的深度直接影响着掘进的循环进尺。

根据坑道断面大小、围岩性质、施工条件等,掏槽孔的形式分为很多种,主要有斜眼掏槽和直眼掏槽两大类,在工程中还有二者结合的混合掏槽。

斜眼掏槽的特点是掏槽眼与掘进作业面斜交,常用的有单向掏槽、楔形掏槽和锥形掏槽,见图4—11~图4—13。直眼掏槽的特点是所有掏槽眼都与作业面垂直,并有一个或几个空眼作为掏槽眼的最初自由面。常用的直眼掏槽有桶形掏槽、螺旋掏槽、菱形掏槽等,见图4—2~图4—4。

图4—2 大直径空眼桶形掏槽(单位:mm)

图4—3 螺旋掏槽

图4—4 菱形掏槽(单位:mm)

图4—2~图4—4中的炮孔编号,只代表各孔起爆顺序,并非起爆雷管段别。

大直径中空孔直眼螺旋形掏槽时,中空孔直径ϕ、各掏槽眼与中空孔的中心距、单位长度装药量之间的关系见表4—1。

表4—1 中空孔直径ϕ、各掏槽眼与中空孔的中心距以及单位长度装药量之间的关系

另外,还有一种龟裂直眼掏槽,它是把掏槽眼布置在一条直线上,一般为3~7个炮眼,装药眼与空眼间隔布置,孔距8~15cm(硬岩取小值),爆后形成一条槽缝。因掏槽体积小、效果差,这种方法已很少使用。

无论是斜眼掏槽还是直眼掏槽,掏槽炮眼的深度均应比其他炮眼加深15~20cm,这样才能为扩大眼创造出足够深度的临空面,保证掘进的循环进尺。

中深眼、深眼的爆破,如果掏槽不成功,不仅处理十分麻烦,而且影响施工进度与经济效益。因此,坑道掘进的中深眼、深眼爆破要十分注意掏槽技术。