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爆破技術人員考試設計和案例分析

網站:公文素材庫 | 時間:2019-05-28 21:36:52 | 移動端:爆破技術人員考試設計和案例分析

爆破技術人員考試設計和案例分析

巖土爆破設計

題目一:風景區(qū)山坡爆破開挖設計一、爆破方案的選定

根據題目給出工程概況,采用淺孔分層臺階爆破方式進行開挖,開挖邊線采用預裂爆破技術進行邊坡爆破。

二、爆破參數

爆破參數是爆破方案的核心?茖W確定爆破參數,是實現預期爆破效果,確保爆破安全,施工進度和節(jié)約成本,提高經濟效益的保證。在設計每個爆破參數時都必須從實際出發(fā),以地質勘探資料和爆破理論為依據。并在施工時不斷核實,使每個參數都科學合理。1、孔徑和臺階高度

孔徑主要由鉆孔設備的性能、臺階高度、巖石性質和爆破作業(yè)環(huán)境決定。對于淺孔臺階爆破,孔徑r控制在40~50mm較為理想,孔徑太小爆破后的光面效果不好,巖面表面不美觀;孔徑太大,則爆破振動和飛石的安全控制難度加大。臺階高度不超過5m時,孔徑采用小值。本工程充分考慮控制振動強度,和爆破飛石的危害,設計臺階高度為H=1500mm,孔徑采用r=40mm。2、超深h和孔深L

鉆孔深度由臺階高度和超深決定,確定超深方法有很多,有按最小抵抗線確定的,也有按孔徑大小確定的。經過多次爆破作業(yè)和實踐總結,超深大小可取臺階高度的10%~15%計算,則本工程取超深h=0.2m,鉆孔深度L=1.5+0.2=1.7m。這種方法計算簡單科學合理,實際爆破開挖的效果較好。另外在山坡角鉆孔深度不足1.7m時,則根據施工要求降低鉆孔深度。按照相關參數及單耗計算裝藥量。最小抵抗線W也可通過炮眼密集系數m來確定。光面爆破中的炮眼密集系數是指孔距a與最小抵抗線W的比值,即m=a/W一般取m=0.8~1.(3)炮眼間距a

光面、預裂爆破的實質是使炮眼之間產生貫通裂隙,以形成平整的斷裂面。因此,炮眼間距對形成貫通裂隙有著非常重要的作用。炮眼間距的大小主要取決于炸藥的性質、不耦合系數和巖石的物理力學性質。

a=(8~12)D(D>60mm)a=(9~14)D(D≤60mm)a光=mW光

式中m炮孔密集系數,一般取m=0.6~0.8(4)臺階高度H

臺階高度H與主體石方爆破臺階相同,一般情況,深孔取H≤15m,淺孔取1.5≤H3、輔助孔布置

光爆層厚度W光=(10~12)d=420~504mm,取W光=500mm,即距離周邊孔500mm開始布輔助孔。輔助孔孔距a=(1.5~2.0)W光=750~1000mm,取900mm。4、布孔數目

布孔個數,周邊孔40個,輔助孔54個,掏槽孔8個。共102個孔。

21/3

按照公式,炮孔個數N=3.3(fS),式中f為硬度系數,S為斷面面積,進行估算得到N=102孔。實際施工中可適當根據效果進行總結調整,在保證爆破效果的情況下,適當減少鉆孔數目。二、炮孔深度及總鉆孔量

周邊孔鉆孔深度l1=2.5+0.4=2.9m,傾斜85°鉆孔;輔助孔鉆孔深度l2=2.5+0.3=2.8m;掏槽孔鉆孔深度l3=2.5+0.5=3.0m。共鉆孔深度l=317.3m。三、每立方米鉆孔量

23

斷面面積S=43m,爆破開挖循環(huán)進尺2.5m,對應爆破方量V=107.5m。則立方米鉆孔量=2.95m。四、單位炸藥消耗量

掏槽孔裝藥,取線裝藥密度0.5kg/m,則裝藥量q1=1.5kg/孔,共裝藥12kg;

輔助孔裝藥,取線裝藥密度0.4kg/m,則裝藥量q2=1.12kg/孔,共裝藥60.48kg;

周邊光爆孔裝藥,取線裝藥密度0.15kg/m,則裝藥量q3=0.435kg/孔,共裝藥21.315kg。采用導爆索不耦合裝藥。全部孔共裝藥q=93.795kg。則單位體積炸藥消耗量=0.87kg/m。五、起爆網路

內部4個掏槽孔采用1段毫秒延期電雷管,另外4個掏槽孔采用2段毫秒延期電雷管。輔助孔采用3、5、7段毫秒延期電雷管,周邊光爆孔采用9段毫秒延期電雷管。全部雷管串聯用高能發(fā)爆器起爆。

主炮孔平面布置圖(其中一段)和剖面圖1和圖2所示5起爆網路

采用導爆管非電起爆系統,復式聯接,毫秒延期起爆網路。在距離建筑物較近處,為了保證最大段起爆藥量不超過計算藥量,采用逐孔起爆,隨著爆破點遠離建筑物,可逐步增加每段起爆炮孔的數目。

預裂炮孔要超前主爆炮孔,用低段雷管(1段),主爆炮孔用高段雷管(2~10段)。

由下面爆破振動校核計算的數據可知,在距離建筑物20m時,最大段起爆藥量可達8kg,所以在上述計算參數條件下,分段延期起爆,每段可以起爆2排炮孔。為了達到降振效果,實際施工時每段起爆1排炮孔,每次起爆的排數根據防護材料的多少和施工能力確定,但最多不超過10排。

圖1炮孔布置平面圖

圖2炮孔布置剖面圖

六、爆破振動校核

炸藥在巖土介質中爆炸,其釋放的一部分能量以波動形式沿地面?zhèn)鞑ィ纬闪吮频牡卣鹦,振動速度計算公式如下?/p>

1/3

VK(Q/R)

式中:R建(構)筑物距爆破點距離,m;

Q炸藥量,kg齊發(fā)爆破取總炸藥量,微差爆破或毫秒爆破取最大一段藥量。V質點振動速度,cm/s,按國家相應標準對于框架結構建筑物為V3.54.5cm/sK、與爆破地形、地質條件有關的系數和衰減指數。

參照同類工程經驗K取150,按硬巖遠區(qū)取1.7,按建(構)筑物允許振動速度,取3cm/s,則由薩道夫斯基公式可計算出在距爆破區(qū)域不同距離有需要保護建筑物時的一段最大起爆藥量計算結果見表1。

表1:不同距離所允許的最大段起爆藥量距離R(m)最大段藥量QMAX(kg)

50.13

101.0

153.4

208.0

2515.7

3027.1

3543.1

V

題目四:溝槽開挖

一、概況(爆破工程情況、環(huán)境情況、爆破要求題目已經給出)二、爆破方案

由于開挖的主體為溝槽,開挖邊線距離居民樓僅有20m,為了保證爆破不對建筑物造成破壞,主爆破體采用2臺階淺孔松動爆破法進行爆破施工,邊坡控制采用預裂爆破技術。為降低爆破振動對周圍建筑物的影響,采用毫秒分段爆破,嚴格控制單段最大起爆藥量和一次起爆藥量。采用非電起爆網路,提高起爆的可靠性和安全性。為防止飛石對周圍建筑物造成危害,必須加強防護。開挖從兩端開始向中間推進,采用橫向臺階法施工。三、爆破參數1、臺階高度H

根據爆破體的狀態(tài)、周圍環(huán)境和爆破要求,取H=2m2、主體巖石爆破參數

(1)炮孔直徑D:淺孔爆破一般選用Ф38~42mm孔直徑,本爆破選D=40mm。(2)最小抵抗線W:W=0.9m;(3)炮孔間距a:a=1m;

(4)炮孔排距b:b=W=0.9m;(5)炮孔傾角α:鉆垂直炮孔;(6)炮孔超深Δh:取Δh=0.2m;(7)炮孔深度L:L=H+Δh=2.2m;

3

(8)炸藥單耗q:根據松動爆破的要求,炸藥單耗取q=0.5kg/m;(9)單孔裝藥量Q:Q=qabH=0.5×1×0.9×2=0.9kg(10)裝藥結構:主爆炮孔采用連續(xù)裝藥結構;

(11)填塞長度L2:爆破施工采用的裝藥為Φ32mm藥卷,其長度為200mm,每卷重0.15kg,裝藥長度L1為1.2m

L2=L-L1=2.2-1.2=1m。

一般情況下孔內連續(xù)裝藥,并用巖粉、黃土密實充填。確定孔網參數及裝藥參數時,須根據地形、地質環(huán)境條件等因素,綜合考慮,反復調整,以獲得最佳效果。三、邊坡預裂爆破參數

(1)炮孔直徑D:預裂孔選D=40mm。(2)炮孔間距a:a=0.4m;

(3)炮孔傾角α:炮孔傾斜角度和溝槽的坡面一致(α≈800);(4)炮孔超深Δh:取Δh=0.3m;(5)炮孔深度L:L=H+Δh=2.3m;(5)線密度q線:取q線=0.15kg/m

(6)單孔裝藥量Q:Q=q線L=0.15×2.3=0.345kg

(7)裝藥結構:預裂炮孔采用空氣柱間隔裝藥結構,孔底裝藥0.15kg,中間裝0.12kg,距離孔口0.5m裝0.075kg;三段裝藥用導爆索串接,中間空氣柱距離相同。(8)填塞長度L2:L2=0.5m。4炮孔布置圖

由計算可知:當距離建筑物較近時采用淺孔爆破,隨著距離的增加適當增加每次最大段起爆藥量。為減小爆破震動對周圍環(huán)境的影響,主要采用以下措施:爆破時采用毫秒差延期爆破技術,對整個爆破施工進行分段爆破,從而減小爆破震動對周圍的影響。七、安全防護措施1、防振動措施

為減小爆破振動對建筑物的影響,主要采用以下措施:爆破時采用毫秒差延期爆破技術,對整個爆破施工進行分段爆破,從而減小爆破振動影響。并根據表1所計算的數據控制最大段起爆藥量,從而保證建筑物控制振動小于國家規(guī)定的3cm/sec,確保其安全。精確藥量的確定必須根據爆破振動的測試數據進行確定。具體措施

(1)采用微差起爆方式。由于距離建筑物較近,實施爆破時必須用逐排起爆方式。

(2)必要時可使用爆破地震儀進行監(jiān)控,計算出爆破地震質點震動速度的規(guī)律,用于指導爆破施工。

2、防沖擊波措施

為了減少爆破沖擊波的破壞作用,可從兩方面采取措施:一是防止產主強烈的空氣沖擊波。二是利用各種條件來削弱已經產生了的空氣沖擊波。通過合理確定爆破參數,避免采用過大的最小抵抗線,防止產生沖天炮。選擇合理的延期起爆方案和延期間隔時間,保證巖石能充分松動,消除夾制爆破條件;保證堵塞質量和采用反向起爆,防止高壓氣體從孔口沖出;使用導爆管或電雷管起爆。這些措施都能提高爆破時爆炸能量利用率,有效防止產生強烈空氣沖擊波.此外,盡量避免爆區(qū)正面朝向建筑設施,無法避免時也應將建筑物的門窗打開,必要時搭設防護架,也可有效減小沖出波的危害。

3、防飛石措施具體措施:

(1)爆破前摸清被爆破巖石情況,詳細掌握周圍的環(huán)境資料,進行精心準備和精心操作。

(2)優(yōu)化爆破參數,在能夠達到爆破目的的前提下,應盡量采用炸藥單耗較低的爆破方式,嚴格控制炸藥的單耗,最小抵抗線的大小和方向要認真選取。

(3)慎重選擇炮位,盡量避免將炮位選擇在軟弱夾層、斷層、裂隙等弱面處。

(4)提高堵塞質量,堵塞要保證足夠的長度,要密實、連續(xù),堵塞物中不允許夾雜碎石。

(5)所有的炮孔爆破時用防護材料(沙袋、運輸膠皮帶、鋼板、炮被等)對爆破部位進行多層、多種防護材料防護,同時對需要保護的建筑物用竹笆進行遮擋防護。

題目五:地下工程巷道開挖一、掏槽設計

掏槽孔:掏槽方式,采用斜孔楔形掏槽形式,鉆孔深度1.8m,垂直于工作面深度1.7m,與工作面成65°,孔距0.4m,兩排距離0.85m。參考試爆單位耗藥量,可知每循環(huán)進尺使用總藥量Q=qV=qSLη(V循環(huán)爆破體積,S巷道斷面面積,L炮孔深度,取輔助孔深度1.7m,η炮孔利用率取0.95,計算得Q=23kg。

取線裝藥密度q1=0.5kg/m,掏槽孔單孔藥量Q1=0.9kg。共6孔。共裝藥5.4kg。二、輔助孔設計

輔助孔,孔距a1=0.4~0.8m,本工程取a1=0.8m,取排距b1=0.7m,孔深l1=1.7m,取線裝藥密度q2=0.35kg/m,單孔藥量Q2=0.595kg,取0.60kg。填塞長度不小于0.6m。共14孔共裝藥8.4kg。三、周邊孔設計

周邊光爆孔,孔距a2=0.5~~1.0m,本工程取a2=0.5m,取光爆層厚度E=0.5m。周邊孔距離輪廓線0.1m開始鉆孔,孔底超越輪廓線0.1m。線裝藥密度取q3=0.20kg/m,得單孔藥量Q3=0.36kg。取Q3=0.35kg/孔。共29孔,共裝藥10.15kg。采用導爆索連接周邊光爆孔,同時起爆。底孔取孔距d=0.8m。掏槽孔6個,輔助孔14個,周邊孔29個。共49個孔,共裝藥Q=23.95kg,與計算循環(huán)用藥量相當。四、起爆網路

掏槽孔采用毫秒1段電雷管,掏槽孔上方3個輔助孔采用毫秒2段電雷管,其它輔助孔采用毫秒3段電雷管,周邊光爆孔采用毫秒5段電雷管捆綁導爆索雙向閉合起爆。整個斷面一次爆破成型。

題目六:水電站地下廠房

一、概況(爆破工程情況、環(huán)境情況、爆破要求題目已經給出)二、爆破方案

根據爆破體的情況,第二層采用深孔加強松動爆破爆破施工,用潛孔鉆進行鉆孔(炮孔直徑76mm),三排采用ms14段、第四排采用ms16段、第四排采用ms16段進行起爆,電雷管串聯,用高能放炮器起爆。

四、爆破施工工藝流程

調查爆破區(qū)的地形,地質、水文等條件;搭建鉆孔平臺;測量與鉆孔平臺定位;鉆孔作業(yè);裝藥及填塞,起爆網路連接,起爆,爆后安全檢查,清渣疏通。

水下鉆孔爆破廣泛用于港口工程建設、巷道的疏浚、水下建(構)筑物的拆除及清障等。其主要特點和使用條件是:(1)水下鉆孔爆破生產效率高、安全性好、有利于控制爆破產生的有害效應,對于爆破工程量較多、爆破體厚度較大,宜首選鉆孔爆破;(2)一般要使用特定的水上作業(yè)船或作業(yè)平臺,才能進行施工,所以鉆孔爆破工藝較復雜,在流速、潮汐、涌浪、水深工況惡劣的水域施工時,難度和成本會明顯增加;(3)對清運爆渣的設備要求較高,需要挖掘能力強的船機進行清挖,如反鏟挖泥船等等;(4)對爆破質量要求高。如爆破產生大塊、淺點等難以處理,對下一道工序影響大。

題目九:露天深孔臺階爆破一、爆破設計

A、孔徑D=165mm。B、孔深L與超深h

臺階高度H=15m,取臺階坡面角α=75°。第一排孔鉆孔超深取h=1.0m,從第二排開始超深h=0.5m。則傾斜深孔孔深L=H/sinα+h=16.03m,取16.0m,第一排孔深16.50m。C、底盤抵抗線W

根據鉆孔作業(yè)的安全條件W≥Hcot75°+B,式中B為鉆鉆孔中心至坡頂線的安全距離,對大型鉆機,B≥2.5~3.0m。則計算可知W≥6.52~7.02m,本工程取W=7.00m。D、孔距a和排距b

首先取炮孔密集系數m=1.2.則孔距a=mW=8.4m,b=a/1.2=7m.一次爆破全深。梯段與廠房邊墻間預留保護層,待主體爆破完成后,采用雙層光面爆破進行施工。三、爆破參數選取

(1)臺階高度H:H=7m(2)鉆孔直徑:D=76mm(3)孔距a:a=2m

(4)排距:b=a=2m

(5)鉆孔傾角:=80~85(6)超鉆h:h=0.5m(7)孔深L:L=H+h=7.5m

(8)裝藥結構:主爆炮孔采用連續(xù)裝藥結構(9)填塞長度L2:L2=2m

(10)線裝藥量:用Φ60mm乳化炸藥,每卷重1kg,長度0.35m,線裝藥密度q線=2.86kg/m

單位體積炸藥消耗量q:q=0.56kg/m3

(11)單孔裝藥量計算:Q=qabH=15.7kg

根據巖石的性質確定合理的爆破參數,具體實施過程中可根據試爆情況進行調整。四、起爆網路

采用導爆管非電起爆系統,毫秒延期起爆網路。為了減少爆破振動對圍巖的影響,采用逐孔起爆,每次爆破5排孔,每排12個炮孔;共計60個孔。炮孔內裝15段毫秒延期雷管(延期時間為880ms),孔外用2段毫秒延期雷管(延期時間為25ms),或3段毫秒延期雷管(延期時間為50ms)接力逐孔起爆。

題目七:危巖體治理

一、概況(爆破工程情況、環(huán)境情況、爆破要求題目已經給出)二、爆破方案

由于危巖體處于不穩(wěn)定狀況,且周邊全部是民宅,為了確保施工安全,應采用分階段、分區(qū)塊定向崩塌爆破,具體爆破方案如下:

(1)由于危巖體正面自山頂至山腳有一閉合裂縫,把危巖體分割為東西兩大塊,第一次爆破首先清除D塊和AB塊的東側危巖體,第二次爆破清除西側AB塊。

(2)為了避免爆后整體巖塊崩塌觸地振動危害民房,中、上部采用扇形密孔崩塌毫秒延期爆破,危巖體下部采取側向垂直孔毫秒延時爆破方案。

(3)爆區(qū)下方東南側有兩排民宅,而西側為民宅的集中區(qū),為減少爆破滾石對民房的損害,采用定向崩塌控制爆破,使破碎巖塊向東南方向崩塌。

(4)由于危巖體處于不穩(wěn)定的狀態(tài),為了保證施工安全,采用側向鉆孔和自上而下施工順序。

(5)為降低爆破振動對民房影響,采用毫秒分段爆破,嚴格控制單段最大起爆藥量和一次起爆藥量。采用非電起爆網路,提高起爆的可靠性和安全性。

(6)為防止爆破飛石對民房造成危害,必須設計合理的爆破參數,保證炮孔的堵塞長度。

(7)在民房和爆落巖石可能滾落的路線之間開挖一條深3m,寬3m的溝槽,以阻擋(或減緩)滾落的巖石對民房造成沖擊。三、爆破參數

(1)炮孔直徑D:淺孔爆破一般選用Ф38~42mm孔直徑,本爆破選D=40mm。(2)最小抵抗線W:W=1m;(3)炮孔間距a:a=1m;

(4)炮孔排距b:b=W=1m;

(5)炮孔深度L:根據巖體的結構,盡可能一次爆破全深,較厚的部位分層爆破,但一次鉆孔深度L不超過3m;

(6)鉆孔傾角:根據巖體的形狀,上部可打傾斜孔和水平孔,下部巖體打垂直孔。

(7)炸藥單耗q:根據松動爆破的要求,炸藥單耗取q=0.35kg/m3

;(8)單孔裝藥量Q:根據Q=qabL計算每孔的裝藥量

(9)裝藥結構:較淺炮孔采用連續(xù)裝藥結構;對于較深的炮孔在保證堵塞長度大于1m(或大于抵抗線)前提下,可分段裝藥,一般分2段,最多不超過3段。

(10)填塞長度L2:對于較深的炮孔保證堵塞長度大于1m(或大于抵抗線),對于較淺的炮孔,要減少抵抗線,調整裝藥和爆破參數,保證堵塞長度大于抵抗線。四、起爆網路

采用導爆管非電起爆系統,毫秒延期起爆網路。為了減少爆破振動對民房的影響,采用逐排起爆。起爆順序為自上而下、從外到里,順序起爆。從東南方向向里推進。

題目八:航道炸礁一、爆破器材的選擇

水下爆破施工難度較大,對爆破器材也有特殊的要求。

炸藥:采用2#巖石乳化炸藥。乳化炸藥是一種含水的工業(yè)炸藥,具有不黏手、彈性好、威力高、猛度大、炮煙小、抗水性好等特點,特別適合水下炸礁施工作業(yè)。雷管:采用8#防水毫秒電雷管。二、爆破參數的確定

采用CQ100型潛孔鉆機,鉆孔直徑D=95mm?拙郺=2.5m,排距b=1.5m。巖層平均厚度為2.2m,鉆孔超深0.8m,鉆孔深度H=3.0m。

根據本工程地質及水文條件并結合工程實踐經驗,取炸藥單耗q=2.0kg/m。則單孔裝藥量Q=abHq=22.5kg。(3m裝滿藥也裝不完)。三、起爆體和爆破網路

起爆體采用75mm直徑2#巖石乳化炸藥,防水8#毫秒電雷管插入藥卷,并包扎嚴實防止破裂破損,雷管脫落。小心裝入待爆破炮孔。堵塞0.5m。爆破網路的主線用采用強度足夠高、防水性和柔韌性好的絕緣膠線,并采用白棕繩、尼龍繩作主繩對爆破主線進行保護,將電爆網路的主線每隔50cm左右松弛地用膠布綁扎在主繩上。并保證水中沒有接頭。

每次起爆5排左右炮孔,每排沿寬度30m布置12個炮孔,第一排采用ms10段,第二排采用ms12段、第

E、填塞長度l

合理的填塞長度和良好的填塞質量,對改善爆破效果和提高炸藥利用率具有重要作用。能增加爆炸氣體在孔內的作用時間和減少空氣沖擊波,噪聲和個別飛散物的危害。對于傾斜深孔l=(0.9~1.0)W,為確保安全,取l=7.0m。F、單孔裝藥量

根據施工經驗對于石灰石礦,取q=0.55kg/m。則第一排炮孔每孔裝藥量Q1=qaWH=485.1kg,取Q1=485kg。從第二排以后每孔Q=kqabH,k為增強系數,取k=1.1.則Q=533.61kg,取Q=530kg。E、裝藥結構

采取分段裝藥結構,先在孔底裝填3~4m炸藥,同時裝一個起爆藥包在距離孔底0.5m處,中間采用空氣間隔器間隔,間隔之后繼續(xù)裝藥同時在距離藥柱頂端0.5m處,裝一個起爆藥包。最后填塞。F、起爆網路

使用毫秒延期導爆管雷管,采取孔內延期,孔外接力起爆技術,孔間間隔17ms,排間間隔42ms,孔內采用延期400ms雷管。實現逐孔起爆。

根據生產規(guī)模要求,按照每年生產300天計算,每天平均爆破8個孔即可滿足生產要求,實際爆破可根據開采面實際情況確定。二、降低爆破振動的措施

A、采用毫秒延期爆破,盡量減少最大一段裝藥量;B、實現逐孔起爆,將單響藥量降到最低;C、采用氣體間隔器間隔裝藥;D、合理布置采場工作線方向。從以上逐點進行分析題目十:采石場爆破一、爆破參數

A、孔徑D=100mm。B、孔深L與超深h

臺階高度H=15m,取臺階坡面角α=75°。第一排孔鉆孔超深取h=1.0m,從第二排開始超深h=0.5m。則傾斜深孔孔深L=H/sinα+h=16.03m,取16.0m,第一排孔深16.50m。C、底盤抵抗線W

根據清渣爆破底盤抵抗線和裝藥直徑的關系。W=Kd,取K=30~35,得W=3000~3500mm,再結合施工經驗取W=3.5m。D、孔距a和排距b

首先取炮孔密集系數m=1.2.則孔距a=mW=4.2m,取a=4.0m。排距b=a/1.2=3.33m.取b=3.0m(根據爆破效果進行調整,效果可以的話也可以取到b=3.5m,降低單耗,節(jié)約生產成本)E、裝藥長度l1填塞長度l2

合理的填塞長度和良好的填塞質量,對改善爆破效果和提高炸藥利用率具有重要作用。能增加爆炸氣體在孔內的作用時間和減少空氣沖擊波,噪聲和個別飛散物的危害。對于傾斜深孔l2=(0.9~1.0)W,為確保安全,取l2=3.5m。則裝藥長度l1=12.5m。F、單孔裝藥量

巖石堅固性系數f=8~10,采用2號巖石硝銨炸藥,結合施工經驗,取q=0.61~0.67kg/m。本工程取q=0.64kg/m。

則第一排炮孔每孔裝藥量Q1=qaWH=134.4kg,取Q1=135kg。從第二排以后每孔Q=kqabH,k為增強系數,取k=1.1.則Q=126.72kg,取Q=126kg。二、爆破方案

根據生產規(guī)模和有效工作天數,可知平均每天生產爆破巖石方量1000m,考慮影響實際生產因素較多,本設計按照每天1200m進行設計。

根據爆破參數可知每孔所負擔方量為180m,平均每天爆破7個孔即可滿足生產需求。實際生產采取每次爆破24~28個炮孔,每次爆破4排,每排6~7個炮孔。平均4天爆破一次。每次爆破巖石總量為4500m左右,總藥量3.0~3.5t?傃用讛416m左右。根據開采工作面情況,可以對工程進度做合適的調整。

一臺潛孔鉆每臺班鉆鑿30m,每天鉆鑿60m,4天鉆鑿240m,需要配備兩臺淺孔鉆機。

平均每天挖運1000m,巖石松散系數1.5,及需要挖運1500m的爆破巖石,可配備裝載機效率1500m/d的挖掘機或裝載機一臺。如果選用10立方自卸車運輸,每天運輸15車次,需要自卸車10臺。運輸車輛可根據實際工程距離等再行調整。三、起爆網路

采用導爆管非電起爆系統,毫秒延期起爆網路。為了減少爆破振動對圍巖的影響,采用逐孔起爆,每次爆破28個孔。采用炮孔內裝400毫秒延期雷管,孔外孔間延期17ms,排間延期42ms的復式網路接力逐孔起爆。

四、爆破飛石安全距離

根據《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定深孔爆破的安全距離為200m。五、爆破振動影響分析

炸藥在巖土介質中爆炸,其釋放的一部分能量以波動形式沿地面?zhèn)鞑,形成了爆破的地震效應,振動速度計算公式如下?/p>

VK(Q1/3

/R)

式中:R建(構)筑物距爆破點距離,m;

Q炸藥量,kg齊發(fā)爆破取總炸藥量,微差爆破或毫秒爆破取最大一段藥量。V質點振動速度,cm/s,按國家相應標準對于框架結構建筑物為V3.54.5cm/sK、與爆破地形、地質條件有關的系數和衰減指數。

參照同類工程經驗K取180,按硬巖遠區(qū)取1.7,V按建(構)筑物允許振動速度,取2cm/s,則由薩道夫斯基公式可計算出在距爆破區(qū)域不同距離有需要保護建筑物時的一段最大起爆藥量計算結果見表1。表1:不同距離所允許的最大段起爆藥量距離R(m)最大段藥量QMAX(kg)

5044

80182

120615

1701748

2304330

3009609

40022778

由計算可知:隨著距離的增加,最大段起爆的藥量隨之增加。當采用逐孔起爆適當增加每次最大段起爆藥量。當采用逐孔起爆時,單段最大起爆藥量為71kg,如果選取建筑物允許的振動速度2cm/s,(4).采石場開采

答案提示:各項技術措施對級配合粉礦率的影響程度,按大小順序是:裝藥結構、線裝藥密度、單響炸藥消耗量、炸藥爆速、抵抗線和孔間距。按此內容逐項分析。在炮孔中上部采用不耦合裝藥結構,避免其巖石過度破碎;隨線裝藥密度的增加,粉礦率也增加。隨炸藥單耗的增加,粉礦率也增加,故應降低炸藥單耗;則其安全距離按上述公式計算得其安全距離為58.4m,則其60m以外的建筑物是安全的。為減小爆破震動對周圍環(huán)境的影響,主要采用以下措施:(l)采用毫秒延期爆破,盡量減少最大一段裝藥量;(2)實現逐孔起爆,將單響藥量降到最低;(3)采用氣體間隔器間隔裝藥。(4)合理布置采場工作線方向。從而減小爆破震動對周圍的影響。

案例分析

(1)巖巷掘進速度的技術措施

研究表明:目前提高巖巷鉆爆掘進速度的關鍵技術和環(huán)節(jié)是提高鉆眼爆破和運輸的效率。巖巷快速掘進是一項系統工程,把爆破、支護、出矸及施工工藝與勞動組織有機相結合,是實現巖巷快速掘的重要手段。

A、提高爆破鉆孔水平

采用中深孔光面爆破,全斷面一次爆破技術是提高巖巷掘進速度,最為有效的手段。鉆孔時要注意一下技術措施。

光面爆破的具體要求是炮眼相互平行且深度不超過其他炮眼形成貫穿裂縫;炮眼垂直工作面(一般與巷道軸線夾角3~5°);炮眼底落在同一個橫斷面上。開眼位置偏差不超過30mm。不能有偏向輪廓線里面;不耦合裝藥,同時起爆,降低作用于孔壁的沖擊壓力;控制裝藥量,200g/m。炮眼布置的方法和原則為“抓兩頭,帶中間”:掏槽眼布置在斷面的中央偏下,并考慮輔助眼的布置較為均勻和減少崩壞支護及其他設施的可能。周邊跟一般布置在巷道斷面輪廓線上,頂眼和幫眼按光面爆破要求,各炮眼相互平行,眼底落在在同一平面上。輔助眼均勻地布置在掏槽眼和周邊眼之間,以掏槽眼形成的槽腔為自由面層層布置。B、提高支護能力

巖巷開挖后必須及時維護,以免圍巖變形過大、冒落而影響使用和安全。采用錨桿支護可降低支護成本,有利于工作面單產和效率的提高,能有效的控制巷道變形,另外,也減少了支護材料運輸量,減輕工人的勞動強度和勞動量,并且錨桿支護簡單,容易用圍巖松動圈理論確定支護參數,能夠為巷道的快速掘進提供足夠的安全保障。C、改進設備,提高裝運能力

采用全液壓掘進鉆車鉆孔,工人距工作面較遠,可避免工作面片幫、卷纏、盜鉆等威脅,且鉆孔質量高、速度快,既安全又高效。

裝載與運輸是巷道掘進中勞動量大、占循環(huán)時間最長的工序,一般情況下它可占掘進循環(huán)時間的35%~50%。因此做好裝巖和轉運工作對提高勞動效率、加快掘進速度、改善勞動條件和降低成本有重要意義。采用以液壓鉆車、側卸式裝巖機配耙斗裝巖機作業(yè),合理配置施工機具和優(yōu)化施工工藝,提出適用巖巷快速掘進的施工工藝流程可實現工作面打眼、臨時支護等工序平行作業(yè)。能極大地提高巖巷掘進速度。

D、提高施工組織管理能力改進工人工作效率

煤炭工人是煤炭企業(yè)的重要組成部分,是煤炭企業(yè)決策的最終實踐者,先進的生產技術必須為煤炭工人所掌握才能起到應有作用。提高工人的效率就要從以下幾個方面著手。一是要精心創(chuàng)造良好的工作環(huán)境:改善工人工作條件,讓技術工人直接參與施工生產,工作在一線,減輕工人勞動強度、增加安全保障。二是要創(chuàng)造良好的用人環(huán)境。堅持“以人為本”,制定有利于優(yōu)秀工人脫穎而出的管理機制。三是要創(chuàng)造良好的人文環(huán)境。四是要適當地減少勞動分工。在煤炭生產中,分工很細,工作流動性很差,科學研究發(fā)現在一定范圍內勞動分工程度的提高的確有利于生產率的提高,但當勞動分工程度達到一定程度后,再增加分工程度,勞動生產率不升反降。(2).平巷掘進爆破參數的確定

答案提示:炮孔深度是指炮孔底到工作面的垂直距離。合理的炮孔深度應視鑿巖機具、循環(huán)方式、掘進、支護作業(yè)方式、巖石條件和炸藥性能等而定。目前,確定合理孔深的方法有三:①經驗法;

②按計劃下達的任務,根據各掘進工作面條件分攤,算出平均日進尺,再確定循環(huán)深度;

③根據斷面大小,計劃下達的定額和出勤率,計算出日進尺,按作業(yè)班次和掘進、支護方式確定循環(huán)深度。

炮孔數目與掘進斷面、巖石性質、炮孔直徑、炮孔深度和炸藥性能等因素有關。確定炮孔數目的基本原則是在保證爆破效果的前提下,盡可能地減少炮孔數目。①按巷道斷面和巖石堅固性系數估算

N3.33fS2

N炮孔數目,個;f巖石堅固性系數;S巷道掘進斷面面積,。

帶入相應參數值,可得到N=42個。實際設計炮孔數目為41個,可見設計炮孔數目是非常合理的。②明捷利公式估算

N232fS0.16L0.19edcL炮孔深度,m;e炸藥換算系數,當爆力為360mL時,換算系數e=1;dc炮孔直徑,mm。帶入相應參數值,可得到N=37.17,實際設計炮孔數為41個,也是比較合理的。(3).露天臺階爆破

答案提示:從控制爆破規(guī)模、單響藥量、爆破參數、起爆網路、炮孔填塞及必要的安全防護進行分析。

降低爆破振動促進巖石均勻破碎的技術措施在近區(qū)采用低臺階爆破或減小炮孔直徑,增加布藥的分散性;在分區(qū)接力的基礎上,采用奇偶、逐孔起爆順序或對近區(qū)孔內毫秒延遲爆破等方法,增加臨空面,在促進巖石均勻破碎的同時,限制最大一段藥量,降低爆破振動;采用預裂爆破或開挖減振溝槽;選擇最小抵抗線方向,使需保護區(qū)域處在爆區(qū)側向;采用低爆速、低密度的炸藥,采用不耦合或上部減弱裝藥的裝藥結構;布置壓頂藥包,避免孔口產生大塊;進行爆破振動衰減規(guī)律監(jiān)測并指導爆破設計。爆破個別飛散物的防護措施合理確定臨空面,盡可能使爆破方向避開需保護區(qū)域;上部減少裝藥的裝藥結構、采用松動爆破的爆破單耗,爆破參數和排間起爆時間;注意巖石斷層、節(jié)理裂隙等弱面及前排炮孔抵抗線的變化,并及時調整藥量;適當增加堵塞長度,確保填塞質量;覆蓋防飛石。爆破飛石滾石的防護措施合理確定臨空面,盡可能使爆破方向避開需保護區(qū)域;上部減少裝藥的裝藥結構、采用松動爆破的爆破單耗,爆破參數和排間起爆時間;注意巖石斷層、節(jié)理裂隙等弱面及前排炮孔抵抗線的變化,并及時調整藥量;適當增加堵塞長度,確保填塞質量;覆蓋防飛石。在爆區(qū)邊緣采用減弱松動爆破,做到爆后巖石松而不飛;砌擋土堤阻擋滾石。,或布置壓頂藥包等

炸藥爆速越高,越會造成巖石過度破碎,故應選用低爆速炸藥;在炸藥單耗不變的情況下,抵抗線越小,炸藥爆炸產生的應力波的反射應力及準靜太應力疊加更大,破碎作用更強,產生的粉礦就越多,固增加抵抗線,可減少粉礦產生;在炸藥單耗不變的情況下,孔間距越小,炸藥分布越均勻,越容易產生粉礦。降低爆破振動促進巖石均勻破碎的技術措施在近區(qū)采用低臺階爆破或減小炮孔直徑,增加布藥的分散性;在分區(qū)接力的基礎上,采用奇偶、逐孔起爆順序或對近區(qū)孔內毫秒延遲爆破等方法,增加臨空面,在促進巖石均勻破碎的同時,限制最大一段藥量,降低爆破振動;采用預裂爆破或開挖減振溝槽;選擇最小抵抗線方向,使需保護區(qū)域處在爆區(qū)側向;采用低爆速、低密度的炸藥,采用不耦合或上部減弱裝藥的裝藥結構;布置壓頂藥包,避免孔口產生大塊;進行爆破振動衰減規(guī)律監(jiān)測并指導爆破設計。(5).精細爆破

精細爆破,即通過定量話的爆破設計、精心的爆破施工和精細化的爆破管理,進行炸藥爆炸能量釋放與介質破碎、拋擲等過程的控制,既達到預期的爆破效果,又實現爆破有害效應的控制,最終實現安全可靠、技術先進、綠色環(huán)保及經濟合理的爆破作業(yè)。

定量化的爆破設計主要包括:①爆破設計理論和方法,包括:鄰近輪廓面的爆破設計原理與計算方法、爆破孔網參數與裝藥量計算、炸藥選型的理論與方法、裝藥結構設計計算理論、起爆系統與起爆網路的設計方法、段間毫秒延期選擇等;②爆破效果的預測,包括:給定地質條件和爆破參數條件下,爆破塊度分布模型及預測方法、爆破后拋擲堆積體積計算理論與方法等;③爆破負面效應的預測預報,包括:爆破影響深度分布的計算理論與預測方法、爆破振動和沖擊波的衰減規(guī)律、爆破個別飛散物的拋擲距離計算等。④另外還有:計算機優(yōu)化與現場試驗驗證,對設計方案的現場修正,設計資料整理和設計總結等。精心施工的內容包括:①精確的測量放樣與鉆孔定位;②基于現場爆破條件的反饋設計與施工優(yōu)化;③精心的裝藥、填塞、聯網和起爆作業(yè)等。④對爆破鉆孔等參數的驗收標準精細化等。

實時監(jiān)控的內容包括:①爆破塊度和堆積范圍的快速測量;②爆破影響深度的及時檢測;③爆破振動、沖擊波、噪聲和粉塵的跟蹤監(jiān)測與信息反饋;④炸藥與起爆器材性能參數的檢測;⑤爆破監(jiān)控信息的及時反饋等。

精細設計、精細施工全靠精細管理來實現,科學管理的內容包括:①建立考慮爆破工程類型、規(guī)模、重要性、影響程度和工程復雜程度等因素的爆破工程分級管理辦法;②爆破工程設計與施工的方案審查與監(jiān)理制度;爆破技術人員的分類管理與培訓體系;③爆破作業(yè)與爆破安全的管理與獎懲制度等。④通過各種規(guī)則系統化和精細化,運用程序化、標準化和數據化的手段,使組織內各單元能精確、高效、協同和持續(xù)地工作。精細化強調的是執(zhí)行力,對爆破企業(yè)而言重點是:戰(zhàn)略管理、人才管理、質量安全管理、有效的成本管理等。精細爆破對有害效應的控制:

精細爆破面臨的問題和展望:(1)在露天爆破領域,針對大型露天礦山開采和覆蓋層剝離爆破,應用現代信息技術的最新成果,研究并建立基于GPS、GIS和RS的爆破反饋設計理論與方法,完善機械化和信息化鉆爆施工技術,努力實現高臺階深孔梯段爆破的精細化;在鐵道、交通、水利和市政建設中,重點研究復雜地質、地形和施工環(huán)境條件下的石方精細爆破技術,解決石方開挖,邊坡成型,預留巖體、鄰近建(構)筑物和設施設備保護等綜合技術問題。(2)在地下爆破領域,針對位于城市建筑物下部的地鐵開挖爆破、鄰近已有鐵道交通線路的隧洞爆破,重點完善基于降低和控制爆破振動的微地震精細爆破技術;對于高地應力和復雜地質條件下的大型地下洞室群、超長隧洞開挖和深部采礦,重點研究合理的爆破開挖程序、爆破參數及爆破對圍巖的損傷控制措施;針對海底隧道爆破施工,應重點解決覆巖保護及滲流控制相關的安全技術。(3)在建(構)筑物拆除爆破方面,針對高層(聳)建(構)筑物的結構特征、拆除條件和環(huán)境保護要求,開發(fā)基于結構力學和運動學仿真的建(構)筑物拆除計算軟件,研究建筑物多向折疊和原地坍塌等高難拆除爆破技術,實現建筑物拆除爆破效果和負面效應的精細控制。(4)在特種爆破技術領域,開發(fā)鋼結構聚能切割、油氣井套管爆炸修復、油氣井增油斷裂控制爆破等精細控制爆破相關的專用炸藥及爆炸能量控制裝置。(5)在爆破器材方面,加強性能可調控炸藥和起爆、傳爆器材的研制,開發(fā)數碼電子雷管起爆系統和低能導爆索非電起爆系統;研制新型的爆破振動、沖擊波和噪聲測試儀器,實現爆破負面效應監(jiān)測的便攜化、自動化和信息化。(6)在基礎研究領域,重點研究工業(yè)炸藥爆轟能量釋放控制技術,提高和控制爆破能量的利用率;努力開發(fā)快速便捷的爆破測試新技術,實現巖石爆破特性及本構模型研究方面的突破;加強信息化爆破設計和施工的基礎理論與應用關鍵技術研究,實現工程設計的智能化、可視化以及爆破施工的機械化、信息化。(6).采石場管理

答案提示:①一般孔底部全耦合裝藥段的長度不小于1.3倍底盤抵抗線;②結合炮孔不同部位的受約束條件差異,爆巖運動情形不同進行論述;③圍繞炸藥品種、裝填密度和裝藥結構三個方面論述。底部全耦合裝藥長度一般不小于1.3倍底盤抵抗線,按圖示本工程在孔底6米采用混合裝藥是全理的;在臺階爆破時,炸藥爆炸產生的應力波以柱狀波的形式均勻的向藥柱徑向四周傳遞,炮孔中下部巖石受孔中炸藥爆炸產生的應力作用,作朝向最終抵抗線方向的拋擲運動,上部巖石受爆炸應力波作用較弱。炮孔越深,爆破阻力越大,受約束越大,自由面越少,消耗炸藥能量越多。巖石運動方向單一。而上部巖石,自由面增多,受約束減少,采用延米裝藥減半可以達到較滿意的爆破效果,能夠滿足工程要求,對爆破效果不會產生明顯的影響。還可以在底部選擇裝填高威力,高密度炸藥,上部采用普通炸藥,或采用分段氣體間隔裝藥也能達到理想的爆破效果。

(7).路塹開挖

答案提示:從單孔藥量、單耗、孔網參數與孔深及藥量的相互關系,地表導爆索起爆網路造成的振動與空氣沖擊波過大的原因分析。首先根據巖石性質,可爆性等選擇合適單耗,根據爆破開挖深度選擇合適鉆具,鉆鑿合適孔徑炮孔,按照開挖深度鉆鑿設計深度炮孔,根據鉆鑿深度,確定最小抵抗線,布設合適的孔距,排距。進一步根據單耗、布孔參數和鉆孔深度確定合適的單孔藥量。

地表導爆索同時起爆22.7t炸藥,地表敷設4000m導爆索,相當于67.2kg高威力裸露藥包(每米導爆索藥量為16.8g)。肯定會造成附近要保護建(構)筑物的損壞,甚至人員的傷亡。導爆索能夠保證炮孔齊發(fā),造成嚴重的振動和一定的沖擊波,地表導爆索的裸露爆破容易造成強烈的空氣沖擊波,共同作用構成對建筑物的嚴重損壞。應該根據應保護建筑物的要求,設計合適的單段最大起爆藥量,采用導爆管雷管進行孔內空外結合分段,實現微差起爆。(8).路塹開挖

答案提示:從前沿的處理、孔深、孔距和排距的調整,裝藥方法,填塞材料,起爆網路設計,前后排時差的選擇等方面進行分析。

前沿坡面上陡下緩,應該對坡面進行處理,形成整體傾斜坡面,提高施工安全性。另外下坡面如果較緩,還需進行修坡處理,避免爆破時出現根底;

應準確測量鉆孔部位標高,按照爆破后標高要求調整鉆孔深度,使爆破后底板標高滿足施工要求,另外應該按照預留邊坡傾角要求,在邊坡出鉆傾斜炮孔。根據對邊坡的質量要求,還需進行預裂或光面爆破設計施工。并根據爆破效果調整孔距和排距。

工人將整包散裝藥直接倒入孔內,容易造成炮孔堵塞,裝藥不實,降低裝藥密度等情況的發(fā)生。應緩慢均勻倒入炮孔,并不斷測量炮孔裝藥深度,按照裝藥深度要求裝藥。用鉆孔石渣直接填塞炮孔也容易造成炮孔堵塞,填塞不實,破壞網路等情況,爆破時容易造成沖孔飛石等危害。應使用粉碎沙石,黃泥等填塞充實。確保填塞質量,并不破壞網路。

起爆網路設計不合理,每兩排一段也不合理,應采用逐排分段起爆,起爆時差超過75~100ms,前排炮孔爆破后,能夠給后排炮孔提供新的自由面,且有利于巖石撞擊破碎?稍黾永坠芏螖担捎每變妊悠谄鸨,也可孔內裝填高段雷管,空外使用低段雷管接力起爆。

(9).爆破對邊坡的影響

我國云南某電站左岸巖體為流紋巖,節(jié)理裂隙很發(fā)育,順坡節(jié)理傾向于坡外,節(jié)理間距一般為20~30cm,并充填次生泥與巖屑,有的節(jié)理已貫通,角度為42°~45°,與自然邊坡平行。在一次爆破后發(fā)生滑坡達十多萬立方米。為處理滑坡工程延長一年,費用約1億元人民幣。試問:爆破對邊坡的穩(wěn)定有哪些影響?如何減少爆破對邊坡的影響。

答案提示:從巖體結構面產狀與開挖邊坡的方位關系,爆破震動產生的慣性力及對原結構面力學強度的影響來進行分析。對邊坡的影響主要從降振的措施來考慮。

爆破對邊坡的影響程度與影響范圍主要與爆破規(guī)模、爆源距離,起爆順序和地質條件有關。保持邊坡穩(wěn)定的治理原則是減少下滑力,增加阻滑力。

D:爆破對邊坡失穩(wěn)災害有兩類:一類為爆破振動引起的自然邊坡失穩(wěn);另一類是爆破開挖后邊坡巖體遭受破壞,日后風化作用引發(fā)不斷的塌方失穩(wěn)。(1)爆破對自然邊坡穩(wěn)定性的影響

爆破對自然邊坡穩(wěn)定性影響一方面取決于爆破振動強度,另一方面取決于坡體自身的地質條件。從統計資料看,邊坡角度在35°以上的容易發(fā)生振動失穩(wěn)破壞,此外根據工程地質分析和實踐經驗證實,如下四種地質結構易發(fā)生爆破振動邊坡失穩(wěn)。

1)爆區(qū)附近坡體內已有貫通滑動面或古滑坡體。爆前坡體靠滑動面的抗剪強度維持穩(wěn)定,爆破時產生的強烈震動作用,使滑動面抗剪強度下降或損失,引起大方量的滑坡或古滑坡復活。2)坡體雖然沒有貫通滑動面,但坡體內至少發(fā)育一組傾向坡體外的節(jié)理裂隙,巖石強度較低,在爆破振動作用下,該組裂隙面進一步擴展,致使節(jié)理裂隙部分甚至全部貫通,產生滑移變形,日后在降雨的影響下經;瑒,最后完全失穩(wěn)。

3)盡管坡體內沒有貫通的滑動面,也沒有傾向坡外的節(jié)理組發(fā)育,似乎不可能形成危險的滑動面,然而巖體內垂直柱狀節(jié)理十分發(fā)育,而且邊坡高陡,這類邊坡受到強烈的爆破振動時,在坡緣處振動波疊加發(fā)射使振動加強,當振動變形超過一定限度后,巖柱拉裂折斷,整個巖體散裂導致邊坡坍塌。

4)坡內節(jié)理、裂隙不很發(fā)育,巖體較完整,只是邊緣局部發(fā)育成沖溝或陡傾張開性裂隙,將巖體完全分割成危石,在爆破振動作用下,被分割的危石脫離母體翻滾而下,形成崩塌;或爆破時還沒有崩落,但穩(wěn)定性進一步降低,日后在暴雨沖刷作用下仍可發(fā)生崩塌。(2)爆破對殘留邊坡穩(wěn)定性的影響

一般爆破都會對保留邊坡的內部巖體產生破壞,受破壞的程度主要與如下因素有關:1)爆破藥量。一次起爆藥量越大,坡內的應力波越強,邊坡破壞越嚴重。2)最少抵抗線。最小抵抗線越大,向坡后的反沖力越強,邊坡破壞越嚴重。

3)巖體地質條件。地質條件不良,巖性較軟,巖體破碎,施工時清方刷坡不夠徹底,邊坡塌方失穩(wěn)的可能性越強。

減少爆破對邊坡影響的主要措施包括:合理選擇邊坡爆破開挖設計參數;采用預裂爆破和光面爆破技術;采用毫秒延期起爆技術,降低一次起爆藥量;必要時采用邊挖邊錨和加強排水等加固處理措施。

其他參考答案

影響爆破開挖邊坡穩(wěn)定性的因素是什么,減小爆破振動的主要措施是什么?主要影響因素是:地形地質條件,山體高陡、地應力高時容易在開挖爆破時產生巖爆現象;巖層走向與邊坡平行,且傾向外側緩傾角巖層時,容易產生順層滑坡;卸荷裂隙發(fā)育的巖體爆后容易引起裂隙張開而產生坍塌現象;爆破施工條件,爆破臺階過高過陡,爆破參數、爆破分段和起爆順序不合理,爆破振動作用強烈等都容易引起邊坡失穩(wěn)。

防止邊坡失穩(wěn)的主要措施:合理選擇邊坡爆破開挖設計參數;采用預裂爆破和光面爆破技術;采用毫秒延期起爆技術,降低一次爆破藥量;必要時采用邊挖邊錨和加強排水等加固處理措施。爆破對邊坡的影響

(1)由藥包向外延伸的徑向裂縫和環(huán)向裂縫破壞了邊坡巖體的整體性;(2)部分巖體爆除之后,破壞了邊坡的穩(wěn)定平衡條件;

(3)爆破漏斗上側方和側向出現的環(huán)狀裂隙向深部延深影響邊坡穩(wěn)定;

(4)爆破地震波在小斷層或裂隙面反射造成裂隙張開或地震附加力使部分巖體失穩(wěn)而下滑;(5)爆破地震促使舊滑體活動。

爆破會造成高傾角裂隙面與邊坡面之間的巖石有時很難留住,但是,該裂隙面的面積若很大,沿該面滑下形成的保留面,對邊坡穩(wěn)定有時很有利?傊@種情況下,設計應根據高傾角的構造情況調整邊坡的位置。

與邊坡面垂直的裂隙,往往不受爆破影響。與邊坡面斜交的裂縫,受爆破影響往往處于不穩(wěn)定狀態(tài)。(10).立井施工

答案提示:從鉆孔直徑、孔排距、鉆孔深度、單耗、起爆時差等方面進行考慮。1、鉆孔直徑:受鉆機性能影響,有增大的趨勢。

2、孔排距:與巖石性質、炸藥性能、藥卷直徑有關,一般W=700~900mm。

3、鉆孔深度:受鉆孔機具、掏槽形式、炸藥性能、計劃進尺、抓巖機能力等因素影響。4、單耗:

5、起爆時差:煤礦只用五段以內的毫秒雷管。

擴展閱讀:爆破技術人員考試案例和設計參考答案

巖土爆破設計

題目一:風景區(qū)山坡爆破開挖設計

坡長22米,寬6.5米高7.5米,1.孔距,排拒,等,2.請給出預路爆破設計。孔徑?臻g距等3起爆網路設計,4,安全防護

一、爆破方案的選定

根據題目給出工程概況,采用淺孔分層臺階爆破方式進行開挖,開挖邊線采用預裂爆破技術進行邊坡爆破。二、爆破參數

爆破參數是爆破方案的核心?茖W確定爆破參數,是實現預期爆破效果,確保爆破安全,施工進度和節(jié)約成本,提高經濟效益的保證。在設計每個爆破參數時都必須從實際出發(fā),以地質勘探資料和爆破理論為依據。并在施工時不斷核實,使每個參數都科學合理。1、孔徑和臺階高度

孔徑主要由鉆孔設備的性能、臺階高度、巖石性質和爆破作業(yè)環(huán)境決定。對于淺孔臺階爆破,孔徑r控制在40~50mm較為理想,孔徑太小爆破后的光面效果不好,巖面表面不美觀;孔徑太大,則爆破振動和飛石的安全控制難度加大。臺階高度不超過5m時,孔徑采用小值。本工程充分考慮控制振動強度,和爆破飛石的危害,設計臺階高度為H=1500mm,孔徑采用r=40mm。

2、超深h和孔深L

鉆孔深度由臺階高度和超深決定,確定超深方法有很多,有按最小抵抗線確定的,也有按孔徑大小確定的。經過多次爆破作業(yè)和實踐總結,超深大小可取臺階高度的10%~15%計算,則本工程取超深h=0.2m,鉆孔深度L=1.5+0.2=1.7m。這種方法計算簡單科學合理,實際爆破開挖的效果較好。另外在山坡角鉆孔深度不足1.7m時,則根據施工要求降低鉆孔深度。按照相關參數及單耗計算裝藥量。3、最小抵抗線w

最小抵抗線是一個對爆破效果和爆破安全影響較大的參數。確定了最小抵抗線的大小,就可根據炸藥威力,巖石性質,巖石的破碎程度,炮孔直徑,臺階高度和坡面角等因素進行裝藥計算。本控制爆破工程的最小抵線按照公式w=(0.4~1.0)H,取w=0.8~1.0m,取W=0.8m相應的炮孔密集系數為1.2。4、炮孔間距a和炮孔排距b

爆孔間距a根據a=(1.0~2.0)w,本工程取較小值,控制a=1.0m。按照梅花型及等邊三角形布炮孔,則排距b=tan60°a/2=0.866m。取b=0.85m,炮孔密集系數m≈1.2。垂直鉆孔。5、炸藥單位消耗量q

炸藥單位消耗量是土巖爆破的重要參數。準確確定炸藥單耗,對提高巖石破碎率,節(jié)約爆破成本,確保爆破安全具有重要意義。影響炸藥單耗的因素很多,巖石結構及破碎程度,炸藥性能,起爆方式,破碎要求都對其有影響。因此,要準確確定炸藥單耗參數比較困難,在設計上應根據上述影響因素和以往類似爆破經驗確定合理參數,并不斷在爆破施工中進行試驗校正,以達到準確合理要求。根據類似工程經驗總結,本工程取單位炸藥消耗量q=0.35kg/m計算。單孔裝藥量與其爆破方量成正比。則單孔裝藥量Q=qabH=0.35*1.0*0.85*1.5=0.45kg/孔。6、裝藥結構和填塞長度l

本工程為控制爆破飛石、沖炮等爆破危害的發(fā)生,采取連續(xù)裝藥結構,確保填塞長度和質量。填塞長度通常為藥孔深度的1/3,而對于需嚴格控制爆破飛石時,則填塞長度取炮孔深度的2/5較為穩(wěn)妥,這樣既能防止飛石又可減少沖炮的發(fā)生。本工程取填塞長度l=2/5*L=0.68m。三、預裂爆破參數

預裂爆破的基本原理是沿著設計輪廓線鉆一排小間距的平行炮孔,采用低藥量不耦合裝藥方式,每個裝藥孔既是爆破孔,又是相鄰爆破孔的導向孔。炸藥爆炸后,在每個導向孔上產生集中應力,其結果是沿著炮孔連線方向應力集中最大,而出現拉伸裂隙,并且沿炮孔連線方向延伸,從而沿設計的輪廓線先形成一條平整的、貫通的預裂縫,當主爆區(qū)爆破產生的應力波傳在裂縫時,部分應力波被反射,從而降低了透射到預留坡體中的應力波強度,同時爆轟氣體也會沿著先形成的裂隙釋放,從而抑制了其它方向裂隙的產生和發(fā)展,達到減震的目的:另一方面主爆區(qū)向保留區(qū)的延伸裂縫被預裂縫切斷,保護了預留區(qū)巖體的完整性。成功實現預裂爆破,藥量的控制是最為關鍵的。1.孔徑D

預裂爆破炮孔直徑的確定直接關系到爆破施工的效率與成本,是決定預裂爆破抵抗線和炮孔間距的依據。本工程孔徑采取D=40mm鉆孔,鉆孔坡度按照工程具體要求施工。2.孔距a

炮孔間距設計得當與否直接關系到坡體穩(wěn)定、平整和美觀。若孔距選取過大,爆破后會造成孔與孔之間不能形成平滑的坡面,甚至會導致孔與孔之間裂縫難以貫通,造成預裂爆破失敗。若孔距過小,會在鉆孔過程中會造成人力和物力的浪費,增加預裂爆破的工程成本。預裂爆破一般采用不耦合裝藥,本工程不耦合系數取2?拙郺預=(8~12)D=320~480mm。本工程取a預=450mm。3.孔深L

為控制預裂孔單響藥量,鉆孔深度略深于主爆區(qū)深度及L=1.8m。4.線密度q線和單孔藥量Q預

根據經驗取全線平均線裝藥密度q線=150g/m,則Q預=150*1.8=270g/孔。采取分段裝藥結構,中間采用空氣柱間隔,孔內用導爆索連接。底部裝藥150g,距離孔口0.5m裝120g。填塞長度取0.5m。四、起爆網路

為保證爆破安全和質量,孔內采用Exel毫秒導爆管雷管16段400ms,孔間采用Exel地表延時導爆管雷管孔間延時17ms,排間延時42ms。預裂爆破孔先于主爆區(qū)100ms起爆,采用Exel毫秒導爆管雷管12段300ms,捆綁導爆索起爆。五、安全防護措施

爆破飛石的控制分為主動和被動兩個方面,主動控制是通過合理設計、精心施工,從爆源上控制藥量的有效分布;被動控制是在爆體、被保護體上采取覆蓋防護措施,或在爆區(qū)與保護物之間進行立面防護,用以阻擋飛石,從而達到保護的目的。對于本項工程,爆破飛石和振動采用了如下技術措施進行控制:(1)通過試爆或小范圍的爆破,確定合理的爆破參數。

(2)檢查并處理第一排炮孔的底盤抵抗線,使其控制在設計范圍內;

(3)根據爆破設計,確定鉆孔孔位、傾角和孔深,并嚴格控制鉆孔質量,裝藥前要逐孔進行驗收,特別注意前排炮孔范圍是否存在節(jié)理、裂隙等,裝藥時要保證堵塞長度和堵塞質量。

(4)分段裝藥。若巖體內有軟弱夾層,特別是當軟弱夾層與坡面的節(jié)理、裂隙等相通時,應采取間隔裝藥。(5)爆破體防護。在炮孔孔口表面覆蓋荊芭并加壓沙袋。

(6)如果石碑和涼亭不是很高大的話,可以在朝向爆破區(qū)方向上搭設遮擋板。(7)通過預裂爆破形成縫隙,有效的控制爆破振動危害。題目二:預裂爆破和光面爆破

1,表面未產生裂縫,2,空口破壞嚴重,壁面也有破損,3,4,5下部壁面很好,但表面未形成裂縫,一、概述

預裂爆破和光面爆破己廣泛應用于露天工程和地下工程。在公路、鐵路的路基的開挖,水利工程、公路和鐵路工程的隧道開挖,井工工程和礦山開采的巷道掘進,露天礦山開采和場地平整的邊坡處理等方面都應用預裂爆破和光面爆破技術。二、爆破參數的選取(1)炮孔直徑D

炮眼直徑的確定直接關系到施工的效率和成本,應綜合考慮巖石特性、現場機械設備情況及工程具體要求進行選擇。一般情況下,主要應依據爆破的現場和鉆工機具確定。如在地下小斷面的巷道實施光面預裂爆破時,孔徑取35~45mm;

而在露天情況下實施光面及預裂爆破時,孔徑則可取大些;深孔爆破時,公路、鐵路與水電取D=80~100mm,大直徑多用于礦山,D=150~310mm;淺孔爆破,取D=42~50mm。(2)最小抵抗線W

對光面爆破,最小抵抗線也即光面厚度。由經驗公式有

Q=Calb

式中C是爆破系數,相當于炸藥單耗值,lb為炮孔深度;Q為單孔藥量

最小抵抗線W還應根據巖石性質及地質條件加以調整。經驗表明,巖石堅韌、可爆性差時,最小抵抗線可小些;巖石松軟、易破碎時W可取大些。

最小抵抗線W也可通過炮眼密集系數m來確定。光面爆破中的炮眼密集系數是指孔距a與最小抵抗線W的比值,即m=a/W一般取m=0.8~1.(3)炮眼間距a

光面、預裂爆破的實質是使炮眼之間產生貫通裂隙,以形成平整的斷裂面。因此,炮眼間距對形成貫通裂隙有著非常重要的作用。炮眼間距的大小主要取決于炸藥的性質、不耦合系數和巖石的物理力學性質。a=(8~12)D(D>60mm)a=(9~14)D(D≤60mm)a光=mW光

式中m炮孔密集系數,一般取m=0.6~0.8(4)臺階高度H

臺階高度H與主體石方爆破臺階相同,一般情況,深孔取H≤15m,淺孔取1.5≤H

孔處出現半壁孔,平均半壁孔率在完整性好的硬巖中不小于50%~60%(孔徑大時為50%,孔徑小時為60%);在完整性好的軟巖中不小于30%(孔徑大時)~40%(孔徑小時)。

對于大孔徑垂直孔預裂爆破,其質量標準除了半壁孔率和不平整度以外,更側重于降振率和破壞范圍。光面(預裂)爆破面保持平整,壁面不平整度小于30cm(Φ310mm),或25cm(Φ250mm和Φ200mm)。題目三:花崗巖中開挖隧道

1)繪出炮孔布圖,標出各部位孔位間距,,起爆順序號,掏槽孔布圖,2)計算鉆孔數,每立方米鉆孔數,單位體積炸藥消耗量,3)繪出掏槽孔。輔助孔。周邊孔的裝藥結構。4)繪出起爆網路圖

一、炮孔布1、掏槽孔布

采用空孔垂直孔對稱掏槽,距離空孔W=1.2×89=106.8mm,考慮巖石節(jié)理裂隙中等發(fā)育。取W=130mm,且不大于1.5倍空孔直徑,應該能取得很好的掏槽效果。掏槽孔之間孔距a=180mm,排距b=0.7a=128mm,取b=130mm,除空孔共8個掏槽孔。

2、周邊孔布

周邊孔間距c=(8~12)d=336~504mm,取c=500mm。底孔取800mm。3、輔助孔布

光爆層厚度W光=(10~12)d=420~504mm,取W光=500mm,即距離周邊孔500mm開始布輔助孔。輔助孔孔距a=(1.5~2.0)W光=750~1000mm,取900mm。

4、布孔數目

布孔個數,周邊孔40個,輔助孔54個,掏槽孔8個。共102個孔。

按照公式,炮孔個數N=3.3(fS2)1/3,式中f為硬度系數,S為斷面面積,進行估算得到N=102孔。實際施工中可適當根據效果進行總結調整,在保證爆破效果的情況下,適當減少鉆孔數目。

二、炮孔深度及總鉆孔量

周邊孔鉆孔深度l1=2.5+0.4=2.9m,傾斜85°鉆孔;輔助孔鉆孔深度l2=2.5+0.3=2.8m;掏槽孔鉆孔深度l3=2.5+0.5=3.0m。共鉆孔深度l=317.3m。

三、每立方米鉆孔量

斷面面積S=43m2,爆破開挖循環(huán)進尺2.5m,對應爆破方量V=107.5m3。則立方米鉆孔量=2.95m。四、單位炸藥消耗量

掏槽孔裝藥,取線裝藥密度0.5kg/m,則裝藥量q1=1.5kg/孔,共裝藥12kg;

輔助孔裝藥,取線裝藥密度0.4kg/m,則裝藥量q2=1.12kg/孔,共裝藥60.48kg;

周邊光爆孔裝藥,取線裝藥密度0.15kg/m,則裝藥量q3=0.435kg/孔,共裝藥21.315kg。采用導爆索不耦合裝藥。全部孔共裝藥q=93.795kg。則單位體積炸藥消耗量=0.87kg/m。五、起爆網路

內部4個掏槽孔采用1段毫秒延期電雷管,另外4個掏槽孔采用2段毫秒延期電雷管。輔助孔采用3、5、7段毫秒延期電雷管,周邊光爆孔采用9段毫秒延期電雷管。全部雷管串聯用高能發(fā)爆器起爆。

題目四:溝槽開挖(管網配套工程,長240米,深4米,上空寬4米,底寬2.5米距樓20米,為中風化花崗巖。1)溝槽爆破的孔徑,孔距排拒等,裝藥結構每次爆破規(guī)模,2繪出主炮孔平面布圖和剖面圖,3,預裂爆破參數,4,起爆網路,5,安全防護

一、概況(爆破工程情況、環(huán)境情況、爆破要求題目已經給出)二、爆破方案

由于開挖的主體為溝槽,開挖邊線距離居民樓僅有20m,為了保證爆破不對建筑物造成破壞,主爆破體采用2臺階淺孔松動爆破法進行爆破施工,邊坡控制采用預裂爆破技術。為降低爆破振動對周圍建筑物的影響,采用毫秒分段爆破,嚴格控制單段最大起爆藥量和一次起爆藥量。采用非電起爆網路,提高起爆的可靠性和安全性。為防止飛石對周圍建筑物造成危害,必須加強防護。開挖從兩端開始向中間推進,采用橫向臺階法施工。三、爆破參數1、臺階高度H

根據爆破體的狀態(tài)、周圍環(huán)境和爆破要求,取H=2m2、主體巖石爆破參數

(1)炮孔直徑D:淺孔爆破一般選用Ф38~42mm孔直徑,本爆破選D=40mm。(2)最小抵抗線W:W=0.9m;(3)炮孔間距a:a=1m;

(4)炮孔排距b:b=W=0.9m;(5)炮孔傾角α:鉆垂直炮孔;(6)炮孔超深Δh:取Δh=0.2m;(7)炮孔深度L:L=H+Δh=2.2m;

(8)炸藥單耗q:根據松動爆破的要求,炸藥單耗取q=0.5kg/m3;(9)單孔裝藥量Q:Q=qabH=0.5×1×0.9×2=0.9kg(10)裝藥結構:主爆炮孔采用連續(xù)裝藥結構;

(11)填塞長度L2:爆破施工采用的裝藥為Φ32mm藥卷,其長度為200mm,每卷重0.15kg,裝藥長度L1為1.2mL2=L-L1=2.2-1.2=1m。

一般情況下孔內連續(xù)裝藥,并用巖粉、黃土密實充填。確定孔網參數及裝藥參數時,須根據地形、地質環(huán)境條件等因素,綜合考慮,反復調整,以獲得最佳效果。三、邊坡預裂爆破參數

(1)炮孔直徑D:預裂孔選D=40mm。(2)炮孔間距a:a=0.4m;

(3)炮孔傾角α:炮孔傾斜角度和溝槽的坡面一致(α≈800);(4)炮孔超深Δh:取Δh=0.3m;(5)炮孔深度L:L=H+Δh=2.3m;(5)線密度q線:取q線=0.15kg/m(6)單孔裝藥量Q:Q=q線L=0.15×2.3=0.345kg

(7)裝藥結構:預裂炮孔采用空氣柱間隔裝藥結構,孔底裝藥0.15kg,中間裝0.12kg,距離孔口0.5m裝0.075kg;三段裝藥用導爆索串接,中間空氣柱距離相同。

(8)填塞長度L2:L2=0.5m。4炮孔布圖

主炮孔平面布圖(其中一段)和剖面圖1和圖2所示5起爆網路

采用導爆管非電起爆系統,復式聯接,毫秒延期起爆網路。在距離建筑物較近處,為了保證最大段起爆藥量不超過計算藥量,采用逐孔起爆,隨著爆破點遠離建筑物,可逐步增加每段起爆炮孔的數目。

預裂炮孔要超前主爆炮孔,用低段雷管(1段),主爆炮孔用高段雷管(2~10段)。

由下面爆破振動校核計算的數據可知,在距離建筑物20m時,最大段起爆藥量可達8kg,所以在上述計算參數條件下,分段延期起爆,每段可以起爆2排炮孔。為了達到降振效果,實際施工時每段起爆1排炮孔,每次起爆的排數根據防護材料的多少和施工能力確定,但最多不超過10排。

圖1炮孔布

圖2炮六、爆破振動

炸藥在部分能量以爆破的地震下:

VK

式中:R離,m;

Q總炸藥量,微段藥量。

V家相應標準K、關的系數和

參照同巖遠區(qū)取振動速度,取可計算出在

保護建筑物時的一段最大起爆藥量計算結果見表1。

表1:不同距離所允許的最大段起爆藥量

距離R(m)

最大段藥量QMAX(kg)

50.13

101.0

153.4

208.0

2515.7

3027.1

3543.1孔布剖面圖

校核

巖土介質中爆炸,其釋放的一波動形式沿地面?zhèn)鞑,形成了效應,振動速度計算公式如(Q1/3/R)

建(構)筑物距爆破點距炸藥量,kg齊發(fā)爆破取差爆破或毫秒爆破取最大一質點振動速度,cm/s,按國對于框架結構建筑物為V3.54.5cm/s與爆破地形、地質條件有衰減指數。

類工程經驗K取150,按硬1.7,V按建(構)筑物允許3cm/s,則由薩道夫斯基公式距爆破區(qū)域不同距離有需要

平面圖

由計算可知:當距離建筑物較近時采用淺孔爆破,隨著距離的增加適當增加每次最大段起爆藥量。為減小爆破震動對周圍環(huán)境的影響,主要采用以下措施:爆破時采用毫秒差延期爆破技術,對整個爆破施工進行分段爆破,從而減小爆破震動對周圍的影響。七、安全防護措施1、防振動措施

為減小爆破振動對建筑物的影響,主要采用以下措施:爆破時采用毫秒差延期爆破技術,對整個爆破施工進行分段爆破,從而減小爆破振動影響。并根據表1所計算的數據控制最大段起爆藥量,從而保證建筑物控制振動小于國家規(guī)定的3cm/sec,確保其安全。精確藥量的確定必須根據爆破振動的測試數據進行確定。具體措施

(1)采用微差起爆方式。由于距離建筑物較近,實施爆破時必須用逐排起爆方式。

(2)必要時可使用爆破地震儀進行監(jiān)控,計算出爆破地震質點震動速度的規(guī)律,用于指導爆破施工。2、防沖擊波措施

為了減少爆破沖擊波的破壞作用,可從兩方面采取措施:一是防止產主強烈的空氣沖擊波。二是利用各種條件來削弱已經產生了的空氣沖擊波。通過合理確定爆破參數,避免采用過大的最小抵抗線,防止產生沖天炮。選擇合理的延期起爆方案和延期間隔時間,保證巖石能充分松動,消除夾制爆破條件;保證堵塞質量和采用反向起爆,防止高壓氣體從孔口沖出;使用導爆管或電雷管起爆。這些措施都能提高爆破時爆炸能量利用率,有效防止產生強烈空氣沖擊波.此外,盡量避

免爆區(qū)正面朝向建筑設施,無法避免時也應將建筑物的門窗打開,必要時搭設防護架,也可有效減小沖出波的危害。3、防飛石措施

具體措施:

(1)爆破前摸清被爆破巖石情況,詳細掌握周圍的環(huán)境資料,進行精心準備和精心操作。

(2)優(yōu)化爆破參數,在能夠達到爆破目的的前提下,應盡量采用炸藥單耗較低的爆破方式,嚴格控制炸藥的單耗,最小抵抗線的大小和方向要認真選取。

(3)慎重選擇炮位,盡量避免將炮位選擇在軟弱夾層、斷層、裂隙等弱面處。

(4)提高堵塞質量,堵塞要保證足夠的長度,要密實、連續(xù),堵塞物中不允許夾雜碎石。

(5)所有的炮孔爆破時用防護材料(沙袋、運輸膠皮帶、鋼板、炮被等)對爆破部位進行多層、多種防護材料防護,同時對需要保護的建筑物用竹笆進行遮擋防護。

題目五:地下工程巷道開挖(斷面底寬4米,直墻搞米頂部半圓形,弱風化花崗巖,巖石硬而脆,單耗為1.0kg\\m3.1)給出開挖爆破設計:掏槽方式,孔深等,輔助孔孔距等。周邊孔孔距等。起爆網路圖)

一、掏槽設計

掏槽孔:掏槽方式,采用斜孔楔形掏槽形式,鉆孔深度1.8m,垂直于工作面深度1.7m,與工作面成65°,孔距0.4m,兩排距離0.85m。參考試爆單位耗藥量,可知每循環(huán)進尺使用總藥量Q=qV=qSLη(V循環(huán)爆破體積,S巷道斷面面積,L炮孔深度,取輔助孔深度1.7m,η炮孔利用率取0.95,計算得Q=23kg。

取線裝藥密度q1=0.5kg/m,掏槽孔單孔藥量Q1=0.9kg。共6孔。共裝藥5.4kg。二、輔助孔設計

輔助孔,孔距a1=0.4~0.8m,本工程取a1=0.8m,取排距b1=0.7m,孔深l1=1.7m,取線裝藥密度q2=0.35kg/m,單孔藥量Q2=0.595kg,取0.60kg。填塞長度不小于0.6m。共14孔共裝藥8.4kg。

三、周邊孔設計

周邊光爆孔,孔距a2=0.5~~1.0m,本工程取a2=0.5m,取光爆層厚度E=0.5m。周邊孔距離輪廓線0.1m開始鉆孔,孔底超越輪廓線0.1m。線裝藥密度取q3=0.20kg/m,得單孔藥量Q3=0.36kg。取Q3=0.35kg/孔。共29孔,共裝藥10.15kg。采用導爆索連接周邊光爆孔,同時起爆。底孔取孔距d=0.8m。

掏槽孔6個,輔助孔14個,周邊孔29個。共49個孔,共裝藥Q=23.95kg,與計算循環(huán)用藥量相當。四、起爆網路

掏槽孔采用毫秒1段電雷管,掏槽孔上方3個輔助孔采用毫秒2段電雷管,其它輔助孔采用毫秒3段電雷管,周邊光爆孔采用毫秒5段電雷管捆綁導爆索雙向閉合起爆。整個斷面一次爆破成型。

題目六:水電站地下廠房(長*寬*高=255.4*33.4*88.2,共分9層,分層高度7-11.38米,二層7米,1)梯段爆破設計參數:孔徑等。2)每次爆破五排,每排12孔,共60)

一、概況(爆破工程情況、環(huán)境情況、爆破要求題目已經給出)二、爆破方案

根據爆破體的情況,第二層采用深孔加強松動爆破爆破施工,用潛孔鉆進行鉆孔(炮孔直徑76mm),一次爆破全深。梯段與廠房邊墻間預留保護層,待主體爆破完成后,采用雙層光面爆破進行施工。

三、爆破參數選取

(1)臺階高度H:H=7m(2)鉆孔直徑:D=76mm(3)孔距a:a=2m

(4)排距:b=a=2m

(5)鉆孔傾角:=80~85(6)超鉆h:h=0.5m(7)孔深L:L=H+h=7.5m

(8)裝藥結構:主爆炮孔采用連續(xù)裝藥結構(9)填塞長度L2:L2=2m

(10)線裝藥量:用Φ60mm乳化炸藥,每卷重1kg,長度0.35m,線裝藥密度q線=2.86kg/m單位體積炸藥消耗量q:q=0.56kg/m3(11)單孔裝藥量計算:Q=qabH=15.7kg

根據巖石的性質確定合理的爆破參數,具體實施過程中可根據試爆情況進行調整。四、起爆網路

采用導爆管非電起爆系統,毫秒延期起爆網路。為了減少爆破振動對圍巖的影響,采用逐孔起爆,每次爆破5排孔,每排12個炮孔;共計60個孔。炮孔內裝15段毫秒延期雷管(延期時間為880ms),孔外用2段毫秒延期雷管(延期時間為25ms),或3段毫秒延期雷管(延期時間為50ms)接力逐孔起爆。

題目七:危巖體治理(V形裂縫,上寬2.1米長91米,山高140米,危巖體積3.5萬方。1、)對危巖體ABDE實施爆破以徹底清除,2)爆后達到穩(wěn)定階梯狀,3))

一、概況(爆破工程情況、環(huán)境情況、爆破要求題目已經給出)二、爆破方案

由于危巖體處于不穩(wěn)定狀況,且周邊全部是民宅,為了確保施工安全,應采用分階段、分區(qū)塊定向崩塌爆破,具體爆破方案如下:

(1)由于危巖體正面自山頂至山腳有一閉合裂縫,把危巖體分割為東西兩大塊,第一次爆破首先清除D塊和AB塊的東側危巖體,第二次爆破清除西側AB塊。

(2)為了避免爆后整體巖塊崩塌觸地振動危害民房,中、上部采用扇形密孔崩塌毫秒延期爆破,危巖體下部采取側向垂直孔毫秒延時爆破方案。

(3)爆區(qū)下方東南側有兩排民宅,而西側為民宅的集中區(qū),為減少爆破滾石對民房的損害,采用定向崩塌控制爆破,使破碎巖塊向東南方向崩塌。

(4)由于危巖體處于不穩(wěn)定的狀態(tài),為了保證施工安全,采用側向鉆孔和自上而下施工順序。

(5)為降低爆破振動對民房影響,采用毫秒分段爆破,嚴格控制單段最大起爆藥量和一次起爆藥量。采用非電起爆網路,提高起爆的可靠性和安全性。擊。

(6)為防止爆破飛石對民房造成危害,必須設計合理的爆破參數,保證炮孔的堵塞長度。

(7)在民房和爆落巖石可能滾落的路線之間開挖一條深3m,寬3m的溝槽,以阻擋(或減緩)滾落的巖石對民房造成沖

三、爆破參數

(1)炮孔直徑D:淺孔爆破一般選用Ф38~42mm孔直徑,本爆破選D=40mm。(2)最小抵抗線W:W=1m;(3)炮孔間距a:a=1m;

(4)炮孔排距b:b=W=1m;

(5)炮孔深度L:根據巖體的結構,盡可能一次爆破全深,較厚的部位分層爆破,但一次鉆孔深度L不超過3m;(6)鉆孔傾角:根據巖體的形狀,上部可打傾斜孔和水平孔,下部巖體打垂直孔。(7)炸藥單耗q:根據松動爆破的要求,炸藥單耗取q=0.35kg/m3;(8)單孔裝藥量Q:根據Q=qabL計算每孔的裝藥量

(9)裝藥結構:較淺炮孔采用連續(xù)裝藥結構;對于較深的炮孔在保證堵塞長度大于1m(或大于抵抗線)前提下,可分段裝藥,一般分2段,最多不超過3段。

(10)填塞長度L2:對于較深的炮孔保證堵塞長度大于1m(或大于抵抗線),對于較淺的炮孔,要減少抵抗線,調整裝藥和爆破參數,保證堵塞長度大于抵抗線。

四、起爆網路

采用導爆管非電起爆系統,毫秒延期起爆網路。為了減少爆破振動對民房的影響,采用逐排起爆。起爆順序為自上而下、從外到里,順序起爆。從東南方向向里推進。

題目八:航道炸礁(1、爆破器材的選擇,2、參數確定,3、起爆體和電爆網路,4、施工工藝流程)

一、爆破器材的選擇

水下爆破施工難度較大,對爆破器材也有特殊的要求。

炸藥:采用2#巖石乳化炸藥。乳化炸藥是一種含水的工業(yè)炸藥,具有不黏手、彈性好、威力高、猛度大、炮煙小、抗水性好等特點,特別適合水下炸礁施工作業(yè)。

雷管:采用8#防水毫秒電雷管。二、爆破參數的確定

采用CQ100型潛孔鉆機,鉆孔直徑D=95mm?拙郺=2.5m,排距b=1.5m。巖層平均厚度為2.2m,鉆孔超深0.8m,鉆孔深度H=3.0m。

根據本工程地質及水文條件并結合工程實踐經驗,取炸藥單耗q=2.0kg/m。則單孔裝藥量Q=abHq=22.5kg。(3m裝滿藥也裝不完)。

三、起爆體和爆破網路

起爆體采用75mm直徑2#巖石乳化炸藥,防水8#毫秒電雷管插入藥卷,并包扎嚴實防止破裂破損,雷管脫落。小心裝入待爆破炮孔。堵塞0.5m。爆破網路的主線用采用強度足夠高、防水性和柔韌性好的絕緣膠線,并采用白棕繩、尼龍繩作主繩對爆破主線進行保護,將電爆網路的主線每隔50cm左右松弛地用膠布綁扎在主繩上。并保證水中沒有接頭。

每次起爆5排左右炮孔,每排沿寬度30m布12個炮孔,第一排采用ms10段,第二排采用ms12段、第三排采用ms14段、第四排采用ms16段、第四排采用ms16段進行起爆,電雷管串聯,用高能放炮器起爆。

四、爆破施工工藝流程

調查爆破區(qū)的地形,地質、水文等條件;搭建鉆孔平臺;測量與鉆孔平臺定位;鉆孔作業(yè);裝藥及填塞,起爆網路連接,起爆,爆后安全檢查,清渣疏通。

水下鉆孔爆破廣泛用于港口工程建設、巷道的疏浚、水下建(構)筑物的拆除及清障等。其主要特點和使用條件是:(1)水下鉆孔爆破生產效率高、安全性好、有利于控制爆破產生的有害效應,對于爆破工程量較多、爆破體厚度較大,宜首選鉆孔爆破;(2)一般要使用特定的水上作業(yè)船或作業(yè)平臺,才能進行施工,所以鉆孔爆破工藝較復雜,在流速、潮汐、涌浪、水深工況惡劣的水域施工時,難度和成本會明顯增加;(3)對清運爆渣的設備要求較高,需要挖掘能力強的船機進行清挖,如反鏟挖泥船等等;(4)對爆破質量要求高。如爆破產生大塊、淺點等難以處理,對下一道工序影響大。題目九:露天深孔臺階爆破距居民300米,150鉆,孔徑165,臺階高15米,需求為年產480萬噸(200萬方)。1、露天深孔臺階爆破設計,2、降低振動的技術措施)

一、爆破設計

A、孔徑D=165mm。B、孔深L與超深h

臺階高度H=15m,取臺階坡面角α=75°。第一排孔鉆孔超深取h=1.0m,從第二排開始超深h=0.5m。則傾斜深孔孔深L=H/sinα+h=16.03m,取16.0m,第一排孔深16.50m。

C、底盤抵抗線W

根據鉆孔作業(yè)的安全條件W≥Hcot75°+B,式中B為鉆鉆孔中心至坡頂線的安全距離,對大型鉆機,B≥2.5~3.0m。則計算可知W≥6.52~7.02m,本工程取W=7.00m。

D、孔距a和排距b

首先取炮孔密集系數m=1.2.則孔距a=mW=8.4m,b=a/1.2=7m.E、填塞長度l

合理的填塞長度和良好的填塞質量,對改善爆破效果和提高炸藥利用率具有重要作用。能增加爆炸氣體在孔內的作用時間和減少空氣沖擊波,噪聲和個別飛散物的危害。

對于傾斜深孔l=(0.9~1.0)W,為確保安全,取l=7.0m。F、單孔裝藥量

根據施工經驗對于石灰石礦,取q=0.55kg/m。

則第一排炮孔每孔裝藥量Q1=qaWH=485.1kg,取Q1=485kg。從第二排以后每孔Q=kqabH,k為增強系數,取k=1.1.則Q=533.61kg,取Q=530kg。

E、裝藥結構

采取分段裝藥結構,先在孔底裝填3~4m炸藥,同時裝一個起爆藥包在距離孔底0.5m處,中間采用空氣間隔器間隔,間隔之后繼續(xù)裝藥同時在距離藥柱頂端0.5m處,裝一個起爆藥包。最后填塞。

F、起爆網路

使用毫秒延期導爆管雷管,采取孔內延期,孔外接力起爆技術,孔間間隔17ms,排間間隔42ms,孔內采用延期400ms雷管。實現逐孔起爆。

根據生產規(guī)模要求,按照每年生產300天計算,每天平均爆破8個孔即可滿足生產要求,實際爆破可根據開采面實際情況確定。

二、降低爆破振動的措施

A、采用毫秒延期爆破,盡量減少最大一段裝藥量;B、實現逐孔起爆,將單響藥量降到最低;C、采用氣體間隔器間隔裝藥;D、合理布采場工作線方向。從以上逐點進行分析

題目十:采石場爆破(年產30萬方有效時間300天,F=8-16,松散系數1.5,30米、臺班。1、爆破方案,2爆破參數,起爆網路設計,4、飛石安全設計,爆破振動分析)

一、爆破參數

A、孔徑D=100mm。B、孔深L與超深h

臺階高度H=15m,取臺階坡面角α=75°。第一排孔鉆孔超深取h=1.0m,從第二排開始超深h=0.5m。則傾斜深孔孔深L=H/sinα+h=16.03m,取16.0m,第一排孔深16.50m。

C、底盤抵抗線W

根據清渣爆破底盤抵抗線和裝藥直徑的關系。W=Kd,取K=30~35,得W=3000~3500mm,再結合施工經驗取W=3.5m。D、孔距a和排距b

首先取炮孔密集系數m=1.2.則孔距a=mW=4.2m,取a=4.0m。排距b=a/1.2=3.33m.取b=3.0m(根據爆破效果進行調整,效果可以的話也可以取到b=3.5m,降低單耗,節(jié)約生產成本)E、裝藥長度l1填塞長度l2

合理的填塞長度和良好的填塞質量,對改善爆破效果和提高炸藥利用率具有重要作用。能增加爆炸氣體在孔內的作用時間和減少空氣沖擊波,噪聲和個別飛散物的危害。

對于傾斜深孔l2=(0.9~1.0)W,為確保安全,取l2=3.5m。則裝藥長度l1=12.5m。F、單孔裝藥量

巖石堅固性系數f=8~10,采用2號巖石硝銨炸藥,結合施工經驗,取q=0.61~0.67kg/m。本工程取q=0.64kg/m。則第一排炮孔每孔裝藥量Q1=qaWH=134.4kg,取Q1=135kg。從第二排以后每孔Q=kqabH,k為增強系數,取k=1.1.則Q=126.72kg,取Q=126kg。

二、爆破方案

根據生產規(guī)模和有效工作天數,可知平均每天生產爆破巖石方量1000m,考慮影響實際生產因素較多,本設計按照每天1200m進行設計。

根據爆破參數可知每孔所負擔方量為180m,平均每天爆破7個孔即可滿足生產需求。實際生產采取每次爆破24~28個炮孔,每次爆破4排,每排6~7個炮孔。平均4天爆破一次。每次爆破巖石總量為4500m左右,總藥量3.0~3.5t?傃用讛416m左右。根據開采工作面情況,可以對工程進度做合適的調整。

一臺潛孔鉆每臺班鉆鑿30m,每天鉆鑿60m,4天鉆鑿240m,需要配備兩臺淺孔鉆機。

平均每天挖運1000m,巖石松散系數1.5,及需要挖運1500m的爆破巖石,可配備裝載機效率1500m/d的挖掘機或裝載機一臺。如果選用10立方自卸車運輸,每天運輸15車次,需要自卸車10臺。運輸車輛可根據實際工程距離等再行調整。

三、起爆網路

采用導爆管非電起爆系統,毫秒延期起爆網路。為了減少爆破振動對圍巖的影響,采用逐孔起爆,每次爆破28個孔。采用炮孔內裝400毫秒延期雷管,孔外孔間延期17ms,排間延期42ms的復式網路接力逐孔起爆。

四、爆破飛石安全距離

根據《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定深孔爆破的安全距離為200m。五、爆破振動影響分析

炸藥在巖土介質中爆炸,其釋放的一部分能量以波動形式沿地面?zhèn)鞑,形成了爆破的地震效應,振動速度計算公式如下?/3

VK(Q/R)

式中:R建(構)筑物距爆破點距離,m;

Q炸藥量,kg齊發(fā)爆破取總炸藥量,微差爆破或毫秒爆破取最大一段藥量。V質點振動速度,cm/s,按國家相應標準對于框架結構建筑物為V3.54.5cm/sK、與爆破地形、地質條件有關的系數和衰減指數。

參照同類工程經驗K取180,按硬巖遠區(qū)取1.7,V按建(構)筑物允許振動速度,取2cm/s,則由薩道夫斯基公式可計算出在距爆破區(qū)域不同距離有需要保護建筑物時的一段最大起爆藥量計算結果見表1。

表1:不同距離所允許的最大段起爆藥量

距離R(m)

最大段藥量QMAX(kg)

5044

80182

120615

1701748

2304330

3009609

40022778

由計算可知:隨著距離的增加,最大段起爆的藥量隨之增加。當采用逐孔起爆適當增加每次最大段起爆藥量。當采用逐孔起爆時,單段最大起爆藥量為71kg,如果選取建筑物允許的振動速度2cm/s,則其安全距離按上述公式計算得其安全距離為58.4m,則其60m以外的建筑物是安全的。為減小爆破震動對周圍環(huán)境的影響,主要采用以下措施:(l)采用毫秒延期爆破,盡量減少最大一段裝藥量;(2)實現逐孔起爆,將單響藥量降到最低;(3)采用氣體間隔器間隔裝藥。(4)合理布采場工作線方向。從而減小爆破震動對周圍的影響。

案例分析

(1)巖巷掘進速度的技術措施(以你所從事過的工程為例說明提高我國巖巷進度的技術措施)

研究表明:目前提高巖巷鉆爆掘進速度的關鍵技術和環(huán)節(jié)是提高鉆眼爆破和運輸的效率。巖巷快速掘進是一項系統工程,把爆破、支護、出矸及施工工藝與勞動組織有機相結合,是實現巖巷快速掘的重要手段。

A、提高爆破鉆孔水平

采用中深孔光面爆破,全斷面一次爆破技術是提高巖巷掘進速度,最為有效的手段。鉆孔時要注意一下技術措施。光面爆破的具體要求是炮眼相互平行且深度不超過其他炮眼形成貫穿裂縫;炮眼垂直工作面(一般與巷道軸線夾角3~5°);炮眼底落在同一個橫斷面上。開眼位偏差不超過30mm。不能有偏向輪廓線里面;不耦合裝藥,同時起爆,降低作用于孔壁的沖擊壓力;控制裝藥量,200g/m。炮眼布的方法和原則為“抓兩頭,帶中間”:掏槽眼布在斷面的中央偏下,并考慮輔助眼的布較為均勻和減少崩壞支護及其他設施的可能。周邊跟一般布在巷道斷面輪廓線上,頂眼和幫眼按光面爆破要求,各炮眼相互平行,眼底落在在同一平面上。輔助眼均勻地布在掏槽眼和周邊眼之間,以掏槽眼形成的槽腔為自由面層層布。

B、提高支護能力

巖巷開挖后必須及時維護,以免圍巖變形過大、冒落而影響使用和安全。采用錨桿支護可降低支護成本,有利于工作面單產和效率的提高,能有效的控制巷道變形,另外,也減少了支護材料運輸量,減輕工人的勞動強度和勞動量,并且錨桿支護簡單,容易用圍巖松動圈理論確定支護參數,能夠為巷道的快速掘進提供足夠的安全保障。

C、改進設備,提高裝運能力

采用全液壓掘進鉆車鉆孔,工人距工作面較遠,可避免工作面片幫、卷纏、盜鉆等威脅,且鉆孔質量高、速度快,既安全又高效。

裝載與運輸是巷道掘進中勞動量大、占循環(huán)時間最長的工序,一般情況下它可占掘進循環(huán)時間的35%~50%。因此做好裝巖和轉運工作對提高勞動效率、加快掘進速度、改善勞動條件和降低成本有重要意義。采用以液壓鉆車、側卸式裝巖機配耙斗裝巖機作業(yè),合理配施工機具和優(yōu)化施工工藝,提出適用巖巷快速掘進的施工工藝流程可實現工作面打眼、臨時支護等工序平行作業(yè)。能極大地提高巖巷掘進速度。

D、提高施工組織管理能力改進工人工作效率

煤炭工人是煤炭企業(yè)的重要組成部分,是煤炭企業(yè)決策的最終實踐者,先進的生產技術必須為煤炭工人所掌握才能起到應有作用。提高工人的效率就要從以下幾個方面著手。一是要精心創(chuàng)造良好的工作環(huán)境:改善工人工作條件,讓技術工人直接參與施工生產,工作在一線,減輕工人勞動強度、增加安全保障。二是要創(chuàng)造良好的用人環(huán)境。堅持“以人為本”,制定有利于優(yōu)秀工人脫穎而出的管理機制。三是要創(chuàng)造良好的人文環(huán)境。四是要適當地減少勞動分工。在煤炭生產中,分工很細,工作流動性很差,科學研究發(fā)現在一定范圍內勞動分工程度的提高的確有利于生產率的提高,但當勞動分工程度達到一定程度后,再增加分工程度,勞動生產率不升反降。

(2).平巷掘進爆破參數的確定{F=14,斷面寬3900mm,高1700mm,拱高1950mm,斷面積12.16平,孔徑40mm,深2.1米,孔數41個,單耗1.2千克。試問:確定合理炮孔深度根據是什么,用計算法驗證孔深和數目的合理性條件不足自己補充}

答案提示:炮孔深度是指炮孔底到工作面的垂直距離。合理的炮孔深度應視鑿巖機具、循環(huán)方式、掘進、支護作業(yè)方式、巖石條件和炸藥性能等而定。目前,確定合理孔深的方法有三:

①經驗法;

②按計劃下達的任務,根據各掘進工作面條件分攤,算出平均日進尺,再確定循環(huán)深度;

③根據斷面大小,計劃下達的定額和出勤率,計算出日進尺,按作業(yè)班次和掘進、支護方式確定循環(huán)深度。

炮孔數目與掘進斷面、巖石性質、炮孔直徑、炮孔深度和炸藥性能等因素有關。確定炮孔數目的基本原則是在保證爆破效果的前提下,盡可能地減少炮孔數目。

①按巷道斷面和巖石堅固性系數估算

2N3.33fS

N炮孔數目,個;f巖石堅固性系數;S巷道掘進斷面面積,。

帶入相應參數值,可得到N=42個。實際設計炮孔數目為41個,可見設計炮孔數目是非常合理的。②明捷利公式估算

N232fS0.16L0.19edc

L炮孔深度,m;e炸藥換算系數,當爆力為360mL時,換算系數e=1;dc炮孔直徑,mm。帶入相應參數值,可得到N=37.17,實際設計炮孔數為41個,也是比較合理的。

(3).露天臺階爆破{F=14,邊界僅15米,完成2400方,鉆孔米數324萬米,用藥9620噸,根據你的經驗,除上述外還有那些方法和技術措施,有效降震,防飛}

答案提示:從控制爆破規(guī)模、單響藥量、爆破參數、起爆網路、炮孔填塞及必要的安全防護進行分析。降低爆破振動促進巖石均勻破碎的技術措施

在近區(qū)采用低臺階爆破或減小炮孔直徑,增加布藥的分散性;

在分區(qū)接力的基礎上,采用奇偶、逐孔起爆順序或對近區(qū)孔內毫秒延遲爆破等方法,增加臨空面,在促進巖石均

勻破碎的同時,限制最大一段藥量,降低爆破振動;采用預裂爆破或開挖減振溝槽;

選擇最小抵抗線方向,使需保護區(qū)域處在爆區(qū)側向;

采用低爆速、低密度的炸藥,采用不耦合或上部減弱裝藥的裝藥結構;布壓頂藥包,避免孔口產生大塊;

進行爆破振動衰減規(guī)律監(jiān)測并指導爆破設計。爆破個別飛散物的防護措施

合理確定臨空面,盡可能使爆破方向避開需保護區(qū)域;

上部減少裝藥的裝藥結構、采用松動爆破的爆破單耗,爆破參數和排間起爆時間;注意巖石斷層、節(jié)理裂隙等弱面及前排炮孔抵抗線的變化,并及時調整藥量;適當增加堵塞長度,確保填塞質量;覆蓋防飛石。

爆破飛石滾石的防護措施

合理確定臨空面,盡可能使爆破方向避開需保護區(qū)域;

上部減少裝藥的裝藥結構、采用松動爆破的爆破單耗,爆破參數和排間起爆時間;注意巖石斷層、節(jié)理裂隙等弱面及前排炮孔抵抗線的變化,并及時調整藥量;適當增加堵塞長度,確保填塞質量;覆蓋防飛石。

在爆區(qū)邊緣采用減弱松動爆破,做到爆后巖石松而不飛;砌擋土堤阻擋滾石。,或布壓頂藥包等

(4).采石場開采【試問:如果你接受這個工程采用那些方法可以塊度級配和降低粉礦率】

答案提示:各項技術措施對級配合粉礦率的影響程度,按大小順序是:裝藥結構、線裝藥密度、單響炸藥消耗量、炸藥爆速、抵抗線和孔間距。按此內容逐項分析。

在炮孔中上部采用不耦合裝藥結構,避免其巖石過度破碎;隨線裝藥密度的增加,粉礦率也增加。

隨炸藥單耗的增加,粉礦率也增加,故應降低炸藥單耗;

炸藥爆速越高,越會造成巖石過度破碎,故應選用低爆速炸藥;

在炸藥單耗不變的情況下,抵抗線越小,炸藥爆炸產生的應力波的反射應力及準靜太應力疊加更大,破碎作用更

強,產生的粉礦就越多,固增加抵抗線,可減少粉礦產生;

在炸藥單耗不變的情況下,孔間距越小,炸藥分布越均勻,越容易產生粉礦。降低爆破振動促進巖石均勻破碎的技術措施

在近區(qū)采用低臺階爆破或減小炮孔直徑,增加布藥的分散性;

在分區(qū)接力的基礎上,采用奇偶、逐孔起爆順序或對近區(qū)孔內毫秒延遲爆破等方法,增加臨空面,在促進巖石均

勻破碎的同時,限制最大一段藥量,降低爆破振動;采用預裂爆破或開挖減振溝槽;

選擇最小抵抗線方向,使需保護區(qū)域處在爆區(qū)側向;

采用低爆速、低密度的炸藥,采用不耦合或上部減弱裝藥的裝藥結構;布壓頂藥包,避免孔口產生大塊;

進行爆破振動衰減規(guī)律監(jiān)測并指導爆破設計。

(5).精細爆破【試問:在實際爆破工程設計與施工中,如何體現精細爆破這一概念】

精細爆破,即通過定量話的爆破設計、精心的爆破施工和精細化的爆破管理,進行炸藥爆炸能量釋放與介質破碎、拋擲等過程的控制,既達到預期的爆破效果,又實現爆破有害效應的控制,最終實現安全可靠、技術先進、綠色環(huán)保及經濟合理的爆破作業(yè)。

定量化的爆破設計主要包括:①爆破設計理論和方法,包括:鄰近輪廓面的爆破設計原理與計算方法、爆破孔網參數與裝藥量計算、炸藥選型的理論與方法、裝藥結構設計計算理論、起爆系統與起爆網路的設計方法、段間毫秒延期選擇等;②爆破效果的預測,包括:給定地質條件和爆破參數條件下,爆破塊度分布模型及預測方法、爆破后拋擲堆積體積計算理論與方法等;③爆破負面效應的預測預報,包括:爆破影響深度分布的計算理論與預測方法、爆破振動和沖擊波的衰減規(guī)律、爆破個別飛散物的拋擲距離計算等。④另外還有:計算機優(yōu)化與現場試驗驗證,對設計方案的現場修正,設計資料整理和設計總結等。

精心施工的內容包括:①精確的測量放樣與鉆孔定位;②基于現場爆破條件的反饋設計與施工優(yōu)化;③精心的裝藥、填塞、聯網和起爆作業(yè)等。④對爆破鉆孔等參數的驗收標準精細化等。

實時監(jiān)控的內容包括:①爆破塊度和堆積范圍的快速測量;②爆破影響深度的及時檢測;③爆破振動、沖擊波、噪聲和粉塵的跟蹤監(jiān)測與信息反饋;④炸藥與起爆器材性能參數的檢測;⑤爆破監(jiān)控信息的及時反饋等。

精細設計、精細施工全靠精細管理來實現,科學管理的內容包括:①建立考慮爆破工程類型、規(guī)模、重要性、影響程度和工程復雜程度等因素的爆破工程分級管理辦法;②爆破工程設計與施工的方案審查與監(jiān)理制度;爆破技術人員的分類管理與培訓體系;③爆破作業(yè)與爆破安全的管理與獎懲制度等。④通過各種規(guī)則系統化和精細化,運用程序化、標準化和數據化的手段,使組織內各單元能精確、高效、協同和持續(xù)地工作。精細化強調的是執(zhí)行力,對爆破企業(yè)而言重點是:戰(zhàn)略管理、人才管理、質量安全管理、有效的成本管理等。

精細爆破對有害效應的控制:………………

精細爆破面臨的問題和展望:(1)在露天爆破領域,針對大型露天礦山開采和覆蓋層剝離爆破,應用現代信息技術的最新成果,研究并建立基于GPS、GIS和RS的爆破反饋設計理論與方法,完善機械化和信息化鉆爆施工技術,努力實現高臺階深孔梯段爆破的精細化;在鐵道、交通、水利和市政建設中,重點研究復雜地質、地形和施工環(huán)境條件下的石方精細爆破技術,解決石方開挖,邊坡成型,預留巖體、鄰近建(構)筑物和設施設備保護等綜合技術問題。(2)在地下爆破領域,針對位于城市建筑物下部的地鐵開挖爆破、鄰近已有鐵道交通線路的隧洞爆破,重點完善基于降低和控制爆破振動的微地震精細爆破技術;對于高地應力和復雜地質條件下的大型地下洞室群、超長隧洞開挖和深部采礦,重點研究合理的爆破開挖程序、爆破參數及爆破對圍巖的損傷控制措施;針對海底隧道爆破施工,應重點解決覆巖保護及滲流控制相關的安全技術。(3)在建(構)筑物拆除爆破方面,針對高層(聳)建(構)筑物的結構特征、拆除條件和環(huán)境保護要求,開發(fā)基于結構力學和運動學仿真的建(構)筑物拆除計算軟件,研究建筑物多向折疊和原地坍塌等高難拆除爆破技術,實現建筑物拆除爆破效果和負面效

應的精細控制。(4)在特種爆破技術領域,開發(fā)鋼結構聚能切割、油氣井套管爆炸修復、油氣井增油斷裂控制爆破等精細控制爆破相關的專用炸藥及爆炸能量控制裝。(5)在爆破器材方面,加強性能可調控炸藥和起爆、傳爆器材的研制,開發(fā)數碼電子雷管起爆系統和低能導爆索非電起爆系統;研制新型的爆破振動、沖擊波和噪聲測試儀器,實現爆破負面效應監(jiān)測的便攜化、自動化和信息化。(6)在基礎研究領域,重點研究工業(yè)炸藥爆轟能量釋放控制技術,提高和控制爆破能量的利用率;努力開發(fā)快速便捷的爆破測試新技術,實現巖石爆破特性及本構模型研究方面的突破;加強信息化爆破設計和施工的基礎理論與應用關鍵技術研究,實現工程設計的智能化、可視化以及爆破施工的機械化、信息化。

(6).采石場管理【試問1、怎樣控制全耦合裝藥長度,2、上部延米裝藥量減半,對爆破效果有何影響,3、還有神魔裝藥結構可以達到同樣效果】

答案提示:①一般孔底部全耦合裝藥段的長度不小于1.3倍底盤抵抗線;②結合炮孔不同部位的受約束條件差異,爆巖運動情形不同進行論述;③圍繞炸藥品種、裝填密度和裝藥結構三個方面論述。

底部全耦合裝藥長度一般不小于1.3倍底盤抵抗線,按圖示本工程在孔底6米采用混合裝藥是全理的;

在臺階爆破時,炸藥爆炸產生的應力波以柱狀波的形式均勻的向藥柱徑向四周傳遞,炮孔中下部巖石受孔中炸藥

爆炸產生的應力作用,作朝向最終抵抗線方向的拋擲運動,上部巖石受爆炸應力波作用較弱。

炮孔越深,爆破阻力越大,受約束越大,自由面越少,消耗炸藥能量越多。巖石運動方向單一。而上部巖石,自

由面增多,受約束減少,采用延米裝藥減半可以達到較滿意的爆破效果,能夠滿足工程要求,對爆破效果不會產生明顯的影響。

還可以在底部選擇裝填高威力,高密度炸藥,上部采用普通炸藥,或采用分段氣體間隔裝藥也能達到理想的爆破

效果。

(7).路塹開挖【孔徑150,深0.6-5.6米,間距2.4米排拒2米單耗1.2總藥量22.7噸炮孔1436個,用索9600米,地表4000米。試分析設計中的錯誤】

答案提示:從單孔藥量、單耗、孔網參數與孔深及藥量的相互關系,地表導爆索起爆網路造成的振動與空氣沖擊波過大的原因分析。

首先根據巖石性質,可爆性等選擇合適單耗,根據爆破開挖深度選擇合適鉆具,鉆鑿合適孔徑炮孔,按照開挖深度鉆鑿設計深度炮孔,根據鉆鑿深度,確定最小抵抗線,布設合適的孔距,排距。進一步根據單耗、布孔參數和鉆孔深度確定合適的單孔藥量。

地表導爆索同時起爆22.7t炸藥,地表敷設4000m導爆索,相當于67.2kg高威力裸露藥包(每米導爆索藥量為16.8g)?隙〞斐筛浇Wo建(構)筑物的損壞,甚至人員的傷亡。導爆索能夠保證炮孔齊發(fā),造成嚴重的振動和一定的沖擊波,地表導爆索的裸露爆破容易造成強烈的空氣沖擊波,共同作用構成對建筑物的嚴重損壞。應該根據應保護建筑物的要求,設計合適的單段最大起爆藥量,采用導爆管雷管進行孔內空外結合分段,實現微差起爆。

(8).路塹開挖【高差約2米,孔徑90,深10米孔距3米,排拒2.5米,試問:該設計與施工工藝存在哪些不合理和不安全因素】

答案提示:從前沿的處理、孔深、孔距和排距的調整,裝藥方法,填塞材料,起爆網路設計,前后排時差的選擇等方面進行分析。

前沿坡面上陡下緩,應該對坡面進行處理,形成整體傾斜坡面,提高施工安全性。另外下坡面如果較緩,還需進行修坡處理,避免爆破時出現根底;

應準確測量鉆孔部位標高,按照爆破后標高要求調整鉆孔深度,使爆破后底板標高滿足施工要求,另外應該按照預留邊坡傾角要求,在邊坡出鉆傾斜炮孔。根據對邊坡的質量要求,還需進行預裂或光面爆破設計施工。并根據爆破效果調整孔距和排距。

工人將整包散裝藥直接倒入孔內,容易造成炮孔堵塞,裝藥不實,降低裝藥密度等情況的發(fā)生。應緩慢均勻倒入炮孔,并不斷測量炮孔裝藥深度,按照裝藥深度要求裝藥。

用鉆孔石渣直接填塞炮孔也容易造成炮孔堵塞,填塞不實,破壞網路等情況,爆破時容易造成沖孔飛石等危害。應使用粉碎沙石,黃泥等填塞充實。確保填塞質量,并不破壞網路。

起爆網路設計不合理,每兩排一段也不合理,應采用逐排分段起爆,起爆時差超過75~100ms,前排炮孔爆破后,能夠給后排炮孔提供新的自由面,且有利于巖石撞擊破碎。可增加雷管段數,采用孔內延期起爆,也可孔內裝填高段雷管,空外使用低段雷管接力起爆。(9).爆破對邊坡的影響

我國云南某電站左岸巖體為流紋巖,節(jié)理裂隙很發(fā)育,順坡節(jié)理傾向于坡外,節(jié)理間距一般為20~30cm,并充填次生泥與巖屑,有的節(jié)理已貫通,角度為42°~45°,與自然邊坡平行。在一次爆破后發(fā)生滑坡達十多萬立方米。為處理滑坡工程延長一年,費用約1億元人民幣。

試問:爆破對邊坡的穩(wěn)定有哪些影響?如何減少爆破對邊坡的影響。答案提示:從巖體結構面產狀與開挖邊坡的方位關系,爆破震動產生的慣性力及對原結構面力學強度的影響來進行分析。對邊坡的影響主要從降振的措施來考慮。

爆破對邊坡的影響程度與影響范圍主要與爆破規(guī)模、爆源距離,起爆順序和地質條件有關。保持邊坡穩(wěn)定的治理原則是減少下滑力,增加阻滑力。

D:爆破對邊坡失穩(wěn)災害有兩類:一類為爆破振動引起的自然邊坡失穩(wěn);另一類是爆破開挖后邊坡巖體遭受破壞,日后風化作用引發(fā)不斷的塌方失穩(wěn)。

(1)爆破對自然邊坡穩(wěn)定性的影響

爆破對自然邊坡穩(wěn)定性影響一方面取決于爆破振動強度,另一方面取決于坡體自身的地質條件。從統計資料看,邊坡角度在35°以上的容易發(fā)生振動失穩(wěn)破壞,此外根據工程地質分析和實踐經驗證實,如下四種地質結構易發(fā)生爆破振動邊坡失穩(wěn)。1)爆區(qū)附近坡體內已有貫通滑動面或古滑坡體。爆前坡體靠滑動面的抗剪強度維持穩(wěn)定,爆破時產生的強烈震動作用,使滑動面抗剪強度下降或損失,引起大方量的滑坡或古滑坡復活。

2)坡體雖然沒有貫通滑動面,但坡體內至少發(fā)育一組傾向坡體外的節(jié)理裂隙,巖石強度較低,在爆破振動作用下,該組裂隙面進一步擴展,致使節(jié)理裂隙部分甚至全部貫通,產生滑移變形,日后在降雨的影響下經;瑒樱詈笸耆Х(wěn)。3)盡管坡體內沒有貫通的滑動面,也沒有傾向坡外的節(jié)理組發(fā)育,似乎不可能形成危險的滑動面,然而巖體內垂直柱狀節(jié)理十分發(fā)育,而且邊坡高陡,這類邊坡受到強烈的爆破振動時,在坡緣處振動波疊加發(fā)射使振動加強,當振動變形超過一定限度后,巖柱拉裂折斷,整個巖體散裂導致邊坡坍塌。

4)坡內節(jié)理、裂隙不很發(fā)育,巖體較完整,只是邊緣局部發(fā)育成沖溝或陡傾張開性裂隙,將巖體完全分割成危石,在爆破振動作用下,被分割的危石脫離母體翻滾而下,形成崩塌;或爆破時還沒有崩落,但穩(wěn)定性進一步降低,日后在暴雨沖刷作用下仍可發(fā)生崩塌。

(2)爆破對殘留邊坡穩(wěn)定性的影響

一般爆破都會對保留邊坡的內部巖體產生破壞,受破壞的程度主要與如下因素有關:1)爆破藥量。一次起爆藥量越大,坡內的應力波越強,邊坡破壞越嚴重。2)最少抵抗線。最小抵抗線越大,向坡后的反沖力越強,邊坡破壞越嚴重。

3)巖體地質條件。地質條件不良,巖性較軟,巖體破碎,施工時清方刷坡不夠徹底,邊坡塌方失穩(wěn)的可能性越強。

減少爆破對邊坡影響的主要措施包括:合理選擇邊坡爆破開挖設計參數;采用預裂爆破和光面爆破技術;采用毫秒延期起爆技術,降低一次起爆藥量;必要時采用邊挖邊錨和加強排水等加固處理措施。

其他參考答案

影響爆破開挖邊坡穩(wěn)定性的因素是什么,減小爆破振動的主要措施是什么?

主要影響因素是:

地形地質條件,山體高陡、地應力高時容易在開挖爆破時產生巖爆現象;巖層走向與邊坡平行,且傾向外側緩傾

角巖層時,容易產生順層滑坡;卸荷裂隙發(fā)育的巖體爆后容易引起裂隙張開而產生坍塌現象;

爆破施工條件,爆破臺階過高過陡,爆破參數、爆破分段和起爆順序不合理,爆破振動作用強烈等都容易引起邊

坡失穩(wěn)。

防止邊坡失穩(wěn)的主要措施:合理選擇邊坡爆破開挖設計參數;采用預裂爆破和光面爆破技術;采用毫秒延期起爆技術,降低一次爆破藥量;必要時采用邊挖邊錨和加強排水等加固處理措施。

爆破對邊坡的影響

(1)由藥包向外延伸的徑向裂縫和環(huán)向裂縫破壞了邊坡巖體的整體性;

(2)部分巖體爆除之后,破壞了邊坡的穩(wěn)定平衡條件;

(3)爆破漏斗上側方和側向出現的環(huán)狀裂隙向深部延深影響邊坡穩(wěn)定;

(4)爆破地震波在小斷層或裂隙面反射造成裂隙張開或地震附加力使部分巖體失穩(wěn)而下滑;(5)爆破地震促使舊滑體活動。

爆破會造成高傾角裂隙面與邊坡面之間的巖石有時很難留住,但是,該裂隙面的面積若很大,沿該面滑下形成的保留面,對邊坡穩(wěn)定有時很有利。總之這種情況下,設計應根據高傾角的構造情況調整邊坡的位。

與邊坡面垂直的裂隙,往往不受爆破影響。與邊坡面斜交的裂縫,受爆破影響往往處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

(10).立井施工

答案提示:從鉆孔直徑、孔排距、鉆孔深度、單耗、起爆時差等方面進行考慮。1、鉆孔直徑:受鉆機性能影響,有增大的趨勢。

2、孔排距:與巖石性質、炸藥性能、藥卷直徑有關,一般W=700~900mm。

3、鉆孔深度:受鉆孔機具、掏槽形式、炸藥性能、計劃進尺、抓巖機能力等因素影響。4、單耗:

5、起爆時差:煤礦只用五段以內的毫秒雷管。

試分析柱狀裝藥時,反向起爆效果較好的原因是什么?

提高了爆炸應力波的作用。由于從孔底起爆,爆炸應力波在傳播過程中將疊加成一個高壓應力波朝向自由面,這

就使得自由面附近形成強烈的拉伸應力波,從而提高了自由面附近巖石的破碎效果。增長了應力波的動壓和爆轟氣體靜壓的作用時間。

增大了孔底的爆破作用。巖石抵抗爆破的阻力隨著孔深而增大,孔底部分的抗爆阻力最大,要破碎這部分巖石需

要消耗較多的能量。若采用反向起爆時,爆炸氣體在巖石破裂之前,一直被密封在炮孔內,所以作用在巖石上的壓力較高,作用時間也較長,因此有利于巖石的破碎。

我國目前在深孔臺階爆破時,多采用多點起爆。每孔裝兩個起爆藥包,分別至于距孔口和孔底各1/3處,可以充分發(fā)揮爆炸能量利用率。

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