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序論:在您撰寫預裂爆破技術論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:預裂爆破;爆破參數;爆破施工
Abstract: this paper an open pit mining examples, the presplit blasting design and construction site, the parameters selection and blasting construction are analyzed in detail, which has practicability and useful. The method in the use of open mining, the effect is obvious, economic value is better, worth popularization and application.
Keywords: presplit blasting; Blasting parameters; Blasting construction
中圖分類號:O741+.2文獻標識碼:A 文章編號:
1概況
某露天礦是全國大型黑色冶金礦山之一,礦區南北長5.5公里,東西寬0.4~1公里,面積為4.6平方公里, 總占地面 積為13.15平方公里。屬前震旦紀鞍山式沉積變質鐵礦床,由黑背溝區、鐵山區和黃柏峪區構成,其中以鐵山區為最大。礦體由太古界安山群含鐵石英巖中的3個鐵層組成,屬于單斜構造。鐵礦層走向西北,傾向南西,傾角40度~55度。地表露出 全長3400米,工業礦段總長2900米。3個鐵礦層的平均厚度為40. 18 米,其中以第三層為最大,儲量占全區的82.6%。 礦石品位:磁鐵貧礦石鐵量 31.82%,磁鐵富礦石鐵量50%。該礦生產的鐵礦石低磷、低硫, 有害元素 極低,是冶煉鑄造生鐵、球墨鑄鐵的最好原料。 南芬露天鐵礦累計探明儲量為12.91億噸,到1985年末,保有儲量為 11.1億噸,其中工業礦量8.4億噸,遠景礦量2.74億噸。礦床距地表較淺, 構造簡單,適合于露天開采。該礦裝備有120噸、170噸電動輪汽車,7.6立方米、11.5立方米電鏟和45R、60R牙輪鉆等先進設備。 年剝離量為2823萬噸,采礦石797.8萬噸,是目前我國單體礦山年產量最高的礦山。
2爆破參數選擇
2. 1鉆孔參數
預裂孔使用XHR351鉆機施工,孔徑為100mm。主爆孔使用Φ200 mm牙輪鉆孔施工。據現場施工數據的歸納總結,該露天礦露天臺階開采中,設計預裂孔孔距一般為1 m,主爆區孔間距為3~3. 5 m,主爆孔的排間距為3 m,這些參數在爆破施工中取得理想的爆破效果。按邊坡設計坡比測算預裂孔鉆孔深度和傾角,其實際值根據現場爆破施工合理性確定。
2. 2裝藥參數
預裂爆破的線裝藥密度經驗公式都是根據大量的現場爆破數據進行數學歸納推演出來的,可有效的指導預裂爆破前的試驗工作。但對一個具體的礦山而言,由于巖石特性、地質構造方面存在著差異,經驗公式無疑有它的局限性,另外,影響爆破質量的因素很多,經驗公式只是相對而言的。
針對該礦的巖石特性,應用6個經驗公式計算線裝藥密度,并分別與現場實際數據進行了對比。對比結果表明,經驗公式線=0.36n0.6n0.2[σ壓]0. 6用于堅硬巖石的預裂爆破線裝藥密度核算,其誤差相對較小,且它不隨巖石硬度增大而呈線性增加,因此,某露天礦臺階式露天開采預裂爆破主要是參考該經驗公式計算藥量,再結合現場施工情況對爆破參數進行修正。其預裂爆破設計見圖1。
圖1某露天礦預裂爆破爆孔布置
使用32 mm藥卷,預裂孔徑D為10,n取值為0. 32,由上述公式計算出預裂孔的線裝藥密度為320~410 g/m,以二級巖石乳化炸藥為準,其他炸藥用能量系數換算。
3爆破施工
3. 1預裂孔施工
(1)測量放樣。測量放樣是根據邊坡設計的坡比確定鉆孔的開口位置。由于設計高程和實際開口位置的高程不一定相符,必須根據開口高程和鉆孔角度確定開口位置。
(2)鉆孔角度控制。預裂孔鉆孔的傾角和方位角影響預裂爆破的超深,直接影響預裂爆破的效果。
(3)預裂孔裝藥。按照設計線裝藥密度,間斷將Φ32×200二級巖石乳化炸藥和導爆索一起綁在長竹片上裝入孔內。預裂爆破裝藥只須堵塞孔口段。預裂孔孔口堵塞長0. 8~1. 1 m,預裂孔底部1m范圍內加藥量2. 5倍,頂部1 m范圍內藥量減半。預裂孔裝藥結構如圖2所示。
圖2預裂孔裝藥結構示意
3. 2主爆孔施工
主爆孔孔底距壁面過小,爆破會對終采邊坡造成破壞,過大會留下巖坎,須二次處理,經過多次試驗,確定主爆孔距預裂壁面2. 5~3 m。
(1)孔距和排距。通過試驗,確定露天礦臺階式開采中孔距3. 5 m,排距為3. 0~3. 5 m。
(2)孔的深度。為確保下一臺階的完整和下一平臺終采邊坡的預裂鉆孔施工,又必須盡量少留巖坎,主爆孔的深度只鉆到下一梯段高程,不超深。其傾角確定原則為:預裂孔與其相鄰的那一排主爆孔的孔口水平距離至少保有3 m,孔底水平距離至少保有2. 5 m。主爆孔排與排之間的鉆孔傾角可不完全相同。
(3)主爆孔的裝藥。采用不耦合裝藥,Φ200的孔徑裝Φ120乳化藥卷,不耦合系數為1. 67,單耗一般取值0. 35~0. 45 kg/m3,孔網參數根據現場爆破施工經驗和爆破效果進行調整。
3. 3爆破網絡
孔內用雙導爆索起爆,孔間用導爆索搭接,單響藥量小于150 kg,主爆孔內用MS10段非電雷管引爆,整個爆破網絡用MS1、MS2、MS3、MS4、MS5、MS6等等聯接。其網絡如圖3所示。
圖3爆破起爆網絡示意
4應用效果
近幾年來,預裂爆破技術在某露天礦臺階式開采中的應用取得了較為理想的效果:
(1)應用預裂爆破雖增加預裂孔穿孔工作量,但保證預留邊坡一次成型,同時減少臨近主爆孔的穿孔工作量,總的穿孔工作量增加不大,另外減少了邊坡二次處理工作量及費用;
(2)保留邊坡半孔率最高達97%,最底也能達到89%,超欠挖控制在±15 cm左右,最終邊坡達到一次成型;
(3)爆破效果良好,減少了挖裝機械的油耗和備件磨損,直接經濟效益較為可觀;
(4)減少了預留邊坡受炸藥猛度的影響,增強了邊坡的安全穩定性,有效降低露天礦山臺階下降后高邊坡潛在的安全隱患。
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關鍵詞:預裂爆破,提高可放性,提高回收率
∏型鋼梁放頂煤采煤方法是近十幾年來在全國逐步應用的一種采煤新工藝,它具有高產高效等優點,受到越來越多的煤礦企業的重視。但在生產過程中,仍有許多礦井沒能達到預期效果。遇到的最突出的問題有瓦斯、煤塵、自然發火及頂煤回收率低等問題。其中,頂煤回收率低是大多數礦井普遍存在的問題。在煤體強度大、節理裂隙不發育、含有較厚夾矸層、韌性較大的褐煤、已經卸壓的下分層等情況下,頂煤冒放性不好,容易造成頂煤滯后冒落和產生大塊。使工作面單產大大降低,造成投入多、產出少的不合理的局面。
1.深孔控制預裂爆破技術
深孔控制預裂爆破是在工作面頂板輔助巷道或工作面上下順槽向頂煤打鉆孔,鉆孔布置可根據頂煤厚度設計成單排或雙排;孔間距根據煤層硬度適當調整,一般在5~10米之間;排距一般在2~5米之間。每一排中的鉆孔為平行布置,爆破孔和控制孔間隔布置;爆破孔直徑選擇50~75mm,控制孔直徑選擇90~150 mm比較合理。裝藥采用裝藥器進行連續裝藥,采用合理的裝藥結構,以保證安全起爆并取得良好的預裂效果。
2.深孔控制預裂爆破效果考察
深孔控制預裂爆破提高∏型鋼梁放頂煤工作面頂煤回收率試驗是在我礦二水平四石門22層工作面回風巷一側進行的??疾斓闹笜擞?ldquo;頂煤運移量”、“頂煤破碎塊度”、“工作面回采率”。
2.1頂煤運移量考察分析
考察頂煤運移量是采用“深基點”法進行的。在“未爆破區段”和“爆破區段”分別安設3個基點,基點位置分別距底板5米、7米、11米。其中5米和7米兩個基點在頂煤中,11米基點位于頂板中。觀測的運移情況見表1。
表1頂煤綜合運移量觀測數據表
關鍵詞:預裂爆破;高邊坡;爆破震動;穩定
Abstract: through the engineering practice in high side slope excavation of pre split blasting Wangkuai reservoir, from construction technology, the blasting parameters, blasting effect aspects of the pre-splitting blasting technology to ensure the stability of slope, the excavation of high slope in as far as possible to reduce the damage of blasting vibration on the slope of the role, to ensure the smooth and slope stability keep the slope.
Keywords: presplitting blasting; high slope;blasting vibration; stability;
中圖分類號:TB41文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
1 引言
露天深孔爆破由于施工進度快,一次爆破工程量大,施工成本低而在石方開挖工程中得到了廣泛應用,近年來隨著水利水電建設步伐的加快,露天深孔爆破在石方開挖中的應用也越來越廣,但如何保證開挖邊坡的穩定、如何減少露天深孔爆破對邊坡穩定的危害,是爆破施工必須要面對的課題。本文根據爆破施工的理論和實踐經驗,結合邊坡穩定,論證了預裂爆破技術在高邊坡開挖中的作用。
2 工程概況
王快水庫溢洪道石方擴挖96.2萬m3,最大開挖深度75m ,每10m預留1.5m寬馬道,爆破施工工期18個月,工程量大,施工強度高。但溢洪道邊坡下游段表層為全風化花崗片麻巖外,下部呈弱風化,巖石節理、裂隙、斷層及軟弱結構面發育,巖層和斷層的走向對邊坡穩定極為不利。
3 高邊坡預裂爆破設計與施工
3.1 預裂爆破概述
炸藥在炮孔內爆炸時,產生強大的沖擊波和高壓氣體并猛烈沖擊炮孔四周的巖體,使得周圍的巖體破碎或開裂,為了使爆破開挖的邊界盡量與設計的輪廓線相符合,不出現超挖和欠挖現象,同時也使開挖邊界上的巖體能盡量保持完整無損,保持其強度和穩定性,降低爆破震動的危害范圍和破壞程度,在爆破施工中,常采用預裂爆破的方法保護邊坡,有的還在主炮孔和預裂孔之間布設緩沖孔。
所謂預裂爆破就是沿開挖邊線布置密集炮孔,采取不耦合裝藥或裝填低威力炸藥,在主爆區爆破之前,預先沿著設計輪廓線爆破出一條具有一定寬度的裂縫,以減弱主爆破對保留巖體的破壞并形成平整輪廓面的爆破作業。進行預裂爆破時,為使巖體開裂而又不致使巖壁遭受破壞,希望爆炸沖擊波作用于孔壁上的徑向壓力要低于巖體的極限抗壓強度,而由此派生的切向拉應力則要超過巖體的抗拉強度,而巖石的抗拉強度比抗壓強度要低得多,這就為實施預裂爆破提供了有利條件。實踐表明,預裂爆破具有明顯的降震作用,是減小露天深孔爆破對邊坡穩定性影響的最有效措施之一。
3.2 預裂爆破參數設計
3.2.1鉆孔孔徑
預裂爆破的鉆孔直徑與臺階高度有關,一般3~5m的臺階,可選擇40~50mm的孔徑;6~15m的臺階,可選擇70~100mm的孔徑;15~30m的臺階,可選擇100~150mm的孔徑;超過30m的臺階,可根據具體鉆孔設備采用大孔徑預裂孔。鉆孔直徑與臺階高度基本成正比關系,即臺階越高,孔徑越大,但過大的孔徑是不經濟的。通過大量的工程實踐總結和分析,有如下經驗公式:D=30+4H
式中:D為鉆孔直徑(mm);H為臺階高度(m)。
施工中所選鉆孔直徑與計算值越接近,經濟性越佳,技術性越合理。本工程根據上式、臺階高度及現有設備選用的孔徑為90mm。
3.2.2 鉆孔間距
鉆孔間距與鉆孔直徑的比值稱為孔徑比E,E值是一個重要的技術經濟指標,它的大小決定了鉆孔數量和預裂爆破的質量。從施工經濟指標出發,E值取大一些好,E值越大鉆孔數越少;從技術質量指標出發,E值小一些好。E值取的大一些,鉆孔雖然少了,但邊坡坡面質量和平整度降低了。爆破理論證明,分散裝藥遠比集中裝藥爆破對邊坡的破壞小,E值小時,炮孔數多,藥量相對分散,預裂爆破形成的坡面質量和平整度好。一般E值在8~12之間選取,巖石堅硬,完整性好,E值可取大一些;巖石風化,節理裂隙發育,E值應取小一些。本工程E值取10,即鉆孔間距a為90cm。
3.2.3 鉆孔深度
炮孔深度根據臺階高度及設計坡比加超深確定,本工程臺階高度H為10m,設計坡比為1:0.3,超深取0.3m。則孔深為:
L=(H+h)/sina=(10+0.3)/sin74°=10.75m
式中:L為孔深,H為臺階高度,h為超深。
3.2.4 預裂孔與緩沖孔排距
為獲得良好的開挖邊坡,在緊鄰預裂孔外側布置一排緩沖孔,采用不耦合裝藥結構,爆破時在主爆孔后隔一定時間間隔起爆,以減輕爆破時對預留邊坡的沖擊作用,達到保護邊坡的目的。預裂孔與緩沖孔之間的距離一般為正常炮孔的一半,主要是控制空地距離不得大于1.5~2.5m,本工程取排距為1.8m。
3.2.5 炸藥
炸藥采用2#巖石硝銨炸藥,若孔內有積水,則采用乳化炸藥,藥卷直徑32mm。
3.2.6 不耦合系數
經工程實踐證明,不耦合系數η=D/D0(D為炮孔直徑;D0為藥卷直徑)在滿足η=2~5時,才能形成質量良好的預裂縫。當D>100mm時,η取3~5;當D<100mm時,η取2~3。本工程采用藥卷直徑為32mm,不耦合系數η=90/32=2.8。
3.2.7 裝藥結構與線裝藥密度
預裂爆破既要保證預裂縫的貫通,又要保護炮孔孔壁不受破壞,盡可能提高半孔率,達到坡面平整,邊坡穩定要求。在裝藥結構上盡可能使藥卷和炸藥能量得到均勻分布。采用不耦合裝藥結構。按照設計的藥卷直徑、數量和間隔距離連同單根導爆索一起綁扎在竹片上,構成藥串,然后將加工好的炸藥串送入炮孔內,使竹片貼在保留邊坡側。
預裂孔的線裝藥密度一般為0.1~1.5kg/m,由于孔底巖石夾制作用,為確保裂縫貫通到孔底,在孔底1~2m范圍內增加2~3倍藥量。本工程采用武漢水利水電學院經驗公式計算。
q線=0.127*[σ壓]0.5*[a]0.84*[D/2]0.24
式中:q線為線裝藥密度(kg/m);σ壓為巖石的極限抗壓強度(MPa),根據地質資料70 MPa;a為炮孔間距(m);D為炮孔直徑(m)。經計算本工程線裝藥密度q線為0.46kg/m。
3.2.8 堵塞
孔口堵塞時,先用炸藥的包裝袋或草把團成一團送入炮孔,并于炸藥最上端接觸,然后用略微潮濕的粘土分段夯實堵塞。堵塞長度為1.5m。
3.2.9 起爆網絡
起爆網絡采用導爆索起爆網絡,用1根主導爆索將各預裂孔的導爆索串聯起來,然后在主導爆索上綁扎2發非電毫秒導爆雷管實現微差間隔起爆。邊坡預裂孔應先于其它炮孔75ms以上起爆,以便首先形成連續貫通的預裂縫,以阻隔后續爆破時對保留邊坡的擾動破壞。
當預裂爆破規模較大時,為減輕預裂爆破過程中對保留巖體的影響,可分段進行微差爆破,每段之間連接2發2段非電毫秒導爆雷管起爆。
3.3 爆破效果
石渣清理后,經過現場察看,邊坡超欠挖基本控制在15cm之內,平整度符合規范要求,坡面巖石無擾動現象,預裂炮孔半孔率在80%以上。說明以上爆破參數是比較合適的,保證了邊坡的穩定。
4 預裂爆破施工中應注意事項
(1)鉆孔時應經常檢查鉆孔的傾角和方位角,鉆孔偏斜誤差應控制在1°之內,確保預裂孔在同一個平面上。
(2)為了克服炮孔底部巖石的夾制作用,炮孔底部應適當增加裝藥量,當孔深為3~5m時,線裝藥密度增大為2~3倍;孔深超過10m時,線裝藥密度增大為3~5倍;底部增加藥量的范圍為孔底起約0.5~1.5m。
(3)預裂孔在同一平面時,宜采用導爆索連接并同時起爆。
(4)預裂爆破分段起爆長度不宜小于10m,這是因為長度過短,會使預裂線兩端所受夾制作用過大,影響預裂爆破效果。
(5)預裂炮孔和主炮孔之間應布置一排緩沖孔,以減少預裂線附近大塊石集中現象,保證爆破效果。
5預裂爆破的特點
(1)預裂邊坡平整,穩定性好,利于施工期及水庫運行后永久邊坡安全。
(2)開挖時不用預留保護層,預裂縫之外都可以采用深孔爆破,簡化了施工程序,加快了施工進度。
(3)所形成的預裂縫能有效削減爆破應力波對永久邊坡的危害。
(4)減少了邊坡整修工程量和超欠挖現象,節省了混凝土的回填工作量。
(5)減少了巖基固結灌漿處理工程量。
6結語
邊坡的穩定性既受地質地形條件、氣候條件的影響,又受爆破方法、爆破技術的制約,所以,在爆破施工中如何保護邊坡穩定是一個較為關鍵的問題。本工程采用預裂爆破技術取得了較好的效果,可以說預裂爆破技術是解決高邊坡開挖穩定問題的有力措施之一。
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【關鍵詞】爆破;爆破施工;應用
中圖分類號:O643文獻標識碼: A
在我國是很少見到水電站高邊坡開挖技術的。本論文主要全面的闡述了某水電站工程高邊坡的開挖技術,這也是開挖技術在我國又一成功的例子。這也在另一個方面揭示了我國高邊坡開挖技術在逐漸走向成熟。
1.石方預裂爆破施工相關概述與發展歷程
1.1石方預裂爆破的施工相關技術原理
在挖石方的時候,我們要在爆破前,要先沿著設計的邊界線描出條一定寬度的裂縫。這條裂縫可以緩沖其中爆破對巖石的破壞,從而獲得比較規整的外觀。這種爆破技術稱為欲裂爆破。欲裂爆破不僅在垂直開挖上,而且在傾斜開挖上,都得到了廣泛的應用。即使是在規則的曲面以及水平面上,我們也可以采取欲裂爆破的方式。
1.2國內針對石方預裂爆破的施工技術要求
(1)欲裂縫要連通,而且在地表需要一定的開裂寬度。巖石如果是中等硬度的話,縫寬度要大于1.0cm。巖石的縫寬度應該達到0.5cm左右。最好多做一些現場試驗,得出經驗教訓。
(2)在欲裂面開挖以后,不平整度要小于15cm。想要衡量鉆孔和爆破參數是否合理,也要參照欲裂面的不平整度。根據這個指標來調整合理的數值。
(3)對于欲裂面上的炮孔痕跡來說,保留率要高于80%,而且炮孔附近的巖石不可以顯示出嚴重的爆破縫。
1.3相關技術措施要求
(1)炮孔的直徑一般為50~200mm,但是深孔常常采用大的直徑。
(2)炮孔的間距一般為400~1600mm或者600~2400mm,對于比較堅硬的巖石來說,常常取比較小的值。
(3)線裝藥密度一般在250g/m到400g/m之間。
(4)對于藥包的結構形式,一般來說,市面上是將藥卷分散的捆綁在導引索上面。對于分散的藥卷來說,相鄰間距要小于50cm,而且要小于藥卷的爆炸間距。鑒于孔底巖石的威懾力比較大,應當加固底部藥包。
(5)在裝藥的時候,深度距離孔口1m左右是不可以裝藥的,但是我們可以使用砂土將其填實。填塞的長度應該合適,如果填塞的長度太短,容易形成爆破漏斗或者因為爆破漏氣影響爆破的效果,填塞太長可能導致不能出現裂縫。
2.某水電站高邊坡開挖預裂爆破施工技術特點
某水電站位于大理白族和鳳慶縣交界的地方,是目前世界上建造最高的混凝土拱壩。該水電站工程的規模是比較大的,因此也是云南的標志性工程。建造在地震比較強的區域。無論是大跨度下的洞室群,還是大容量的水輪發電機,它的技術都領先于世界。
該水電站的區位山高谷深,兩岸的谷坡也呈現陡峭的走勢,該地形的地質條件十分惡劣,邊坡的巖石也風化嚴重。它的左岸壩肩邊坡開挖工程是1600m左右,大壩的基礎高程也在1000m左右,該水電站的高部位質量技術指標要求比較高。該水電站的高邊坡開挖部分,常常出玄武花崗巖,泥質的頁巖等等。因此,該水電站高邊坡的開挖難度大,工程量大,地形條件復雜,工程品質要求也高。所以,需要結合高邊坡開挖的特點以及地質條件,采取合適的施工技術措施,這也是保證開挖質量達到設計要求的十分關鍵的一點。
3.相關爆破參數
3.1鉆孔直徑
該水電站高邊坡開挖高度約700m左右。工程量也是十分巨大的,總的開挖量也在1600萬立方米以上。根據工程標書要求,工程要在2002年下半年開工,2010年年底第一臺機組發電。因此,要求壩基槽的開挖必須保證在2004年八月底完成,邊坡的實際開挖工期大約為三年。因此,工期的要求十分緊張,實際施工的時候,要考慮工程進度的原因,盡量采取比較大的鉆孔直徑。根據其他的工程經驗,采用351鉆機,因為其高風壓,進尺快,操作也方便,移動起來也比較靈活,適合在各種場地的條件下進行作業,因此該水電站所使用的鉆機設備全部為該類型。該種類型的鉆機采用的轉桿直接為50~80mm,配合鉆頭,實際的鉆孔直徑可以達到100mm。為了節省施工的成本和滿足施工進度,該水電站的邊坡開挖預裂孔的鉆孔直徑就采用110mm。
3.2相關優化措施以及參數調整
3.2.1爆破參數的改進和調整
爆破試驗的重點研究是對參數調整之后的爆破進行了六次試驗,主要根據巖石的特性,調整線裝藥密度以及裝藥的結構,線裝藥密度在500g/m到380g/m里面,以20為一個差值,總共選擇了五種,底部加強的藥卷分為10ф32mm連續藥卷,12ф32mm連續藥卷,6x2ф32mm連續藥卷和4x2ф32mm連續藥卷等布置,孔口部位的3m范圍內線裝藥密度都采用正常的裝藥密度的三分之二。其次就是對預裂孔距進行調整,孔距分別采用1.2m,1.1m,1.0m,0.9m四種。通過對比試驗觀察可以發現,預裂孔的線裝藥密度采用480g/m,底部6x2ф32mm的連續加強藥卷的爆破效果最好。半孔率比較高,孔底欲裂也是到位的,欲裂面沒有明顯的裂紋。但是在局部巖體脆弱的部位,例如夾層,破碎的裂隙部位和巖體的特性有著明顯的變化帶。欲裂效果顯著降低,孔痕的可見性也差,欲裂面有一定的損傷。
3.2.2優化爆破方式
(1)保留開挖的部分;
(2)采用施工欲裂技術;
(3)加強對周邊加密孔的使用。
3.2.3安全保障工作
為了使得爆破的效果更好,要對爆破裝藥的過程加以控制,我們可以做好以下方面。炮孔需要全部檢查驗收通過以后才能裝藥,裝藥之前要檢查炮孔的深度以及孔壁的質量,才能保證炮孔正常裝藥,預裂孔的裝藥要嚴格按照爆破設計的裝藥結構進行裝藥,預裂孔鉆到壩基建基面或者馬路或者邊坡面以下的時候,要從0.6m以上開始裝藥。堵塞的長度也要符合爆破規范,檢察員要跟蹤全過程,逐步進行檢查。
因為該水電站受特殊地形的影響,開挖的邊坡比較高,開挖的坡度也陡,邊坡的穩定程度受影響大,為了保證施工安全,要加強對邊坡穩定程度的監測。一般是要測定爆破對邊坡產生爆破的水平震速,垂直震速,震動頻率,震動時間的四個數值。該工程主要采取不知震動測點和布置聲波測試孔的方法來進行爆破,以此來影響觀測。聲波測試一般有兩種,一種是在欲裂線兩邊布置縫隙孔,一種是在上層坡面,按照三角形布置的原則,布置聲波測試孔。后面對比出爆破前后的波速差值,從而反映出爆破隊巖體的破壞程度。
4.結束語
針對開挖質量和開挖穩定性要求比較高的特點,在實際施工過程當中,結合爆破試驗的研究成果,在欲裂爆破當中采用合理的控制爆破技術以及優化后的爆破參數,有效保證在爆破開挖當中滿足質量和高邊坡穩定的要求。該水電站邊坡開挖的成功,標志著我國欲裂爆破技術在高邊坡石方開挖領域技術成熟的體現。
【參考文獻】
[1]王應周. 小灣水電站高邊坡開挖預裂爆破施工[J]. 水利水電施工,2008,04:6-9.
[2]閆建文. 拉西瓦水電站高邊坡開挖爆破技術研究[D].西安理工大學,2005.
關鍵詞:露天礦開采預裂爆破邊坡
預裂爆破是利用相鄰炮孔內炸藥爆轟時瞬間產生的應力和爆生高壓氣體的氣楔作用,使得巖石沿相鄰炮孔的軸線形成一條裂縫,從而在以后的開挖中形成一個平整和穩定的面。多用于邊坡開挖或其它需要保護性開挖的輪廓開挖。主要用于進出口明挖和洞內臺階豎直鉆孔爆破。鉆孔直徑d為64mm和76mm,洞內主要采用64mm的孔??咨顬?m~12m,孔底用φ50mm、柱部用φ25mm或φ35mm的炸藥,其偶合系數對64mm的孔為1.8或2.6,對76mm的孔為2.2或3.0。間距a和線裝藥密度q線均是先通過經驗公式試選試爆,然后調整為合理值,且根據不同部位和地質條件隨時進行調整。
1預裂爆破要求
1.1預裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對于中等堅硬巖石,縫寬不宜小于1.0cm;堅硬巖石縫寬應達到0.5cm左右;但在松軟巖石上縫寬達到1.0cm以上時,減振作用并未顯著提高,應多做些現場試驗,以利總結經驗。
1.2預裂面開挖后的不平整度不宜大于15cm。預裂面不平整度通常是指預裂孔所形成之預裂面的凹凸程度,它是衡量鉆孔和爆破參數合理性的重要指標,可依此驗證、調整設計數據。
1.3預裂面上的炮孔痕跡保留率應不低于80%,且炮孔附近巖石不出現嚴重的爆破裂隙。
2預裂爆破技術措施
2.1炮孔直徑一般為50~200mm,對深孔宜采圍較大的孔徑。
2.2炮孔間距宜為孔徑的8~12倍,堅硬巖石取小值。
2.3不耦合系數(炮孔直徑d與藥卷直徑d0的比值)建議取2~4,堅硬巖石取小值。
2.4線裝藥密度一般取250~400g/m。
2.5藥包結構形式,目前較多的是將藥卷分散綁扎在傳爆線上。分散藥卷的相鄰間距不宜大于50cm不大于藥卷的列爆距離??紤]到孔底的夾制作用較大,底部藥包應加強,為線裝藥密度的2~5倍。
2.6裝藥時距孔口1m左右的深度內不要裝藥,可用粗砂填塞,不必搗實。填塞段過短,容易形成漏斗,過長則不能出現裂縫。
2預裂爆破的參數選取
2.1 間距a選用的經驗公式為:
a =(6~10)d,對d=64mm的孔:a=0.4m~0.65m,對d=76mm的孔:a=0.45m~0.8m;
2.2 E、H庫圖諾夫采用:a=22dβ.K3α水. KY。式中:E為藥包直徑(米); K3α為水擠壓系數。全擠壓時(即抵抗線很大時),K3α水=0.85。在斜坡或臺階上作業,松動孔超過三排時K3α水=1.0,同樣條件下松動排數較小時, K3α水=1.1。KY為地質條件系數。沒有很明顯的層面或裂隙KY=1.0。在占優勢的裂隙組與預裂縫的夾角呈90°時,KY=0.9,角度為20°~70°時,KY=0.85,在水平巖層以及地質構造平面與裂縫相吻合時,KY=1.15。這樣計算結果a=0.4m~0.9m。 轉貼于 中國論文下載中心 studa
2.3根據蘭格弗樂斯經驗數據:d=64mm:a=0.55m~0.8m,d=76mm:a=0.6m~0.9m。通過施工調整確定為:(1)進口明挖和LDO+000~LDO+800段, a=0.5m~1.0m;(2)LDO+800~LD1+087.75和出口明挖,a=0.5m~0.7m。
2.4 根據q線選用的經驗公式為:
2.4.1武漢水利電力學院公式;q線=0.12[δ壓]0.5.[a]0.84.[d/2]0.24。對進口明挖至LDO+800段基本為正長巖或變質玄武巖:δ壓≈176.5Mpα,q線=0.43kg/m~0.77kg/m;對LDO+800至出口明挖:δ壓≈80.0Mpα,q線=0.28kg/m~0.5kg/m。3.3.2根據蘭格弗樂斯的經驗數據:對d64mm的孔q′線=0.35kg/m;對d76mm的孔q′線=0. 5kg/m。此時是納比特炸藥,對乳化炸藥需乘系數1.2,所以對d64mm孔,q線=0.35kg/m×1.2=0.42kg/m,d76mm孔q線=0.5kg/m×1.2=0.6kg/m,只不過此時的q線是指全孔的裝藥集中度。根據施工調整確定為:q線=0.25kg/m~0.8kg/m對出口取小值,進口取大值。
3應注意的事項
3.1關于預裂后在預裂面附近鉆輔助孔或爆破孔成孔率低的問題,實際施工時,在地質情況不佳的情況下,解決這一問題的措施主要是控制預裂裝藥量和堵塞段長度。
3.2關于預裂與爆破區爆破連線的問題
預裂藥包的結構形式較多地采用間隔裝藥,導爆索引爆。當預裂孔與開挖區爆破孔在一次放炮內起爆,為達到預裂效果,預裂應先響于開挖區。預裂所用的導爆索爆速為6 000~7 000 m/s,是爆破區所用傳爆管爆轟速度2 000 m/s的3倍。若預裂與爆破區相連雷管選用不當,預裂過早起爆所產生的飛石在爆破區內傳爆管傳爆之前將傳爆管砸壞,將造成爆破區啞炮。故預裂連結起爆雷管段位應早于相鄰主爆孔段位100 s左右。
3.3關于預裂孔角度變化的問題
影響預裂孔角度變化的因素除上述外,還存在一些不可避免的因素。如:鉆機沖擊器外徑大于鉆桿外徑,鉆機花架上卡瓦內徑與沖擊器外徑相符。在預裂孔角度不等于90度時,鉆機開孔沿鉆桿軸向施加壓力,分解為水平力,垂直力。在鉆頭接觸地面時,水平方向阻力小,鉆桿有向水平力方向移動的趨勢,鉆桿受卡瓦約束。因鉆桿外徑小于卡瓦內徑,在水平力作用下,鉆桿軸線偏離原來的軸線位置,使鉆桿壁向水平力方向緊靠卡瓦內壁,從而使預裂孔角度在開孔時將變緩,新卡瓦開孔角度變緩約0.5度;而磨損嚴重卡瓦的開孔角度變緩可達1.5度。由于上述原因,在調整鉆機預裂角度時,應比設計角度調陡1~2度。
4.爆破作業的主要安全規定
(1)各種爆破作業必須使用符合國家標準或行業標準的爆破器材,不準使用擅自制造的炸藥。
(2)進行爆破工作的群采礦山、礦點,必須設爆破工作負責人、爆破員和爆破器材保管員。這些職員應了解所使用的爆破器材的性能、爆破技術和有關的安全知識。
(3)凡從事爆破工作的職員,都必須經過培訓,考試合格并持有合格證。
(4)進行淺眼爆破時,應有爆破說明書。其內容包括裝藥量、裝藥結構、填塞長度、起爆方法等。
(5)爆破作業地點有以下情況之一時,禁止進行爆破作業:有冒頂或邊坡滑落危險;通路不安全或通路阻塞;進行中深孔、深孔爆破時,爆破參數或施工質量不符合設計要求;工作面有涌水危險或炮眼溫度異常;危險邊界上未設警戒;光線不足或無照明。
(6)進行爆破器材加工和爆破作業職員禁止穿化纖衣服;在大霧天、雷雨時、黃昏、夜晚,禁止進行露天爆破。
(7)裝藥時,必須遵守以下規定:
用木制炮棍;裝起爆藥包時,嚴禁投擲或沖擊;一旦起爆藥包沒裝到位,禁止拔出或硬拉起爆藥包中的導火索、導爆索、導爆管或電雷管腳線,應按處理盲炮的有關規定處理。
(8)進行填塞工作時,必須遵守以下規定:
裝藥后,必須保證填塞質量,禁止采用無填塞爆破;淺孔爆破時,一般填塞長度為孔深的1/3;禁止使用石塊和易燃材料填塞炮孔;堵塞要十分小心,不得破壞起爆線路;禁止搗固直接接觸藥包的填塞材料或用填塞材料沖擊起爆藥包。
(9)炮響完后,經過充分透風,才準進進爆破作業地點。
(10)爆破工作開始前,必須確定危險區的邊界并沒置明顯的標志。地下爆破應在有關通道上設置崗哨?;仫L巷應設路障,并掛上“爆破危險區,不準進內”的牌子。
(11)爆破前必須同時發出音響和視覺信號,使在危險區的職員能夠聽到、看到。爆破后,經檢查確認安全時,方可發出解除警戒信號。
(1 2)爆破員進進放炮地點后,應檢查有無冒頂、危石、支護破壞和盲炮現象。假如發現有這些現象,應及時處理。若不能處理時,應設立危險警戒或標志。常用的處理盲炮的方法有重新起爆法、誘炮法、打平行眼裝藥爆破法、用水沖洗法。
5. 爆破器材的儲運和治理
爆破器材庫的位置、結構和設施等的設置,要符合《爆破安全規程》的規定和要求,經主管部分的審定,并報當地公安局批準。爆破器材的治理存放、收發和運輸必須符合《爆破安全規程》的有關規定。
經過檢驗,確認失效的爆破器材或不符合國家標準或技術條件的,都應銷毀。銷毀爆破器材時,必須登記造冊并編制書面報告,報告中應說明被銷毀爆破器材的名稱、數目、銷毀原因、銷毀方法、銷毀地點和時間,并報有關部分。
6.爆破事故的預防
要預防爆破事故的發生,主要措施如下。
(1)保持爆破安全間隔 爆破時必然會產生爆破地震、空氣沖擊波、碎石飛散及有害氣體,因而危及爆區四周職員、設備、建筑物及井巷等的安全。因此,爆炸設計時必須確定爆破危害范圍并指定安全間隔。安全間隔主要包括爆破地震的安全間隔、爆破空氣沖擊波的安全間隔、個別碎石飛散的安全間隔、電力起爆的安全間隔、爆破有害氣體擴散安全間隔。
(2)精心設計,在設計之前必須做到情況明確;設計時要確定最大答應藥量,然后公道選取爆破參數,選擇公道的延發時間,作出切實可行的爆破方案;制定爆破事故預防措施;對設計文件要嚴厲審核把關。
(3)精心施工,各級職員持證上崗,組成嚴格的治理體制;根據工程特點,分別制定各種安全制度、崗位責任、關鍵技術操縱細則;按規程要求做好爆破器材檢驗;確保裝藥、堵塞、連線三個關鍵工序的施工質量;做好爆后安全檢查和處理。
(4)加強安全治理,按規程要求報治理部分審批、備案;建立、健全嚴格的指揮治理組織;建立質量保證體系,制定質量保證大綱和各工序質保程序。
關鍵詞:水利工程;施工;地下洞室;爆破;危險;控制
隨著人類社會的發展,地下工程將越來越多地應用在國民經濟基本建設各個領域,在水利水電、公路、鐵路、油庫等工程建設中,越來越多地采用了地下洞室。對于地下洞室群在開挖爆破施工中的安全、相鄰洞室及交叉洞室的施工、廠房巖壁吊車梁基礎的爆破施工工藝、以及如何實現快速光爆等,本人在幾十年的地下工程施工中,積累和探索了一定的經驗,在此與同行分享和探討。
一、水利工程地下主要洞室開挖方法概述
(1)主廠房。Ⅰ~Ⅶ層邊墻預裂、中部梯段爆破拉槽開挖、邊墻保護層開挖、支護跟進。巖錨梁部位精確測量造孔、密孔、小藥量開挖,開挖前錨桿上、下鎖口。Ⅷ~Ⅹ層通過與尾水支洞間豎井溜渣槽(井)開挖,支護跟進。配置多臂鑿巖臺車,潛孔鉆等設備,總用時30個月。
(2)主變室。從上、下二層開挖,底板預留保護層;邊墻預裂、中部梯段爆破拉槽開挖、邊墻保護層開挖、支護跟進。
(3)尾調室。上層連通洞以上部位反導井掘進至穹頂,然后由上而下擴挖至連通洞底板高程;再向下通過反井鉆機形成與底部貫通的1.4 m導井,擴挖導井至6m的溜渣井,再通過手風鉆造孔、小型反鏟扒渣自上而下擴挖形成,平均月擴挖僅5m[1]。
(4)尾閘室。通過施工支洞分二層完成巖錨梁及其以上部位開挖后,以反井鉆機形成與底部尾水支洞貫通的溜渣導井(1.4 m),再通過手風鉆造孔、人工扒渣自上而下擴挖形成。
(5)壓力管道豎井。以反井鉆進形成貫通上、下平段的溜渣導井(1.4 m),再通過手風鉆造孔,人工扒渣自上而下擴挖形成,每日平均擴挖1-1.5 m。
(6)尾水支洞、尾水隧洞。分3層開挖,邊墻預裂,左、右半幅相繼梯段爆破開挖,邊墻保護層開挖,支護跟進,平均月進百米。
(7)導流洞。通過多工作面分 3 層開挖,邊墻預裂,左、右半幅相繼梯段爆破開挖,邊墻保護層開挖,支護跟進。 配置多臂鑿巖臺車,潛孔鉆等設備。 平均月進百米。
(8)抗力體置換洞。分2層開挖,采用光面爆破,手風鉆造孔,小型反鏟、裝載機、運輸車出渣,豎井溜渣后再通過大型設備裝運渣月。進度 40~60m。
(9)泄洪洞有壓段、無壓段。分3層開挖,邊墻預裂,左、右半幅相繼梯段爆破開挖,邊墻與底板保護層開挖,支護跟進[2]。 配置多臂鑿巖臺車,潛孔鉆等大型設備,平均月進百米。
(10)泄洪洞工作閘室。通過施工支洞分 2 層完成交通洞底板以上開挖,通過正、反井作業形成與泄洪洞溝通的溜渣豎井,以潛孔鉆、反鏟進行自上而下的擴挖、扒渣、支護。早期爆破時對設備予以覆蓋保護,后期通過渣堆使設備移向泄洪洞躲炮,安全效果優異。
(11)泄洪洞龍抬頭段。通過正、反井作業形成約 70#5m)的溜渣斜井,以潛孔鉆、反鏟自上而下分層擴挖形成。
二、水利工程地下洞室爆破施工過程分析
(1)施工準備
施工準備工作包括場地平整、測量放樣,以及其它常規準備工作。由于預裂面一般就是最終的邊界開挖面,因此,預裂縫的位置必須準確,當采用垂直的預裂孔時,放樣工作沒有什么困難,只要按設計的孔位精確的測量就可以了。對于傾斜的孔,特別是預裂面呈某種曲折面的斜孔,放樣工作就要復雜得多,這是因為斜孔的孔口與孔底并不在同一個坐標位置上,而是隨該孔的傾斜度以及地面的起伏而變化。此時,采用整體樣架放樣就要方便得多。
(2)鉆孔
鉆孔的機具根據炮孔的直徑和孔深來選用,一般情況下,直徑小于50mm,深度在6m以內的孔,多采用手風鉆,孔徑在70mm以上的深孔,則要采用潛孔鉆。鉆孔時,必須嚴格控制質量,允許的偏斜度應控制在1度以內[3]。由于巖面的不平整或鉆進的方向不是垂直,往往容易引起孔口的偏離,此時,可以采用人工撬鑿或用鉆機沖擊的方法,鑿出孔口位置,經檢測無誤后,才開始鉆進。
(3)藥包加工
用于預裂爆破的藥包,最好能在鉆孔內均勻地連續分布。在實際施工中,大多須在現場加工制備,通常采用兩種方法:一是將炸藥裝填于一定直徑的硬質塑料管內連續裝藥,為了順利地引爆和傳爆,在整個管內貫穿一根導爆索。另一種是采用問隔裝藥,即按照設計的裝藥量和各段的藥量分配,將藥卷綁扎在導爆索上,形成一個斷續的炸藥串。由于每個孔的深度不一致,裝藥量也不同,因此,對于每一個孔應當分別準備各自的藥串,編上該孔的孔號,不能混淆,然后包扎好待用。
(4)裝藥、堵塞和起爆
為使炸藥爆炸時能夠獲得良好的不藕合效應,藥柱(或藥卷串)應置于炮孔的中心。為達此目的,可采用一種塑料制的膨脹聯結套將藥柱固定在炮孔中央。在我國的預裂爆破中,多半將藥卷串綁在竹片上,再插人孔中。對于垂直孔,竹片應置于保留區的一側,對于傾斜的孔,竹片應置于孔的下側面。
炸藥裝填好以后,堵塞之前先要用紙團等松軟的物質蓋在炸藥柱上,堵塞過程中,應注意使藥卷串保持在孔中央的位置上,不要因堵塞而將藥卷串推向孔邊。堵塞應密實,以防止爆炸氣體沖出,影響預裂效果。在預裂爆破中,一般都采用導爆索起爆,效果較好。也可采用電雷管或非電雷管起爆。預裂爆破最好能一次同時起爆,但當預裂規模大時,為了減輕預裂爆破過程中的振動影響,也可以分段起爆。
三、水利工程地下洞室爆破安全防護技術措施
我們要根據爆破安全規程的要求,結合本地的實際情況,制定好安全防護措施和做好安全警戒工作:
(一)參加爆破工作的人員應有公安部門頒發的爆破安全作業證,要持證上崗。
(二)爆破作業人員必須樹立安全第一的思想,嚴格按爆破安全規程規定的安全事項和要求操作。
(三)現場爆炸物品都由炸藥庫統一配送。爆炸物品的使用必須按照當地公安部門的要求,在爆炸物品到達工地后應放到指定地點存放,并由專人負責看守。領發時必須指定爆破工專人領取并做好登記,不得隨意發放。
(四)從裝藥時開始,場地四周應放出警戒,根據本工地的周圍環境,確定爆破的警戒范圍為200m,并要按照警戒位置固定專人布置哨位,在附近特別加強了警戒。參加施工的爆破人員,都佩戴明顯的標志,其他無關人員一律禁止入內。
(五)爆破裝藥、連線完成后,應由爆破指揮長按照爆破安全規程規定的起爆順序,在各警戒點到位后預警-起爆-解除警戒的信號[4]。
(六)爆破結束后,爆破人員對現場又做了進一步檢查,尤其要對爆后形成的浮石和危石認真進行排除,處理時周圍也要警戒,防止發生意外事故。組織有爆破經驗的專職隊伍進行爆破作業,關注爆破先進技術的推廣,嚴格組織和管理爆破隊伍,將大大提高我國地下洞室開挖爆破的安全生產水平。
參考文獻:
[1] 陳志剛,劉殿魁.SH波沖擊下淺埋任意形孔洞的動力分析[J].地震工程與工程振動. 2004(04)
[2] 馬宏偉.引水隧道在地震波入射時的動力響應解析解[D].北京交通大學 2013
[3] 陳志剛,劉殿魁.橢圓孔對SH波散射的遠場解[J].哈爾濱工程大學學報. 2003(03)
關鍵詞:“掏心”微差爆破;震動力;取水口結構
中圖分類號:P632文獻標識碼: A
一、引言
1、工程概況
山東液化天然氣項目取水口泵房工程場地西南側,工程內容包括取水泵房、前池、濾網間、明渠四部分,原狀地形標高為-1.0~2.0m(理論最低潮位高程),根據取水口區域的地形、地質條件,設計采用強度等級為C40F350鋼筋混凝土現澆框架結構直接座落在中風化巖石上,考慮取水口基礎較低 -7.6 ~ -6.9 m,需完成取水口基礎所在位置的爆破作業,再在取水口施工場地四周采取止水措施,形成干地施工條件。
取水泵房基礎爆破實施同時,距離取水口區域較近的液化天氣儲罐基礎正在作業,其中底層筏板結構已澆筑完成一個月,而且取水口區域距離罐區1#罐最小距離為203m,爆破裝藥時要嚴格控制齊爆藥量,確保爆破震動不會對儲罐產生不利影響。
二、施工方案選定
1、方案比選和確定
1.1、淺孔分層爆破和帷幕灌漿方案
基坑內需要干地施工條件,考慮圍堰安全和穩定采用在基坑外側拋填兩道石堤,內外堤間拋填兩米厚粘性土進行止水,粘土芯墻完成后,再進行下部巖基帷幕灌漿施工,降低巖石裂隙間透水系數,加強基坑穩定性。帷幕灌漿孔深度根據地質情況確定,原則深入中風化層2.0米,最終根據壓水試驗確定最終孔深。擬進行雙排帷幕灌漿施工??组g距為1.2m,排間距為1.0m,插空進行布孔。
淺孔爆破進行鉆孔時,應首先小范圍試爆,確定合適的鉆孔間距和裝藥量,然后在工作面上準確布置孔位,用水準儀測出每一孔位的頂面標高,根據設計底標高和確定的超深值,定出每一鉆孔的鉆孔深度,然后在鉆桿上做出標記,以保證鉆孔的底端在同一標高層上,防止因鉆孔深度不一造成的爆破后底面不平現象,確保開挖后的底面平整度。
1.2、深孔微差爆破和預裂爆破施工方案
爆破區根據地質報告為弱風化花崗巖和微風化花崗巖。爆破地區巖體結構較質密,節理、裂隙發育一般。施工場地位于海水與陸域邊緣,水位受潮汛影響較大,需根據潮水的漲落進行打孔爆破。
本工程爆破深度范圍為7.0~8.5m,分為深孔爆破和預裂爆破。爆破區域地質主要為中風化巖,局部少量微風化巖,爆破邊坡需要進行保護。炸藥選用2號巖石乳化炸藥,具有抗水性能強、爆炸性能和安全性能較好,密度0.95~1.3g/cm3。
采用塑料導爆管起爆法,毫秒微差起爆網路,由擊發器引爆導爆雷管進行起爆。預裂爆破中使用塑料導爆索,爆速不小于6000 m/s,適用于水下爆破施工。
導爆管起爆網絡選擇:
根據現場實際情況及相關經驗,深孔宜采用孔內外延期相結合的方法,即孔內采用同段高段次導爆管雷管,具體施工采用15段導爆管雷管;孔外采用2段、3段、5段、7段導爆管雷管接力傳爆。為確保傳爆可靠性,整個起爆線路為加強復式網絡聯接。為保證爆區前、后排起爆順序時還應特別注意前后排對應炮孔的起爆時差不宜相差太大。爆破設計參數:
a.孔徑:Φ=11.5cm
b.施工高度:H=5~7m
c.深孔間距:a=2.0m
d.深孔排距:b=1.5m
e.超鉆:h=1.5m
f.孔深:L=6.5~8.5m
g.單位炸藥消耗量:q=1.72/m3
h.單孔裝藥量:Q=k*q*a*b*H=36.9~48.2
k――考慮受前面各排孔的礦巖阻力作用的增加系數k=1.1
i.堵塞長度:L1=2~3m
進行石方開挖時,在主爆區爆破之前沿設計輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫,以緩沖、反射開挖爆破的振動波,控制其對保留巖體的破壞影響,使之獲得較平整的開挖輪廓,此種爆破技術為預裂爆破。
預裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對于中等堅硬巖石,縫寬不宜小于1.0cm;堅硬巖石縫寬應達到0.5cm左右;但在松軟巖石上縫寬達到1.0cm以上時,減振作用并未顯著提高。
線裝藥密度
Q線=0.367〔δ〕壓0.5(d)0.86
式中:〔δ〕壓―巖石極限抗壓強度,MPa;
根據該地區巖石可取〔δ〕壓=600kg/cm2=60MPa;
d―炮孔直徑,m;此處設計的d=115mm=0.115m;
則Q線=0.367×600.5×0.1150.86=440g/m。
實際裝藥結構,其基本原則是:
a.填塞深度,根據經驗公式L=8~15D和D=115mm,取填塞深度為0.92~1.7m,實際取值為1.5m。
b.裝藥減弱段,為了不使爆破時傷及孔口,因此對于裝藥的最上端的1m應進行減弱,大概取線性密度的一半即可;
c.裝藥正常段,其裝藥密度與計算值相當即可;
d.底部加強段,為了克服底部夾制作用,靠底部0.5m~1.5m應增加藥量,孔較深時增加的大,孔淺增加的少。
e.裝藥時距孔口1.5m的深度內不要裝藥,可用粗砂填塞,不必搗實。填塞段過短,容易形成漏斗,過長則不能出現裂縫。
1.3、方案選定
淺孔爆破由于選用小藥量爆破方法,可以減小爆破對基底的破壞,以保證應有的地基承載力,并可較好的控制開挖超深和開挖面的平整度,但是淺孔爆破一次爆破深度淺,需要多次分層爆破作業,鉆孔同時做好止水施工提供干地施工條件,如此將加大工程費用投入和延長施工時間;深孔爆破具有一次性爆破到位,施工相對簡便,爆破作業前不需要止水圍堰施工,安全可靠,但是深孔爆破裝藥量大,要一次性爆破完成,需采取可靠技術措施進行孔內和空間微差爆破,減小爆破震動力。
2、施工工藝流程
測量控制――鉆孔――清孔驗孔――裝藥――堵塞――連線――起爆――檢查處理盲炮――開挖外運土方
3、施工工藝要點及施工措施
①測量控制
根據施工圖紙選定打孔施工范圍,測量人員使用用全站儀測設布孔區域位置和巖面標高,計算臺階深度并考慮超鉆深度確定孔深。
根據炮孔排距b=1.5m和間距a=2.0m確定鉆孔平面位置,對鉆孔位置進行編號,填寫孔位信息卡,最終填寫內容包括孔號、孔口標高、設計孔深、孔底標高、實際孔深等。布點完成后,根據合理施工順序組織打孔施工,打孔過程中要加強已成孔的保護。
②鉆孔
根據每個鉆孔信息卡內容,核對孔口標高,按設計要求的孔深和順序鉆孔施工??孜缓涂咨钇畈淮笥?.1m。鉆孔完成后,要及時對孔口周邊0.5m范圍內的石屑和塊石進行清理,防止掉落鉆孔中,并用纖維袋對已合格鉆孔進行封堵。
③清孔驗孔及標識
在裝藥前進行鉆孔質量檢測,核對孔位信息卡,逐孔量測成孔深度并做好記錄,鉆孔深度符合設計要求方可裝藥施工。如深度超過設計要求,需采用砂或碎石填至要求的標高。
④裝藥
每次爆破裝藥前必須按爆破設計的要求在每個孔口處標識卡上記錄該孔裝填藥量及裝藥結構,堵塞長度、使用導爆管段別,以便于裝藥人員現場作業。裝藥時每裝一節炸藥用炮桿測量孔深,確保裝藥避免栓塞。
按爆破設計要求的藥量、密度和爆破方式進行裝藥。裝藥量偏差不大于5%(長度),裝藥時應將每孔雷管段別標識卡放在孔外,以便檢驗。
⑤堵塞
裝藥后必須保證堵塞質量,深孔或淺眼爆破,堵塞材料就地取用鉆巖產生的巖粉,堵塞要緊密,裝藥后將剩余部分炮孔全部堵塞;禁止用石塊和易燃材料堵塞炮孔;堵塞要認真小心,不得破壞起爆線路;禁止在深孔裝入起爆藥包后直接用木竹桿直接沖擊起爆藥包;.堵塞時應從底部開始逐漸向上慢慢用力搗實,確保堵塞質量。
⑥聯線
本工程爆破網絡采用非電導爆管組成的復式微差起爆網絡,采用導爆雷管引爆導爆管,傳爆至傳爆雷管、再引爆支路導炮孔內的雷管激發爆破。其中支路傳爆導爆將傳爆雷管包裹至中央,用膠布纏繞扎緊。按爆破設計的最大齊爆藥量要求進行網絡連接。各聯結點必須密封完好,爆破聯線必須由有經驗的爆破員進行操作,無關人員撤離聯線區域。
⑦檢查
網絡聯結必須嚴格按自檢、專檢和復檢三道程序進行。自檢、專檢結合在聯線過程中進行,由爆破員邊聯接邊檢查,同時設專人監督聯線工作是否符合爆破設計和技術規范要求。聯線完畢后,由本次爆破現場指揮和技術負責人進行復檢,合格后方可進入下道工序作業。對不合格的聯線必須嚴格按程序文件要求進行糾正,直至合格方可進行下道工序。
⑧起爆
爆破作業現場設立爆破領導小組,由領導小組協調各工序、各班組之間作業。在規定時間內完成爆破前的準備工作。在確認條件成熟的情況下(所有人員、設備疏散至安全距離外、炸藥車開至指定停放區),復查起爆網路由爆破總指揮通知連線員聯線,爆破信號一致通過,爆破總指揮命起爆命令。
三、實施效果
爆破區域巖石破碎充分,未發生盲炮現象,施工機械開挖容易;預裂面開挖后的不平整度不大于15cm,預裂面上的炮孔痕跡保留率不低于80%,表面清晰整齊且炮孔附近巖石不出現嚴重的爆破裂隙;通過在儲罐基礎區域設置的震動檢測儀器,對爆破過程進行全過程監測,震動速度和震動加速度均符合設計要求,震動速度為0.9 v/cm2。
結語
“掏心”爆破作業采用合理的起爆順序,充分利用爆轟波產生能量,巖石破碎效果理想,同時通過采用孔內和孔間微差爆破技術,降低一次齊爆藥量,減小對周邊建筑震動能量,縮短施工工期合理保證施工進度要求,提高施工整體效益。
參考文獻:
1、中華人民共和國國家標準《爆破安全規程》(GB6722-2003)