非电毫秒雷管爆破施工方案
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非电毫秒雷管爆破施工方案
一、爆破参数
桩基入岩爆破参数不同于自由面大的隧道爆破参数,但可参照矿山竖井开挖时的一些爆破参数。
其实际值应根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能、岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙性、特别是岩石的变形性及其动力特性、以及所用炸药的性能来确定,非电毫秒雷管只适用于无瓦斯及粉尘的环境,遇瓦斯、粉尘环境仍采用电雷管。
1、单位用药量系数
孔桩入岩爆破的岩石为中、微风化,孔桩直径为Ф1.2-1.8m,周边对所爆破岩石的约束力大。
根据孔桩工程入岩的爆破参数类比、修正,得出单位用药量系数K如下表:
2、炮眼间距
孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼,炮眼直径d=32-42mm,间距按a=(15-20)d布置,即a=500-800mm。
3、炮眼深度与循环进尺
在小直径孔桩入岩爆破中,岩石的周边夹制力大,炮眼利用率低。
一般炮眼深度L 取孔桩直径D 的0.6-0.8倍,即L=(0.6-0.8)D 。
其中掏槽眼应比周边眼加深100-200mm 。
孔桩爆破炮眼利用率η一般可以达到85-95%,则循环进尺L ˊ=ηL=(0.85-0.95)L 。
4、炮眼布置
在小直径孔桩爆破中,工作面通常按掏槽眼4-6个,周边眼7-13个。
其中掏槽眼按照锥形布置,倾角10-15°;周边眼多用垂直眼,距孔桩护壁100-200mm 均匀布置。
5、装药量计算
(1)计算最佳微差间隔时间
△t=K 1·W
K 1---由岩石特性决定的系数,对坚硬岩石K 1=3,对松软岩石K 1=6;
W---最小抵抗线,m
根据地勘资料,取K 1=3;W=4m
(2)计算爆破允许最大用药量
()21α•=c d K R Q , Q m ——微差爆破最大允许药量,kg ;
Q 1——允许齐发爆破的最大药量,kg ;
Kc ——依所保护的建筑物地基土而定的系数,坚硬有裂隙的岩石,Kc=5.0;
α----依爆破作用而定的系数,当n ≤0.5时为1.2;n=1时为1.0;1
m Q 0.65N Q •=
n=2时为0.8;n≥3是为0.7;为减弱抛掷α取1.2;
R d---爆破点距建筑物的安全距离,取10m;
N---微差爆破的段数,分3个段数进行爆破。
Q1=2.78kg,按6个掏槽眼计算,每个掏槽眼装药量为0.46kg。
Q m=0.65×3×2.78=5.42kg
6、装药量的分配
一般情况下,掏槽眼的药量qt比周边眼药量qb多装20-25% qt=(1.2-1.25)q
qb=(0.85-0.95)q
式中:qt——掏槽眼装药量,(g)
qb——周边眼装药量,(g)
二、爆破器材选型
1、炸药
人工挖孔桩入岩段爆破施工总是存在岩层裂隙水及成孔护壁时下滴的渗水,最好选用防水性好的炸药,另外为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性,应选用爆炸威力适中的炸药。
可选岩石乳化炸药,其抗水性好、药卷易于分割、威力适中;如选用2#岩石乳化炸药。
2、雷管
孔桩掘进爆破选用非电毫秒雷管串联网络、微差爆破控制,能有效地控制冲击破、震动和噪声在最小限度内。
禁止使用导火索、火雷管起爆网络。
非电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性,接点应离开泥水面。
同时,为取得较好的爆破效果,保护护壁的稳定性,
应选用毫秒微差爆破延期雷管,掏槽眼选用1段非电毫秒雷管,辅助
眼选用5段非电毫秒雷管,周边眼选用7段非电毫秒雷管起爆。
3、起爆器
可选用MFJ—100国产电容式起爆器,串联起爆能力可达100发,充电时间7-10s,供电时间3-6ms,电源1#电池4节。
孔桩爆破每次起爆的雷管都在20发左右起爆器要求体积较小,便于携带,结构组成简单,因此可选用MFJ—100或JZDF—300—B国产电容起爆器。
三、施工管理与组织
人工挖孔桩施工过程中作业人数多,工序交叉多,为了保证入岩爆破安全、顺利进行应按以下程序进行组织管理:
1、施工管理
(1)建立以项目部为指导的爆破作业指挥部,下设爆破总负责人、技术负责人、安全员及各班组长,各专业工种持证上岗。
(2)建立爆破器材集中收发制度,按工作量发料。
多余的爆破材料在当班施工完成后,应及时上交给发放人员收回,做到集中发料、统一制作、统一收回、集中保管,严格登记手续,避免爆破器材流入社会。
(3)安排好作业时间、爆破时间并将爆破时间告示于周围居民。
(4)爆破总负责人负责施工组织、人员调配、生产安排,并对安全、生产负全责;施工过程的技术工作,并监督安全和质量,全面指挥爆破工作的实施
(5)安全员负责现场安全检查,布置检查爆破警戒。
(6)爆破员负责起爆工作。
2、施工组织
孔桩入岩爆破通常采用混合作业法和爆破专业作业法,我们采用专业作业法施工。
即专业班组专职从事爆破工作,负责钻眼、清孔、装药、连线、爆破、通风、处理瞎炮和哑炮;而凿岩、清渣、出渣、成孔护壁由其他作业组负责。
四、安全技术措施
1、通风措施
炮工入孔桩前应检查有毒有害气体、瓦斯、粉尘浓度等并做好相关记录,符合《爆破安全规程》(GB6722—2003)。
(1)、风量计算:按孔内同时工作的最多人计算
Q=k·m·q=1.1×2×3=6.6m3/min
Q---所需风量,m3/min
K---风量备用系数,常取k=1.1~1.2
m---孔内同时工作的最多人数
q---孔内每人每分钟需要的新鲜空气量,通常按3m3/min
按孔内1人开挖、1人装土,或者按放炮装药时2人计算,k=1.1,m=2
(2)、漏风计算
Q供=P·Q
P---漏风系数
Q---计算风量
每百米漏风率一般控制在2%以下,取P=1.02
则Q供=P·Q=1.02×6.6=6.73m3/min
(3)、通风机选择,按Q机≥1.1Q供=1.1×6.73=7.4m3/min选择
h机≥h总阻,h总阻=Σh摩+Σh局+Σh正=0.983Pa
①、摩擦阻力 h摩=αLUQ2/S3 =0.004×30×10×6.62/63=0.242Pa
α---摩擦阻力系数,N·s2/m4,取α=0.004
L---风管长度,取L=30m
U---巷道周长,取最大断面处U=10m
S---坑道断面,取最大断面S=2×3=6m2
②、局部阻力 h局=0.612ζQ2/S2=0.612×1×6.62/62=0.741Pa
ζ---局部阻力系数,取ζ=1
③、正面阻力不考虑
2、爆破地震控制措施
孔桩入岩爆破对本桩及临近孔桩的临时支护和已浇筑的桩芯混凝土都可能产生影响,因此孔桩护壁一般采用早期强度高、成型好C15钢筋混凝土护壁,护壁混凝土浇筑5天后,方可进行爆破施工而不至震坏护壁支护,同时不应在已浇筑桩芯混凝土且未达到龄期的孔桩20m范围内进行孔桩爆破作业,以免震裂没有达到设计强度的桩芯混凝土。
3、爆破飞石的控制措施
孔桩爆破工作面均在地表以下,在爆破孔桩口上用φ12螺纹钢焊接钢筋网格覆盖,再在上覆盖竹笆或木模板,并加压砂袋,以防止爆破飞石飞出地面。
4、爆破炮烟的排除措施
炸药爆破之后产生的炮烟均为有毒有害气体,必须进行机械性强制通风排烟,施工现场可利用鼓风机在井口进行压入式通风排烟,或采用空压机风管在井底通风排烟。
通风排烟的时间以清除工作面炮烟为准。
5、爆破防漏电措施
孔桩入岩爆破在装药时,应特别注意防漏电,在装药前孔桩内所有的电器设备应提升至地面。
在装药时,雷管的脚线应短接,连接爆破母线时应保证接头良好的绝缘性,严禁拖地接触泥水,雷雨天气应停止爆破作业。
6、瞎炮的处理
在孔桩爆破作业完成、清除孔桩内炮烟后,检查人员应下到工作面检查瞎炮情况,并及时按爆破规程进行处理。
另外在清渣时发现瞎炮,应及时报告项目部安排专业人员处理,禁止非专业人员私下处理。
7、爆破器材的安全管理措施
爆破器材属于危险物品,应进行严格管理。
(1)严格爆破器材的领用、发放、使用及回收制度;
(2)现场爆破器材应该分明别类,分别用木箱盛装,专人上锁保管,严禁混装。
使用、运输时应轻拿轻放,严禁碰撞;雷管在连母线前应短接,避免接触带电体。
五、爆破有害效应分析与防护
本工程的爆破有害效应主要包括爆破飞石、爆破震动、爆破毒气和噪音。
爆破冲击波影响甚微,可忽略不计。
对周边影响也非常小。
根据以往的经验,对距离爆区临近的建筑物应进行爆破飞石的防护。
爆破飞石防护采用钢筋网和木模板铺盖爆区,然后上面压砂袋,砂袋每平方米的数量主要根据爆破区至建构筑物距离的远近确定。
每次爆破作业,应严格认真进行爆破飞石的防护,确保爆破作业的安全。
每次爆破时应对爆破飞石进行监测,包括飞石的散落范围,主要飞散方向等,以便对爆破飞石的防护和爆破参数进行调整。
为此在本工程邻近建(构)筑物实施爆破的全过程中,针对爆破飞石的防护一定做好以下几项工作:
1、选择好最小抵抗线和爆破抛掷方向;
2、严格控制孔网参数,逐孔计算装药量,严禁过量装药,确保炮孔填塞长度和质量;
3、分多次进行石方爆破,作到多次数、少方量,减小爆破规模;
4、合理选取微差间隔时间(间隔时间不少于50ms);
5、为保证准确的抛掷方向尽量减少排数,并合理布置最小抵抗线
6、合理增加炮孔堵塞长度;
7、爆破有害气体:爆破后的有害气体浓度不应超过《爆破安全
规程》(GB6722—2003)。