静态破裂法在煤矿设备基础拆除中的应用.pdf

第2 1 卷第3 期 爆破Vbl 2 1N o3 2 0 0 4 年9 月 B L A S T I N G S e p ．2 0 0 4 文章编号1 0 0 1 4 8 7 x 2 0 0 4 0 3 一0 0 6 5 一0 2 静态破裂法在煤矿设备基础拆除中的应用 王金印“2 ，周建寿3 ，张惠聚4 ，黄平路4 1 平顶山煤业集团一矿，河南平顶山4 6 7 0 1 1 ；2 中国矿业大学管理学院，江苏徐州2 2 1 0 0 8 ； 3 ．扛西省吉安县建设局，江西吉安3 4 3 1 0 0 0 ；4 武汉理工大学资源与环境工程学院。湖北武汉4 3 0 0 7 0 摘要介绍了用静态破裂法拆除煤矿空压机基础的主要参数选取、施工方法及破碎效果。 关键词静态破裂；煤矿；基础拆除 中图分类号T U 7 4 6 ．5文献标识码A A p p l i c a t i o no fS t a t i cF r a g m e n t a t i o nM e t h o di nt h e D e m o H t i o no fF O u n d a t i o no fD e v i c ei nt h eC o a IM i n e W 4 卜f G n y 胁1 一，Z H O U J 缸n s o “3 ，Z H A N GH “q “4 ，H L ，A N GP f n g f M 4 1 ．T h eF i r s t c o a l M i n eo fP i n g d i n g s h a nc o a lc oL t d ，P i n g d i n g s h a n4 6 7 0 1 1 ，c h i n a ； 2 ．S c h ∞lo fM a n a g e m e n t ，C h i n aU n i v e r S i t yo fM i n i n ga n dT e c h n 0 1 0 9 y ，X u z h o u2 2 1 0 0 8 ，C h i n a ； 3 ．J i a nC o n s t r u c t i o nB u r e a uo fJ i a n g x i np r o v i n c e ，j i a n3 4 3 1 0 0 ，C h i n a ； 4 ．S c h 0 0 1o f R e S 0 u r c ea n d E n v i r o n m e n t E n g i n e “n g ，W u h a n U n i v e r s i t yo f T 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 T h es e l e c t i o no fp r i m a r yp a r a m e t e r So fd e m o I i s h j n gt h ef o u n d a t j o no fa i rc o m p r e s s o ri nt h ec o a lm i Ⅱe b y8 t a t i cf r a g m e n t a t i o nm e 鲒u r e ，i m p l e m e n t a t i o nm e t h o da n db h s t i l l gr e s u l t sa r ep r e s e n t e d K e yw o r d s s t a t i cf r a g m e n t a t i o n ；c o a lm ；n e ；d e Ⅱ”l i t i o no ff o u n d a t i o n 1 概述 平煤集团一矿是一座年产煤约4 0 0 万t 的大型 现代化矿井，在其生产过程中，经常会遇到像强力皮 带基础，液压绞车基础，空气压缩机基础等拆除工 程。由于这些拆除工程附近有大量的机器设备和电 缆需要保护，所以不能采用常规的爆破法拆除，而一 般采用人工方法拆除，这样既加大了工人的劳动强 度又需要很长的工期。 在地面压风机房空压机基础拆除中，尝试采用 了静态破裂法进行拆除，基础规格为长度宽度 高度 3 ．2 m 2 ．0 m 1 ．5 m ，地下1 m ，是少筋混 凝土结构，实践证明静态破裂法具有作用过程无振 动、无飞石、无噪音和无毒气污染的优点【1 ．2J ，可以 收稿日期2 0 0 4 一0 6 2 6 作者简介王金印 1 9 7 3 一 ，男；平顶山平顶山煤业集团一矿工程 师．徐州中国矿业大学管理学院工程顼士 满足特殊地点对施工方法的苛刻要求．并能达到较 快施工速度和良好的经济效益。 2 静态破裂参数 根据静态破裂技术的原理，对本工程首先进行 有针对性的试验，试验成功后，经调整后静爆参数如 下。 1 } L 径根据目前我国静爆成熟的经验，结合施 工队现有设备选甩其孔径d 为4 0m m 。 2 孔深钻孔孔深是保证静爆的关键，资料表 明，炮} L 深度与被破碎体的高度或宽度有关。它们 之间的关系可用下式表示【3J 。 L 屉H 式中，L 为} L 深，m ；H 为被破碎体的高度或破碎高 度，m ； 为孔深系数，与约束条件有关。对于混凝 土或孤石 O ．6 8 ～0 ．7 5 ，对于原岩 1 ．0 5 。对 钢筋混凝土体女 0 ．9 5 ～1 ．0 。 万方数据 爆破2 0 0 4 年9 月 在基础的静爆拆除中，因其含少量钢筋，所以选 孔深系数 O ．9 ．则f L 深为1 ．3 5m 。 3 间排距和布孔方式当其它条件一定时，间距 越小，开裂越容易，破碎所需要时间也随之缩短。但 孔数增多，必然会增加钻孔工作量和静态破碎剂的 消耗量。因此。对于不同的破碎对象，必须确定出可 行的最大孔间距．以达到最好的技术经济效果。 影响间距的因素主要有被破碎体的抗拉强度、 破碎剂的膨胀压力和钻孔孔径。当其它条件不变 时，抗拉强度越高，间距应越小；反之，则可增大。另 外，膨胀压力和} L 径越大。间距应越大反之，则应减 小。间距的大小可用下式来求得【3J 4 K 1 d 式中，n 为间距，c m ；d 为孑L 径，c m ；K ，为破碎系 数，若使用普通破碎剂时，K ，值可参考表1 中数 据。 表1 混凝土的K l 值 孔径d ≤5 0 m m 文献[ 4 ] 介绍的间距计算公式是 一南 忐 2 R 2 。2 丽F 面。露i 厂“’ 式中，n 为问距，c m ；P 为材料的泊松系数，卢 0 ．2 ；K I c 04 8 5 ～0 ．6 5k N ／c m l5 ；P 为孔内承受 径向应力，P 4 ．5k N ／c m 2 R 为孔半径。R O ．2 c m 。计算得n 5 0 ．6c m 。 根据上述两式的计算结果综合考虑后确定口 4 0c m 。 排距的大小与破碎剂膨胀压力的大小、被破碎 体的强度、孔径、自由面的多少以及要求破碎的块度 大小等因素有关。本次施工选取排距6 4 0c m 。 考虑布} L 的方便，采用方格网型布孔。 3 施工及效果 1 按设计的破裂参数进行钻孔。位于地表以下 的结构物。先用风镐将砼地坪敲开后再将基础四周 的土挖开。挖掘深度尽量等于结构物埋置在地表以 下的深度，挖沟的目的是增加自由面，以提高破碎效 果。 2 先按设计确定的水灰比O ．3 0 计算用水量和 破碎剂的用量，然后用10 0 0m L 带刻度的搪瓷量杯 或玻璃量筒，量好所要求的水，倒人塑料或铁皮桶 中，再将称量好的破碎剂倒人，然后手持木棒搅拌至 均匀，搅拌时间一般为4 0 ～6 0s 。 3 搅拌好的破碎剂浆体，必需在5 ～1 0m i n 以 内用完，否则会影响它的流动性和破碎效果。往炮 孔中灌注浆体时，直接将药装至孔口，不再采用其他 充填物。装填的浆体一定要密实。装填时，应戴防 护眼镜，眼睛也不要正对着炮孔，以免浆体喷孔烧伤 眼睛。因为浆体具有弱腐蚀性，如果皮肤上不慎沾 上浆体，应立即用清水冲洗。 4 因空压机房内温度较高，孔中装完药后上面 用湿的草袋覆盖，以防冲孔污染压风机房的空气。 5 破裂剂装填2 4h 后，基础上即出现5c m 宽 的裂缝，配合风镐即快速地完成了基础的拆除，取得 了令人满意的效果。 参考文献 [ 1 ] 李和利．王泳诗，王世民．钢筋混凝土桥墩的破碎剂胀 裂拆除[ J ] 爆破，2 0 0 3 ，2 0 3 4 2 ～4 3 ． [ 2 ]刘清荣控制爆破[ M ] 武汉华中工学院出版社， 1 9 8 6 [ 3 】刘殿中，杨仕春工程爆破实用手册[ M ] 第2 版北 京冶金工业出版社．2 0 0 3 [ 4 】姜增国，王玉杰，曹跃，等．静、动态组台爆破在整体 性建筑物部分拆除中的应用[ J ] ．爆破，1 9 9 6 ，1 3 4 3 8 ～4 l [ 5 邓军．静态爆破在隧道底水沟施工中的运用[ J ] ．爆 破，2 0 0 3 ，2 0 2 9 0 ～9 2 万方数据