介绍： 隧道与地下工程掘进的施工方法主要有两种，即综合机械化施工法和钻眼爆破法。综合机械化施工方法具有安全、作业连续、均匀、自动化程度高等优点，但由于机械设备重量大、刃具寿命短、使用范围小、成本高等限制，目前在我国的岩石隧道和井巷掘进中很少使用。钻眼爆破法虽然具有工序不连续、作业配套设备多、组织管理复杂等缺点，但目前它是岩石隧道和井巷工程施工的基本方法，而且在中坚硬岩石中是一种经济合理的方法。 掘进爆破技术在很大程度上依赖于爆破技术和凿岩设备的进展。从经济、安全和环境方面出发，要求掘进爆破能够保持准确的断面、改善炸药使用的安全性、提高炮眼利用率和在不同地质条件下的适应性。掘进爆破技术的发展主要体现是在掏槽爆破技术、全断面微差爆破技术、周边控制爆破技术等方面。在掘进爆破机械化施工方面，1950年代采用手持凿岩机钻眼，全断面分次装药爆破，人工装岩，人力推矿车出碴；1960年代采用气腿式凿岩机湿式钻眼，斜眼浅孔爆破，斗式装岩机装岩，电力绞车调车出碴；1970年代开始研制高效掘进设备、全断面微差爆破和中深孔光面爆破技术，使掘进爆破技术接近国际先进水平；1980年代初引进消化了一批技术水平较高的掘进设备，采用凿岩台车钻眼实现中深孔光面爆破，高效的立爪式、蟹爪式或耙斗式装载机装岩，大型转载设备出碴，形成比较完善的钻、装、运机械化作业线，在施工机械化程度上达到当时国际先进水平。进入20世纪90年代，在光面爆破的基础上研发了中深孔周边定向断裂控制爆破技术，但因大型凿岩台车的高故障率和维修保养的高成本等原因，掘进机械化配套技术未能得到广泛推广，目前钻眼爆破作业仍以人工为主。因此，钻、爆、装、运的机械化与一体化仍是今后掘进爆破发展的主要趋势。 1 掏槽爆破 钻眼爆破在掘进循环作业中是一个先行和主要的工序，其它后续工序都要围绕它来安排，爆破的质量和效果都将影响装岩、支护的效果和质量，也直接关系到掘进施工的安全。爆破后要求能够保持准确的断面、尽可能不损坏围岩、且岩石块度和爆堆有利于装载。为此，需在工作面上合理布置一定数量的炮眼，采用合理的爆破参数和起爆顺序等。 按用途不同，掘进工作面的炮眼可分为三种，如图6.1所示。 (1)掏槽眼。用于爆出新的自由面，为其它后爆炮眼创造有利的爆破条件。 (2)崩落眼。又称掘进眼，崩落眼是在掏槽眼和周边眼间的大量平行或大致平行的炮眼，有时还包含几个辅助眼用来进一步扩大掏槽眼爆破形成的槽腔，是破碎岩石的主要炮眼。崩落眼利用掏槽眼爆破后创造的平行于炮眼的自由面，爆破条件大大改善，故能在该自由面方向上形成较大体积的破碎漏斗。 (3)周边眼。周边眼又称轮廓眼，主要用途是使爆破后的掘进断面、形状和方向符合设计要求。周边眼包括顶眼、帮眼和底眼，都要向外侧倾斜一个角度，一般为3°~5°，使孔底超出开挖线，以便下循环为钻眼设备提供操作空间。 炮眼的爆破顺序一般是掏槽眼先响，辅助眼、崩落眼次之，周边眼最后响。周边眼的爆破次序一般为顶眼、帮眼、底眼。有时为避免拉底现象，底眼间距应适当减小，药量要适当加大，可同时起到“翻碴”作用。 掘进爆破与一般的台阶爆破不同，它只有一个可供岩石移动的自由面，所以爆破岩石所受的夹制作用更大，这就要求必须开创一个可供岩石破碎并能使它从岩体中抛出的移动空间，即第二自由面，这通常通过掏槽爆破来获取。掏槽爆破是在掘进过程中，首先在工作面上钻少量炮眼，装药起爆后，形成一个适当的空腔，作为新的临空面，使周围其余部分的岩石都顺序向这个空腔方向崩落，以获得较好的爆破效果。爆破形成的空腔，通常称为掏槽。掏槽眼爆破时，由于只有一个自由面，破碎岩石的条件非常困难，而掏槽的好坏又直接影响了其它炮眼的爆破效果，它是掘进爆破的关键。因此，必须合理选择掏槽形式和装药量，使岩石完全破碎形成槽腔和达到较高的槽眼利用率。 掏槽眼应根据掘进岩体的条件和断面大小进行布置，通常布置在断面中央偏下，并尽量选择有弱面的地方。掏槽爆破炮眼布置有许多不同的形式，归纳起来可分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽。
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