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深孔台阶爆破法在道路爆破施工中的运用研究

2014-08-01

黑龙江交通科技 2014年12期
关键词:浅孔微差飞石

龙 帛

(黔东南州通达建设有限公司)

1 深孔台阶爆破法的优缺点

1.1 优点

(1)机械化程度高、钻孔效率高。

随着市场经济的快速发展,深孔凿岩设备的大量引进,深孔凿岩设备已多样化,大量普遍进入一般民用工程中,取代了劳动强度高,劳动力密集的人工钻孔;钻爆效率高,300 m/台·班的成孔速度,完全可满足工程爆破的需求。

(2)技术成熟、施工干扰小。

深孔台阶微差爆破,无论从爆破所用器材、爆破工艺、爆破技术上,都有比较成功成熟的理论和生产经验,为钻爆工作提供了有力的保障。深孔台阶爆破的爆破规模可大可小,不受时间限制,可与运装工作完美配合,实现多工种零干扰作业。

(3)爆破危害效应小、爆破效果好。

因深孔台阶爆破的规模可人为控制,爆破作业时,可根据现场实际情况调整爆破参数和爆破规模,因此可以有效地控制爆破危害效应,爆破后,爆渣块度小,大块率低,爆渣级配好,可大大提高装运工效。

1.2 深孔台阶爆破的缺点

相对洞室爆破,其爆破次数多,起爆频繁。

2 案例分析

2.1 工程概况

某工程为道路工程建设项目——石方爆破工程,工程位于金阳新区金西南路,该工程距离贵阳市至金阳的金阳大道1 000 m,岩石为弱风化石英质灰岩,厚层产出,部分裂隙略有发育和夹泥。石方量约8 万m3,无地下水;施工区域附近无民房设施、无地下管线、无公路桥梁等,南面500 m 外有部分待拆迁的散居住居民户,背面靠山,正前方有施工用电。爆破工程施工要做好防飞石措施,防止飞石伤害附近农民的庄稼。根据项目部工程进度的计划和周边施工条件及施工安全的要求,通过对施工现场的认真分析和调查、研究,决定采用深孔台阶松动控制爆破的方案进行爆破作业,以浅孔将大石块解小。

2.2 爆破要求和目的

(1)保证周围人员、民宅安全。

(2)松动爆破岩石满足除渣要求。

(3)爆破施工不能损害附近农户的庄稼地。

(4)不影响附近周边散户的安全。

2.3 方案选择

根据现场实际情况,采用深孔松动爆破,多排微差起爆,胶皮网覆盖以防个别飞石飞出。深孔台阶爆破是孔深大于5 m,孔径大于50 mm 的爆破,通常采用孔深10 m 以上,孔径90 mm 以上,台阶高度10 m 左右,一次装药1 ~5 t 的爆破方案。根据以上论述,结合该工程的工期、质量、安全等各方面要求,特采用深孔台阶爆破方案。

(1)“深孔台阶微差爆破”进行开挖;

(2)对爆破开挖高度不足5 m 的“拉底”爆破,采用“浅孔药壶爆破”开挖;

(3)爆渣中的大块和爆破后留下的“根底”采用“浅孔爆破”进行解小。

2.4 爆破参数的选择

爆破施工的技术要求:保证周围人员、建(构)筑物、施工设备安全。保证爆区边坡岩石完整,无危石。松动爆破满足挖掘机挖装要求。主体工程用单排多孔齐发(或毫秒微差)或多排微差起爆破。爆破参数见表1。

表1 爆破参数

浅孔药壶爆破参数见表2。

表2 浅孔药壶爆破参数

开挖中,爆破中的大块和“跟底”,须采用浅孔松动爆破,爆破参数见表3。

表3 浅孔松动爆破参数

2.5 装药与填塞

(1)深孔台阶爆破。

非电延期雷管、散装2#铵油炸药反向连续装药,剩余空间用黄土堵塞密实(长度不小于3 m)。

(2)浅孔药壶爆破。

垂直浅孔药壶爆破,由于孔排距较大,为防止“伞岩”和“根底”出现,同时为了改善爆渣块度。采用集中药包与延长药包相结合方式装药,其余炮孔空间炮泥填塞密实,填塞长度不小于1.5 m(30D)。

浅孔爆破采用电雷管起爆,2#岩石铵锑油炸药(Ф32)反向连续延长药包装药,装药长度不大于0.7H,剩余部分用炮泥填实。

2.6 起爆方法

深孔爆破和药壶爆破采用非电毫秒延期雷管,孔外多孔(排)毫秒微差起爆,孔内用MS-9/10 段(间隔使用),孔外用MS-5 段,网络连接采用并串联。浅孔爆破采用瞬发电雷管起爆,起爆网络采用串联起爆。

2.7 爆破材料消耗

爆破材料消耗见表4。

表4 爆破材料消耗表

2.8 爆破危害效应校核及预防措施

(1)地震效应

R=(K1·k/V)'aQmaxW(摘自JB-6722-86P101)

根据GB-6722-86 之规定,参考相似工程资料,取M为1/3,K 为140,a 为1.25。按同段最大装药量及传播介质为均质条件校核见表5。

表5 同段最大装药量及传播介质为均质条件校核

结论:根据《爆破安全规定》要求,爆破地震强度不大于3 cm/s,按以上爆破参数施爆引起的爆破地振波强度低于四邻建(构)筑物抗震强度。

(2)个别飞石安全距离及预防

Rmax=20Kfn2Wmin=90 m,取Kf=1.5,n=1.0

个别飞石的预防技术:飞石危险区内人员撤离到离爆破地点200 m 外的掩体内,对不能撤离危险区的需保护物,要进行覆盖。

(3)空气冲击波的安全距离及预防技术

R=25Qmax1/3 =182 m

Q=38.4 ×10 =384 kg (按同段10 个深孔齐发裸爆核)

预防措施:确保装药堵塞质量,杜绝药包裸露,防止爆生气体外泄。

3 结 语

综上所述,在道路工程石方爆破开挖施工中,深孔台阶爆破施工方法是一种非常有效的方法,必须严格控制其施工过程,做好参数控制,同时还应该加强计算和研究爆破危害效应校核及预防措施,保证施工过程的安全性。

[1]方颜空,文永胜,顾亮业,等.九架炉采区露天矿台阶爆破技术探索[J].云南冶金,2009,(4):45-46.

[2]范金国,林大能.台阶爆破数据的不确定性及反馈式设计软件解决办法研究[J].采矿技术,2011,(5):67-68.

[3]李春雨,伍天柱.在台阶爆破中提高岩石破碎率的途径——大孔距爆破参数的确定[J].爆破器材,1985,(6):23-24.

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