药量不均匀分配法在岩石爆破中的应用.pdf

第 “卷第期 “ “ 年月 爆破 “ , / 0 - 2 8 “ A 7B C2 6 7D 7 7 ,8 0 7 / . 02 6 E E 7 , , A J 7 6 7J K ’ 9 7 6 A 7 L 7 J 6 , 7; , K A 7 , J J 9 A J 7 K ’ , 7 A ’ ; K 7 7 C , 7 9 , K A 收稿日期 “ “ - - R 作者简介 董正才 （ S 4 4 -） ， 男； 徐州 工程兵指挥学院地雷爆破教研 室副教授T 工程概况 徐州 “汉画像石馆” 馆址为原云龙山西麓黄茅岗 采石场， 建设前需要在岩石地段平整场地， 待爆破长 度 9、 宽 . 49、 开挖深度“ 4 9。工点北 侧 9处为一商店； 东侧0 49处为原采石场石 壁， 东北侧 “9处为简易平房； 南侧/9处为居民 住宅区； 西侧9处为南北走向沿湖公路， 公路以 西为云龙湖水面； 上方有国防通讯电缆。爆破地段 的岩石为石灰岩， 层、 节理较为发育， 有外露的夹泥 层， 岩层为垂直裂隙南北走向。 爆破方案及岩石爆破现象浅析 根据岩石结构、 走向、 环境、 作业条件 （人工清 碴） 等， 确定采用装药量不均匀分配的药孔法爆破技 术， 先在东侧创设一个对爆破有利的临空面， 由北向 南和由东向西逐步推进的爆破施工方案。药量不均 匀分配是指根据不同的药孔深度、 药孔排列形式和 起爆顺序， 确定单个装药量或单孔装药量， 从而实现 控制飞石、 碎块均匀程度等的药量确定方法。 装药在岩石中爆炸时， 将在岩石中形成压缩 （粉 碎） 圈、 裂隙圈和震动圈三个作用范围， 并在临空面 处存在一定的霍泊金逊现象 ［］ 。因此， 对单个药 孔， 当孔深较大时， 宜采用 “下多上少” 的孔内不均匀 分配装药。如采用单个装药， 因装药量集中于底部， 可导致岩石破碎块度不均匀。即不装药段块度大， 装药段破碎严重， 有时甚至可导致严重的飞石现象。 如采用多个等量装药， 虽解决了破碎块度的均匀性 问题， 但药孔底部往往会出现残留现象。同样， 对于 多排药孔， 不同的药孔排列形式和起爆顺序其爆破 效果也有很大差异。相邻两个药孔的装药同时起爆 时会出现拉应力集中和应力降低现象， 同排装药间 的距离可适当拉大， 以避开应力区， 减少大块率出现 万方数据 的可能性。不同排装药则应尽量采用逐排起爆； 若 需同时起爆时， 宜缩小排间距离或采用 “内大外小” 的排间药量不均匀分配。 爆破参数确定 “ 药孔布置 （） 对整体性较好、 炸去高度为 ’ 最小抵抗线“取 ’， 取间距* ， 取排距“， 孔深取炸去高度， 排数’按 以下方法确定 “爆破宽度 （两自然缝隙之间距离） ,’以下时布置一排；爆破宽度 - ’时 布置排， 各排成一线布置； 爆破宽度 ’ 布置排并交错成梅花形。 （） 对整体性较好、 炸去高度为 ’ 最小抵抗线“取 . ’， 间距、 排距、 排数、 孔深均同上所述。 （） 对整体性较好、 炸去高度为’以下 最小抵抗线取 .’， 间距、 排距、 排数、 孔深均同上所述。 （.） 对整体性较好、 炸去高度为’以下且仅 有一个临空面 视情况配置二至数排， 药孔交错布置。取孔深 ，“， 间距取 . ’， 排距取 ’ （孔深大时取大值） 。此种情况的爆破较难。 （） 对整体性较差的岩石 采取放 “抬炮” ， 即选准对爆破有利的要害部位 布孔， 孔深比预计炸去高度要稍大些， ， 间距和排距依岩石结构等实际状况灵活确 定。爆破后出现的大块再进行二次破碎。 （） 对梯段高度’以上的岩石 采取分层装药爆破， 逐层开挖。 装药量计算 单孔装药量 本次爆破属于平整场地， 只需将岩石炸松破碎， 不允许飞石过远， 故采用松动装药爆破。单孔装药 量按下式计算 ［］ * “ （） 式中 为单孔装药量；*为岩石抗力系数， 石灰岩 取 , ； 为装药作用系数， 实施标准松动装药爆 破取 .； 加强松动装药爆破取 ； 标准抛掷装药 爆破取 。用该式计算的药量为实施一排装药 爆破或多排装药爆破时逐排起爆的装药量。若所有 装药齐爆时， 在间距、 排距不变的情况下， 须考虑第 排和第排装药比第排装药最小抵抗线增大的 因素， 应适当增加第排、 第排装药的单孔装药 量。据此次爆破实践和以后的很多经验证明， 第 排药量约为第排药量的 倍， 第排药量约为 第排药量的 倍为宜， 即 “内大外小” 。 单孔中的装药个数可按下式计算 ［］ （） 式中 为单孔中的装药个数 （小数进成整数） 。该 式适应范围为 .’/ ’。 单孔中相临两装药的层距 ,可按下式计算 ,／ （） 式中 ,为单孔中相临两装药层距，’； 该式适应范 围为 0’/ ’。 单孔中各装药的装药分配， 若计算为个装药， 可据单孔装药量按 1 1 的比例分配， 即下中 上， 即 “下多上少” 。 对于人工难以搬动的个别大块， 需进行二次破 碎。当石块在 ’ 之间， 破碎时孔深可为 .’， 单个装药量为 2即可。 一次齐爆最大药量 为了控制爆破地震产生的危害， 保证周围建筑 物的安全， 一次齐爆最大药量按下式计算 ［］ -. （/／0 1） ／“ （.） 式中-为一次齐爆允许的最大装药量， 3 2 ；.为 爆源中心至被保护目标的距离， 本次爆破主要考虑 工点南侧,’处平房；/为建筑物或设施允许质点 的震动速度， 本次爆破取 4 ’／ 5；01为传播爆破 地震波的介质有关的系数， 土壤取 ， 岩石取 0 ， 本次爆破取 ；“为爆破地震衰减指数， 近距离 取， 远距离取， 一般取 。按上式和所取参数 计算得-* 3 2。故将一次齐爆的总药量控 制在3 2以下。除此之外， 还沿南端开挖线 （东西 方向） 打预裂孔， 实施预裂爆破。 . 爆破效果 按以上方案实施爆破， 采用串联电起爆线路， 并 使用浸湿的稻草袋和废弃的竹制脚手架板等就便材 料进行覆盖防护， 效果非常理想， 各项指标均达到了 预设要求。岩石被松散破碎， 块度适当且均匀； 爆破 地震效应不明显， 南侧,’处平房单砖院墙上堆砌 的碎石块也未被震落； 个别土石块飞散距离 （工点东 侧） 不超过 ’， 房屋上的瓦、 国防通讯电缆均完好 无损， 整个工程消耗炸药数百千克、 电雷管数千发， 从未出现盲炮。 讨论 在环境复杂条件下， 创设台阶梯段地形， 实施分 第 卷第期董正才等药量不均匀分配法在岩石爆破中的应用 万方数据 层多排爆破是一种安全高效的好方法。当单孔中分 层装药而又多排齐爆时， 采用装药量不均匀分布是 可取的。其药量分配原则是 单孔中的药量下层多 于上层； 就各排而言， 内侧排大于外侧排 （靠临空面 的排） 。即 “下多上少” ，“内大外小” 。理论和实践反 复证明 这是在环境复杂条件受限情况下， 实施石方 爆破装药量合理分布的有效途径。其优点是 装 药量呈正态分布， 合理充分利用了炸药能量； “减小 了石块飞散距离以利安全； 块度破碎均匀， 大块率 低， 减少了二次破碎量， 提高了爆破效率； 块度适 当， 便于人工清碴， 作业效率高。 参考文献 ［］ 叶晓华， 王从银， 董正才， 等“军事爆破工程 ［］“北 京 解放军出版社， “ ［］ 林学圣， 阎家良“控制爆破 ［］“北京 解放军战士出 版社， ’ “ “ ［］ 刘清荣“控制爆破 ［］“武昌 华中工学院出版社， ’ “ ［*］ 阳海天等光面预裂爆破参数选择与质量措施研究 ［,］ 爆破， ， （ -） . （上接第 页） 由表看出， 同排双段法具有明显优势。除爆 破效率与采矿台效相近外， 其它指标远优于普通法， 尤其是大块率得到了大幅降低， 使得出矿台效大幅 提高、 二次爆破的成本大幅下降。 / 注意事项 （） 同排双段法参数选择关键在于辅爆孔合理 块度的漏斗深。不同岩性， 其参数均应有所不同。 因而， 布孔或设计前应做单孔漏斗 （堑槽） 试验， 求得 最佳抵抗线及堑槽夹角值。技术强的矿山应对矿山 所有含矿岩性进行全面测评， 求出不同岩性的布孔 参数， 作为指导性参数， 在施工中直接应用。在普氏 系数0 的岩石中的经验公式为 “（ /） 式中，“为抵抗线， 为孔径。 （ ’ ’ /）“ 式中，为眼距。 （） 严格按设计爆序联线。这一环节容易出错， 需逐排装药， 专人负责加工、 发放起爆药包。一般将 边邦眼作为主爆孔。 （） 如采用斜孔， 则要尽量增大仰角， 孔距、 爆序 不变， 适当调整抵抗线。 参考文献 ［］ 龙维祺“爆破工程 ［］“北京 冶金工业出版社， ［］ 秦明武“控制爆破 ［］“北京 冶金工业出版社， ［］ 杨永琦“岩巷定向断裂爆破新工艺 ［,］“工程爆破， / （） . ’ ［*］ 杜治华， 魏虎宽孔距小抵抗线微差挤爆破在石料开 采中的应用 ［,］ 爆破， ， （） . * ［/］ 李占炎， 张运山小孔径爆破参数在胡家峪铜矿的应 用 ［,］ 爆破， ， （） * . / * 爆破 年月 万方数据