新冶钢场平石方爆破.pdf

第2 8 卷第3 期 2 0 1 1 年9 月 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 8N o ．3 S e p ．2 0 1 1 D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 4 8 7 X ．2 0 11 ．0 3 ．0 1 6 新冶钢场平石方爆破 张福德，房泽法 武汉理工大学资源与环境工程学院，武汉4 3 0 0 7 0 摘要针对某钢厂复杂环境下的场平石方爆破工程，选取了合理的孔网参数和炸药单耗，采用了连续柱 状装药和分层装药相结合的装药结构，设计了逐孔起爆和孔内外毫秒延期起爆相结合的爆破网路。从而有效 地控制了爆破飞石和爆破振动危害，达到预期的工程目的。 关键词延时爆破；石方爆破；起爆网路；爆破振动 中图分类号T D 2 3 5 ．4文献标识码B文章编号 1 0 0 1 - 4 8 7 X 2 0 1 1 0 3 - 0 0 5 6 0 2 B l a s t i n go fL e v e l l i n gS i t eR o c ka tX i n y eS t e e lC o m p a n y Z H A N GF u - d e ，F A N GZ e 扣 S c h o o lo fR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ，W u h a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y ，W u h a n4 3 0 0 7 0 ，C h i n a A b s t r a c t C o n t i n u o u sc o l u m n a ra i ma tt h ec o m p l e xe n v i r o n m e n ta r o u n dt h eb l a s t i n go fl e v e l i n gs i t er o c ki na s t e e lc o m p a n y ，t h er e a s o n a b l eb l a s t h o l e ss p a c ea n ds p e c i f i cc h a r g ei ss e l e c t e d ，a n dt h ec h a r g es t r u c t u r eo fc o n t i n u o u s c o l u m n a rc h a r g ew i t hl a y e rc h a r g ei sa d o p t e d ，m e a n w h i l et h eb l a s tc i r c u i o fh o l eb yh o l ef i r i n gw i t hm i l l i s e c o n dd e l a y f i r i n gi na n do u th o l ei sd e s i g n e d ，w h i c he f f e c t i v e l yc o n t r o l lt h eb l a s tf l yr o c k sa n db l a s t i n gv i b r a t i o nt oa c h i e v et h e d e s i r e dr e s u l t s ． K e yw o r d s d e l a yb l a s t i n g ；r o c kb l a s t i n g ；b l a s tc i r c u i t ；b l a s t i n gv i b r a t i o n 1工程概况 湖北中特新化能科技有限公司在技改中需将厂 区内l 座石山进行爆破平整。爆区岩体为石灰岩， 节理裂隙比较发育，部分岩层间有泥夹层；石山大致 呈东北- 西南走向，东西向长约为2 0 0m ，南北向宽 约为8 0m ，地势为东北高、西南低，地形起伏不大； 地表高程为2 6 ．9 3 6 ．4m ，设计场平底标高为 2 6m ，大部分岩石的下挖深度在2 1 0m 之间，石方 爆破量约为3 ．8 万m 3 。 爆区环境十分复杂。爆破石山北侧2 0m 处为 砖混结构平房 项目部办公室 ，其后侧为需重点保 护的架空油气管线；爆区西侧为己开工的技改施工 收稿日期2 0 1 1 0 3 1 4 作者简介张福德 1 9 8 6 一 ，男，武汉理工大学资环学院硕士研究 生。从事采矿工程研究， E m a i l z h f d 2 0 0 5 1 6 3 ．蝴。 工地；爆区南侧1 0m 处为被列入拆迁计划的砖混结 构门面房，2 1m 处为厂区围墙，围墙外是交通繁忙 的黄石大道。爆区环境如图1 所示。 图1 爆区环境示意图 单位m 2 爆破方案 爆破方案的选择，要兼顾安全和工期 4 5d 。 根据爆区环境和安全要求，所选爆破方案要能控制 万方数据 第2 8 卷第3 期 张福德，房泽法新冶钢场平石方爆破 5 7 爆破飞石飞散距离，控制爆破振动，以确保周围建筑 物、管线和厂外道路上行人、车辆的安全。根据开挖 强度和协作单位现有设备条件 潜孔钻机，钻孔直 径为西8 9m m ，选用“变孔深台阶爆破”方案，工作 面从北向南依次推进。距离南侧民房较远处，一次 钻爆至设计标高，以加快施工速度 图2 中I 区 ； 距民房较近处约5 m 宽度范围内分3 层爆破，以策 安全 图2 中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区 。 ∥一 Ⅱ＼一 临 I I H 街 门 { ， 面 房 Ⅳ ”． 厂r Ⅱ 5I l o 一 彳一剖视 图2 石山爆破开挖顺序图 单位m 为减少爆破飞石飞散距离和降低爆破振动，采 用较密集的孑L 、排距松动爆破，并控制单孔装药量， 堵孔质量和堵孔长度。 3 爆破参数设计 由于拟爆破石山地表高低不一，为能一次钻爆 至场平标高，设计中根据不同开挖深度，设计不同的 钻孔深度和不同的孔、排距。根据本单位在相类似 岩性条件下的爆破经验，取松动爆破的炸药单耗为 0 ．4k g ／m 3 。通常，超深取钻孔直径的8 ～2 0 倍，这 里取8 1 3 倍，约为0 ．8 ～1 ．2m 。对于无水炮孔， 选用大包装粉状乳化炸药，部分水孑L 在炮孔底部装 少量卷装乳化炸药。对于台阶高度不大于5m 的低 台阶爆破，采用了连续柱状装药结构；对于中深孔台 阶爆破，从降低爆破振动角度考虑，采用分层装药结 构，孔内微差爆破。为防止爆破飞石，堵孔长度一般 不少于3 ．5m ，否则需采取覆盖措施。不同开挖深 度的爆破参数见表1 。 表1 爆破参数 4 爆破网路 该工程爆破环境复杂，必须采取措施控制最大 单响药量，将周围民房振动影响降至安全规程所要 求的范围内。对于连续柱状装药结构的炮孔，采用 逐孔起爆方式；对于采用分层装药结构的炮孔，采用 孔内微差起爆方式，以减小最大单响药量。 1 逐孔起爆网路 对于单孔装药量满足爆破振动安全要求的炮 孔，采用逐孔起爆网路 如图3 所示 ，前排炮孔内 装7 段毫秒延期导爆管雷管，后排炮孔内装1 0 段毫 秒延期导爆管雷管，前后排相邻孔内2 发雷管簇联 后与孔外的5 段毫秒延期导爆管雷管相联接，孔外 雷管为5 段串联。起爆时，孔外雷管引爆，使孔内 2 发雷管相隔1 8 0m s 先后引爆，依次类推，形成单 孔单响爆破网路引。 2 孔内微差起爆网路 对于分层装药结构，采用孑L 内外微差起爆网路 如图4 所示 ，上层装药用7 段毫秒延期导爆管雷 管，下层装药用1 0 段毫秒延期导爆管雷管，孔间用 5 段毫秒延期导爆管雷管相联接，孔外雷管为5 段 串联。其最大单响药量为分层最大装药量p 1 。 图3 逐孔起爆网路 下转第6 5 页 万方数据 第2 8 卷第3 期尚军，谭雪刚，贺五一，等复杂环境条件下“八字形”楼房的爆破拆除 6 5 上接第5 7 页 5 段 图4 孔内逐层起爆网路 5 安全保证措施 在本次场平石方爆破中的主要安全问题是爆破 飞石和爆破振动。 1 爆破飞石控制措施 低台阶爆破容易产生爆破飞石。在本工程中， 将皮带运输机淘汰下的宽2 ．2m 、厚约2 0m m 的废 旧皮带切割成若干个2 ．0m 2 ．2m 小块，爆破前将 其覆盖在每个浅孔孔口，有效的解决了孔口飞石问 题。对于中深孔台阶爆破，要求炮孔堵塞长度要大 于3 ．5m ，并保证堵塞质量，爆破时也无飞石飞出。 此外，对软夹层适当调整装药结构和装药量，避 免过量装药或采用分层装药结构避开软弱夹层；使 爆破的临空面 即最小抵抗线方向 朝向场内空旷 地，以避开周围建筑，马路上的车辆及行人。 2 爆破振动控制措施 对爆区周围砖混房屋最大允许振动速度取 2 ．0e m ／s ，对爆破振动计算式中的系数K 取2 0 0 ， a 取1 ．7 进行计算H 引，得出爆源与建筑物距离不同 时的最大单响药量见表2 。对于距离建筑物较近的 爆破，当单孑L 装药量超过表中的计算值时，缩小孔网 参数，采用分层装药结构；如果采用上述措施仍不能 满足安全要求时，采用小台阶分层开挖至设计标高 如图2 所示 。 表2 最大单响药量与民房距离的关系表 距离s ／m 2 03 04 05 06 0 最大单响药量／k g 2 ．48 ．01 8 ．93 6 ．96 3 ．8 6 小结 本次复杂环境条件下的场平石方爆破，经过精 心设计和施工，如期完成爆破任务，并且爆破飞石和 爆破振动得到有效的控制，保证了周围建筑物的安 全。爆破振动监测结果显示，在距被保护建筑物较 近处爆破时，最大振动速度为V 1 ．8c m ／s ，小于 ‰ 2 ．0c m ／s 。爆堆内部岩石破碎充分，爆堆可挖 性良好。由于孔口堵塞段较长，爆堆表面有少量大 块需用液压破碎机进行二次破碎。 这次成功的爆破得出如下几点经验 1 选择从北向南推进、一次台阶爆破和分次 台阶爆破相结合的爆破方案是正确的。 2 设计的爆破参数是合理的，采取的安全措 施是得当的。 3 采用逐孔起爆和孔内外微差爆破网路，能 够很好的控制最大单响药量，从而减少爆破振动对 周围建筑物的危害，同时又能增加一次爆破方量，加 快工程进度。 参考文献 R e f e r e n c e s [ 1 ] 王友国．露天矿山开采逐孔爆破技术的应用[ J ] ．现代 矿亚，2 0 0 9 1 2 7 1 - 7 2 ． [ 2 ] 叶海旺，石文杰，王二猛，等．金堆城露天矿生产爆破 合理微差时间的探讨[ J ] ．爆破，2 0 1 0 ，2 7 1 9 6 - 9 8 ． [ 3 ]罗开军．孔内孔间微差爆破间隔时间的合理选择[ J ] ． 金属矿山，2 0 0 6 4 4 - 6 ． [ 4 ]国家安全生产管理局．G B 6 7 2 2 - - 2 0 0 3 爆破安全规程 [ S ] ．北京中国标准出版社，2 0 0 4 ． [ 5 ]张丹，段恒建，曾福洪．分段爆破地震强度的试验研 究[ J ] ．爆炸与冲击，2 0 0 6 ，2 6 3 2 7 9 - 2 8 3 ． 万方数据