一种用于隧道的二氧化碳爆破方法技术领域本发明涉及爆破施工方法，更具体地，本发明涉及一种用于隧道的二氧化碳爆破方法。背景技术目前，随着我国交通基础设施的大力发展，隧道工程数量不断增加，传统的隧道施工方法工序较为复杂，开挖爆破主要采用诈药，在爆破过程中会产生大量的粉尘和有害气体，且会对洞周围岩造成较大的扰动，降低了围岩的自稳能力，且传统的钻爆法在施工过程中主要依靠人工，施工速度较慢，危险性较大，洞内管理难度较大。

高压气体爆破是一种无诈药爆破，二十世纪年代初，美国等一些发达国家开始研究这种物理爆破法，利用压缩机等机械设备或通过物理变化(例如液态变为气态)来产生高压气体，在煤、岩体中安装高压气体爆破管，通过手动和电动操作机构，使爆破管内的高压气体瞬间释放，以对周围介质膨胀做功而破碎之。爆破原理为将液态二氧化碳充入爆破管内，再将爆破管装入钻孔中，接通电源，电极加热元件将液态二氧化碳加热，变成气态二氧化碳，使爆破管内气体压力升高。当气体压力大于爆破管末端切变盘的抗剪应力时，高压气体通过爆破管末端的气门快速释放出来，为被爆物提供气动力和推力，将介质胀开崩。当前，二氧化碳爆破技术虽已在矿山应用，但其成熟度不足，仍处在不断成长和发展阶段。

现有的二氧化碳爆破管的爆破力及爆破效果欠缺，且爆破过程中存在地震波、污染等现象，且爆破时间较长，也会影响对隧道爆破后形成的壁面的光滑性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种用于隧道的二氧化碳爆破方法，包括以下步骤：设置爆破孔；在爆破孔中安装二氧化碳致裂器；汽爆；所述二氧化碳致裂器中装有液态二氧化碳和加热粉。

作为本发明一种优选的技术方案，所述爆破孔包括周边孔、辅助孔和掏槽孔，所述周边孔设置在爆破区域边缘，所述掏槽孔设置在爆破区域内部，所述辅助孔位于周边孔和掏槽孔之间。作为本发明一种优选的技术方案，所述爆破孔的孔径为～cm。作为本发明一种优选的技术方案，所述爆破孔的深度为～m。

为本发明一种优选的技术方案，所述掏槽孔包括中掏槽孔、内掏槽孔和外掏槽孔，所述中掏槽孔位于爆破区域中心线，所述外掏槽孔位于内掏槽孔的外侧，且所述内掏槽孔位于矩形一的四个顶角上，所述外掏槽孔包括外掏槽孔一和外掏槽孔二，所述外掏槽孔一位于矩形二的四个顶角上，所述外掏槽孔二位于矩形二相互平行的两条边的中点处，所述矩形一和矩形二的中心重合，并位于爆破区域中心线上。

作为本发明一种优选的技术方案，所述周边孔、内掏槽孔、中掏槽孔、外掏槽孔一和外掏槽孔二与水平面平行。

作为本发明一种优选的技术方案，所述掏槽孔还包括侧掏槽孔，所述侧掏槽孔对称设置在外掏槽孔所在矩形的相互平行的两条边上，所述侧掏槽孔和水平面的夹角小于度。

作为本发明一种优选的技术方案，所述周边孔包括交替分布的做功孔和泄能孔，所述泄能孔中不安装二氧化碳致裂器。

作为本发明一种优选的技术方案，所述汽爆中，首先汽爆掏槽孔，接着汽爆辅助孔，最后汽爆周边眼。

本发明第二个方面提供了一种如上所述的用于隧道的二氧化碳爆破方法的应用，应用在隧道的爆破。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：申请人发现，通过采用二氧化碳爆破，且控制二氧化碳致裂器中液态二氧化碳和加热粉的用量和成分，并控制爆破孔的分布，可实现岩石破壁，进行爆破时地震波很小，且无塌方，可实现定向爆破、无污染，可短时间内实现爆破，且对隧道爆破形成的壁面光滑。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“至”时，所描述的范围应被解释为包括范围“至”、“至”、“至”、“至和至”、“至和”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。

本发明第一个方面提供了一种用于隧道的二氧化碳爆破方法，包括以下步骤：

设置爆破孔；在爆破孔中安装二氧化碳致裂器；汽爆。爆破孔在一种实施方式中，本发明所述爆破孔包括周边孔、辅助孔和掏槽孔，所述周边孔设置在爆破区域边缘，所述掏槽孔设置在爆破区域内部，所述辅助孔位于周边孔和掏槽孔之间。

优选地，本发明所述爆破孔的孔径为～cm，所述爆破孔的深度为～m。申请人发现，对于不同硬度的岩石，合理选择不同爆破孔的孔径，以及合适的二氧化碳致裂器的外径，进行隧道爆破时，具有好的爆破效果。本发明所述“岩石”可根据GB-岩土工程勘察规范，依据坚硬程度进行分类，其中饱和单轴抗压强度frMPa是坚硬岩，≥fr是较硬岩、≥fr是较软岩，≥fr是软岩，≥fr是极软岩。

更优选地，本发明所述爆破区域为圆柱形；进一步地，本发明所述周边孔位于圆周且等距分布，所述圆周的中心位于爆破区域的中心线上；进一步地，本发明所述辅助孔围绕爆破区域中心线呈圆周分布。本发明所述辅助孔位于周边孔和掏槽孔之间，呈圆周分布，根据爆破面积的大小，辅助孔可分布在一个圆周上，也可分布在多个圆周上，同一圆周上辅助孔的距离相同，其中辅助孔所在圆周个数以及辅助孔的个数根据中掏槽孔和周边孔的距离和爆破面积来确定，相邻圆周之间的距离为～.m。且申请人发现，当圆周之间距离小于m时，爆破效果较差。进一步优选地，本发明所述周边孔包括交替分布的做功孔和泄能孔，所述泄能孔中不安装二氧化碳致裂器。

申请人发现，当周边孔设置交替分布的做功孔和泄能孔，且在泄能孔中不安装二氧化碳致裂器，即不做功时，即使周边孔一个做功、一个不做功交替排列时，有利于包括爆破后岩壁边界光滑。更进一步优选地，本发明所述掏槽孔包括中掏槽孔、内掏槽孔和外掏槽孔，所述中掏槽孔位于爆破区域中心线，所述外掏槽孔位于内掏槽孔的外侧，且所述内掏槽孔位于矩形一的四个顶角上，所述外掏槽孔包括外掏槽孔一和外掏槽孔二，所述外掏槽孔一位于矩形二的四个顶角上，所述外掏槽孔二位于矩形二相互平行的两条边的中点处，所述矩形一和矩形二的中心重合，并位于爆破区域中心线上。

在一种优选的实施方式中，本发明所述掏槽孔还包括侧掏槽孔，所述侧掏槽孔对称设置在外掏槽孔所在矩形的相互平行的两条边上。

在一种更优选的实施方式中，本发明所述侧掏槽孔所在边和外掏槽孔二相同。在一种进一步优选的实施方式中，本发明所述周边孔、内掏槽孔、中掏槽孔、外掏槽孔一和外掏槽孔二与水平面平行，所述侧掏槽孔和水平面的夹角小于度；进一步地，本发明所述侧掏槽孔和水平面的夹角为.度。