A. 路基石方工程常用爆破方法有哪些
施工常用的爆破方法
(1)概述
隧道爆破通常採用掏槽爆破,即將開挖斷面上的炮眼分區布置和分區順序起爆,逐步擴大完成一次開挖,分區是按照炮眼的位置、作用的不同有三種炮眼:即掏槽眼、輔助眼、周邊眼。這三種炮眼除共同完成一個循環進尺的爆破掘進外,分別各有其作用,因此各有不同的位置、長度、方向、間距的要求。
(2)隧道爆破開挖中的炮眼布置方法
(1)掏槽眼
①掏槽眼的布置,合理布置掏槽眼應掌握好炮眼的三度:深度、密度和斜度,並通過計算確定用葯量及放炮順序等
②掏槽炮的作用,是將開挖面上適當部位先掏出一個小型槽口,以形成新的臨空面,為後爆的輔助炮開創更有利的臨空面,達到提高爆破效率的作用
③掏槽眼本身只有一個臨空面,且受周圍岩石的擠壓作用,故常需要採用較大的爆葯單位消耗K值和較大的裝葯系數A值,以增大爆破粉碎區,並利用爆炸沖擊波及爆炸產物作功,將岩石拋擲出槽口。為保證掏槽炮能有效地將石渣拋出槽口常將掏槽眼比設計掘進進尺加深10—20cm,並採用反向邊疆裝葯和用雙雷起爆;
④槽口尺寸常在1.0~2.5m2之間,要與循環進尺,斷面大小和掏槽眼方式相協調。要求掏槽眼口間距誤差和眼底間距誤差不得大於5m;
⑤掏槽方式一般可分為斜眼掏槽和直眼掏槽兩大類,斜眼掏槽的優點:可按岩層實際情況選擇掏槽方式和掏槽角度,容易把石渣拋出槽口,且掏槽眼數目較小。其缺點是眼濃度受坑道斷面尺寸的限制,不便於多台鑽機同時鑽眼,鑽眼方向難掌握准確.
⑥直眼掏槽的優點:便於多機同時鑽眼和不受斷面尺寸對爆破進尺的限制,適用於深孔爆破,從而為加快掘進速度提拱了有利條件,且掏槽石渣拋擲距離較短。目前現場多採用直眼掏槽。但缺點是其炮眼數目較多,炸葯單耗量K值也要加大,炮眼位置和垂直方向要求具有較高的精度,才能保證良好的爆破效果。因地質多變,幾種掏槽方式可混合使用。
(2)輔助眼及周邊眼布置方法
①輔助眼的作用是進一步擴大槽口體積和爆破量,並逐步接近開挖斷面形狀,為周邊眼創造有利的條件。
②輔助眼的布置主要是指炮眼間正值和最小抵抗線y值的確定,主要根據岩石軟硬和葯量多少,由工地試驗確定。輔助眼應由內向,逐層布置,逐層起爆,逐步接近開挖斷面輪廓形狀。
③周邊眼的作用是一種輔助炮眼,目的是成型作用。周邊眼爆破後使坑道斷面達到設計的形狀和尺寸。周邊眼的位置一般是沿著設計輪廓線均勻布置,其炮眼間距和最小抵抗線長度均比輔助眼小,目的是使爆破出坑道的輪廓較為平順和控制超欠挖量。
④為了保證開挖面平整,輔助眼及周邊眼應使其眼底落在同一垂直面上,必要時應根據實際情況調整炮眼的深度。
(3)光面爆破法
(1)概述
光面爆破是通過調整周邊眼的各爆破參數,使爆炸先沿各孔的中心連線形成貫通的破裂縫,然後內圍岩體裂解,並向臨空面方向拋擲。這種爆破在圍岩中產生的裂縫較少,使爆破後的岩石表面能按設計輪廓線成型,表面較平順,超欠挖很小。
光面爆破的技術要求
①根據圍岩特點合理選擇周邊眼間距和周邊的最小抵抗線。
②嚴格控制周邊眼的裝葯量,應使用葯量沿炮眼全長合理分布,並合理選擇炸葯品種和裝葯結構。
③採用周邊同時起爆。
(3)光面爆破的分區起爆順序:掏槽眼→輔助眼→周邊眼→底板眼。輔助眼則應由里向外逐層起爆。
(4)預裂爆破法
預裂爆破法的分區起爆順序為:周邊眼→掏槽眼→輔助眼→底板眼。
(5)毫秒爆破法
1)概述
毫秒爆破其實質是以毫秒雷管嚴格按一定順序起爆炸葯包組,使爆破前後階段的時間間隔極其短促,以毫秒計算。爆破產生的岩石破壞作用力(應力波或沖擊波)可以疊加,促使岩石易於被炸碎;同時,前後段爆破傳遞到圍岩內部的沖擊波又相互干擾和相互抵消,使沖擊波對圍岩的振動破壞大為減弱。
2)實現毫秒破壞一般有兩個方法:一是用毫秒雷管和毫秒起爆器(用延長儀器控制延發時間);另一方法是使用毫秒雷管起爆。
3)裝葯結構
①正向裝葯
②反向裝葯。當炮眼愈深時,反向裝葯結構的爆破效果愈好。
B. 深孔爆破可選用的起爆方法有哪些
深孔爆破可選用的起爆方法如下:
1、熱觸點法:是指在深孔內安裝熱觸點,使用高分子材料將其包裹,當加熱到一定溫度時發生火花,從而引發爆破。
2、冷觸點法:是指在深孔內安裝冷觸點,當外加電流或電場時,會發生火花,從而引發爆破。
3、電火花法:是指在深孔內安裝電火花,當外加電流或電場時,會通過電火花達到爆破效果。
4、電引燃法:是指在深孔內安裝電火花,將電火花用電引燃物與爆葯結合起來,當外加電流或電場時,會引發爆破。
C. 查找爆破網路問題時嚴禁用大串聯的方式爆破
原因;
一、爆破母線和連接線的連接工作,只能由爆破工一人獨立完成。連接線和雷管腳線、腳線和腳線之間的連接可以由班組長協助爆破工連接,與連線無關人員不準在爆破地點停留。
二、爆破網路一般採用串聯方法連接。若工作面炮眼超過70個,制定專項措施後可採用串並聯方法連接。
三、爆破母線和連接線、連接線和雷管腳線、腳線和腳線之間的接頭必須相互扭緊,並懸空,不得虛接,不得與岩面、軌道、金屬網、金屬管、鋼絲繩、刮板輸送機等相接觸。連線質量由爆破工負責。
四、連接爆破網路時,雷管腳線的接頭方式應採用並頭繞鼻連接。
五、接頭有銹或污物必須清除掉。
六、眼深大於雷管腳線長度需延長腳線時,接頭要錯開,並用絕緣膠布包好。
D. 簡單爆破知識
1 露天深孔爆破的技術要求
隨著深孔鑽機如全液壓鑽機、高風壓及中風壓鑽機的出現和不斷完善以及裝運設備的不斷改進,爆破技術的迅猛提高和爆破器材的日益發展,深孔爆破在改善和控制爆破質量、提高大型機械設備裝運效率和經濟效益方面的優越性已明顯地為人們認識與重視。露天深孔爆破的技術要求主要是:(1)安全控制;(2)降低大塊率;(3)降低綜合爆破成本。
2 露天深孔爆破安全控制技術及設計
爆破的有害效應有地震波、飛石、沖擊波、有毒氣體、雜訊和灰塵。作為露天深孔爆破,必須對地震波、飛石、沖擊波三項分別進行安全距離計算,保證符合要求,同時起爆網路的可靠起爆也是安全控制的重點。
2.1 地震波安全距離計算及防護技術
(1)地震波安全距離計算
V=K·(Qm/R)α
式中:K、α—系數,與地形地質條件有關; Q—最大一段起爆葯量,kg; R—葯包中心至被保護物的水平距離,m。
計算的地震波速度應滿足國家安全規程的要求。 注意:①爆破地震波除和計算公式中的參數有關外,還和爆區與保護點的相對高度有關,當爆區位於保護點的上方時,計算值偏大;反之則偏小;②爆破地震波的大小還和保護區方位有關,當保護區位於爆區前方時,地震波最小,側向次之,後方最大。③在特殊建築物附近或爆破條件復雜地區進行爆破時,必須進行必要的爆破地震效應的監測或專門試驗,以確定保護物的安全性。
(2)地震波的安全防護技術
露天深孔爆破,實踐表明,降低爆破振動最經濟、最有效的辦法是增加分段數、減小最大單響葯量。理論上露天深孔爆破採用非電導爆管起爆網路可實現無窮多段,當分段不超過30段時,可用孔內非電導爆管微差、孔外電雷管延時來實現,超過30個段別後需用非電雷管接力延時。如果單靠減小單段炮數還不能夠保證爆破振動安全,應採用預裂爆破方法,在最後排與未爆區之間形成一條裂縫,即可有效阻隔40%的振動波能量向外傳播。其他方法還 可採用如:選用低威力低爆速的炸葯;限制一次爆破的最大葯量;選用適當的炸葯單耗;選擇適當的裝葯結構;調整爆破傳爆方向;改變與被保護物的方位關系;充分利用地形條件,如河溝、渠道、斷層等,都有顯著的隔震作用。
2.2 飛石安全距離計算及防護技術
(1)飛石安全距離計算 露天深孔爆破個別飛石的計算公式為: Rf=(40/2.54)×D 式中:D———炮孔直徑,cm; Rf———為個別飛石最小距離,m。 但在實際設計中,有的工程技術人員採用硐室爆破(集中葯包)的公式Rf=20K×n2×W, 這是不正確的,對於計算出的Rf還應考慮爆破點的位置,安全保護區低於爆破點的位置,應增加距離,反之應減少。注意:無論計算結果如何,該距離均不得小於國家安全規程規定的最小200m安全距離 。
(2)飛石安全防護技術
露天深孔爆破的飛石主要產生於孔口和前排。造成孔口飛石有兩個原因:一是堵塞不嚴,產生沖炮並帶出孔口松動石塊;二是裝葯過多,堵塞長度不夠,使孔口石塊飛出。造成前排飛石的原因主要是前排臨空面不平,最小抵抗線差異太大,或結構面切割,甚至裂縫與炮孔貫通。對於孔口飛石,防護措施可在孔口加壓砂包,就能夠既消除沖炮隱患,又能限制孔口松動石塊的飛出,同時又能有效降低大塊率,因此,在孔口加壓砂包是防止飛石操作方便、效果顯著的有效辦法。對前排飛石的防護,一方面可採用多排微差爆破,減少前排出現次數,另一方面,可根據前排抵抗線和結構面變化情況,在抵抗線太薄的位置堵塞岩粉作間隔裝葯。如果使用銨油炸葯,必須防止過量的炸葯流入前排裂縫,否則必將造成大量飛石,發生重大事故。一旦發現炮孔與貫通裂縫或空洞相連,應將該段炮孔堵塞,分段裝葯。如果發現有過量銨油流入裂縫中,必須注水溶解,然後再回填石沫堵塞裂縫貫通段。個別飛石的飛散距離與爆破方法、爆破參數特別是最小抵抗線的大小、堵塞長度和堵塞質量、孔間或排間毫秒延期時間、地形地質構造(如節理、裂縫和軟夾層等等)以及氣象條 件有關。因此,為了防止飛石的產生,工程技術人員在爆破設計和施工時,一定要根據爆破條件的變化合理確定單位炸葯消耗量和爆破參數,保證炮孔的堵塞長度和質量,以及採取以上種種措施。
2.3 爆破沖擊波安全距離的計算與防護技術
(1)爆破沖擊波安全距離的計算
R=K×Q1/3
式中:R———為沖擊波的安全距離,m; K———為系數,有掩體取15,無掩體取30; Q———為最大一段起爆葯量,kg。
(2)爆破沖擊波安全防護技術
為了減少爆破沖擊波的破壞作用,可從兩方面採取措施,一是防止產生強烈的空氣沖擊波;二是利用各種條件來削弱已經產生了的空氣沖擊波。通過合理確定爆破參數,避免採用過大的最小抵抗線,防止產生沖天炮;選擇合理的微差起爆方案和微差間隔時間,保證岩石能充分松動,消除夾制爆破條件;保證堵塞質量和採用反向起爆,防止高壓氣體從孔口沖出;推廣導爆管或電雷管起爆,盡量不用高能起爆索起爆。這些措施都能提高爆破時爆炸能量利用率,有效防止產生強烈空氣沖擊波。此外,盡量避免爆區正面朝向被保護物,無法避免時也應將建築物的門窗打開,必要時搭設防護架,也可有效減小沖擊波的危害。
2.4 有毒有害氣體的防護
對露天深孔爆破,前蘇聯學者建議露天大爆破的有毒氣體按R=K×W1/3確定,但本公式對氣象、地形因素考慮不夠,為防止炮煙中毒,應採取以下幾個方面的防護措施:(1)不要使用過期變質的炸葯;(2)加強炸葯的質量管理定期檢驗炸葯的質量;(3)加強 炸葯的防水防潮,保證質量,避免炸葯產生不完全的爆炸反應;(4)人員應在上風方向;(5)一切人員必須等到有毒氣體稀釋至爆破安全規程中允許的濃度以下時,才准返回工作面。
2.5 起爆網路安全起爆技術
如使用電爆網路,則要根據爆區氣象水文條件、爆破要求、成本等方面綜合考慮,選用普通瞬發、秒、毫秒延期電雷管,以及抗雜電雷管、BJ-1型安全電雷管、無起爆葯雷管、預防雜散電流、射頻電、雷電等的影響,提高電爆網路的安全性、可靠性,防止發生早爆事故。導爆管網路由於操作簡單,不受外來電影響(雷電除外)、成本低、可實現等間隔微差起 爆並且起爆段數和炮孔不受雷管段數限制而得到廣泛推廣應用。缺點是起爆前無法用儀表檢查;爆區太長或延期段數太多時,採用孔外延期網路容易被空氣沖擊波或地震波、飛石破壞網路;在高寒地區塑料管硬化會惡化導爆管的傳爆性能。推薦使用新型導爆管發射四通多閉合起爆網路。該網路具有以下特點:(1)整個起爆網路呈網格狀多通道,傳爆方向四通八達,個別雷管或導爆管的缺陷不影響整個起爆網路的准爆性;(2)對於每個雷管至少有兩個方向傳遞爆轟波,起到雙保險作用,可取代或減少復式導爆管起爆網路形式,節省起爆器件;(3)整個起 爆網路中只要有一個結點被擊發,即可使整個網路引爆;(4)網路聯接操作簡單,便於檢查;( 5)起爆雷管不受限制,可以把封閉的網路無限擴展然後單點或多點擊發,以起爆整個網路。
3 降低大塊率的技術措施
3.1 大塊率產生的主要原因(見圖1、圖2、圖3)
……
E. 路基石方工程常用的爆破方法有哪些
(1)光面爆破
光面爆破是在開挖限界的周邊,適當排列一定間隔的炮孔,在有側向臨空面的情況下,用控制抵抗線和葯量的方法進行爆破,使之形成一個光滑平整的邊坡。
(2)預裂爆破
預裂爆破是在開挖限界處按適當間隔排列炮孔,在沒有側向臨空面和最小抵抗線的情況 下,用控制葯量的方法,預先炸出一條裂縫,使擬爆體與山體分開,作為隔振減振帶,起保護和減弱開挖限界以外山體或建築物的地震破壞作用。
(3)微差爆破
兩相鄰葯包或前後排葯包以毫秒的時間間隔(一般為15~75ms)依次起爆,稱為微差爆破,亦稱毫秒爆破。多發一次爆破最好採用毫秒雷管。當裝葯量相等時其優點是:可減振1/3~2/3左右;前發葯包為後發葯包開創了臨空面,從而加強了岩石的破碎效果;降低多排孔一次爆破的堆積高度,有利於挖掘機作業;由於逐發或逐排依次爆破,減少了岩石夾制力,可節省炸葯20%,並可增大孔距,提高每米鑽孔的炸落方量。炮孔排列和起爆順序,根據斷面形狀和岩性。多排孔微差爆破是淺孔深孔爆破發展的方向。
(4)定向爆破
利用爆能將大量土石方按照指定的方向,搬移到一定的位置並堆積成路堤的一種爆破施工方法,稱為定向爆破。它減少了挖、裝、運、卸夯等工序,生產率極高。在公路工程中用於以借為填或移挖作填地段,特別是在深挖高填相間、工程量大的雞(5)洞室爆破
為使爆破設計斷面內的岩體大量拋擲(拋坍)出路基,減少爆破後的清方工作量,保證路基的穩定性,可根據地形和路基斷面形式,採用以下不同性質的洞室炮爆破方法。
1)拋擲爆破。
①平坦地形的拋擲爆破(亦稱揚棄爆破)。自然地面坡角a<15°,路基設計斷面為拉溝路塹,石質大多是軟石時,為使石方大量揚棄到路基兩側,通常採用穩定的加強拋擲爆破。
②斜坡地形路塹的拋擲爆破。自然地面坡角。在15°~50°之間,岩石也較松軟時,可採用拋擲爆破。
③斜坡地形半路塹的拋坍爆破。自然地面坡度大於30°,地形地質條件均較復雜,臨空面大時,宜採用這種爆破方法。在陡坡地段,岩石只要充分破碎,就可以利用岩石本身的自重坍滑出路基,提高爆破效果。
2)定向爆破。
3)松動爆破。爪形地區,採用定向爆破,一次可形成百米以至數百米路基。