水压爆破技术
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聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用随着交通运输的不断发展,现代化城市的建设需要大量的隧道工程。
而在隧道施工过程中,岩层掌握是非常关键的。
尤其是水平岩层隧道,不仅难度大,施工过程中也会遇到许多困难。
这时候,聚能水压爆破技术便能够发挥它的优势,为隧道工程的顺利施工提供支持。
一、聚能水压爆破技术概述聚能水压爆破技术是一种新型的爆破技术,在破岩过程中主要是利用了水力能量。
水压爆破是以高压水流对岩体进行起爆破碎,它的特点是能够避免剧烈的炮声和飞石碎片给施工者带来的威胁,同时也减少了对环境的污染。
1、提高爆破效率传统的隧道掘进工程采用的是传统的爆破技术,其破岩效果受到许多影响因素,如地形、水文等等,而隧道施工的进度也就难以预测。
聚能水压爆破技术则能够避免这种状况的发生。
它的水力能量强大,可以很好的破坏坚硬的石材,极大地提高了施工的效率。
2、节约成本在传统的爆破工程中,需要进行预处理,如钻眼、放火药等等,这些步骤都需要一定的人力和物力成本。
而聚能水压爆破技术不需要进行任何预处理,只需要通过人工搬运水管至爆破点进行操作即可。
这不仅省去了许多人力物力成本,而且避免了对环境的污染。
3、降低噪音污染在水平岩层隧道施工过程中,传统的爆破工程会产生巨大的噪音,不仅严重影响施工人员的身体健康,同时也会扰乱周围的居民和野生动物的生活。
而聚能水压爆破技术几乎不会产生噪音污染,因此不仅能够保障施工人员的身体健康,同时也吸引了许多居民的赞赏。
4、提高安全性隧道施工过程中,施工者的安全是最重要的。
而传统的爆破技术在施工过程中难免会给施工者带来安全隐患。
而聚能水压爆破技术则能够很好的解决这一问题。
其操作过程简单,飞石碎片几乎不会产生,虽然威力强大,但是却能够弱化岩体的抗压强度。
因此,聚能水压爆破技术能够很好的保证施工人员的安全。
三、总结聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用,不仅能够很好地提高施工效率,同时也具有环保、安全、高效等诸多优势。
水压爆破技术水压爆破技术是一种利用水压力来破坏岩石或混凝土的一种爆破方法。
它广泛应用于工程建设、矿业开采等领域。
下面将介绍水压爆破技术的原理、应用、优势以及注意事项。
水压爆破技术的原理是利用水的高压力对物体施加冲击力,当水压超过材料的抗压强度时,材料就会破裂。
通常采用高压水泵提供高压水,通过管道输送到炸药装置附近,再通过喷嘴将高压水喷射到岩石或混凝土上,从而实现破坏的效果。
水压爆破技术在隧道工程、桥梁拆除、水坝爆破、采矿等领域有广泛应用。
首先,它可以用来开凿隧道或挖掘井壁,因为高压水的冲击力能有效地破坏岩石,加快施工进度。
其次,水压爆破技术可以用于拆除桥梁、水坝等建筑物,因为相比于传统的爆破方法,水压爆破技术更加安全可靠。
再次,在采矿工程中,水压爆破技术可以用于开采矿石,提高开采效率。
相比于传统的爆破方法,水压爆破技术具有一些明显的优势。
首先,水压爆破技术无需使用爆炸药,所以不会产生有毒气体和噪音污染,对环境友好。
其次,水压爆破技术的操作相对简单,不需要专门的爆破工人,可以降低人力成本。
此外,它对土壤周围环境破坏小,不会引起地质灾害。
然而,水压爆破技术在使用过程中也有一些需要注意的事项。
首先,高压水的喷射速度和喷射方向需要精确控制,否则可能会引起误伤或造成不良后果。
其次,高压水泵的设备和管道要定期检查,确保其稳定工作,避免意外事故发生。
此外,需要在使用过程中合理控制水压力大小,过大的水压力可能造成设备或管道破裂,对操作人员安全造成威胁。
综上所述,水压爆破技术是一种高效、环保且安全可靠的爆破方法。
它在工程建设、矿业开采等领域有广泛应用,并且具有一些明显的优势。
然而,在使用水压爆破技术时,需要注意一些安全操作要点,以确保工作的顺利进行。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用水压爆破技术是指利用高压水射流对爆破体进行空气隙缝或岩体的震松、定向破碎或喷洒破碎的破碎技术。
这项技术可以有效地解决水平岩层隧道施工中遇到的一系列问题。
本文主要介绍聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用和优势。
一、水平岩层隧道施工面临的问题1.坚硬岩石难以破碎2.震动对周边环境的影响3.煤尘、噪音污染等治理难度大二、聚能水压爆破技术的优势1.高效相对于传统爆破技术,聚能水压爆破技术具有一定的优势。
其爆破速度快、能效高、射程远。
在隧道施工中,它能够快速破碎坚硬岩石,提高施工效率。
2.安全传统爆破技术存在炸药残留、炸药燃放事故、飞石等安全隐患。
而聚能水压爆破技术完全不涉及炸药使用,安全风险低。
3.经济聚能水压爆破技术不需要使用炸药,能够降低施工成本。
而且,它能有效减少爆破过程中对周边环境的影响,减少治理成本。
4.环保传统爆破技术存在煤尘、噪音等环保问题。
而聚能水压爆破技术几乎没有噪音污染,其基本没有煤尘产生,能减少与环境的冲击,降低对自然环境的影响。
1.岩石开采聚能水压爆破技术主要应用在岩石的开采中,特别是在地下可以安全且高效的进行开采。
这种技术可以用于煤矿开采、金属地质勘探等行业中。
2.水利工程在水利工程中,聚能水压爆破技术被广泛应用。
通过这种技术,可以对水坝、堤防等设施进行强有力的加固和修建。
3.地下工程在地下工程中,应用聚能水压爆破技术能够有效地解决煤矿、地质勘探和隧道施工等领域的问题。
这种技术可以加速施工进度并提高质量。
四、结论聚能水压爆破技术具有高效、安全、经济、环保等优势,能够有效地解决水平岩层隧道施工中面临的一系列问题。
因此,该技术在岩石开采、水利工程以及地下工程中有广泛的应用前景。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用聚能水压爆破技术是指通过水压能力来实现岩层破碎和挤压的一种爆破技术。
在水平岩层隧道施工中,聚能水压爆破技术具有很大的应用潜力。
第一,聚能水压爆破技术能够减少对周围环境的污染。
传统的爆破技术使用炸药等爆炸物质,容易产生烟尘和噪音等有害物质。
而聚能水压爆破技术使用水作为能源,不会产生有害物质,对周围环境的影响更小。
第二,聚能水压爆破技术能够减少作业人员的安全风险。
传统的爆破技术需要作业人员亲自进入现场进行操作,存在爆炸物质的威胁。
而聚能水压爆破技术可以通过遥控操作进行,降低了作业人员的风险。
聚能水压爆破技术能够有效控制震动和噪音。
传统的爆破技术在爆炸后会产生强烈的震动和噪音,对周围建筑物和居民的生活造成很大的干扰。
而聚能水压爆破技术使用水能源,震动和噪音的程度相对较小,能够保证施工现场的安静。
在水平岩层隧道施工中,聚能水压爆破技术可以应用于岩层的破碎和控制。
通过预留孔洞,在需要破碎的岩层上注入高压水,利用水的压力将岩层破碎和挤压。
这样可以有效地减少对岩石的挖掘力度,降低施工成本和时间。
第一,聚能水压爆破技术可以精确控制爆破范围和破碎程度。
通过调整水压和注入孔洞的位置和数量,可以实现对岩层的精确破碎和挤压,避免了过度破碎和损坏。
第二,聚能水压爆破技术可以减少工程量和材料消耗。
由于聚能水压爆破技术可以实现精确控制,可以减少对岩石的挖掘量和开挖量,减少施工所需的工程量和材料消耗。
聚能水压爆破技术施工过程中的噪音和震动较小,可以降低对周围建筑物和居民的干扰和影响。
这对于城市等高密度居住区域的隧道施工尤为重要。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用有很大的潜力。
但在实际应用中仍然需要进一步的研究和探索,以不断改进技术和提高施工效率。
还需要加强对技术操作人员的培训和安全管理,确保施工过程的安全可行性。
聚能水压爆破技术的应用可以为水平岩层隧道的施工带来很大的便利和效益。
聚能水压爆破施工技术一、工程概况该隧道处于陕北东南部黄土残塬区,上部覆盖厚层黄土,由于受到强烈侵蚀作用,黄土塬已破碎不堪,零星分布,地表沟壑纵横,冲沟发育,地质主要为冲积砂质新黄土,冲洪积砂质老黄土、黏质老黄土及砂类土;下部为水平层状砂岩、泥岩等,最大埋深310m。
在施工过程中主要存在滑坡、高地应力、游离态有害气体、浅埋、断层等高风险,隧道结构穿越黄土、土石混合断面、水平岩层。
施工难度大、安全风险高等诸多不利因素。
二、常规光面爆破技术1、技术原理常规光面爆破技术原理是炮眼中的炸药爆炸后,在岩石中传播应力波产生径向压应力和切向拉应力, 由于炮眼相邻互为“空眼”,所以在炮眼连线两侧产生应力集中度很高的拉应力,超过岩石抗拉强度,炮眼之间的岩体形成的初始裂缝要比其他方向厉害的多,除此之外,由于炸药爆炸生成的高压气体膨胀产生的静力作用促使初始裂缝进一步延伸扩大。
2、工艺流程3、装药结构常规(或普通、传统)隧道爆破采用连续装药,炮眼间距炮眼中仅装炸药而无回填堵塞,其装药结构如下图所示。
炮眼无回填堵塞装药结构4、爆破参数常规爆破设计参数表周边眼深度3.5m,进尺2.8m,开挖断面面90.98m³,炸药单耗0.98kg/m³。
5、常规爆破存在的问题1)炮眼间距为40-50cm,布眼过密、打眼过多、打眼作业时间占用时间过长。
2)由于炮孔内充满了空气,应力波部分能量因压缩空气而损失,所以应力波的强度因无回填堵塞而降低,结果削弱了对围岩的破碎。
3)常常出现超挖,增加混凝土衬砌量提高施工成本,隧道爆破开挖出现亏损,超挖是致命的“罪魁祸首”。
4)常规爆破后有害气体浓度高,粉尘大。
再加上斜井通风困难,放炮后通风时间需要30-40分钟,机械才能够到达掌子面进行出碴,对工序衔接造成了极大的影响。
三、水压光面爆破技术1、技术原理水压光面爆破原理为“往炮眼中一定位置注入一定量的水,并用专用的炮泥回填堵塞炮眼,利用在水中传播的冲击波对水的不可压缩性,使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失,同时,水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应,有利于岩石破碎,炮眼中的水可以起到雾化降尘作用,大大降低粉尘对环境的污染,所以水压爆破成为名副其实“绿色爆破”。
水压爆破试验的基本原理
水压爆破试验是一种常见的岩石和混凝土强度测试方法,其基本原理如下:
1. 增加水压:在试验中,通过泵将水迅速注入试样内部,增加内部压力。
水压的增加将对试样施加压力,从而产生应力。
2. 检测水压变化:试验时,实时检测试样内部的水压变化情况。
在试样受力后,其内部水压将发生变化。
通过观察和记录水压的变化,可以推断试样的强度。
3. 强度测定:随着水压的增加,试样内部的强度将不断增加。
当试样达到其极限强度时,即试样无法再承受更高的水压时,试样将发生爆破。
通过记录试样在爆破前的最大水压,可以获得试样的强度参数。
总结:水压爆破试验的基本原理是通过增加水压对试样施加压力,观察和记录试样内部水压的变化,以确定试样的强度。
水压爆破施工技术要点分析与应用效果摘要:水压爆破施工技术是不可以压缩的过程,通过减少爆炸能量,从而达到控制围岩的损失,这有利于调整岩石破损问题。
爆炸气体出现膨胀,产生水膜的效果,促进岩体深层次的破裂,产生雾化降尘的效果,解决水压爆破可能产生的各类危害问题,及时处理各类施工技术要点。
本文将针对水压爆破施工的技术要点进行分析,研究水压爆破施工中可以采取的技术应用方式和效果内容。
关键词:水压爆破;技术要点;应用效果引言工程水压爆破过程中,需要采用预裂爆破、光面爆破等方式。
利用炸药产生的冲击波、龅牙爆破气体作用,实现结构岩体上的作用,完成爆破施工处理。
其主要体现在飞石、噪声、空气、冲击波上的影响。
根据周围建筑物、环境的整体影响水平,将药包放置在满水的容器内,完成设计位置的水压爆破处理。
这种方法是通过水传播爆破压力控制,作用在容器上,使其破坏,达到空气冲击波、飞石噪声的效果。
水压爆破可以有效的减少炸药的整体使用比例关系,提高整体利用率,提升施工效率,降低经济成本,提高经济价值水平,降低空气中可能产生的污染程度,从而减少环境污染及人体可能造成的各类损失问题。
一、水压爆破的具体类别分析水压爆破是通过药包的作用条件进行区别的。
钻孔水压爆破是通过药包的整体位置,确定水钻孔的爆破标准,确定截止抵抗线大小。
根据破坏截止的时间长度,气质作用状况,整体运行可能引发的介质厚度水平,载荷作用等,对应分析介质的时间长度、波传播的速度、整体运用的效果。
在整体应力的传播过程中,直接考虑整体惯性的运动效果。
利用水的特性作用,分析传播能量的损失比例。
爆炸瞬间水传播冲击到容器壁,发生变形,产生位移,产生二次的加载,破坏容器,最终使容器均匀的破损。
二、水压爆破的工作标准原理水压爆破被破坏的形式有两种,一种是冲击波,一种是气泡压力波。
冲击波是利用爆炸超压力的破坏作用,气泡脉动压力波是实现相关因素的力量作用。
炸药爆炸后,能量是以冲击波的形式进行水中径向的传播。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用随着现代工程建设的不断发展,隧道施工已成为工程建设中不可或缺的一部分。
而在水平岩层隧道的施工中,如何有效地进行爆破作业是一个重要的环节。
聚能水压爆破技术作为近年来发展起来的一种新型爆破技术,得到了广泛的应用。
本文将重点介绍聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用情况。
一、聚能水压爆破技术的基本原理聚能水压爆破技术是一种利用高压水流将水中的能量转化为巨大冲击力,实现爆破作业的技术。
其基本原理是通过高压水泵将水送入特制的聚能水压发生器中,水在高压作用下迅速加速并喷射到岩石表面,产生极大的冲击力,使岩石破碎。
这种技术具有无声、无振动、无爆炸和环境友好等优点,尤其适用于水平岩层隧道的施工。
1. 提高施工效率使用传统的爆破技术在水平岩层隧道的施工中,常常会因为岩层的不规则性和岩石的坚硬程度等因素导致爆破效果不佳,仍需进行二次或多次的爆破作业。
而聚能水压爆破技术在施工中能够更加精准地控制岩石的破碎形态和规模,大大提高了施工效率,减少了施工周期。
2. 降低施工风险传统爆破技术在水平岩层隧道施工中,因为爆破震动和爆破气体对周边环境的影响,容易造成环境污染和施工安全隐患。
而聚能水压爆破技术的无声、无振动和无爆炸的特点,使得施工过程中能够有效降低施工风险和对周边环境的影响,提高了施工的安全性。
3. 减少施工成本聚能水压爆破技术的施工过程中不需要使用火药和导管等传统爆破装置,减少了施工时对爆破装置的购置和维护成本。
由于其高效的爆破作业方式,大大减少了施工周期,从而减少了施工的人力和材料成本,降低了整体的施工成本。
4. 环保节能聚能水压爆破技术在进行爆破作业时不会产生爆炸噪音和有害气体,对施工现场周边的环境造成的影响较小。
该技术还能够实现能源的循环利用,减少了对能源资源的消耗,具有较好的环保效益。
三、聚能水压爆破技术在国内外的应用案例1. 某国外地铁隧道施工在某国外一条地铁隧道的水平岩层施工中,使用了聚能水压爆破技术进行爆破作业。
水压爆破水压爆破是将药包置于注满水的被爆容器中的设计位置上,以水作为传爆介质传播爆轰压力使容器破坏,且空气冲击波、飞石及噪声等均可有效控制的爆破方法。
根据水压爆破的装药和作用条件的不同水压爆破可分为两大类:一类为钻孔水压爆破,药包置于有水钻孔中进行爆破,由于介质抵抗线较大,应力波在待破坏介质中作用时间相对较长,应力波起主要作用;第二类水压爆破主要是由于壁体整体性运动引起介质破坏,如容器状构筑物或建筑物,由于待破坏介质的厚度尺寸较小,荷载作用时间长于应力波通过介质的时间,波在介质中传播已造成介质的整体性运动,因而可以不考虑应力波在介质内的传播,而直接考虑介质的整体性惯性运动。
1 圆柱状容器水中冲击波最大超压及作用时间影响因素1.1 自由面对测量波形的影响自由面的存在使冲击波超压减少,但同时使冲击波作用时间增长,这是由于反射冲击波和入射冲击波相互干扰作用的结果。
1.2 注水容器直径对测量波形的影响其它条件相同情况下,注水容器直径越小,测量冲击波最大超压越小。
由于液体容器直径变化,使沿径向约束性质发生变化。
在液体容器直径较小,装药量不变的情况下,侧壁受到单位面积冲量较大,使侧壁破碎严重,冲击波超压反射系数K减少。
1.3 装药位置装药位置变化影响到测点距离装药中心及测点距各镜像点的距离,从而影响到测点冲击波参数的变化。
1.4 装药量装药量对冲击波参数的影响不仅表现在使无限水域超压计算公式对比距离的变化,同时还表现在由于装药量的增加,使作用于侧壁单位面积冲量增加,以至于使侧壁的反射系数发生改变。
1.5 接触爆炸最大超压的计算装药量、注水半径、注水深度和装药深度不仅影响最大超压计算中的对比距离的变化,同时改变界面的约束情况,从而影响到最大超压的计算。
侧面反射系数不仅和材料的性质有关,并和侧面的受力情况及壁厚有关。
2 水压爆破衍生技术2.1 水桶爆破法将带有起爆雷管的药包放置在被爆物体的表面,在药包的上面设置事先制作好的“水桶”,并将水充满,然后引爆雷管进行爆破。
水压爆破技术交底
爆破是岩石隧道开挖最有效的方法,但是长期以来,我们习惯了普通方式装药爆破,孔内装药多,孔口不堵塞,爆破声音大,效果差。
目前采用水压传导爆破压力,效果显著,装药量小,声音小,无烟尘,炮响后不用排烟,可立即出渣。
主要作业方法如下:
一、炮眼施工采用通法施工。
二、炮眼装药结构
1、周边眼(光爆眼)以内的炮眼装药,往炮眼最底部装一个水袋,原来炮眼装几个药卷采用水压爆破时少装1管,用PVC炮棍捅进去,量尺寸,装二分之一长(炮眼装药后剩余深度)水袋,如1.2m,装0.6m的水袋,“四舍五入”,如装入水袋后剩下的空腔超过一半,再加1个水袋,最后用炮泥堵塞严实。
2、周边眼(光爆眼)装药,在炮眼最底部装1水袋装药后,常规爆破装药,炮棍长度孔深减去40cm装水袋的长度,再装40cm 的炮泥。
三、六大关键环节
1、水袋一定要灌满要挺拔,重量小于192克是不合格的,直径35mm,长度200mm。
水压爆破孔内不能有空气。
2、加工的炮泥要软硬适中,当天加工当天使用,最好提前2小时。
3、炮眼最底部水袋必须装填到“底”(1节水袋)。
4、回填堵塞的炮泥必须堵塞到炮眼口。
5、应该用炮棍回填堵塞炮泥,用木棍捅实。
6、炮眼装填的次序(炮眼的装填顺序要正确)必须紧密相连。
只要打眼爆破,水压爆破是全天候的,如果第一个水袋装不进去,可以不装,直接装药、装水袋、填炮泥。
掏槽眼一般选用毫秒雷管的1、5、7、9段。
不要第3段,凌空面是减少震动的最佳办法。
其余起爆等方式采用通法。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用聚能水压爆破技术是一种应用于隧道工程中的新型爆破技术,它与传统的爆破技术相比具有更高的安全性和环境友好性。
聚能水压爆破技术是通过使用特殊的可控气体将水压传递给爆破体,产生巨大的爆炸力来破坏岩石或破碎混凝土等。
1. 岩石破碎:聚能水压爆破技术可以有效地破碎坚硬的岩石,特别适用于水平岩层隧道施工中的硬岩地层。
使用该技术,可以将岩石破碎成需要的尺寸,方便后续的隧道开挖工作。
2. 地层稳定:在水平岩层隧道施工中,地层稳定是一个非常重要的问题。
聚能水压爆破技术可以通过精确控制爆破参数,使爆破产生的应力集中在岩石中,减小了对周围地层的影响,提高了隧道挖掘的安全性。
3. 工期缩短:聚能水压爆破技术可以大幅度缩短水平岩层隧道的施工工期。
传统的隧道爆破需要进行多次爆破作业,而聚能水压爆破技术只需一次爆破即可完成对较大范围的岩体破碎,因此可以显著缩短施工时间。
4. 环境友好:相比传统的爆破技术,聚能水压爆破技术减少了对环境的污染。
使用可控气体代替传统的爆炸剂,在爆破过程中不会产生有害气体和噪音,减少了对周围居民的影响。
5. 安全性提高:聚能水压爆破技术在爆破过程中能够实时监测爆破振动和应力变化,及时调整爆破参数,确保施工过程中的安全性。
该技术还能减少由于爆破震动引起的地质灾害,降低了对人员和设备的损害风险。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中具有独特的优势,包括岩石破碎、地层稳定、工期缩短、环境友好和安全性提高等方面。
随着该技术的不断发展和完善,相信在未来的隧道施工中将会得到更广泛的应用。
水压爆破技术在施工中的应用水压爆破技术的基本流程水压爆破技术流程与常规爆破技术基本相同,仅仅需要在爆破之前,准备好水压爆破所需的炮泥及水袋。
装药时按照设计的装药结构,分次序装入水袋、炸药、水袋后,最后用炮泥进行堵塞。
水压爆破技术的基本设备水压爆破在常规爆破的技术之外,还需要增加两个简单的设备,即加工制作炮泥的“炮泥机”和自动注水、封口生产水袋的“水袋机”。
在我们这次的隧道工程中,炮泥采用PNJ-A型炮泥机制作而成,PNJ-A型炮泥机由电动机﹑料斗﹑料斗架﹑卧式螺旋输送系统组成,制作炮泥非常方便,机器易于操作简单;水袋机采用KPS-60塑袋灌装封口机,施工中用高压泵式容积法进行灌装,由凸轮机构完成水袋自动热合封口。
炮泥和水袋的加工工艺炮泥是由黏土、细砂、水三种成分组成的,三者的重量比例0.75:0.09:0.16。
在配比时,采用人工操作的办法搅拌后,装入炮泥机的进料仓,生产出的炮泥按照20cm ~30cm的长度进行了切割。
炮泥基本在1~2h之内使用完毕,炮泥以表面光滑、不断裂,用手略微捏一捏可以变形为标准,对于硬度超过这个标准的炮泥坚决不予采用。
水袋的原材料非常简单,只有水和塑料袋。
采用普通的水即可,塑料袋的材料为聚乙烯塑料,水袋长320mm,直径为37mm,袋厚约为0.95mm,水袋直接购自生产商。
在水袋机开动之前,把封口温度的初始温度设定为130℃,机器运行过程中再逐步升高。
塑料袋采用人工办法,施工人员用双手拇指和食指夹住塑料袋,套在出水管口上,让水袋机自动完成灌注和封口。
水压爆破钻爆设计和装填炸药量主要以中风化砂岩和泥岩为主,围岩为Ⅳ级围岩的隧道。
在前期常规钻爆方法中,钻孔的总炮孔数为110个,炮眼设计深度在1.2米左右。
常规爆破中总计使用炸药为200kg。
采用水压爆破之后,在108个炮眼中增加了水袋和炮泥,装药量和装药结构有了一些细微的变化。
水压爆破时,每个炮眼减少了0.2kg的炸药,辅助眼每孔减少0.1kg,底板眼每孔少装0.09kg,周边眼每孔减少0.15kg。
水压爆破施工技术浅述一、水压爆破的发展历程水压爆破施工最早由我国著名的爆破专家何广沂教授在1997年01期《工程爆破》一文中提出、试行。
1998年在杨根印《有色矿冶》中对水压爆破法拆除容器式结构物的原理进行了描述。
在诸多科研学者的带领下,水压爆破施工从路基到隧道、从地上到地下逐步得到了推广应用。
二、水压爆破分类根据水压爆破的装药和作用条件的不同水压爆破可分为两大类:一类为钻孔水压爆破,药包置于有水钻孔中进行爆破,由于介质抵抗线较大,应力波在待破坏介质中作用时间相对较长,应力波起主要作用;第二类水压爆破主要是由于壁体整体性运动引起介质破坏,如容器状构筑物或建筑物,由于待破坏介质的厚度尺寸较小,荷载作用时间长于应力波通过介质的时间,波在介质中传播已造成介质的整体性运动,因而可以不考虑应力波在介质内的传播,而直接考虑介质的整体性惯性运动。
三、隧道水压爆破的原理隧道水压爆破是往炮眼中的一定位置注入一定量的水,然后用专门的炮泥机生产炮泥回填堵塞。
由于炮眼中有水,因水具有压缩性极小、变形能低、热能损失小等特性,在水中传播的水激波能够按照水的“液压”作用,较均匀的、几乎无损失地把能量传递到围岩中。
另外,在水激波做功的同时,被爆炸气体冲击压缩的高压水挤入爆生裂隙中,形成“水楔”,这种“水楔”的尖劈作用加剧了裂隙的延伸和扩展,使破碎块度更均匀;同时,炮眼中的水在高温高压下被雾化,充分吸收了有毒、有害爆生气体及粉尘,起到了雾化降尘的作用,大大降低了粉尘对环境的污染,改善了洞内空气质量。
相对于常规爆破,水压爆破起到了“三提高、兩减少、一保护”的作用,为隧道施工提供良好的经济效益及可靠的环境保障。
主要表现如下:1)提高单循环进尺0.3~0.5m;2)提高光面爆破效果,常规爆破的炮眼利用率为78%左右,而水压爆破的炮眼利用率可以达到96%以上,隧道线性超挖由原来的10cm~15cm降低到现在的6cm~11cm;3)提高炸药利用率,每米进尺可节省炸药16.34kg,炸药节省率达到16%;4)减少洞碴大块率;5)减少振动速度,比常规爆破振动速度降低30%左右,减少了对周边围岩扰动;6)粉尘含量降低,比常规爆破粉尘浓度降低55%左右,通风排烟时间可以减少35分钟,保护了作业人员身体健康。
水压爆破施工工艺一、水压爆破释义隧道水压爆破施工技术:即在炮眼中装药时,往炮眼中一定位置装入一定量专用设备加工成的“水袋”,最后在炮眼口部利用炮泥堵塞炮眼的爆破方法。
水压爆破的显著特点是:降低粉尘浓度,保护作业人员身体健康;缩短通风时间,降低成本消耗。
二、人员、设备配置1.人员配置实施水压爆破配置2人,负责进行炮泥、水袋的加工,以及炮泥、水袋的装卸工作。
2.设备及材料配置①KPS异性袋液体灌装封口机②PNJ-A160型矿用炮泥机③加工操作间及炮泥3.水袋加工配置一台“KPS-60”塑袋灌装封口机,先将封口机开机预热,将购买的水袋安装在喷咀上,水袋灌满后自动热融封口。
水袋为聚乙烯塑料,厚0.8毫米、长200毫米、直径35毫米。
4.泡泥加工配置一台“PNJ-A·B160”炮泥机。
炮泥采用粘土、砂和水制作。
制作时,先将粘土、砂、水人工拌合均匀,经炮泥机挤压成型。
三、水压爆破工艺流程1.水压爆破与常规爆破区别水压爆破在掏槽形式、炮眼分布、炮眼数量、炮眼深度、起爆顺序和时间间隔等的设计与常规爆破一模一样。
与常规爆破相比,只多装入了水袋,装药量和装药结构有所不同,装药量除周边眼外,其余每个炮眼减少1节或半节炸药125g-250g。
2.装药结构周边眼底部先装1个水袋,然后按照爆破设计装药,间隔部分装入2个水袋,眼口装入1个水袋,堵塞炮泥20厘米。
其它部位炮眼先在底部装1个水袋,然后按照爆破设计装药,眼口装入2个水袋,堵塞炮泥60厘米。
所有炮眼装药完毕后,连线起爆。
3.工艺流程四、水压爆破实施情况常规爆破与水压爆破装药结构,周边眼一样、其余炮眼每孔减少1从上表可以明显地看出,水压爆破的效果明显好于常规爆破,水压爆破装药结构最大的优点还表现在降尘和防岩爆方面:由于炮眼最底部有水袋,可以比喻为爆破后一刹那给爆堆“喷水”,其雾化降尘作用效果更好;炮眼底有水袋,其“水楔”作用不但进一步破碎岩石,而且水渗入到掌子面的岩石中,对防止岩爆起了很好的作用。
聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用聚能水压爆破技术是一种先进的施工技术,广泛应用于隧道施工中。
在水平岩层隧道施工中,采用聚能水压爆破技术可以有效地提高爆破效率,减少施工成本,保障工程安全。
本文将介绍聚能水压爆破技术在水平岩层隧道施工中的应用,探讨其优势和施工注意事项。
一、聚能水压爆破技术概述聚能水压爆破技术是一种革命性的爆破技术,采用这种技术可以实现爆破效果的最大化。
其基本原理是将水通过特殊装置压缩后注入岩石裂缝中,形成压力,再加入聚能材料,通过爆破药品燃烧产生的压力和热量来破裂岩石,从而达到爆破的目的。
相比传统的爆破技术,聚能水压爆破技术具有爆破效果明显、噪音小、环保等优势,因此在隧道施工中受到了广泛的应用。
1.增加爆破效率水平岩层隧道施工中,岩石的硬度往往比较高,传统的爆破技术往往难以达到理想的爆破效果。
采用聚能水压爆破技术,可以通过水的压力和聚能材料的作用,将岩石有效地破裂,从而提高爆破效率。
破碎岩石的速度明显加快,大大缩短了施工周期,提高了工程的进度。
2.减少施工成本聚能水压爆破技术在爆破过程中可以减少对周围环境的损坏,降低了后续的修复成本。
由于爆破效果明显,减少了对岩石的二次破碎等工序,节约了施工成本。
在水平岩层隧道施工中采用聚能水压爆破技术可以有效地降低施工成本,提高利润。
3.保障工程安全由于聚能水压爆破技术采用水的压力和聚能材料的作用来破碎岩石,相比传统的爆破技术更加安全可靠。
爆破过程中噪音小、振动小,不会对周围环境和建筑物产生明显的影响,从而保障了工程的安全。
1.施工前需要对隧道的岩石情况进行认真的调查和分析,确定爆破方案和参数。
2.在施工过程中,要严格按照爆破方案和操作规程进行操作,确保施工安全。
3.爆破药品的选择和掺量需要根据实际情况进行具体调整,以确保爆破效果的最大化。
4.在爆破之前,需要对爆破现场周围的环境和建筑物进行充分的保护措施,确保爆破过程的安全。
5.爆破后需要及时清理和修复爆破场地,保障施工环境的整洁和安全。
攻坚克难、探索创新——水压爆破在成兰铁路六标的应用(中铁五局成兰铁路工程茂县指挥部)一、工程概况成兰铁路六标全长20.35Km,隧道1.5座(跃龙门隧道出口段和杨家坪隧道),隧道里程20.11Km,占正线长度的98.8%。
单线隧道长19174.363m,双线隧道10772m,三线大跨与分合修过渡大跨段长550m;辅助导坑长度:平导3944m,斜井599m,横洞7851m。
大小坑道及隧道合计42890.363m。
隧道地质岩性以千枚岩为主,夹炭质千枚岩,灰岩等。
隧道最大埋深1445米,不良地质有断层破碎带、高地应力、高地温、瓦斯、软岩大变形,为极高风险隧道。
本标段隧道独头掘进最大长度7700米,为有效解决施工通风排烟除尘、缓解高地温、缩短通风时间,加快施工进度等难题,指挥部积极探索创新,应用水压爆破施工技术,已取得初步成效。
二、水压爆破施工工艺1、水压爆破释义隧道掘进水压爆破:在装药过程中,往炮眼中一定位置注入一定量专用设备加工成的“水袋”,炮眼口部利用炮泥堵塞的一种装药结构。
水压爆破的显著特点是:降低粉尘浓度,缩短通风时间,缓冲爆破压力,减小围岩破坏,改善围岩爆破效果,提高施工综合工效。
2、水压爆破工艺流程、人员、设备配置(1)人员配置除开挖班人员外,配置2人进行炮泥、水袋的加工,以及炮泥、水袋的装卸工作。
(2)设备及材料配置1)KPS异性袋液体灌装封口机技术参数序号项目参数备注1 生产效率700只/小时2 计量范围50-250克/袋3 电源220V50Hz4 整机功率0.68KW5 机器重量75KG2)、PNJ-A160型矿用炮泥机序号项目参数备注1 规格型号PNJ-A1602 额定电压380/660V3 额定功率4KW4 炮泥湿度20%5 重量(kg)2606 炮泥直径35mm3)加工操作间及炮泥加工操作间采用钢管支架,彩钢瓦房,面积30平方米。
3、水压爆破工艺流程(1)水压爆破与常规爆破区别水压爆破在掏槽形式、炮眼分布、炮眼数量、炮眼深度、起爆顺序和时间间隔等的设计与常规爆破一模一样。
与常规爆破相比,只多装入了水袋,装药量和装药结构有所不同,装药量除周边眼外,其余每个炮眼减少1节炸药0.2kg。
装药结构如图所示:(2)、工艺流程水袋、炮泥加工:水袋加工配置一台“KPS-60”塑袋灌装封口机,先将封口机开机预热,将购买的水袋安装在喷咀上,水袋灌满后自动热融封口。
水袋为聚乙烯塑料,厚0.8毫米、长200毫米、直径35毫米。
炮泥制作配置一台“PNJ-A·B160”炮泥机,炮泥采用粘土、砂和水制作。
制作时,先将粘土、沙、水人工拌合均匀,经炮泥机挤压成与炸药大小相当。
爆破设计:水压爆破与常规爆破参数基本一致,所不同的是水压爆破炮眼中增加了水袋,除周边眼外,其余每个炮眼减少1节炸药0.2kg。
装药:周边眼底部先装1个水袋,然后按照爆破设计装药,间隔部分装入2个水袋,眼口装入1个水袋,堵塞炮泥20厘米。
其它部位炮眼先在底部装1个水袋,然后按照爆破设计装药,眼口装入2个水袋,堵塞炮泥60厘米。
所有炮眼装药完毕后,连线起爆。
4、水压爆破实施情况跃龙门隧道三号横洞、二号斜井及杨家坪隧道各洞口从2013年10月1日开始实施水压爆破。
水压爆破开始初期装药沿用常规爆破装药结构,未进行减药。
对爆破后降尘、排烟时间、爆破进尺和光爆效果进行了验证对比。
直到开挖班组对水压爆破装药结构达到熟练程度,并且辅助配套工作完全正常以后,于2013年11月5日开始,对水压爆破装药结构进行了减少药量处理,除周边眼外,其余炮眼每个减少1节炸药。
(1)爆破效果对比(2)技术指标对比1)炸药单耗常规爆破与水压爆破装药结构,周边眼一样、其余炮眼每孔减少1节炸药,即0.2kg,爆破进尺提高30cm。
2)装药时间辅助坑道钻孔107个炮眼,14台风钻,每人钻孔7~9个,每个炮眼装药延长3分钟计算,共计延长装药时间约24分钟。
3)通风排烟时间常规爆破起爆后通风排烟时间约30分钟,改为水压爆破后,通风排烟时间约10分钟,每循环通风排烟时间可以减少20分钟。
4)光爆效果通过实施水压爆破技术,爆孔残眼率增加,一定程度上减小了爆破对周边围岩的扰动破坏,尤其在软弱围岩地层,有效控制了超挖和光爆效果。
(3)经济指标对比以杨家坪隧道三号横洞为例。
杨家坪隧道横洞剩余2050米,常规爆破循环进尺2.1米,需要976个循环;水压爆破循环进尺2.2米,需要931个循环。
水压爆破后,减少45个循环,节约工期28天。
采用水压爆破,能够节约炸药10.75吨,节约成本11.8万元;通风时间每循环减少20分钟,节约电费3.4万元,减少45个循环,节约电费0.5万元;节约1月管理费14万元、开挖工费9万元、电费5.1万元;节省发电机、空压机、通风机、挖掘机、装载机、汽车等费用12万元。
控制超挖(每循环按平均5cm超挖量计算,每延米减小超挖量0.75方,仅杨家坪3#横2050m就减小超挖及超填1537方,)节约施工成本约110万元,合计节约施工成本约175万元。
采用水压爆破,购买炮泥机、封口机1.3万元,需购买水袋3.2万元,购买沙、土0.3万元;加工炮泥、水袋工费2.5万元、电费0.3万元;炮泥、水袋运输费4.8万元。
合计增加费用12.4万元。
采用水压爆破后,剩余开挖总计能节约162.6万元。
5、水压控制爆破作用(1)实施水压爆破对隧道开挖的直接作用水压爆破与常规爆破相比具有极其显著的“三提高二保护”作用与效果:一提高了炸药能量利用率和爆破残眼率,即节省炸药12%;二提高施工效率,每循环提高进尺10cm,提高光面爆破效果;三提高经济效益,每延米可节省793元;二保护即粉尘浓度降低了,缩短通风20分钟,加快了工序循环,改善了作业环境,保护作业人员身体健康,保护围岩尽可能受到扰动破坏。
除此之外,由于爆破后岩石破碎、爆堆集中,加快了装砟出砟时间。
(2)实施水压爆破对作业环境的影响改善空气质量。
开挖班组带班人员从开展水压爆破以来,强烈要求水压爆破一定要长期开展。
原来采用常规爆破时,每次爆破后,带班人员都要查看爆破情况(是否需要补炮),每次爆破后需要等待5-10分钟,才能冒着浓厚的烟尘与刺鼻的气味查看情况;现在采用水压爆破后,可以立即查看爆破情况,烟尘、刺鼻的气味明显减小。
缩短通风时间。
开始实施水压爆破以来,通风排烟时间从30分钟,减小至10分钟,通风排烟时间平均缩短20分钟,较好的解决了隧道通风排烟、降尘问题。
对长大隧道、特别是通风排烟困难的隧道,作用效果极其明显。
在长达隧道、通风排烟时间较长的隧道实施水压爆破是十分必要的。
改善作业环境条件。
采用水压爆破,对高地热地段隧道施工来说还能降低作业环境温度,增加湿度,一定程度上也能改善作业环境条件。
确保施工安全。
对于煤与瓦斯隧道,采用水压爆破,对控制粉尘和瓦斯爆炸具有十分重要的意义。
(3)较好的解决了隧道通风排烟、降尘问题与常规爆破相比,水压爆破只多装水袋,水压爆破占用时间较长,经统计多占时间20分钟左右,如熟练了可控制20分钟以下。
水压爆破装药虽多占20分钟,但通风排烟时间缩短了20分钟,并未延长作业循环时间。
而且还节省了通风费用,此外爆堆集中、爆破的岩石块度减小、且破碎,加快了装碴速度。
实践证明水压爆破不会增加循环时间。
6、水压爆破实施过程存在问题(1)水袋、炮泥运送问题水袋、炮泥运送至洞内以后,从卸车点至掌子面距离需采用装载机装运,要确保装载机在开始装药前把水袋、炮泥及时装运至掌子面。
(2)开挖班长及爆破作业人员思想认识的改变从开始实施水压爆破以来,开挖班长何平对开展实施水压爆破态度比较坚定,本人大力提倡实施水压爆破。
但是开挖班爆破工人对实施水压爆破不是很理解,甚至有部分工人持消极态度对待。
开展应用水压爆破技术并非一帆风顺。
开始时,施工队抵触情绪严重,不理解,怕麻烦,嫌费事,几十年来采用传统爆破工艺,隧道照样打通,要改变施工人员的惰性思维,难度可想而知。
1)采取超欠挖考核与实施水压爆破相结合的奖罚激励措施,提高工人的责任心,确保水压爆破效果。
2)开挖爆破工人参与分配实施水压爆破的节省费用,切实让开挖爆破工人自觉、自发的在工作中实施好水压爆破。
7、实施水压控制爆破配套措施(1)辅助配套工作1)无论是装水袋还是装炮泥,一定要选用塑料筐,轻便坚固耐用,不应选用炸药箱,虽轻便,但不坚固,很容易散架,浪费炮泥或水袋。
2)根据开挖台车设计层位,按照炮眼数量配置装药区域炮泥、水袋用量,按照顺序编号管理。
避免装药过程中共用炮泥、水袋互相干扰、耽误时间;并且工人没有耐心去补充各自负责区域需要炮泥、水袋,导致部分炮眼未按照水压爆破装药结构装药,即影响爆破效果,又浪费炮泥、水袋。
3)水袋筐和炮泥筐应用装载机运到掌子面且高举到开挖台车上,这样可以避免笨重的人工搬运。
4)炮泥、水袋加工人员要有高度的工作责任心,即要确保炮泥的干湿适中,还要保证炮泥的加工长度和水袋的饱满度。
(2)考核激励措施对循环爆破进尺与超欠挖控制一并纳入考核,通过完善相应的激励考核办法,以提高工人水压爆破装药作业标准,增强责任心,确保水压爆破效果。