浅孔梯段爆破飞石控制技术的研究与应用
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对浅孔爆破技术应用的分析摘要:浅孔爆破技术是一项技术含量高的综合性工作。
本文主要结合实际的工程案例介绍浅孔爆破技术在土石方施工中的应用。
具体是阐述了爆破技术参数设计及安全设计等方面的应用。
关键词:浅孔爆破技术;起爆网络;填塞长度;爆破作用指数1、工程概况在广东省某城市西面某新建电缆工程,必须途经一个高约12m 的山体,山体的东面和北面邻近市区交通要道,南面300m后方为人口较密集的居民区,须把南面的山体进行土石方工程挖除其中的一部分,并且开挖后修建护坡才能达到所需的场地。
土石方工程最初采用机械开挖方式施工,刚开始施工时,遇到大量的次坚石:岩石普氏系数f=8~12。
由于机械开挖成本大且效率低,为了尽快完成土石方工程,根据现场实际情况,项目部修改土石方施工方案,采用浅孔爆破为主的土石方开挖施工方法,控制个别飞石,以达到确保安全,保证质量和进度的目的。
2、爆破技术参数设计(1)、台阶高度。
本台阶高度主要考虑为钻孔、爆破、铲装创造安全和高效率作业条件。
根据综合因素考虑到周边环境的情况,钻孔深度3m为最佳,因而本工程在露天台阶高度上采用h=3m为一个台阶高度。
(2)、布孔方式。
为了能实现多排孔微差爆破,钻孔应该是多排,布孔方式也就较为重要,一般情况下,为了确保爆破后块度均匀,布孔方式采用梅花形(即正三角形)布孔。
(3)、钻孔直径。
为了确保工程进度,钻孔爆破能力必须大于挖掘装运能力,采用钻孔设备为76钻机17m?/min高风压空压机,钻孔直径d=76mm。
(4)、底盘抵抗线wd。
按炮孔孔径倍数确定底盘抵抗线wd,便于现场掌握。
一般经验公式:wd=(0.6~0.9)h ,wd=0.8×3=2.4m 通过计算,并结合采石场的岩石性质wd取2.4m。
(5)、炮孔超深h与孔深l。
根据以往国内矿山超深取值超深h=0.5m;倾斜钻孔孔深l=h+h=3.5m。
(6)、线装药密度q1(kg/m):q1=△πd?式中:△——装药密度、乳化炸药取900kg/m?;π——圆周率3.14;d——炮孔直径76mmq1=△πd?=1/4×900×3.14×0.0762=4kg/m 注:乳化炸药,采用二号岩石炸药,炸药直径为60mm。
爆破飞石的控制
1.1露天爆破飞石距离计算:正常的台阶爆破,飞石一般不会太远,但由于堵塞长度过小或最小抵抗线过大而形成爆破漏斗效应,以及岩石中含有软夹层时个别飞石可能飞散较远。
根据经验公式可估算飞石距离:
RF≤40d/2.54
式中RF—飞石的飞散距离,m;
d —深孔直径,cm;
经计算,当d=8.9cm时,RF≤141m。
根据《爆破安全规程》(GB6722-2014)的规定,爆破时个别飞石对人员的安全距离R,露天深孔爆破R不小于200米,露天浅孔爆破R=300米。
由此,从而选取安全警戒范围为距爆破中心300米以外的区域。
1.2严格控制爆碴抛掷方向。
爆破推进的正前方为飞石主要方向,这个方向的石碴飞散最远,侧向次之,背向较少。
实施爆破作业时利用此特点通过安排自由面方向、梯段起爆顺序、起爆网路结构等方法,对爆破飞石进行有效控制。
1.3装药前注意检查,对不符合设计方案的实际爆破参数要采取补救措施,修正装药量以控制飞石现象的发生。
特别是前排孔的抵抗线过小时。
1.4对于浅孔爆破,优先采取技术措施避免飞石的产生,主要有:增加堵塞长度、调整爆破参数、改变爆破顺序、改变爆破方向等。
1.5洞外明洞爆破应根据现场实际情况,必要时对爆区采取覆盖的防护措施来控制爆破飞石风险。
具体的覆盖防护措施如下:在爆破区域
装填完药后,先在孔口覆盖一层柔性缓冲层(如竹笆片、橡胶材料等),再在缓冲层上压重量不小于25kg的砂袋或其它重物。
见下示意图。
覆盖示意图
1.6 隧洞内爆破时人员必须撤离至洞外安全地点,掌子面施工设备应撤离至300m外的安全地点、300m内不能移动的电气设备应采取防护措施。
浅孔爆破技术在土石方工程施工中的应用摘要:岩矿等开挖、二次破碎大块时采用的炮孔直径小于75mm、深度不大于5m的爆破作业称之为潜孔爆破,潜孔爆破是为了将控制飞石以及爆破产生的振动,这样就解决了扰民和危险的问题。
本文就主要分析在进行土石方施工中浅孔挠破技术的应用。
关键词:浅孔爆破技术;土石方工程;应用一、工程实例在某城市进行某项工程,为了在开挖后能达到所需要的场地,就要将中间的山体的土石方进行挖除。
土石方工程最初采用机械开挖方式施工,刚开始施工时,遇到大量的次坚石:岩石普氏系数f=8~12。
由于机械开挖成本大且效率低,为了尽快完成土石方工程,根据现场实际情况,项目部修改土石方施工方案,采用浅孔爆破为主的土石方开挖施工方法,控制个别飞石,以达到确保安全,保证质量和进度的目的。
二、施工要求1、安全要求。
必须严格执行《爆破安全规程》的规定。
露天作业必须遵守“由上而下,分水平台阶开采”的原则。
要保证施工人员和行人安全。
2、技术要求。
将独立基础、条基及孔桩内岩石爆破松动,便于人工碎石、清渣,使基础被爆破成型交关相关单位验收使用,控制好爆破有害效应,搞好施工安全,做到安全可靠、保质保量、技术合格。
3、进度要求。
在爆渣及时清运、挖掘机要及时清理工作面前提下,初步确定施工工期并编制可行的施工进度计划横道图,确保电缆沟土建施工的进度里程碑不滞后。
4、开挖顺序。
采用由上而下开挖顺序,拟先开挖东面山体向西面推进为土方工作面,待土方完成后,再进行石方爆破施工作业,根据现场情况,爆破施工作业必须分层作业,每层爆破深度为3m。
5、确定合理浅孔爆破施工工艺流程。
图 1 浅孔爆破施工工艺流程图三、爆破施工方法1、钻孔每次当爆破工程面清理干净后,由爆破员按《爆破说明书》上的设计布眼,然后指导钻爆工按布好的孔位、按设计的角度、孔深、孔径进行钻孔作业。
采用移动式电动空压机MLGF-3/7G型带动YO-20型凿岩风钻钻孔。
钻孔完毕由爆破员进行核对、检查、清洗孔眼,清除岩料,以待装药。
工程爆破飞石及其控制摘要:在矿山开采过程中常常需要对大面积的石块进行爆破处理,爆破过程极易造成飞石,该爆破飞石对周边环境中的建筑物和工作人员均会造成较大的安全隐患,为了有效的降低该种安全隐患,本文从爆破飞石的形成原因角度出发论述了相关的防控措施,望对相关矿山开采工作的顺利进行提供帮助。
关键词:爆破飞石;产生原因;控制措施引言就目前的矿山开采实际情况来看,常常在爆破过程中引发飞石情况,该情况较为多见,严重影响矿山开采的效率,各相关部门和开采单位正积极研究相关的解决措施,但是由于矿山爆破的自然环境均有所不同且较为恶劣,所以必须严格把握爆破飞石产生的原因,然后在此基础上结合爆破经验合理利用爆破控制技术,如此才能够有效的确保矿山开采的可靠性和安全性。
1.爆破飞石简述爆破飞石是指在爆破作业过程中从爆破点抛掷到空中或沿地面抛掷的杂物、泥土、砂石等物质。
爆破飞石的危害主要体现在人员伤亡、建筑物损坏、机器设备破损等方面,而其中的人员伤亡是爆破飞石的最大危害。
统计资料表明,在我国由于爆破飞石造成的人员伤亡、建筑物损坏事故已经占整个爆破事故的15%~20%,而日本事故率高达30%,根据我国矿山事故的统计,露天爆破飞石伤人事故占整个爆破事故的27%。
因此,了解爆破飞石的危害,研究爆破飞石的产生原因,有针对性的开展爆破飞石的预防和干预措施,对防止爆破事故的发生保障人们的生命财产安全有十分重要的意义。
2爆破飞石的类型爆破飞石情况是指在开展爆破作业时,一些碎块飞散距离较远,且飞行方向无法预料,往往容易威胁到爆区周围居民以及建筑物的安全,带来严重的安全威胁。
一般而言,在爆破作业中可能出现的飞石主要包括这四种类型:(1)在爆炸完成之后,介质表面由于鼓包的相对运动,出现大面积地抛掷,且方向随机,构成整体的飞石现象;(2)爆破发生时,局部可能会出现介质破碎的情况,并进一步变化成为放射线的飞石,向四周发散;(3)爆破发生时,炸药爆炸将会产生大量高速气体,这些气体夹杂着介质碎块,容易从夹层各个部分涌出,出现抛射现象,向四周发散。
浅孔小台阶爆破在施工中的应用摘要:随着国内各领域爆破技术的快速发展,露天深孔、浅孔爆破已经从以往的尝试、试验阶段逐渐走向成熟阶段,然而,各领域对施工中的爆破、安全要求、技术要求等也在快速提高,甚至发展速度高于技术发展速度,因此,本文主要从浅孔爆破安全施工中,阐述爆破技术精细化及具体化也必须根据实际情况进行不同的设计和施工的必要性。
关键词:浅孔爆破安全控制设计施工Abstract: with the domestic various fields blasting technology of rapid development, the deep hole, shallow hole blast has from the previous attempt, test stage gradually mature stage, however, each field in the construction of the blasting of safety requirements, technical requirements, such as in the rapidly improve, develop even faster than technology development speed, so, this article mainly from the shallow hole blasting safety in construction, this paper expounds blasting technology of fine and specific must also be different according to the actual situation of the design and construction of the necessity.Keywords: shallow hole blasting safety control design and construction一、爆破工程概况某铁路施工中,正线及正线右侧为一高度40m的山体,山体岩质为中硬岩,整体性较好,坚固系数f50hz1 土窑洞、土坯房、毛石房0.9-1.52 一般民用建筑 2.5-3.03 工业和商业建筑 4.2-5.04 一般古建筑和古迹0.3-0.55 水电站及电站控制中心0.7-0.96 交通隧道15-207 矿山巷道20-308 永久性岩石高边坡10-15表1-2注:1 质点振动速度分三个分量中的最大值;振动频率为主振频率。
浅孔微差松动爆破在地铁深基坑石方开挖中的应用摘要:本文主要论述深圳市地铁3号线华新站深基坑石方开挖过程中,通过控制单段爆破装药量来控制爆破振动速度及采取有效的防护措施控制飞石的成功案例,来总结浅孔微差松动爆破技术在地铁深基坑中石方爆破的应用。
关键词:浅孔微差松动爆破、地铁深基坑、石方爆破深圳市地铁3号线华新站位于市中心华强北商业区范围内,周边有华新小区、各类商行等,道路行人多、车流辆大,施工环境复杂。
在确保深基坑施工安全、进度和确保周边建筑物安全及最低限度扰民的目标下,通过控制单段爆破装药量和采取有效的飞石控制措施等,成功的在闹市区复杂的施工环境中实施了地铁车站深基坑石方浅孔微差松动爆破的案例,来分析和总结该技术在地铁深基坑石方爆破中的应用,为同类工程提供参考经验。
1.深圳市地铁3号线华新站工程概况深圳市地铁3号线华新站为3号线与7号线地铁换乘站,位于红荔路与华强北路交叉路口,沿红荔路呈东西方向布置。
车站全长633.5m,标准段基坑宽30.5m,挖深平均为19m;换乘段长22.8m,宽31.8m,挖深为28m。
根据地质勘探资料及车站土方开挖过程中所收集的资料,车站在13轴至17轴共有约32m长区段存在中风化花岗岩。
东西方向基坑垫层以上岩层厚度在2m 至6m,南北方向岩层为中间高两边低分布,南侧接连续墙位置岩层厚度约3m,北侧离连续墙约10m位置开始有中风化花岗岩。
换乘段深基坑存在东西方向均匀分布、北侧接连续墙厚约6m、南侧接连续墙厚约2m的中风化岩层。
车站13轴至17轴北侧为华新村小区,车站基坑至小区内建筑最近距离约32m;南侧为振兴宾馆,距基坑最近距离约29m。
换乘段南侧为7层高的商业建筑,距基坑最近距离为34m;北侧为圣廷宛酒店,距基坑最近距离约63m,但圣廷宛酒店外墙全为玻璃幕墙结构。
中风化岩呈肉红、红褐色夹灰白色,岩石致密、坚硬,锤击声脆,属较硬岩类。
采用挖机是无法开挖的,同时采用静态爆破其进度太慢也不满足施工进度要求。
浅孔分层小台阶爆破在复杂环境下的应用摘要:某省广播电视中心工程在基础开挖过程中遇坚硬岩石,为加快施工进度,需要爆破施工。
爆区地处繁华地带,距周围建筑物较近,为确保安全,施工中采用浅孔分层小台阶爆破,取得了圆满成功,在得到业主充分肯定的同时,为类似工程施工提供了重要的借鉴和指导作用。
关键词:台阶爆破、爆破振动、安全振速、单段装药量1.工程概况1.1工程范围本工程为省重点工程,工期紧,标准高。
建设地点位于青年东路与经十路交叉口西北角,现省广播电视技术中心大楼东邻;南侧为经十路景观大道,周围建筑物密集。
1.2工程地质概况本工程石方爆破工程量约为4.2万m3。
该区地形总体呈西高东低走势,属山前冲积地层,下卧基岩为闪长岩及灰岩。
爆破部分为中风化白云质灰岩,其饱和单轴极限抗压强度标准值为63.6Mpa,坚固性系数f=6~8。
岩层开挖深度为0~4.5m。
1.3爆区环境爆区地处某市内繁华地段,周围环境比较复杂(见图1)。
西侧原广播电视技术中心大楼距爆区仅10.0m,南面为经十路行车不断,北面20.0m处有砖混结构住宅楼,锚喷支护后的边坡距爆点仅5.0m,这些都需要重点保护。
2.安全振速选择根据《爆破安全规程》GB6722—2003(以下简称规程)规定,地面建筑物的爆破振动判据采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率。
通过对周围建筑物的调查和了解,确定西面原广电大楼的安全允许振速为3.5cm/s,北面居民楼的安全允许振速为2.7cm/s,鉴于边坡采用锚杆喷浆支护且只起临时加固基础边坡的作用,取其安全允许振速为7.0cm/s。
3.爆破方案及爆破参数确定3.1爆破方案选择由于规程规定爆破振动安全允许距离的计算公式与单段装药量有关。
由于爆区距周边重点保护建(构)筑物太近,安全的单段装药量也会很小,而控制单段装药量必需控制台阶高度。
因此决定采用浅孔分层小台阶爆破,达到加强松动爆破效果即可。
3.2 小台阶爆破参数确定3.2.1台阶高度因开挖深度在0~4.5 m,为控制单段装药量,可根据实际开挖深度分1~3层施工,分层分期爆破,先爆破自由面条件好的位置,为后续爆破创造有序的侧向自由面。
浅孔梯段爆破飞石控制技术的研究与应用
摘要:西北岔水利枢纽工程小电站厂房在开挖过程中因其毗邻村庄,地势居高临下,如何控制爆破飞石对于保证施工安全至关重要。
本文从爆破开挖的梯段布置、钻具选择、药量控制及炮被覆盖形式等方面,对爆破飞石防护进行了论述。
关键词:浅孔梯段爆破飞石控制
浅孔梯段爆破,其爆破的震动以及破坏范围相对较小,如何保证爆破作业周边建筑及人员的安全关键是加强对飞石的控制。
近年来,随着国民经济的迅猛发展,各种针对爆破飞石控制的新技术、新方法不断涌现,它以保证爆破工点附近人和物的安全为首要任务,按照工程要求实施爆破,既能达到工程目的,又能有效的节约工程费用,具有安全性高和经济效益明显的特征。
1西北岔水利枢纽工程概况
白山市西北岔水利枢纽工程由大小两座发电厂房组成,大厂房位于西北岔河下游右岸一级阶地上,小电站位于大电站后山坡,小厂房建基高程617.4m,原地貌岩面最高处高程为634.2m,平均开挖深度15.4m左右。
在小厂房所处山坡前方为项目部营区及爱林村民房,地面高程581m~585m,距小厂房直线距离最短处不足300m。
开挖要求即在原有山坡上挖出一道宽15m,纵向长度20m的深槽。
因此工程的开挖爆破施工必须采用控制爆破,特别是要严格控制爆破飞石,
以确保周围居民及建筑物和大厂房前方高压线的安全。
2施工程序
小厂房石方开挖主要采用潜孔钻梯段爆破开挖方法。
石方开挖的原始地貌为缓坡状,原始地面高程632.9m~634.2m,开挖后的设计高程为617.4m,平均开挖深度15.4m,最大开挖深度16.8m。
为保证周边建筑物安全需合理设计炮向,施工过程中沿纵先向分层开挖先锋槽,两侧分4个梯段进行爆破开挖,每个梯段高度约3.5m。
这样在进行梯段开挖时,两侧爆破飞石均向先锋槽方向推出,有效地降低了对山坡下方的建筑物的威胁。
3爆破开挖及飞石控制技术方案
3.1先锋槽开挖
先锋槽原设计方案为潜孔钻开挖,掏槽爆破要达到预期效果,必须提高爆破单耗,但又容易产生飞石,危胁到周围建筑物的安全。
所以在实际施工中,采用了手风钻密孔分层开挖方案。
先锋槽开挖的布孔形式见图1。
先锋槽开挖爆破参数见表1。
3.2梯段爆破
3.2.1钻具的选择
在钻机的钻径选择过程中,首先考虑采用潜孔钻进行钻孔,可提高施工效率,减少爆破次数。
但是就现有的设备来讲,采用潜孔钻进行钻孔孔径和孔距较大,加之考虑对爆破飞石的控制,势必要增加炮孔堵塞长度或减少药量,这样一来将大大增加爆渣的大块率,进而增加了二次解小的费用。
同时,因为该部位的石方开挖量相对较小,降低开挖梯度并不会对施工进度造成太大影响,最终确定采用YT28型手风钻进行钻孔爆破。
3.2.2梯段爆破参数的选择
梯段爆破参数见表2。
按此参数进行控制爆破,炮孔堵塞长度均不小于1.2W,远大于规范要求的0.7~1.0W,是基于爆破飞石控制的要求。
同时,进行浅孔梯段爆破,炮孔布置的间排距较小,在降低药量或增加堵塞长度的同时并不会导致爆碴大块率的明显增加,根据现场的监测结果,一般大块率在10~20%。
3.3预裂爆破
小厂房开挖沿设计边坡采用预裂爆破技术。
开挖原始地貌为“U”形,左右两侧在施工前通过小型爆破开挖有3m宽施工平台,平台以下至设计建基高程坡面长度15m,采用手风钻随每个梯段进行预裂爆破,根据所选钻具的构造形式,应沿设计边坡开挖成台阶状,台阶宽度不小于15cm,以保证下一次预裂爆破的下钻角度。
预裂爆破钻径为42mm,预裂孔间距取孔径的8~10倍。
爆破采用小药卷间隔装药,导爆索起爆,线装药密度控制在250~350kg/m。
在爆破网络联结时,预裂孔与爆破孔的延期时间控制在70~100ms。
通过爆破实践,按上述爆破参数实施预裂爆破,效果较好。
3.5炮被
炮被是爆破飞石控制的最后一道防线,在炮被形式的选择上,也经过多次实践。
最初在梯段爆破时采用传送皮带覆盖炮区,上部用8#铁线连接旧轮胎配重。
爆破后发现,皮带多处被撕开,有较远距离的个别飞石产生。
分析原因,是由于皮带覆盖过于严密,透气性能差所致。
后来用成捆树条取代了传送皮带,树条捆直径约30cm,长约1.5m。
但因树条捆本身密度不均匀,在捆间搭接时易出现空隙而产生飞石。
最后采用了横纵密排两层树条捆,上部用8#铁线或钢丝绳将旧轮胎连结成整体覆盖。
所有爆破孔在装药堵塞后用2个砂袋封闭孔口。
实践证明防飞石效果较好。
在预裂孔爆破时,因受两侧岩体的夹制作用,容易冲孔产生飞石,
所以在采用上述形式炮被覆盖的基础上,在预裂孔孔口又增加了两个砂袋封孔,同时在轮胎上部加盖了一层3mm厚铁板进行防护。
先锋槽开挖施工时,中间拉槽孔药量较大,只有一个爆破临空面,为有效控制飞石,同样增加了铁板防护。
4产生个别飞石的原因分析
在进行小厂房开挖的爆破过程中,通过采取以上措施,爆破飞石控制效果良好,但仍有一次发现个别飞石超出安全警戒范围,侥幸未造成严重后果。
通过对几次爆破作业的分析得出,控制飞石关键在于首先创造良好的爆破临空面,合理布置炮孔。
在此基础上,相应调整炸药用量,最后按要求采用炮被防护。
爆破飞石控制应该是整个爆破作业的全过程控制,而不能单独强调某一道工序的重要作用。
5结语
白山市西北岔水利枢纽工程小厂房开挖工作历时一个月,虽然爆破规模及开挖量不大,但因其所处的位置特别导致对爆破飞石的控制要求极为严格。
在整个施工过程中,通过对各项技术手段的有效运用控制了爆破飞石的产生,确保了周围建筑物的安全。
这说明我们在施工中采用的工序控制标准、爆破参数和炮被防护形式是行之有效的,也为以后类似工程的施工积累的宝贵的经验。
参考文献:
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