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隧道工程中的岩石爆破技术隧道工程是人类在地下创造通道的一项重要工程，它的建设涉及到许多技术和工艺的应用。
其中，岩石爆破技术是隧道工程中不可或缺的一环。
在本文中，我们将探讨隧道工程中的岩石爆破技术的应用和相关问题。
隧道工程中的岩石爆破技术是指通过爆炸的方式来破坏和清除掉隧道穿越的岩石层。
由于隧道工程通常需要贯穿山脉或高地，而正常的挖掘方式往往不足以应对岩石层的硬度和厚度，岩石爆破技术就成了必不可少的方法。
首先，隧道工程中的岩石爆破技术需要经过严谨的计划和设计。
工程师们需要精确计算爆破的范围和力度，以保证爆炸只会炸碎和清除掉岩石层，而不会给隧道结构带来不可修补的破坏。
他们还需要考虑到隧道周边地质环境的特点，合理预测岩石的性质和行为，以便制定出最优的爆破方案。
其次，隧道工程中的岩石爆破技术需要使用特定的爆破装置和材料。
例如，爆炸剂是岩石爆破中最常用的工具之一。
在选择爆炸剂时，工程师们会根据岩石的硬度和构造选择最合适的类型和规格。
爆炸装置也需要精确控制，以防止误爆或过度破坏。
此外，岩石爆破技术还需要使用钻孔设备和爆破器械，以完成爆破前的准备工作。
岩石爆破的实施过程通常可以分为以下几个步骤：钻孔、装药、引爆。
首先，工程师们会使用钻孔设备在岩石中开凿出一系列的钻孔洞。
钻孔的位置、深度和角度需要根据爆破设计来确定。
然后，在钻孔中装填适量的爆炸剂和引爆装置。
爆炸装置可以是电雷管、火绳或者电子引爆器等。
装填完毕后，工程师们会拉起保护网和遮护物，保护周围环境免受爆炸的冲击。
最后，引爆装置被触发，爆炸冲击波将岩石炸碎。
清理爆破后的碎石，使隧道工程得以继续进行。
然而，隧道工程中的岩石爆破技术也面临着一些挑战和问题。
首先，爆破过程中产生的震动和冲击可能会对周围环境和建筑物造成一定的影响。
因此，工程师们需要采取相应的措施来降低震动和冲击的影响。
例如，他们可以在隧道周围设置振动感应器，实时监测震动情况，并根据监测结果进行调整和改进。
矿山巷道掘进（破岩）施工技术破岩的方法有两种:钻爆法和机械破岩。
机械破岩主要适用于在煤层内开掘的巷道即煤巷,机械破岩多使用掘进机,使用掘进机掘进应遵守规程的有关规定。
开掘岩巷多用钻爆法钻爆法应达到以下要求:炮眼利用率高,炸药雷管消耗量少;断面符合设计要求,不超挖也不欠挖;对巷道围岩的破坏和振动要小;岩石块度和岩堆高度要适中,以利于提高装岩效率和钻眼与装岩平行作业。
(一)巷道断面形状与尺寸巷道断面形状主要是根据巷道的服务年限、岩层的物理力学性质、矿山压力的大小和方向、选择的支护方式和支架材料决定,以利于开掘和支护为原则。
常用的有拱形、梯形、矩形、圆形和椭圆形。
拱形、圆形和椭圆形巷道能抵抗较大的压力,应用于服务年限较长的开拓巷道;矩形断面巷道易于掘进,巷道断面容易控制,适宜提高机械化施工,多用于在煤层中掘进的侧压较小的回采巷道;梯形断面巷道掘进和支护容易,可以承受较大的侧压。
巷道断面尺寸主要依据用途、轨道的数目、运输容器或电机车的外廓尺寸、运输速度及安全间隙来确定,最后用通过该巷道的风速进行校核。
巷道净宽度主要取决于运输设备本身的宽度、人行道宽度和规定的安全间隙,无运输设备的巷道可根据通风及行人的需要来选取。
巷道高度以人员通过安全、方便为原则。
一般情况下开拓巷道不得低于2.0m准备巷道不得低于1.8m,回采巷道不得低于1.6m。
规程规定:1.巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要,并符合下列要求(1)主要运输巷和主要风巷的净高,自轨面起不得低于2m。
(2)区(括区)内的上山,下山和平巷的净高不得低薄煤层内的不得低于1.8m。
采煤工作面运输巷、回风巷及采区内的溜煤眼等的净断面或净高,由煤矿企业统一规定。
巷道断面的设计,必须按支护最大允许变形后的断面计算。
2.运输巷两侧(包括管、线、电缆)与运输设备最突出部分之间的距离,应符合下列要求：(1)新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧,从巷道道碴面起1.6m的高度内,必须0.8m(综合机械化采煤矿井为1m)以上的人行道,管道吊挂高度不得低于1.8m;巷道另一侧的宽度不得小于0.3m(综合机械化采煤矿井为0.5m)。
高效破岩钻井技术研究王清涛【摘要】目前,高效破岩技术是石油行业研究的重点,新型技术的利用,大大提高了工作效率,提高了破岩率,从而大大降低了成本.对于钻井工程而言,高效破岩有着基础性作用,它可以实现破岩效率的提高,节约时间,并且实现钻井成本的降低.本文主要研究了当前的国内外破岩技术,分析和总结了高效钻井破岩方法,统计目前新型钻井破岩方法,最后得到了在以后的钻井破岩发展趋势和方向.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】2页(P43-44)【关键词】高效;破岩;钻井技术;研究【作者】王清涛【作者单位】大庆油田责任有限公司钻探工程公司钻井二公司黑龙江 163000【正文语种】中文【中图分类】T在油气开发的过程中，钻井工程是规模最大的项目，并且它投资巨大，存在着高风险，其成本占到了整体开发成本的一半多。
破岩技术有着重要的作用，它有着核心的作用，因此，它的工作质量直接关系到钻井的效率和成本，关乎着工程的经济效益。
对于一些复杂的地形环境，往往破岩工作比较困难，这就使得在钻井工程中，钻速慢并且时间长，增加了开发的成本，当前的钻井技术为旋转钻井，这种方式在实际中有着很多的缺点和不足，难以从根本上提高钻井效率，因此，本文旨在研究新型高效的钻井技术。
1.钻井高效破岩方法(1)高压水射流破岩技术此种破岩钻井技术于上世纪中期被提出，此种技术的问世大大提高了钻井效率，因此得到了大范围的应用。
此种技术的原理主要是通过增加钻头数量，提高穿透性能，降低岩石之间的束缚，并且降低负载能力，从而在岩石表面出现了大量的裂缝，裂缝的面积大范围的扩张，渗透性能也得到了增强，从而使得岩石被破坏。
目前，采用此种技术的油气田单位仍然很多，经济效益依旧十分明显。
(2)欠平衡钻井破岩技术此种破岩钻井技术于上世纪80年代被提出，美国石油公司率先利用此技术进行钻井1000余口，取得了巨大的成功。
此种技术的原理较为简单，主要是在井筒内制造负压的情况，从而减轻钻头上的压力，而且可以使地下岩石较为容易破碎。
阐述高效破岩前沿钻井技术摘要：本文着重介绍当前一些主要的高效破岩钻井技术，分析结果表明：高压水射流破岩技术、旋冲钻井破岩技术等传统破岩技术在一定时间仍将是高效破岩钻井技术的主体，而激光钻井破岩技术、电子束破岩技术等新型高效破岩钻井技术处于探索阶段，但会逐渐成为钻井破岩技术的发展方向。
关键词：高效破岩破岩效率钻井破岩技术是油气钻井技术的核心内容，破岩效率的好坏直接决定着钻井速度和成本，更决定着钻井工程的经济效益。
而现有的旋转钻井方式在提高机械钻速的能力方面是有限的，因此研究高效破岩钻井技术势在必行。
随着现代科学技术的发展，高效破岩技术出现了一些新的发展趋势。
本文综述了高效破岩前沿钻井技术的发展，介绍了几种广泛应用的高效破岩技术以及它们的特点，并展望了高效破岩钻井技术的未来与发展趋势。
一、旋转钻井高效破岩方法1.欠平衡钻井破岩技术欠平衡钻井技术是采用井筒负压的钻井技术，是降压差提高机械钻速最有效的方法。
欠平衡钻井过程中由于钻头端面上液柱压力减小，正在被钻的岩石更易破碎；另外，低密度的循环液体有助于减少“压持效应”，使钻头继续切削新的岩石而不是重复碾压已破碎的岩石，减少了岩屑的重复破碎现象，能够有效地破碎岩石。
欠平衡钻井的这一技术优势在钻水平井和大尺寸、长井段井眼时表现得尤为突出。
2.旋冲钻井破岩技术旋冲钻井技术是在旋转钻井基础上发展起来的钻井新技术，其方法是在转盘钻进的基础上再加上１个冲击器；其原理是在旋转钻井的同时，接在钻头上端的冲击器在高压气体或钻井液的推动下，促使冲锤上下往复运动冲击钻头，在冲击动载和静压旋转联合作用下，岩石裂隙扩展，形成大体积的岩石破碎。
应用旋冲钻井技术可以减少钻挺使用和钻柱的弯曲、磨损与疲劳破坏及井下事故，提高井身质量。
冲击点密度大增加，冲击破岩产生体积破碎，两相邻点的冲击波可相互重叠，破碎区相连，从而大大提高了岩石破碎效率，消耗功率较低，产生的较大岩屑有利于地质录井。
在不增加任何设备的情况下，提高了钻深能力。
一名词解释1.岩石的硬度：产生脆性破碎时接触面上单位面积的载荷。
2.岩石的塑形系数：破碎的耗费的总功AF与弹性变形功AE的比值，用来衡量岩石塑性的大小。
3.压入强度：单位刃长上的压入系数。
4.研磨性：岩石磨损破岩工具的能力。
5.可钻性：岩石破碎的难易性，反映了岩石的井底抵抗钻头破碎的能力。
6.变形特征：岩石试件在各种载荷作用下的变形规律。
7.强度特征:岩石试件在载荷作用下开始破坏时的应力值。
8.侵入比功：破碎单位体积岩石所消耗的功。
9.层理：在垂直方向上岩石成分的变化。
10.片理：岩石沿平行的平面分裂为薄片的能力。
11.磨耗比：金刚石和一定粒度和硬度的碳化硅砂轮对磨，称出对磨后两者消耗量之比。
12.井底遮盖系数：三个牙轮各齿圈上牙齿宽度的总和与井底接触母线长度的比值。
13．井底击碎图：将三个牙轮的每个牙轮上主、副锥母线及其上的齿圈宽度并列画出来的示意图。
二简答1. 库仑剪切强度曲线特征答：（1）库仑剪切强度曲线在τ-σ平面上为直线（2）斜率为f=tanυ（3）在τ轴上的截距为c （4）抗剪强度=内聚力+内摩擦力（5）莫尔应力圆与强度曲线相切时，岩石发生了破坏。
2.通过定压实验法确定岩石的弹性模量答:（1）如果应力-应变曲线上由直线段，则直线段的斜率为杨氏弹性模量。
（2）如果没有直线段，取应力为一半强度极限值点的切线模量或割线模量。
3.常规三轴试验步骤答：（1）将圆柱形岩样置于一个高压容器中（2）首先用液压P使其四周处于三向均匀压缩的应力状态下（3）然后保持此压力不变，对岩样进行纵向加载，直至使其破坏，试验的过程应记录下纵向的应力和应变的曲线关系。
4.什么是巴西劈裂试验答：间接测定岩石抗拉强度的试验，将一个薄的圆盘试件沿其直径加载使之破碎，盘的破碎时从盘的中心开始并沿着加载直径向上下两方面拓展开来，从而使盘在加载点连线上呈现清晰的破裂，这是由于在垂直于加载直径的方向上分布有拉伸应力的缘故。
5.表示岩石研磨性的一般方法和观点答：1）直接利用矿山生产中的工具消耗率来表示岩石的磨蚀性 2）用岩石的坚固性同时来表示岩石的磨蚀性 3）用模拟实验来确定岩石的磨蚀性6.下部钻柱受压状态分析答a.在钻压小，直井条件下，钻柱是直的b.钻柱第一次弯曲，压力达到某一临界值，下部钻柱发生弯曲，在某个点和井壁接触；这里是第一次弯曲 c.继续加大钻压，切点逐渐下移 d.钻柱第二次弯曲，钻压增大到新的临界值，钻柱呈现第二个半波，钻柱第二次弯曲e.钻柱第三次弯曲，继续加大钻压，钻柱第三次弯曲/多次弯曲f.钻压>钻铤一次弯曲的临界钻压。
