山体爆破开挖.docx
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山体爆破开挖.docx
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山体爆破开挖
山体爆破开挖
4.2.1爆破方案的选择
依照该工程量、要求工期、综合厂区地形地貌、地质条件、爆破环境,施工要求,结合机具设备,进度与工期,平安技术,经济效益诸因素,决定采纳深孔松动操纵爆破,辅助以浅孔松动操纵爆破的钻爆方案。
石方开挖施工工艺流程图见下页。
我处有连年成功的深孔松动操纵爆破体会。
所谓深孔松动操纵爆破,确实是通过爆破参数设计方式,药量计算、起爆方式和施工工艺方面的修正、改良创新,使之更能知足实际施工需求,从而达到爆破的岩石松动破碎而不飞散,爆破的岩石块度符合设计要求,碴堆集中,有效地操纵爆破的有害效应,保证边坡稳固,避免坍塌,操纵爆破噪声,冲击波和飞石,既确保爆破平安,又知足堆料要求和机械施工,有利于改善和操纵爆破质量,提高大型机械设备装运效率,提高经济效益,加速施工进度,降低工程本钱。
钻爆作业施工步骤:
第一步:
依照《厂区总平面布置图》、《开挖边坡位置图》和《典型边坡开挖剖面图》等施工设计图测量放样确认爆破区。
第二步:
清除爆破区地面附着物,山体中原有不适宜回填用的树木、杂草等,清除干净,另行堆放。
第三步:
用推土机、装载机修筑爆破区施工便道,清除爆破区地表土、强风化的软石,同时用自卸汽车运至厂区回填。
第四步:
从爆破山体的坡顶至底,爆破高约96m,深孔爆破的梯段高度H=12m,从上向下分成8个梯段。
依如实测清除地表土后地面标高,对应厂区设计地面标高计算钻爆梯段高度,当开挖梯段高度为0~5m时,采纳浅孔松动操纵爆破的方案,当开挖梯段高度为5~12m时,采纳深孔松动操纵爆破方案。
爆破作业施工前,必需进行详细的爆破设计并进行试爆,通过试爆进一步修正爆破设计参数,改善爆破成效。
4.2.2爆破设计
依照爆破区实际情形,采纳深孔松动操纵爆破、辅助采纳浅孔松动操纵爆破,高边坡采纳光面爆破或预裂爆破,采纳关健技术确保设计塘碴粒径要求和爆破平安。
(一)深孔松动爆破设计
一、机具的选择
钻机首选宣化-英格索兰矿山工程机械生产的中风压露天CM341型潜孔钻,钻孔直径d为105~115mm,工作风压~,钻孔倾角为75°,钻孔深度,水平30m,向下20m。
钻机选用宣化KQ150型潜孔钻,钻孔直径d为150、170mm,钻孔倾角为60、70、90°,钻孔深度,17.5m。
二、爆破参数的选择(见以下图)
炮孔布置图
(1)、梯段高度H
H=8~12m
(2)、实际抗击线W
W=(~)·H
(3)、炮孔间距a
a=W/sin60°=
(4)、炮孔排距b
b=()W
(5)、炮孔超钻h1
h1=()W
当爆破梯段底面为施工设计面时,依照施工设计技术要求钻爆施工。
(6)、炮孔深度L
L=H/sin75°+h1=+h1
(7)、堵塞长度h0
h0≥W
为了有效的操纵飞石,关键在于要有足够的堵塞长度和堵塞质量。
(8)、炮孔装药量Qt
Qt=K·H·a·W·e或Qt=K·H·a·b·e
式中
K为深孔松动操纵爆破单位耗药量,可依照地质情形、孔深、炮孔排数多次试爆选定,凝灰岩一样为:
K=~0.60Kg/M3。
E为火药换算系数。
成功的深孔松动操纵爆破关键技术有三条,即合理选择爆破参数、起爆技术和堵塞长度。
布孔合理、装药量适中,既能操纵飞石,又能使岩石松动破碎均匀。
药量过大,易显现飞石,且增大本钱,过小那么岩体爆破块大,挖装困难。
因此,在爆破施工中,不断总结分析体会教训,选择最正确爆破参数和起爆技术,确保炮孔堵塞长度和堵塞质量,和施工工艺方面的修正、改良和创新,使之更能知足施工实际需要,既保障爆破平安又知足机械清运,达到爆破施工的高速度、高质量、高效益。
3、爆破网路的设计
采纳塑料导爆管非电起爆网路。
该网路一是具有传递爆炸信号能力,有足够的能量靠得住的引爆目前大量利用的各类型的单质火药和混合火药。
二是有靠得住平安撤离现场时刻,并能隔间外界阻碍因素,幸免过早激发引发爆破事故。
三是相邻炮之间或一个炮孔内上下部装药之间能依照需要依时延续起爆。
四是操作简单,本钱低廉。
塑料导爆管起爆系统是近些年进展起来的新型起爆器材,以塑料导爆管为要紧传爆器材组成的起爆网路布设简单,不受周围电场阻碍,平安靠得住,塑料导爆管对摩擦、冲击、火花等有良好平安性,抗电性能好,同时抗防水,热熔封口在100米深水中浸泡48小时能正常传爆起爆,耐高低温在摄氏80℃和-40℃时仍能利用。
平安性好,当用明火烤灼时不爆。
能够方便自如实现毫秒微差操纵爆破。
(1)网路设计
据资料介绍,为了有利于爆破岩体破碎均匀,有利于减弱爆破产生的振动效应,排除应力波叠加,深孔爆破排与排之间距离时刻为100-200ms。
因此,爆破网路设计采纳孔内外结合微差起爆串并式网路(如以下图)。
如上图所示,以第1排至第6排为例。
从第1排炮孔至第6排炮孔孔内别离采纳3段(50ms)、6段(150ms)、5段(100ms)、7段(200ms)、8段(250ms)起爆雷管,炮孔外每2排为一组,相邻炮孔簇连用即发雷管(1段)串联成支路,最后用第6段(150ms)毫秒雷管依次将最后一组(本例第5排和第6排为第三组)至第1组联成复式起爆网路。
如此设计的爆破网路,每排炮爆破的时刻距离都是100ms。
体会证明,这种爆破网路操作简单,平安准爆。
(2)、导爆管非电起爆注意事项
导爆管起爆系统与火爆,电爆相较具有平安靠得住,利用方便和易于推行等优势,但为了平安准爆,避免意外事放显现,避免显现瞎炮,需注意以下问题。
A、外观检查,凡导爆管破损,折断,管内药膜脱落的,压扁的不得利用,非电毫秒雷管段别标志不清的不得利用。
B、复式传爆雷管簇联导爆管根数可达20~30根,但导爆管要均匀绑扎,紧靠传爆雷管周围,簇联导爆管时雷管聚能穴应背向导爆管传爆方向,如此安置,雷管的聚能射流可不能把从炮孔或药包中引出的导爆管过早炸断,保证导爆管正常传爆,导爆管连接在传爆雷管周围时,应留有10cm以上余长。
C、导爆管端头要密封,避免过度人为拉伸阻碍传爆性能。
D、当心孔别传爆雷管,由于采纳了孔别传爆雷管,一旦因各类缘故触响,后果不堪假想,因此要额外重视,待装药,堵塞,防护完毕,大部份人员撤离开始警戒后,以极少人员连接爆破网路,从起爆方向最终点倒着连线到起爆网路开始端,孔外连接好,雷管要有明显标志,检查网路时要认真认真,避免错连,漏连显现瞎炮。
检查时要警惕爆破网路,要抬头看,后迈步,无关人员禁止入内。
(二)浅孔松动操纵爆破设计
浅孔松动操纵爆破采纳二种方式,当开挖台阶高为H=0~2.5m时,采纳孔径
40mm的浅孔松动操纵爆破,当开挖台阶为H=~5m时,采纳
75mm的浅孔松动操纵爆破。
一、炮孔布置
依照体会,采纳等边三角形布设炮孔散布均匀、排列紧密,能较大限度利用爆炸能量,爆破成效好。
如以下图
二、爆破参数选择
(1)最小抗击线(m)
W=(~)H式中H为开挖台阶高度以米计
(2)孔深(m)
坚石:
L=(~)H
中坚石:
L=H
松软石:
L=(~)H
(3)孔距(m)
a=~W
(4)排距(m)
b=(~)W
(5)爆破单位用药系数(kg/m3)
Q=MW3=~W3e
式中e为火药换算系数2号岩石火药e=1
(6)炮孔堵塞(m)
h0=(1~)W
上述爆破参数和用药系数要结合施工实际情形不断总结、创新、优化相关数据,从而取得更佳爆破成效。
3、爆破网路设计
采纳孔内延期并串联起爆网络,如以下图
如上图所示,从第1排炮至第4排炮炮孔内采纳3段(50ms)、5段(100ms)、6段(150ms)、7段(200ms)非电毫秒雷管(直至N排炮孔),每排炮孔设计爆破距离时刻都为50毫秒,相邻炮孔就近并联成一束,从最后排炮孔并联成束开始,孔外采纳1段非电毫秒雷管串联至第一排炮孔,直至引爆。
(三)高边坡采纳光面爆破或预裂爆破
光面爆破是一种爱惜遗留岩体或围岩表面的特殊施工方式,比主爆孔推延100ms以上时刻起爆,目的是使爆破后能取得比较好的平坦的岩壁、光面的边线;预裂爆破又称预剪爆破,比主爆孔提早75~150ms起爆,其优势是可使需爆除的岩石和留下的岩壁具有明确的破裂线,保留岩体不受破坏,施工平安,预防超欠挖。
为确保挖方区边坡稳固,不产生超欠挖,不留稳患,施工时预留必然厚度采纳光面爆破,节理或裂隙发育地段及某些特殊设计地段采纳预裂爆破。
为取得良好的光面成效,宜采纳低密度、低爆速威力火药以减少火药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作历时刻,使爆破作用呈准静态,边坡操纵光面爆破拟采纳2#岩石专用光爆火药。
1、光面爆破参数
深孔密集系数m:
m=a/W≤
式中:
m-深孔密集系数;a-光面爆破孔孔距(m);W-最小抵抗击线(m)。
光面爆破孔孔距a1:
a1=16d(m)
本工程取炮孔直径d=100(mm),a1=(m)
光面爆破最小抵抗击线W:
W=1.33a1=(m)本工程W=(m)
每米深孔装药量K:
K=36r2=9d2(kg/m)本工程K=(kg/m)
2、预裂爆破参数
预裂爆破炮孔间距a2:
a2=(8~12)d
本工程取炮孔直径d=100(mm),a2=~(m)
每米深孔装药量K:
K=36r2=9d2(kg/m)本工程K=(kg/m)
3、光面爆破和预裂爆破实施要点
(1)用导爆索将光爆孔或预裂孔连接火药引爆,保证同时起爆或尽可能缩短时刻差。
(2)按装药密度可持续或中断绑药于导爆索上,形成药串起爆。
(3)增强孔底装药,用管装或散装火药~0.5m长,保证充分炸开孔底部份岩石。
(4)固定药串在减弱爆破一边放木板或竹片。
孔口堵塞~2.0m。
用毫秒雷管与主药包同时起爆,预裂爆破的时刻距离提早75~150ms,光面爆破的时刻距离那么迟后75~150ms。
4、块度操纵技术
设计要求爆破粒径15cm以下塘碴需很多于总方量的1/3。
因石方爆破后要用作厂区填方材料,为达到良好的块度要求,将采纳以下关键技术:
(1)精心设计,合理选择最正确操纵爆破参数
技术设计是操纵爆破的核心部份,是一项超级细致的工作,直接关系到爆破的成功或失败,要慎重进行。
操纵爆破的技术设计,应依照工程目的和施工要求、爆破对象和周围的环境对爆破平安的具体要求等,综合分析,选择合理的最正确爆破参数。
目前采纳的爆破参数和公式是咱们连年施工体会的积存,实际运用中,也有必然局限性,只有正确地选择有关参数,才能取得良好的爆破成效和确保平安。
合理选择爆破参数,即合理选择梯段高H、孔深l,炮孔间距a、排距b、最小抗击线W和确信单位用药量系数K。
关键在于依照试爆结果及时调整爆破参数。
(2)依如实地岩性情形,不断优化爆破炮孔参数
阻碍爆破成效因素很多,除H、l、a、b、W、K等参数互有阻碍外,爆破体材质、强度、匀质性、裂痕(裂缝)的数量和位置、临空面条件,综合考虑,不断优化爆破炮孔参数。
(3)采纳非电微差操纵爆破技术。
该项技术我部有着丰硕的成功体会。
采纳孔内外操纵微差起爆破,致使每一个炮孔起爆受到一按时刻距离的操纵,岩石在爆破作用刹时彼此碰撞、挤压,使被爆的岩石更破碎,保证边坡的稳固,也有效地操纵了飞石、爆破地震波、冲击波产生的危害。
(4)采纳等边三角梅花型布孔对角微差爆破
这种起爆方式岩石抛掷距离比排间微差减少30%左右,大块率可下降到%以下,并可大幅度降低地震效应。
(5)保证炮孔堵塞长度和堵塞质量
为了有效操纵爆破飞石,又确保爆破成效,第一强调炮孔堵塞质量,尤其是要有足够的炮孔堵塞长度h0,炮孔堵塞长度h0与最小抵抗击线W的体会关系式为:
h0≥W。
关于钻孔直径为75mm<d<100mm的炮孔堵塞长度h0为3m~3.5m,关于有效操纵爆破飞石,又确保爆破成效十分有效。
(四)零星孤石的破碎
对深孔爆破显现的个别大块孤石需要二次破碎的,采纳炮眼法爆破破碎。
对分选出的大块孤石一样具有二个以上的临空面,临空面越多,爆破单位体积石块所消耗的火药量就越少,爆破成效也越好。
对一样体积的岩石,每增加一个临空面,单位火药消耗量可减少10%~20%。
因此,在实际施工中,尽可能增加需要爆破石块的临空面,如清除石块周围的堆积物,上次爆破为下次爆破制造临空面等。
大石改小爆破,药包中心(或多个炮孔的药包重心)接近石体中心,装药深度宜为炮孔深度的1/2左右;单个炮孔的药包重量可按下式计算:
式中:
—单个炮孔的药包装药量(
)
—大石体积(
)
—几个临空面的药量修正系数;当
时,可依序取
—正常松动药包单位火药消耗量,
,
值可参考施工标准和类似地质施工体会选取,取
。
炮孔深度按岩块厚度确信,即:
式中:
炮孔深度
石块厚度
4.2.3爆破平安距离计算
爆破区周围有公路隧道、民房等建筑物,施工时要采取减弱震动爆破,尽可能减少扰动,爆破时必需限制飞石的距离,对火药量严格进行操纵,其参数可选由最少量起,逐次微量增加,通过试爆合理选择爆破参数,且最小抗击线方向必需躲开爱惜对象。
爆破时,依照爆破区环境,业要紧求,精心设计,严格按爆破设计施工,严格操纵爆破区飞石的范围,飞散方向和距离,爆破产生的地震波和空气冲击波产生的效应,不致损坏爆破区周围的建筑物或其它设施,更不能危害爆破区周围人员躯体健康。
一、个别飞石平安距离计算
个别飞石平安距离按下式计算:
Rf=20n2WKf
式中:
Rf——一样情形下个别飞石平安距离(m);
n——爆破作用指数,通过实验确信;
W——前排最小抗击线(m);
Kf——平安系数,一样选用Kf=1~。
二、爆破振动检算
爆破振动速度
用下式计算:
式中:
、
——与爆破点地形、地质条件等有关的系数和振动波衰减指数,动工实验时,依照体会取
,
,待通过振动仪器的多次监测,得出较为准确的
、
计算值;
——微差爆破中单段最大药量(
);
——爆破点至被爱惜建筑物的距离;
—被爱惜建筑物的许诺振动速度,参照
《爆破平安规程》规定的许诺值计算,每次爆破都进行计算,使爆破振动速度都小于许诺值。
3、空气冲击波
(1)、关于深孔松动爆破只要按设计进行堵塞、回填,冲击波可忽略不计。
(2)、破大块袒露岩石爆破时,人员平安距离计算体会公式为:
Rk=25
式中:
Rk——空气冲击波对掩体内避炮人员的平安距离(m);
Q——一次爆破火药量(kg),露天袒露爆破火药量不得超过20kg。
为了避免个别飞石和爆破震动效应及冲击波产生的危害,操纵爆破施工,须严格遵守爆破平安规程,按爆破设计施工,增强治理。
4、减震方法
(1)采纳微差起爆。
多段微差起爆,分段越多,爆破振动越小。
采纳“孔外大距离等微差起爆”和“同段位高段别起爆”新技术,是操纵和减弱爆破振动效应的有力技术方法。
当每一个药包(炮孔)或每组药包(炮孔),起爆距离时刻大于100ms时,爆破地震波不叠加,降振成效明显。
(2)进行预裂爆破或开挖隔振沟减少振动动。
(3)操纵最大药包装药量或分段最大药量。
(4)操纵传爆方向。
五、操纵飞石的方法
飞石事故超过爆破事故总数的四分之一,在设计和施工中必需严格做到:
(1)设计合理,测量验收严格,幸免单耗失控,是操纵飞石危害的基础工作。
(2)慎重对待断层、软弱带、张开裂隙、成组发育的节理、溶洞、覆盖层等地质构造,调整药量,幸免过量装药等方法。
(3)保证堵塞质量,不但要保证堵塞长度,而且要保证堵塞密实。
(4)多排爆破时要选择合理的延迟时刻,避免因前排带炮(后冲),造成后排最小抗击线大小与方向失控。
六、重要建筑物周围爆破的方法
对炮孔临近高压线、隧道、民房等重点建筑物应做好必要的防护和应急方法,同时采纳《城市操纵爆破》方式反复试爆,郑重选择炮孔的孔距、排距、孔深、最小抗击线方向,单位耗药量和一次起爆药量,确保平安爆破。
4.2.4爆破施工工艺
深孔爆破工艺包括钻孔、装药前的钻孔检查、装药、堵塞、敷设网路与起爆,整个工艺进程的施工质量将会直接阻碍爆破平安与成效,每一道工序必需遵守爆破平安规程与操作技术规程的有关规定。
一、钻孔
钻孔前应由专门的施工技术人员按设计的爆破参数进行现场布设,孔位打上桩、标明排孔编号、钻孔深度与方向,并在施工前给钻机工作人员进行技术交底。
钻孔时要依照先难后易、先边后中、先前后后的原那么钻孔,幸免钻机移动时压坏已钻好的孔眼。
钻机必需摆正位置,保证钻孔方向、钻孔角度、钻深度准确,必需按桩钻孔,困难地段对位误差不得超过0.2米。
钻孔达到设计深度后,要吹净残渣,作好记录,进行封口,以防异物落入孔内。
二、钻孔检查
装药前必需检查孔位、深度、倾角是不是符合设计要求,孔内有无堵塞、孔壁是不是有掉块和孔内有无积水和积水的深度如何。
如发觉孔位和深度不符合设计要求时,应及时处置,进行补孔。
孔口周围的碎石、杂物应清除干净,关于孔口岩石破碎不稳固段,钻孔时采纳粘土护壁。
3、装药
如发觉炮孔内因雨或少量渗水,应先以高压风吹净积水再装药。
如炮孔内因地下水丰硕积水那么必需装乳化火药等防水火药。
采纳反向装药法,将起爆药卷倒置于炮孔底部,使雷管聚能穴口向上(朝炮口方向)如此更充分利用了集能效应,便火药爆轰更为完全,从而收到更好的爆破成效。
必需严格操纵每一个炮孔的装药量,事前必需进行技术交底,分组进行,炮孔按排、孔编号,专人负责装药,并在装药进程中检查装药高度。
在装药进程中如发觉堵塞时应停止装药并及时处置,在未装入雷管或起爆药包等灵敏的爆破器材以前,可用木制长杆处置,严禁用钻具处置装药堵塞的钻孔。
4、堵塞
堵塞材料利用粘土或砂加粘土,严禁用石块堵塞,为保证堵塞质量每填入0.3米时,用木棍或竹竿捣鼓密实,堵塞长度必需知足设计要求,关系到爆破成效,阻碍爆破平安,因此,务必高度重视。
五、网路敷设与起爆
为了保证平安起爆,能够采纳复式爆破网络。
网路敷设前应付所利用的起爆器材进行查验,网路敷设应按设计要求进行,并严格遵守《爆破平安规程》中有关起爆方式的规定,经检查确认起爆网路完好,具有平安起爆条件时方准起爆。
爆破指挥人员要在确认周围的平安警戒完成后,方可发出起爆命令。
爆破指挥人员严格执行预报、警戒和解除三种统一信号,并由爆破指挥人员统一发出。
防护、警戒人员按规定信号执行任务,不得擅离职守。
指定专人查对装炮、点炮。
起爆后由爆破作业人员检查终止,确认平安后,方可发出解除信号,撤除防护人员。
如发生瞎炮要设立防护标志,由原装炮人员当班处置。
特殊情形下如不可能时,装炮人员应在现场将装药情形、炮眼方向、装药数量交代给处置人员,在对瞎炮孔内的爆破线路、导爆管等检查完好,并检查了瞎炮的抗击线情形,从头布置警戒后,才能从头起爆。
4.2.5瞎炮预防及处置
一、瞎炮预防
(1)、爆破材料必需购买大型正规厂家的合格产品,经实验合格后方能用于施工。
(2)、严格认真检查爆破材料的质量,先实验确认质量及性能,不合格的坚决报废,火药受潮的不用。
(3)、在炮孔装药回填施工进程中,细致操作,避免损坏导爆管,避免导爆管和药包分离,并增强检查。
(4)、当炮孔有水或潮湿时,及时采取防潮防水方法。
(5)、爆破网路严格依照设计连接。
二、瞎炮处置
(1)、一旦显现瞎炮,要及时标志,及时报告,及时处置,必需按爆破工程师认可的处置方式处置。
(2)、用竹制或木制工具警惕将炮眼上部堵塞物掏出后,如系硝铵火药,可用水浸湿或冲洗出整个药包。
(3)、在确认可不能危及平安情形下,当导爆管完好时可从头起爆,孔径
的浅孔,也能够在距瞎炮60cm处钻平行孔,然后装药起爆。
钻平行孔时,可将瞎炮堵塞物掏出,插入一木制炮棍作为钻孔导向标志,平行孔装药要严格操纵。
钻平行孔要额外警戒钻孔方向,严防钻爆瞎炮引发事故。
(4)、处置瞎炮时,必然要按爆破平安规程办事,不准把带有雷管的药包从孔内拉出来。
4.2.6爆破作业平安技术方法
(一)、增强平安治理
一、成立、健全一个严格的指挥治理组织;
二、严格成立健全爆破平安规章制度,做好对爆破器材的运、存、用各项治理工作;
3、成立质量保证体系,制定质量保证大纲和各工序质保程序;
4、项目部要把爆破平安列为最重要治理内容,及时总结体会教训。
项目部每一个月、队每旬结合爆破平安规章制度进行检查评比,严格实行奖罚制度,对不称职人员及时撤换。
。
(二)、精心施工
一、设计人员参加施工并针对施工中显现的新情形及时调整、修改设计;
二、各级人员执证上岗,组成严格的治理体制;
3、制定各类平安制度、职位责任、关键技术操作细那么;
4、做好对钻爆工作的检查工作;
五、按规程要求做好爆破器材查验,包括火药、雷管、连接器材、起爆器等;
六、确保装药、堵塞、连线三个关键工序的施工质量;
7、做好防护工作;
八、确信警戒范围,做好清退工作,严格岗哨制度;
九、做好爆后平安检查和处置,安检内容包括:
拒爆和半爆、爆破成效、事故隐患及已发生各类事故的处置。
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