控制爆破技术在岩体破碎中的应用.pdf

第 “卷第期 “ “ 年月 爆破 “ 6 “ 9 , 84 , ，3 A B 9 ’ ’ ; EF A ; 9 , 8 3 J ’ A 9 , 8 H H B 9 I , A A 9 A A 9 A H B E 4 / 3 5 6B A 9 , 8J ’ A 9 , 8；B ; A 9 , 8 ; 9 , 收稿日期 “ “ . “ . - 0 作者简介 陈晓波 （- M .） ， 男； 武汉 第二炮兵指挥学院副教授 - 工程概况 在某机场航管楼工程建设过程中， 塔台基坑的 开挖遇到石方， 按设计要求尚需下挖约/， 因时间 紧， 任务重， 加之人工和机械均难以清除， 为加快工 程建设进度， 并需保护已灌注好的桩柱， 故决定采用 控制爆破的方法予以清除。 根据现场工程地质勘察， 该岩石为中等硬度的 石灰岩， 石质结构属中风化岩， 如图-所示。爆破石 方的东侧约- 为已灌注好的航管楼基桩， 须特 别加以保护， 南侧和北侧， 均有简易民房。爆破必须 采用合适的控制爆破方式， 使爆破时所产生的震动、 冲击波、 飞石和粉尘的危害降低到最低限度； 使爆破 基坑四周和底部的岩石完好无损， 确保围岩的天然 强不受破坏。 爆破总体方案 鉴于爆破位置环境较复杂， 对控制爆破的要求 较高， 特别是对已灌注的桩基须重点保护， 使其不受 影响， 故决定采用如下方案 -） 在基坑边沿采取预裂爆破的方法， 一是保 护基坑围岩稳定， 二是使爆破区和桩基之间隔离开 来， 防止爆破区的裂缝向桩基围岩内延伸， 并阻隔爆 破区的震动向桩基围岩内传播； ） 爆破区内采用 M “ 潜孔钻钻孔作业， 宜多穿孔， 穿密孔， 使装药充分分散， 以减弱地震波 对围岩的影响； ） 采用分段延时非电雷管起爆， 以充分减小 一次齐爆装药量， 也是为了充分减小爆破震动对围 岩和桩基的影响。 爆破参数的选取与确定 ［-］ N - 主爆孔 最小抵抗线 （-） 最小抵抗线是爆破设计中 的重要参数， 应从安全、 经济、 利于钻孔等多个方面 综合考虑， 中深孔爆破一般- 1（ “ “）.， 取 -O 。 药孔间距 （’） ’12 -， 2为炮孔邻近系 数， 取21“ 3 0 3 “。 万方数据 图爆区环境示意图 （单位 “） 排距 （） “（ ）。 因总体来说基坑不是很深， 孔距和排距不宜太 大。根据现场爆破试验， 取药孔间距 ’ “， 药 孔排距 ’ “。 药孔深度 （） “’ *“ *“。 填塞长度 （） , *， 取 *“。 炸药单耗 （*） *“ * - . ／“ /， 根据最 小抵抗线、 岩石强度与岩体结构及要求的爆破效果， 取*“ *- .／“ /。 主爆孔单孔总装药量 （） “*。 取 0 *- .。 / 0 预裂孔 炮孔直径 （,） 本工程预裂爆破炮孔采用 “ “潜孔钻机钻凿， 其炮孔直径为 “ “， 即, “ “。 炮孔间距 （） “（, ）,, “ “ “， 取, “ “。为保证预裂效果， 充分利用 空孔导向的作用， 在两药孔之间增设一个空孔。如 图所示。 炮孔深度 （） “’’超，’超“（ ）,； 为防止主炮孔爆破时冲击波由预裂缝下部绕 过， 造成预裂面底部出现裂缝或局部塌落， 超深’超 “ “， 则 ’ “。 填塞长度 （） 根据本工程地质条件， 填塞长 度一般为 ’ “ ’ ， 取 ’ *“。 平均线密度 （*线） 根据经验公式*线“ “- , （.／“） ， 1为岩石系数， 中硬岩石取 ’ “ ’ *，取. ’ *“。则*线 . ／“。 加强装药段 为了克服炮孔底部岩石的夹制力， 确保贯通的形成， 并使预裂孔底部不留炮根， 根据众 多的经验在预裂底部 ’ “范围内， 设置加强装药 段， 其线装药密度确定为 *底“（）*线， 取*底 . ／“。 减弱装药段 在预裂孔填塞长度以下 ’ “范 围内， 为减小预裂缝沿一些特殊走向的结构裂隙的 发展， 使岩体原结构面张开， 在爆破作用力推动下造 成对孔口岩体的抬动破坏， 需设置减弱装药段， 其线 装药密度确定为 *顶“（ *）*线， 取*顶“ . ／“。 不偶合系数（/） 在预裂孔直径,（ “ ）“ “情况下， 不偶合系数/超过“为宜。 根据经验公式/“,／ ,2，,2为预裂孔装药直径， 本工程预裂孔装药采用 / “ “卷状岩石乳化炸 药， 因此其不偶合系数/ / ’ *。 预裂孔单孔总装药预 ’ * - .。 爆破装药及网路设计 0 装药 主爆孔 采用 , “ “卷状岩石乳化炸药 （单卷 * .） 连续装药结构， 需,卷。 预裂孔 为减小预裂孔间起爆时差， 保证孔内所 有药卷爆轰效果， 本工程预裂孔采用双导爆索并列、 沿预裂孔轴向全长敷设、 将 / “ “炸药卷按设计 计算值分配串绑于导爆索的装药结构， 如图/所示。 其中孔底“长范围 需 / “ “岩石乳化炸药 卷 （底 ’ - .） ， 组成连续柱状药柱， 并用胶布将 其与并列双爆索段捆绑固定； 孔中间 ’ /“范围 需 / “ “乳化炸药 0 * - .， 计 ’ *卷， 每卷炸药 间隔 3 “分别与导爆索绑捆； 孔口堵塞段下“ 长范围 需用 / “ “乳化炸药卷， 将其分为/个 半卷， 相隔 3 “并列双爆索段捆绑。为方便现场 装药施工， 药卷串双导爆索一侧垫铺一条竹片， 并将 竹片侧靠于围岩侧， 炸药卷朝向基坑， 如图/所示。 图炮孔布置图 0 网路设计 预裂孔孔内采用双导爆索支线与地面4 5 （ 发） 、 4 5 （发） 、4 5 /（发） 、4 5 （发） 、4 5 *（ 发） 、 4 5 （发） 、 4 5 , （发） 、 4 5 （发） 段非电导 爆管雷管与瞬时非电导爆管雷管引爆。主爆孔均实 行孔内延期起爆， 分别于孔内装发4 5 、4 5 、 4 5 、4 5 、4 5 段非电雷管， 以确保爆破的可靠 , 第 卷第期陈晓波等控制爆破技术在岩体破碎中的应用 万方数据 性。每排孔的导爆管组成同一非电起爆网路一次起 爆， 如图所示。 图“预裂孔装药结构图 安全防护措施与爆破效果 ［］ 爆破飞石最大距离与防护 根据经验公式“（ ’ ’） “ ’ ’ “ * （约 ’） 为确保周围民房不受损坏， 爆破时需在炮孔上 覆盖双层胶皮， 以降低爆破碎块的飞散距离。 图起爆网路展开图 爆破震动控制 根据国家 爆破安全规程 ， 将地面建筑以一般 砖房， 非抗震的大型砖砌建筑物为代表， 规定地面质 点的安全震动速度为 “, ／ -， 钢筋砼框架房屋 , ／-， 为确保爆区周围的安全， 按, ／-值控制震 动速度。 ）一次最大齐爆药量 ’ . /“ “ （／） “／“ “ “ “ （／ ’） “／“ “ 0 1 ）爆破地震波影响范围 预裂爆破每次起爆最多2个孔， 实际起爆药量 0 1； 爆破地震波影响范围经计算为 “ 。 “ 爆破效果 从爆后现场了解可知， 爆后围岩内残留的半孔 率达 ’ 3以上， 孔口出现宽 2 裂缝， 极少有 孔口裂缝向桩基围岩内延伸。 * 几点体会 ） 在基坑边沿采取先预裂爆破的方法， 比普 通爆破法更明显地提高了基坑围岩稳定， 特别是有 效地防止了主爆孔大区域爆破对围岩和桩基的影 响。 ） 在有震动控制要求的情况下， 同段起爆孔 数也不宜少于“个； 相邻段的起爆时差不宜大于 -； 若与主爆区一次起爆， 预裂孔应提前 ’ ’ ’ ’ -以上。 “） 在两药孔之间增设一个空孔， 以充分利用 空孔导向的作用， 是保证预裂效果的有效措施。 参考文献 ［］ 龙维祺爆破工程 ［4］北京 冶金工业出版社， ［］ 朱忠节， 何广沂岩石爆破新技术 ［4］北京 中国铁 道出版社， 2 * （上接第 页） 消耗量 （ 0 1 ／ “） 、 *为台阶高度 （） ， 可计算出优化 设计的效果为 优化设计前阴影面积为2 2 ， 优 化设计后的阴影面积为“ 2 2 ， 优化设计前后阴 影面之差为 * ， 优化设计阴影面积减少率为 * 3。 结论 优化设计后， 爆破作用比较均匀， 爆破效果明显 好转。优化设计后阴影面积减少 * 3， 可以认为优 化后爆破大块率下降 * 3， 同时， 爆破根底产生的 机会和程度下降。 参考文献 ［］ 张春雷台阶中深孔爆破孔网参数优化 ［5］中国钼业， （ ’） “ 6 * ［］ 钟维良露天多排深孔爆破孔网参数的确定 ［5］爆破， 2 （） 6 * ［“］ 何文经紫金山金矿深孔爆破参数的选取和探讨 ［5］ 爆破， ’ ’ （） 6 2 爆破 ’ ’ “年*月 万方数据