公路煤系地层隧道揭煤全岩断面爆破掏槽优化研究

谢全敏，陈前峰，周圣国，王智德，杨文东

(武汉理工大学 土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430070)

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在山区公路隧道建设中有时会遇到煤系地层，由于公路线形的限制，隧道必须穿越煤系地层，在揭煤全岩断面中爆破技术是确保施工安全十分重要的一环[1]。公路煤系地层隧道在揭煤全岩断面中爆破时，爆破设计既要达到爆破效果，又要控制振动，降低爆破振动效应对工作面前方煤层的扰动，防止煤层内部吸附态瓦斯受扰动而发生解吸，使煤层瓦斯压力保持在一定水平，降低石门揭煤时煤与瓦斯突出事故发生的可能[2]。《煤矿安全规程》等[3-5]规定，对于煤系地层隧道施工爆破，为防止明火引燃瓦斯，爆破时必须采用特殊的煤矿许用延时电雷管，雷管最长延期时间为130 ms，延时电雷管总共只有5段，严禁跳段使用。因此在保证掏槽爆破质量和安全的前提下，需尽可能减少掏槽孔占用的雷管段数，保障后续辅助眼、周边眼和底板眼拥有一定的延期时间。而在延时雷管段数少的情况下，斜眼掏槽技术是有效且被广泛应用的方法[6-8]；岩巷二阶二段掏槽技术也具有比较好的适用性[9-10]；楔直复合型掏槽技术(即楔形掏槽孔结合中心装药孔的掏槽形式，中心装药孔起爆后可破碎掏槽底部残余岩石并将其抛掷)较为成熟，但一般施工中难以达到精密的钻孔要求，且第一阶掏槽孔所受夹制作用大，易导致爆破效果不理想，致使后续炮眼爆破更为困难[11-13]。目……