住宅区吨级爆破.pdf

第1 s 卷第4 期爆破 V 0 1 ．18N o4 ”1 年11 月 B L A s H N Gn ㈦2 。f j 』 文章编号 1 0 0 l 4 8 7 x 2 J 1 叭一0 0 3 9 ～0 3 住宅区吨级爆破 张顺。刘贤锋 通铜集团板石矿业公司，吉林白山】3 4 3 0 4 摘要．在一奢_ 嘻建谖中，遇有岩石挖方需要爆破。爆区距居民住宅最近距离3 0 m ，由于工期要求紧，用小 孔径气腿凿岩机施工满足不了工期要求．经安全数据计算，得出了一段最大允许安全起爆药量t 选用 c T Q j ∞型轮胎式露置潜孔钻作为凿岩设备。采用毫秒微差非电导爆管实施孔间、排闻联合微差起爆技术一 使最太一次爆破药量达到了吨级．保证了工期和安仝。 关键词控制爆破；爆破参数；起爆方式； 震动速度 中国分类号 T D2 3 5 ．3 7 文献标识码A T h eT o n J e v e JD e m o l j t j o nN e a r b yR e s j d e n c eR e g i o n z H A N Gs h M n ，I ，I UX m nj j n g B a n s h iM j m n gC o ．I ，t dT G - g r o u pB a 】s h a n 】3 4 3 0 4t C h i 胂 A b s t r a c t T h e ㈣e r er o c k sw h l c hn e e db l a s td u rL “gah 。g h w a y ∞n s t n l c t ’n nT h cs h o r t e 甜d L s t a n c eb e f ㈣n t h eb l a s t l n ga r e a a n dt h er e s l d e n c el s3 0n l e t e r sn e c a u s eo ft h e “r 窑e n tt l Ⅲcf o rt h ep r q e c t a 归c kh l ts t o 伴r r 。u l d n ’tm c c tt h cs c h e d u l eB yc a l c u I a t I o n st h el a r g e s tm t e M lc h a 。g P1 ㈣w a s 。b t a l n e dW e 舳1 e c t e dC T Q 一5 0 0 d l 【e r a n da d 。m P dm I 【l l s e c o n dN o n 叫“r l “ga m 。“gh o l e sa n da r r a y st om a k et h el a ‘g e s tc h a ‘g ep e rd e h yI n t e r V a l a sl o wa st oI o n l e v e l _ T h i se n s u r e db 0 1 ht i m es c h e d u l ea n ds a f ‘y K e yw o r d s c o n t r 0 1 l e db l a s t l “g ；b l a s t l n gp a 。a m e t e 。；f l r l “gm e t h o d ； V | b r a t l o ㈣l o c l ‘y l引言 营一抚公路建设中，靖宇段K 1 8 4 2 一K 2 之间 遇有岩石需要爆破。该路段处于居民住宅区附近，工 期要求紧。用小孔径凿岩机实施凿岩爆破，满足不了 工程需要。采用c T Q 5 0 0 型轮胎式露天潜孔钻进行 凿岩爆破，多段毫秒微差非电导爆管实行孔间、排间 联合微差起爆技术，满足了此次施工要求。 2 工程概况 本工程为路基开挖工程，开挖高度为6 ～】on 1 ， r 部为粘土层．F 部为玄武岩，该岩层完整性好，属 坚硬致密型√一1 2 ～2 0 。该路段为上坡路段。上部 粘土层先用挖掘机挖出运走，岩石开挖高度为6 ～ o ．2m 。开挖路基剖面为“凹”字型，道路两侧分别设 碎落台和水沟，碴台宽lm ，高出路面o ．jm ，水沟 底低于路面O ．8m ，岩石总开挖量约1 0 ‘m 3 ．要求1 个月完成。 本工程处于城区边缘，距居民住宅最近处为3 0 m ，公路横穿一个砖厂，边缘距砖窑仅1 0m ．厂方要 求在不影响爆破施工的前提下，对砖窑尽量予以保 护，砖厂维持生产。 3 爆破设计 3 ．1 爆破参数选择 1 孑L 径， 选用C T Q j o O 型轮胎式露天潜孔 牧稿日期。。j 一1 9 一Io ． 作者简介张顺 1 9 s 4 ．男；白山．通钢集团板石矿业公司安全环保部助理工程师 万方数据 爆破 钻凿孔，钻头直径1 0 0m m ，因此孔径D ≥1 0 0m m 。 2 孔深，』L H 十 ，式中H 为切方高度， m ； 为超深； 一 O ．1 j 一0 ．3 j w ，w 为最小抵抗线， 此处取 一O ．jm 。 3 最小抵抗线w 按炮孔装药量应等于爆破 的岩石体积所需药量的原理，由下式计算“J u ，一{ 一q ． 七一P [ 前 女一P 十 4 q ”q l f ，2 ] “2 ／ 2 q ⅢH 式中．q 为炸药消耗量，k g ／m 3 ，此处取g o ．9 ；q - 为 每米炮} L 装药量，此处q - 5 ．5 ～7 ．5k g ／m ； 为堵 塞系数， L ／Ⅲ，取 1 ．o ～1 ．1 ；L 为堵塞长度． 此处为2 ～2 ．jm ；m 为钻孔邻近 密集 系数，m n ／ ”，取m 1 ．O ，d 为钻孔间距，取2 ．2m ；P 为超深系 数．P o ．】j ～o3 j ；H 为l ～6m 。 经计算”一1 ．9 7 ～2 ．8 4 m ，由于m 取1 ．o 所以 u r 取2 ．2 m ， 4 孔距dn m w ，式中坍取1 ．0 ，d 一伽 2 ．2 m 。 5 排距6 采用矩形布孔，6 一“一2 ．2m 。 6 堵塞长度厶L 。一般不小于0 ．7 j “ ，或取 炮孔直径的2 0 ～4 0 倍，本爆区厶的取值范围为 1 ．6 j ～4 ．om ．考虑飞石和炮孔装药等因素，取L 。一 2 ．2 ～2 ．jm ， Ⅳ不同，孔网参数也应随之变化。H 2 ．o m ，厶 1 ．6 “；H 1 ．o m 时，用小 孔径凿岩机凿孔，便于装药和控制飞石。 7 单位炸药消耗量q 致密玄武岩松动爆破g o ．7 ～o ．9k g ／m3 。本爆区为沟槽爆破，爆破地震强 度随着爆破作用指数的增大而减弱。文献口3 指出，爆 破作用指数” 1 ，5 的抛掷爆破与n o ．8 1 的松动 爆破相比，震速平均降低4 ％～2 2 ％。为了取得良好 的爆破效果和增大爆破震动的安全系数，本工程取 药量单耗的较大值，即q o ．9k g ／n r 。在其它参数 不变的情况下．随着q 值增大，啦孔药量增加，爆破 震动就会增强，而且产生飞石的可能f f 也会增加。这 种情况下，应当根据被保护物和爆区状况，} 1 算一次 允许最大起爆药量。当每孔药量超过一次允I 午最大 安全起爆药量时，应当根据实际情况采取切实可行 的措施可适当缩小孔网参数或实施} L 内间隔装药 并施行孔内微差起爆。 8 单孔装药量单i L 装药量为3 ～2 6k g 。炸 药选用水孔用乳化炸药，药卷直径为8 0m m ，无水 孔用2 4 岩石炸药。 3 ．2 爆破安全 1 爆破地震安全距离 R 一 ／口 m Q ⋯， 式中，R 为爆破地震安全距离，m ；Q 为炸药量，k g ； 齐发爆破取总炸药量，微差或秒差爆破取最大一段 药量。此处取Q 一2 6 妇 单孔药量 ∥为地震安全速 度，c m ／s ；本工程对砖房取口一3c m ／s ；m 1 为药量指 数，取1 ／3 点n 为与爆破点地形、地质条件有关的系 数和衰减指数。 经计算当单孔药量达到2 6k g 时，单孔响炮， 其地震安全距离为4 0 ．2m 。在距被保护物3 0m 时， 适当缩小孔网参数，孔内间隔装药，微差起爆，使每 段最大药量不超1 0h 。计算得地震安全距离为 2 9 ．4 2m ，符合安全要求。 2 安全起爆药量 Q ⋯一尺3 “ 肚 3 。 式中，Q ～。为最大段安全起爆药量，k g 。 经计算，当被保护物距爆区3 0m 时，酝。 l o ．8k g 。当炮孔距被保护物为3 0 ～5 0m 时，最大段 安全起爆药量变化如表1 所示。 衰l不同爆心臣的最大段安全药■ 土坯房最小距离为8 0m ，计算可知，只要保证 3 0n ，处的砖房震动安全．其他房屋的安全均能保 证。 选。一l jc m ／s 为砖窑的允许震速，计算Q ⋯。 当炮7 L 距砖窑12m 时，Q ⋯ 1 7k g ，当炮孔距砖窑 l { m 时，‘2 。。 2 7k g 。采取措施距砖窑12 m 内，当 单孔药量超过17 妇时，孔内分段、微差起爆，Hm 以外可以单孔正常起爆。预计爆破时砖窑可能产生 裂缝或掉块，但可以维持生产。 3 个别飞石 经估算，个别飞石可能危及居民住宅，必须采取 预防措施。爆破作用指数与飞石距离成正比，但降低 ，z 值可能导致岩体松动效果不佳，甚手破坏不了岩 石，反而增大丁震动速度。因此采用在被保护物周围万方数据 第】8 卷第4 期 张顺等住宅区吨级爆破 半径4 nn 范围内适当缩小孔同参数，增大n 值，保 汪填塞长度不小于2 ．5m ，以降低个别色石的危害， 必要时对炮孔实施覆盖，爆破警戒范围以爆区为中 心半径1 0 0n l 。 4 起爆网路与起爆方法 根据周围环境和工程特点，选用孔内、孔问、排 间导爆管联台微差起爆网路。孔内间隔2 5m s ；孔间 间隔2 j ～j on 1 8 ；排间问隔1 2 5m 5 。每个接点都用双 发导爆管联结。 3 ．3 爆区划分及起爆技术 本工程以公路中心为基准顺公路走向划分南、 北两个爆区作业。北部为J 区，南部为Ⅲ区。由于东 部正在装运上部牯土，所以j 区爆破作业由西向东 推进。I 区炮孔内布至路中心偏南。由于沟槽底总 宽14m ，根据工程的特殊要求和切方高度不同，I 、 Ⅱ区横向每排共计可布8 ～1 0 孔，一般I 区可布5 ～6 } L ，Ⅱ区可布3 ～4i L 。Ⅱ区的爆区宽度相对减 少，每次爆破药量相对减少，有利于爆破施工及采取 相应措施，减少爆破震动危害，保证住宅安全。I 区 爆破的作业推进方向由西向东．但西部距居民住宅 最近，所以每次起爆顺序都确定为由东向西。为了使 爆渣前抛不影响下次爆穿孔作业，第一排炮孔较第 二排炮孔后响。即以东部第二排中间孔为起爆中心，’ 实施中间掏槽。根据应力渡正相位作用时间公式Ⅱ一 f ，l n 尺，式中t 为直力渡正相位作用时间； ，为作 用系数，取决于爆破条件，对于硬岩岛一oo 】～ ．0 3 ．对于中硬土￡， O ．0 3 ～O ．0 6 ；R 为爆源至被保 护物距离，计算可知，当爆源至保护物3 0n 、， ，取 0 ．0 1 时，f 一3 4m s 。即取段问微差2 5m s ，正向应力渡 在3 0m 处有叠加的时间条件。为了避免应力波叠 加．采取交叉相向起爆法。每排≠L 内段别依次分左右 对角排列，中间7 L 用2 段，右侧用奇数段，左段用偶 数段。按自然数递增，依次类推。这样，虽然每段间 隔时间为2 jm s ，但因中间孔先爆相当于预裂，对角 响炮时介质已发生变化，使后爆的炮孔地震波在先 爆介质中减弱。相向起爆地震波相互干扰，起到了良 好的减震作用。I 区爆破结束后，爆渣由东向西装运 清除。I 区爆破作业由东向西推进，这样Ⅱ区第一排 孔有北部和上部两个自由面，第二排以后的孔有北、 上东j 个自由面，炮向指向北东，实施斜线起爆。使 第二排以后的每个炮孔起爆时都不受岩体的夹制作 用，不但可以降低炸药单耗，而且更有利丁控制个别 飞石的抛掷方向和减少震动危害，保证爆破安全。 碰用7 L 、排间联合微差起爆，可以增加每次爆破 孔数，增大爆破量，满足工程需要。本工程最大一次 爆破是在I 区，爆区中心距居民住宅5 0m ，距砖窑 洞2 0 m 处，共9 排4 5 孔。单孔最大药量2 6k g ，平均 单孔药量2 3 ．3k g ，爆破总持时l5 总药量1 ．0 5t 。 Ⅱ区在距住宅最近处 3 0m 时，采用孔内分段 间隔装药，并实行孔内、外微差间隔起爆，使每段最 大药量不超过1 0k g 。 4 爆破效果 I 区爆堆由四周向中间隆起，并沿爆区长度呈 椭圆形，爆堆高出地面2 ～3 ．5m ，四周塌落高度o ．5 ～1 ．5m ，界限明显。I 区爆堆向路中心隆起。整个 工程爆堆块度适中，装运作业顺畅，爆区周围5m 以外基本无飞石。居民住宅无任何破坏。距爆区仅 有1 0 余m 的砖窑洞，除一个年久失修的旧洞在一 次爆破中有个别掉块停烧一炉外，其它窑洞均无明 显破坏，保持着正常生产。本次爆破保证了安全和工 期，达到了预期目的。 5 结语 应用微差技术实施工程控制爆破，是在特殊环 境下保证爆破安全和加快工期进度的重要措施之 一。而爆破参数选掸正确与否是爆破成败的关键。爆 破参数和微差间隔时间的确定除用经验公式汁算以 外，还可以通过现场试验来完成。因工程现场情况各 有不同，所以通过试验获得的数据往往更有实用价 值。 参考文献 l 中国力学学会工程爆破专业委员会爆破工程[ M ．北 京冶金工业出版社．1 9 9 2 ． 2 刘清荣．控制爆破[ M ] ．武汉华中工学院出版社，19 8 6 3G B 6 7 2 2 8 6 ．爆破安全规程[ s j ．1 9 8 6 ． 4 刘殿中工程爆破实用手册[ M ] 北京冶金工业出版社， 】9 9 9 万方数据