1. 何為控制爆破
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控制爆破
控制爆破,是指通過一定的技術措施嚴格控制爆炸能量和爆破規模,使爆破的聲響、震動、飛石、傾倒方向、破壞區域以及破碎物的散坍范圍在規定限度以內的爆破方法。
控制爆破介紹
控制爆破目前在工程施工中得到廣泛應用。如:定向爆破、預裂爆破、光面爆破、岩塞爆破、微差控制爆破、拆除爆破、靜態爆破、拋填爆破、弱松動爆破、燃燒劑爆破等。不同於一般的工程爆破,控制爆破對由爆破作用引起的危害有更加嚴格的要求,多用於城市或人口稠密、附近建築物群集的地區各種建(構)築物的拆除以及為減小爆破對被保護對象有害效應的爆破,因此,控制爆破不是單純指拆除爆破或者其中哪一種爆破。
通俗地講,所謂控制爆破是指對工程爆破過程中由於炸葯在被爆破對象的爆炸而產生的飛散物、地震、空氣沖擊波、煙塵、
2. 關於爆破安全技術—爆破基礎知識
爆破安全包括兩方面的內容:(1)與保證爆破作業人員的安全關聯爆破器材加工、運輸、裝葯、填塞、起爆等關鍵工序的操作安全問題;(2)與防止爆破地震、空氣沖擊波、雜訊、飛石、塵土、毒氣等公害關聯的問題。
爆破方法
常用的爆破方法有:淺孔爆破法、深孔爆破法、硐室爆破法、葯壺爆破法、裸露爆破法,為控制爆破破壞作用而使用的光面爆破法、預裂爆破法、緩沖爆破法,為改善爆破破碎效果而使用的擠壓爆破法等。
(1)淺孔爆破的孔深為4—5 m,孔徑為25—75 mm。淺孔爆破主要用於井巷掘進和淺孔崩落礦,在大中型露天礦山作為輔助爆破手段。
(2)深孔爆破主要用於露天礦或井下深孔崩落礦以及深孔爆破成井。孔深為lo一15 m以上,孔徑—一般為75—310mm。
(3)硐室爆破主要用於露天礦基建期間和一些特殊需要少數穿孔能力小的採石場,也用作生產爆破的主要手段。
(4)葯壺爆破用於穿孔工作困難的條件下,以減少鑽孔工作量,克服較大的抵抗線。一般與淺孔爆破配合使用,以降低大塊率。
(5)裸露爆破即是俗稱的糊炮,這種爆破是在岩石大塊的表面放一定葯量進行爆破的方法。主要用於二次破碎大塊或處理根底。
炸葯的起爆與傳爆
炸葯在一定外能作用下發生爆炸的過程稱為炸葯的起爆。炸葯在起爆後其能量以沖擊波的形式在炸葯內部傳遞稱為炸葯傳爆。
爆破安全
炸葯爆炸性能
(1)爆力:是指炸葯在介質內爆炸做功的總能力,亦即炸葯具有的總能量。
(2)猛度:指炸葯爆炸的猛烈程度,是衡量炸葯對直接接觸的局部介質破壞能力的指標。
(4)殉爆:炸葯爆炸時引起不相接觸的鄰近炸葯爆炸的現象叫做殉爆。
炸葯爆炸性能參數
(一)爆熱
炸葯爆炸反應生成的熱量稱為爆熱。在工程中爆破是以l kg炸葯爆炸所產生的熱量為計算單位的,一般用kJ/kg表示。常用工業炸葯的爆熱為600—1 000kJ/kg。
(二)爆溫
炸葯爆炸瞬間爆炸物被加熱達到的最高溫度稱為爆溫。單位用攝氏溫度(℃)表示。礦用炸葯的爆溫一般為2 000~2 500℃,單質炸葯的爆溫可達3 000~5 000~C。
(三)爆容
單位質量炸葯爆炸所產生的氣體產物在標准狀態下所佔的體積稱為爆容。通常以L/k2表示。
(四)爆速
爆轟波沿炸葯穩定傳播的速度稱爆速,單位是m/s。
(五)爆壓
爆破產物在爆炸完成瞬間所具有的壓強稱為爆壓,單位為Pa。
(六)爆炸功
炸葯爆炸時,其潛在化學能瞬間轉化為熱能,靠高溫、高壓氣體產生的膨脹作用對周圍介質所做的功,稱為爆炸功。
3. 如何控制爆破沖擊波及防護爆破沖擊波
炸在岩體中爆炸釋放巨大能量的各種表現形式統稱為爆破效應,其中一部分是岩石的破碎和運動,這也是人類利用爆破工程技術所需要達到的目的。而另外的大部分能量則消耗在岩石的過粉碎、岩石的質點振動引起的地震波、空氣振動引起的空氣沖擊波等方面。這種效應不僅消耗了大量的有用功,而且還會對人員、建(構)築物、設備產生有害作用,因此稱這種效應為有害效應。 爆炸產生的有害效應包括爆破的地震效應、空氣沖擊波、飛石等。 (1)爆破地震效應的防治 1)選用低爆速炸進行爆破。 2)正確設計爆破參數和起爆順序是減震的主要環節,選擇適當的最小抵抗線和每孔的裝量,合理安排起爆順序等都可減小爆破的地震效應,如多段起爆、微差爆破、不耦合裝等都能達到明顯的降震效果。 3)岩體中的裂隙、溝槽能夠阻礙地震波的傳播,可達到減震甚至隔斷振動的效果。 (2)空氣沖擊波的防治 1)用微差爆破、堵塞良好的柱狀包爆破、反向起爆等方法,可以大大地削弱沖擊波的強度。 2)在爆破區附近構築阻波牆(混凝土、岩石、金屬或其他材料),使空氣沖擊波產生後便被削弱。 3)當被保護的設備、建(構)築物距爆炸中心較遠時,可構築不同形式和材料的阻波牆,使空氣沖擊波在傳播過程中逐步被削弱。 (3)爆破飛石的防治 1)正確計算爆破參數,如炸量、最小抵抗線等,使炸爆炸所釋放的能量最大限度地用於岩石的破碎和有效拋擲。 2)嚴格實施爆破作業的質量管理,特別要嚴防由於地形測量不準,室位置有偏差或鑽孔偏斜,對爆區的岩性及地質構造掌握不夠而產生偶然飛石事故。 3)正確確定爆破飛石的危險半徑。 4)對小規模爆破或某些特定方向(有可能產生飛石或需預防的部位)用舊席、苫布等覆蓋物覆蓋,以阻止碎石飛出。
4. 控制爆破
廣義而言,凡是能有效控制和充分利用炸葯在介質中爆炸產生的爆破應力,達到預期爆破效果的爆破技術就稱為控制爆破。
預期爆破效果包括:炮孔利用率高、殘孔少;開挖斷面形狀、尺寸符合設計要求;對開挖線以外的岩體,爆破造成的破壞、震動為最小;爆破後岩塊不任意分散,要求定向拋擲;岩塊的塊徑適宜等。
要求越高,相應採取的技術措施就越細,代價就越高。
一、光面爆破
所謂光面爆破,指爆破後的斷面整齊,超挖和欠挖符合要求,岩面上保留 50%的孔痕,並無明顯的爆震裂縫。
1.光面爆破的基本原理
實施光面爆破,就是要使周邊孔起爆後,優先沿邊孔的中心連線形成貫通裂縫。然後,由於爆炸氣體的作用,使已與圍岩裂開的岩體向洞內拋散。其核心是:要使岩體沿周邊孔的中心連線破裂。只有能夠控制破岩裂縫的方向和發展,也才能夠控制爆破的輪廓。
岩體沿周邊孔中心連線破裂的機理如圖5-10 所示。
(1)當周邊孔同時起爆時,兩孔應力波合成疊加形成貫通裂縫。
(2)當周邊孔不同時起爆時(圖5-11)
A先B後:
起爆時間間隔越短,兩炮孔產生的應力場重疊(合成)的越強,越能在炮孔連線上形成貫通裂縫。
2.光面爆破主要參數及技術措施
1)合理布置周邊孔
圖5-10 岩體沿周邊孔中心連線破裂的機理
圖5-11 不同時起爆裝葯
周邊孔應盡量靠近開挖輪廓線,但由於鑽機本身要佔據一定的空間以及操作條件的要求,通常布置在輪廓線以內,但盡量靠近。而炮孔側向外傾斜一定角度,以致開挖斷面不會逐漸縮小。
周邊孔採用適當的孔距:孔距過小則浪費(鑽孔工作量大);過大則形成不了貫通裂縫。常採用的參考值為:
a=(12~18)d 常用a=(15~16)d。
2)合理確定抵抗線
為保證首先在炮孔連線上形成貫通裂縫,抑制其他方向額裂縫,則
a<W 0.8≤a/W<1.0
3)合理裝葯
(1)合理選用炸葯。具有高爆力,低猛度,爆速小於3000m/s的炸葯比較適宜。
(2)合理的裝葯量。基本原則:炸葯產生的爆炸壓應力p壓應大於岩石的動態抗壓強度;在切向衍生的拉應力p拉應大於岩石的動態抗拉強度。
即:
p壓≤σ壓p拉≥σ拉
p拉=(μ/1-μ).p壓μ——泊松比
(1μ/μ).σ拉≤p壓≤σ壓
p壓=1/2pH=1/8ρD2
ql=0.1 5~0.3 5 kg/m
(3)合理裝葯結構。目前,光面爆破經常採用如下裝葯結構:①炮孔內設置裝葯固定器,以使小於炮孔直徑的葯卷固定在炮孔中心;②採用連續能源工業耦合裝葯,即採用小直連續徑葯卷綁扎在導爆索上,置於炮孔內的一種結構;③採用間斷不耦合裝葯,即採用小直徑間隔葯卷綁扎在導爆索上置於炮孔內的一種結構;④採用間斷耦合裝置葯,即採用直徑為32mm的普通葯卷間隔一定距離綁扎在導爆索上置於炮孔內的一種結構。
(4)合理起爆。採用同段導爆管或者導爆索起爆。
(5)保證孔位準確。指炮孔方向、孔口位置、孔底位置都符合要求。
二、預裂爆破
1.預裂爆破的特點及適用范圍
1)特點
從外向內爆破,效果優於光爆。
2)適用范圍
(1)極適用於岩石軟弱、穩定性較差而又要求控制開挖輪廓時;
(2)要求嚴格控制開挖輪廓的工程部位,如拱腳、岩台等;
(3)開挖相鄰較近的平行洞室,為保證岩柱穩定,宜用預裂法開挖;
(4)防水、防滲要求高的工程或部位;
(5)臨近已有建築物基礎或構築物,需要防震保護時;
(6)周邊形成連通裂縫後,已具有一定的減震和隔震效應,這就為主體部分的大規模開挖創造了條件,從而有助於開挖工藝的改革。
2.預裂爆破主要參數及技術措施
1)孔距及對鑽孔的要求
孔距比光面的小,a=(8~1 2)d
要求:①孔位及方向要嚴格控制以減少超欠挖;②所有的炮孔應相互平行,深度一致,以保證孔距上下相等,爆破後斷面整齊。
2)合理裝葯
(1)炸葯選用。為防止岩體過度粉碎,宜選用高爆力、低猛度、爆速在 2000~3000m/s的炸葯。若沒有專用炸葯,可將2#岩石炸葯(硝銨炸葯)中摻入木炭粉、鋸木屑等以降低猛度。
(2)裝葯量。可按光面爆破確定,初定0.18~0.25kg/m,然後試爆。
(3)葯卷直徑與不耦合系數。為防止對岩壁破壞,採用不耦合裝葯,爆速隨裝葯直徑增大而增大。當前採用2#岩石炸葯,孔徑一般為 30~35mm,不耦合系數k=1.8~2.5,當k>2.5 時,有兩種辦法:增大孔徑或減少葯徑。
(4)裝葯結構。①不耦合連續裝葯,為防止殘孔,底部改大直徑葯卷。②固定器。③不耦合不連續裝葯,間距小於殉爆距離。
3)起爆
對炮孔起爆的同時性要求較高。方法有:導爆索起爆、同段位或瞬發雷管。最好採用導爆索。
綜上所述,為取得較好的預裂,採取的措施有:①較小孔距;②保證孔位、方向及孔深准確;③採用小直徑葯卷不耦合裝葯;④同時起爆;⑤現場試爆,用優選法確定爆破參數等。
三、防震爆破
即是在爆轟時,傳給開挖范圍以外岩石中的沖擊波為最小,即對開挖范圍以外的岩石引起震動和損害為最小的爆破技術。
適用范圍:用於嚴格控制炸葯對臨近介質或建築物的震動影響的工程或部位。
指導思想:減震、隔震或者兩者兼備。
爆破方法,主要有:①緩沖爆破;②不耦合裝葯,增大不耦合系數;③微差爆破;④預裂爆破;⑤建立防震孔或帶(圖5-12);⑥建立破碎區隔震帶。
圖5-12 防震爆破防震孔、隔震帶
5. 目前最成功、應用最廣泛的一種控制爆破方法是什麼
個人觀點:微差爆破
控制爆破是指通過一定的技術措施嚴格控制爆炸能量和爆破規模,使爆破的聲響、震動、飛石、傾倒方向、破壞區域以及破碎物的散坍范圍在規定限度以內的爆破方法。控制爆破目前在工程施工中得到廣泛應用。如:定向爆破、預裂爆破、光面爆破、岩塞爆破、微差控制爆破、拆除爆破、靜態爆破、拋填爆破、弱松動爆破、燃燒劑爆破等。
其中微差爆破在各個爆破工程中幾乎都會用到
6. 巷道掘進控制爆破的基本原理和設計方法
巷道掘進控制爆破的基本原理和設計方法是讓掘進控制爆破在岩體內進行地下工程(隧道、巷道、豎井、斜井和硐室)開挖。光面爆破的基本原理光面爆破機理從國內外實驗室研究和現場生產實踐可以看出,光面爆破時由於採用不耦合裝葯。
7. 一般可以採取那些措施和方法控制和減弱爆破振動的有害效應
控制措施很多:
減少總葯量、減少共同作用葯量、增加微差級、加大微差量、設置隔震渠,等等。
綜合使用,效果會很顯著。
8. 拆除控制爆破的基本原理和方法
基本原理就是在力學上讓建築物朝一個方向失穩倒塌
就像三條腿的凳子,你把他的一條腿炸斷,他不就朝著炸斷的那條腿倒下去了么!
基本方法就是在建築物傾倒的方向開定向窗,然後周邊打眼起爆。具體方法查閱書籍吧,一兩句話說不清楚,有很多經驗公式和經驗方法。
爆破不是僅僅靠理論的。