A. 工程常用的爆破方法有哪些洞室施工方
光面爆破:光面爆破是在开挖限界的周边,适当排列一定间隔的炮孔,在有侧向临空面的情况下,用控制抵抗线和药量的方法进行爆破,使之形成一个光滑平整的边坡。 预裂爆破:预裂爆破是在开挖限界处按适当间隔排列炮孔,在没有侧向临空面和最小抵抗线的情况 下,用控制药量的方法,预先炸出一条裂缝,使拟爆体与山体分开,作为隔振减振带,起保护和减弱开挖限界以外山体或建筑物的地震破坏作用。 微差爆破:两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔(一般为15~75ms)依次起爆,称为微差爆破,亦称毫秒爆破。多发一次爆破最好采用毫秒雷管。当装药量相等时其优点是:可减振1/3~2/3左右;前发药包为后发药包开创了临空面,从而加强了岩石的破碎效果;降低多排孔一次爆破的堆积高度,有利于挖掘机作业;由于逐发或逐排依次爆破,减少了岩石夹制力,可节省炸药20%,并可增大孔距,提高每米钻孔的炸落方量。炮孔排列和起爆顺序,根据断面形状和岩性。多排孔微差爆破是浅孔深孔爆破发展的方向。 路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物,是铁路和公路的基础,路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。修筑在良好的地质、水文、气候条件下的路基。从材料上分,路基可分为土路基,石路基,土石路基三种。路基是由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构,也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连,共同构成线路。路基依其所处的地形条件不同,有两种基本形式:路堤和路堑,俗称填方和挖方。铁路路基的作用是在路基面上直接铺设轨道结构,因此,路基是轨道的基础,路基荷载,既承受轨道结构的重量,即静荷载,又承受列车行驶时通过轨道传播而来的动荷载。路基同轨道一起共同构成的线路结构是一种相对松散连结的结构形式,抵抗动荷载的能力弱。建造路基的材料,不论填或挖,主要是土石类散体材料,所以路基是一种土工结构,经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自然条件变化的侵袭和破坏,抵抗能力差,因此,路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。对于高速铁路,路基还应有合理的刚度,以保障列车高速行驶中的平稳性和舒适性。
B. 爆破技术的爆破方法
爆破作业的步骤是向要爆破的介质钻出的炮孔或开挖的药室或在其表面敷设炸药,放入起爆雷管,然后引爆。根据药包形状和装药方式的不同,爆破方法主要分为三大类: 又称毫秒爆破,是40年代出现的爆破新技术。在雷管内装入适当的缓燃剂,或连接在起爆网路上的延期装置,以实现延期的时间间隔,这种系列产品间隔时间,一般以13~25毫秒为一段。通过不同时差组成的爆破网络,一次起爆后,可以按设计要求顺序使各炮孔内的药包依次起爆,获得良好的爆破效果。
微差爆破的特点是各药包的起爆时间相差微小,被爆破的岩块在移动过程中互相撞击,形成极其复杂的能量再分配,使岩石破碎均匀,缩短抛掷距离,减弱地震波和空气冲击波的强度,既可改善爆破质量,不致砸坏附近的设施,又能提高作业机械的使用效率,有较大经济效益,在采矿和采石工程中广泛应用。 50年代末期,由于钻孔机械的发展,出现了一种密集钻孔小装药量的爆破新技术。在露天堑壕、基坑和地下工程的开挖中,使边坡形成比较陡峻的表面;使地下开挖的坑道面形成预计的断面轮廓线,避免超挖或欠挖,并能保持围岩的稳定。
实现光面爆破的技术措施有两种:一是开挖至边坡线或轮廓线时,预留一层厚度为炮孔间距1.2倍左右的岩层,在炮孔中装入低威力的小药卷,使药卷与孔壁间保持一定的空隙,爆破后能在孔壁面上留下半个炮孔痕迹;另一种方法是先在边坡线或轮廓线上钻凿与壁面平行的密集炮孔,首先起爆以形成一个沿炮孔中心线的破裂面,以阻隔主体爆破时地震波的传播,还能隔断应力波对保留面岩体的破坏作用,通常称预裂爆破。这种爆破的效果,无论在形成光面或保护围岩稳定,均比光面爆破好,是隧道和地下厂房以及路堑和基坑开挖工程中常用的爆破技术。 50年代末和60年代初期,在中国推行过定向爆破筑坝,3年左右时间内用定向爆破技术筑成了 20多座水坝,其中广东韶关南水大坝(1960),一次装药 1394.3吨,爆破226万立方米,填成平均高为62.5米的大坝,技术上达到了国际先进水平。
定向爆破是利用最小抵抗线在爆破作用中的方向性这个特点,设计时利用天然地形或人工改造后的地形,使最小抵抗线指向需要填筑的目标。这种技术已广泛地应用在水利筑坝、矿山尾矿坝和填筑路堤等工程上。它的突出优点是在极短时期内,通过一次爆破完成土石方工程挖、装、运、填等多道工序,节约大量的机械和人力,费用省,工效高;缺点是后续工程难于跟上,而且受到某些地形条件的限制。
C. 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
隧道爆破通常采用掏槽爆破,即将开挖断面上的炮眼分区布置和分区顺序起爆,逐步扩大完成一次开挖,分区是按照炮眼的位置、作用的不同有三种炮眼:即掏槽眼、辅助眼、周边眼。这三种炮眼除共同完成一个循环进尺的爆破掘进外,分别各有其作用,因此各有不同的位置、长度、方向、间距的要求。
(2)隧道爆破开挖中的炮眼布置方法
(1)掏槽眼
①掏槽眼的布置,合理布置掏槽眼应掌握好炮眼的三度:深度、密度和斜度,并通过计算确定用药量及放炮顺序等
②掏槽炮的作用,是将开挖面上适当部位先掏出一个小型槽口,以形成新的临空面,为后爆的辅助炮开创更有利的临空面,达到提高爆破效率的作用
③掏槽眼本身只有一个临空面,且受周围岩石的挤压作用,故常需要采用较大的爆药单位消耗K值和较大的装药系数A值,以增大爆破粉碎区,并利用爆炸冲击波及爆炸产物作功,将岩石抛掷出槽口。为保证掏槽炮能有效地将石渣抛出槽口常将掏槽眼比设计掘进进尺加深10—20cm,并采用反向边疆装药和用双雷起爆;
④槽口尺寸常在1.0~2.5m2之间,要与循环进尺,断面大小和掏槽眼方式相协调。要求掏槽眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5m;
⑤掏槽方式一般可分为斜眼掏槽和直眼掏槽两大类,斜眼掏槽的优点:可按岩层实际情况选择掏槽方式和掏槽角度,容易把石渣抛出槽口,且掏槽眼数目较小。其缺点是眼浓度受坑道断面尺寸的限制,不便于多台钻机同时钻眼,钻眼方向难掌握准确.
⑥直眼掏槽的优点:便于多机同时钻眼和不受断面尺寸对爆破进尺的限制,适用于深孔爆破,从而为加快掘进速度提拱了有利条件,且掏槽石渣抛掷距离较短。目前现场多采用直眼掏槽。但缺点是其炮眼数目较多,炸药单耗量K值也要加大,炮眼位置和垂直方向要求具有较高的精度,才能保证良好的爆破效果。因地质多变,几种掏槽方式可混合使用。
(2)辅助眼及周边眼布置方法
①辅助眼的作用是进一步扩大槽口体积和爆破量,并逐步接近开挖断面形状,为周边眼创造有利的条件。
②辅助眼的布置主要是指炮眼间正值和最小抵抗线y值的确定,主要根据岩石软硬和药量多少,由工地试验确定。辅助眼应由内向,逐层布置,逐层起爆,逐步接近开挖断面轮廓形状。
③周边眼的作用是一种辅助炮眼,目的是成型作用。周边眼爆破后使坑道断面达到设计的形状和尺寸。周边眼的位置一般是沿着设计轮廓线均匀布置,其炮眼间距和最小抵抗线长度均比辅助眼小,目的是使爆破出坑道的轮廓较为平顺和控制超欠挖量。
④为了保证开挖面平整,辅助眼及周边眼应使其眼底落在同一垂直面上,必要时应根据实际情况调整炮眼的深度。
(3)光面爆破法
(1)概述
光面爆破是通过调整周边眼的各爆破参数,使爆炸先沿各孔的中心连线形成贯通的破裂缝,然后内围岩体裂解,并向临空面方向抛掷。这种爆破在围岩中产生的裂缝较少,使爆破后的岩石表面能按设计轮廓线成型,表面较平顺,超欠挖很小。
光面爆破的技术要求
①根据围岩特点合理选择周边眼间距和周边的最小抵抗线。
②严格控制周边眼的装药量,应使用药量沿炮眼全长合理分布,并合理选择炸药品种和装药结构。
③采用周边同时起爆。
(3)光面爆破的分区起爆顺序:掏槽眼→辅助眼→周边眼→底板眼。辅助眼则应由里向外逐层起爆。
(4)预裂爆破法
预裂爆破法的分区起爆顺序为:周边眼→掏槽眼→辅助眼→底板眼。
(5)毫秒爆破法
1)概述
毫秒爆破其实质是以毫秒雷管严格按一定顺序起爆炸药包组,使爆破前后阶段的时间间隔极其短促,以毫秒计算。爆破产生的岩石破坏作用力(应力波或冲击波)可以叠加,促使岩石易于被炸碎;同时,前后段爆破传递到围岩内部的冲击波又相互干扰和相互抵消,使冲击波对围岩的振动破坏大为减弱。
2)实现毫秒破坏一般有两个方法:一是用毫秒雷管和毫秒起爆器(用延长仪器控制延发时间);另一方法是使用毫秒雷管起爆。
3)装药结构
①正向装药
②反向装药。当炮眼愈深时,反向装药结构的爆破效果愈好。
D. 关于爆破安全技术—爆破基础知识
爆破安全包括两方面的内容:(1)与保证爆破作业人员的安全关联爆破器材加工、运输、装药、填塞、起爆等关键工序的操作安全问题;(2)与防止爆破地震、空气冲击波、噪声、飞石、尘土、毒气等公害关联的问题。
爆破方法
常用的爆破方法有:浅孔爆破法、深孔爆破法、硐室爆破法、药壶爆破法、裸露爆破法,为控制爆破破坏作用而使用的光面爆破法、预裂爆破法、缓冲爆破法,为改善爆破破碎效果而使用的挤压爆破法等。
(1)浅孔爆破的孔深为4—5 m,孔径为25—75 mm。浅孔爆破主要用于井巷掘进和浅孔崩落矿,在大中型露天矿山作为辅助爆破手段。
(2)深孔爆破主要用于露天矿或井下深孔崩落矿以及深孔爆破成井。孔深为lo一15 m以上,孔径—一般为75—310mm。
(3)硐室爆破主要用于露天矿基建期间和一些特殊需要少数穿孔能力小的采石场,也用作生产爆破的主要手段。
(4)药壶爆破用于穿孔工作困难的条件下,以减少钻孔工作量,克服较大的抵抗线。一般与浅孔爆破配合使用,以降低大块率。
(5)裸露爆破即是俗称的糊炮,这种爆破是在岩石大块的表面放一定药量进行爆破的方法。主要用于二次破碎大块或处理根底。
炸药的起爆与传爆
炸药在一定外能作用下发生爆炸的过程称为炸药的起爆。炸药在起爆后其能量以冲击波的形式在炸药内部传递称为炸药传爆。
爆破安全
炸药爆炸性能
(1)爆力:是指炸药在介质内爆炸做功的总能力,亦即炸药具有的总能量。
(2)猛度:指炸药爆炸的猛烈程度,是衡量炸药对直接接触的局部介质破坏能力的指标。
(4)殉爆:炸药爆炸时引起不相接触的邻近炸药爆炸的现象叫做殉爆。
炸药爆炸性能参数
(一)爆热
炸药爆炸反应生成的热量称为爆热。在工程中爆破是以l kg炸药爆炸所产生的热量为计算单位的,一般用kJ/kg表示。常用工业炸药的爆热为600—1 000kJ/kg。
(二)爆温
炸药爆炸瞬间爆炸物被加热达到的最高温度称为爆温。单位用摄氏温度(℃)表示。矿用炸药的爆温一般为2 000~2 500℃,单质炸药的爆温可达3 000~5 000~C。
(三)爆容
单位质量炸药爆炸所产生的气体产物在标准状态下所占的体积称为爆容。通常以L/k2表示。
(四)爆速
爆轰波沿炸药稳定传播的速度称爆速,单位是m/s。
(五)爆压
爆破产物在爆炸完成瞬间所具有的压强称为爆压,单位为Pa。
(六)爆炸功
炸药爆炸时,其潜在化学能瞬间转化为热能,靠高温、高压气体产生的膨胀作用对周围介质所做的功,称为爆炸功。