范文一:隧道爆破
zhangyfei-1
牛岭界隧道爆破设计方案 2007-09-17 16:06
本爆破设计方案依据《爆破规程》,并结合我单位类似工程施工经验进行编制。
一、工程地质条件
本隧道处于岑溪至梧州高速公路上,位于广西岑溪市与苍梧县交界处,隧道内普遍分布的第四系松散层以粘土、含碎石亚粘土为主,其厚度变化较大,在硬质砂岩地段一般在0.5-0.8m ,而在软质长石砂岩、页岩地段,层厚0.5-20m 不等,下伏基岩为中奥陶统缩尾岭组岩层,岩性以砂、页岩为主,以层状和页片状为主要特征,岩层产状多在80-1300∠30-650间。由于地层时代较老,经历多次构造运动,岩层中节理、裂隙发育,风化带厚度较大,弱风化与微风化间的界面从地表往下在7-66m 之间,在地表测绘区存在两条断裂带,对隧道施工有影响的F2断层从ZK32+130及YK32+140附近经过,隧道洞身围岩分别为Ⅰ-Ⅲ类,其中以Ⅱ类围岩居多,毛洞形成较差,洞口稳定性差,容易产生坍塌。
本隧道为两座独立的分离式隧道,两座独立隧道的轴线间距为50米,其中隧道右线长1452米(YK30+935 ~YK32+387),左线长1440米
(ZK30+920 ~ZK32+360)。隧道以Ⅱ类围岩为主,其中明洞72m ,占
2.5%;Ⅰ类围岩150m ,占5.2%;Ⅱ类围岩为2040m ,占70.5%;Ⅲ类围岩为630m ,占21.8%。
二、人员组织
为搞好动态设计,成立专门的爆破小组,组长:孙学斌,成员:袁开新、游
元明、兰作火。
三、爆破器材
本工地所用的爆破器材主要有以下几种:
序号 火工品名称 规格 产地
1 乳化炸药 32mm?200mm?150g 广西建化机械厂
2 非电毫秒雷管 1~15段 广西建化机械厂
3 导爆索 外径≤6.2mm 广西建化机械厂
4 火雷管 8# 广西建化机械厂
5 导火索 外径5.2~5.8mm 广西建化机械厂
四、爆破方案
根据不同的地质条件,选择不同的施工方法。S1、S2-1衬砌段为土方开挖,开挖方法为人工配合挖掘机施工,不做爆破设计;当S2-1衬砌段接近S2-2衬砌段时及S2-2衬砌段,采用松动爆破,人工配合挖掘机开挖。S2-3、S3衬砌段采用短台阶开挖,爆破采用光面爆破技术。
五、爆破设计参数的选择与计算
(一)S2-1、S2-2衬砌段松动爆破设计
1、计算炮眼数目:
式中:N?——计算炮眼数目,不包括未装药的空眼数。
q ——单位炸药消耗量(Kg/m3)
s?——开挖断面面积(m2)
α——炮眼装填系数
γ——每米药卷长度的炸药重量(Kg/m)
由工程类比可取q=0. 55,开挖端面的上部面积为S 上=61.90m2, α、γ的值由实际得其值如下表:
药卷直径 炮眼装填系数α 炸药每米长度的重量
32 0.40 0.75
由此可得: N 上=0.55×61.90/(0.40×0.75)=113
2、爆破参数的确定
1) 周边眼间距
周边眼间距适当缩小,可以控制爆破轮廓,避免超欠挖,又不致过大地增加钻眼工作量,孔间距的大小与岩石性质、炸药种类、炮眼直径有关,一般为E=(8~18)d ,E 为孔距,d 为炮眼直径。本断面E 的值选用E=50cm。
2) 光面爆破层
光面爆破层就是周边眼与最外层辅助眼之间的一围岩层,光面爆破层厚度就是周边眼的最小抵抗线W ,为65cm ,
3) 周边眼密集系数
周边眼的间距E 与光面爆破层厚度W 有密切关系,通常以周边眼密集系数K 表示为K=E/W。本例为K=50/65=0.77。
4) 空隙比Di
炮眼直径与药卷直径之比称为空隙比Di ,由于炮眼的直径选用ф42mm,药卷直径选用ф32mm,因此Di=炮眼直径/药卷直径=42/32=1.3。
5) 炮眼深度L
预计每循环进尺1.2m ,由工程类比可取炮眼平均深度L 为1.5m ,其中掏槽眼深度为1.8m.
总的爆破参数见爆破参数表。
3、爆眼布置
爆眼布置见图1。
爆破参数表
炸药品种 药包直径(mm ) 药卷规格
(Kg/m) 炮眼平均深度
(m ) 周边眼
间距
(cm ) 光面爆
破层
W (m ) 周边眼密
集系数
K=E/W 空隙比
Di=D/d
乳化炸药 32 0.75 1.5 50 65 0.77 1.3
4、爆眼装药参数的确定
爆眼装药参数见下表
爆眼装药参数表
炮眼位置 炮眼编号 炮
眼
个
数 炮眼深度(m ) 倾斜角(°) 炮眼装药量(K g) 起爆 雷管
段别 备注
每个
眼深 总深 垂直 水平 每眼
卷数 每眼用量 总重
上
半
断
面 1 16 1.8 28.8 90 4 0.6 9.6 1 3 8 1.5 12 90 3 0.45 3.6 3
5 17 1.5 25.5 90 3 0.45 7.65 5 7 38 1.5 57 外插角小于
2° 2 0.30 11.4 7
9 18 1.5 27 90 2 0.30 5.4 9 1′ 18 1.5 27 90 2 0.3 5.4 1
5、主要技术经济指标
开挖断面积(m2) 单位面积炮眼个数(个/ m2) 预计炮眼利用率(%) 预计每循环进尺(m) 每循环爆破岩石(m3) 比装药量(Kg/m3) 比钻眼量(m/m3)
61.90 1.9 80 1.2 74.28 0.58 2.4
(二)S2-3、S3衬砌段爆破设计
1、计算炮眼数目:
式中:N?——计算炮眼数目,不包括未装药的空眼数。
q ——单位炸药消耗量(Kg/m3)
s?——开挖断面面积(m2)
α——炮眼装填系数
γ——每米药卷长度的炸药重量(Kg/m)
由工程类比可取q=1.0,开挖端面的上部面积为S 上=60.96m2,S 下=43.22m2
α、γ的值由实际得其值如下表:
药卷直径 炮眼装填系数α 炸药每米长度的重量
32 0.6 0.75
由此可得:
N 上=1.0×60.96/(0.6×0.75)=135
N 下=1.0×43.22/(0.6×0.75)=96
2、爆破参数的确定
1) 周边眼间距
周边眼间距适当缩小,可以控制爆破轮廓,避免超欠挖,又不致过大地增加钻眼工作量,孔间距的大小与岩石性质、炸药种类、炮眼直径有关,一般为E=(8~18)d ,E 为孔距,d 为炮眼直径。本断面E 的值选用E=50cm。
2) 光面爆破层
光面爆破层就是周边眼与最外层辅助眼之间的一围岩层,光面爆破层厚度就是周边眼的最小抵抗线W ,为60cm ,
3) 周边眼密集系数
周边眼的间距E 与光面爆破层厚度W 有密切关系,通常以周边眼密集系数K 表示为K=E/W。本例为K=50/60=0.83。
4) 空隙比Di
炮眼直径与药卷直径之比称为空隙比Di ,由于炮眼的直径选用ф42mm,药卷直径选用ф32mm,因此Di=炮眼直径/药卷直径=42/32=1.3。 炮眼深度L
预计每循环进尺2.0m ,由工程类比可取炮眼平均深度L 为2.2m ,其中掏槽眼平均深度为2.925m.
总的爆破参数见下表。
爆破参数表
炸药品种 药包直径(mm ) 药卷规格
(Kg/m) 炮眼平均深度
(m ) 周边眼
间距
(cm ) 光面爆
破层
W (m ) 周边眼密
集系数
K=E/W 空隙比
Di=D/d
乳化炸药 32 0.75 2.2 50 60 0.83 1.3
3、爆眼布置
爆眼布置见图2、见图3
4、爆眼装药参数的确定
爆眼装药参数见下表
爆眼装药参数表
炮
眼
位
置 炮眼编号 炮
眼
个
数 炮眼深度(m ) 倾斜角(°) 炮眼装药量
(K g) 起爆
雷管
段别 备注
每个眼深 总深 垂直 水平 每眼卷数 每眼重量 总重
上
半
断
面
1 6 3.3 19.8 41.8 11 1.65 9.9 1 3 4 3.0 12 47.2 10 1.5 6 3 5 6 2.5 15 61.64 8 1.2 7.2 5 7 17 2.2 37.4 90 6 0.9 15.3 7 9 19 2.2 41.8 90 6 0.9 17.1 9 11 29 2.2 63.8 90 6 0.9 26.1 11
13 38 2.2 83.6 外插角小于
2° 5 0.75 28.5 13
15 15 2.2 33 90 7 1.05 15.75 15
下
半
断
面 1 11 2.2 24.2 90 5 0.75 8.25 1 3 11 2.2 24.2 90 6 0.9 9.9 3 5 3 2.2 6.6 90 6 0.9 4.5 5
7 21 2.2 46.2 90 7 1.05 22.05 7 5主要技术经济指标
开挖断面积(m2) 单位面积炮眼个数(个/ m2) 预计炮眼利用率(%) 预计每循环进尺(m) 每循环爆破岩石(m3) 比装药量(Kg/m3) 比钻眼量(m/m3)
60.96 2.2 90 2 121.92 1.03 2.5
六、施工注意事项
在进行爆破的过程中,应注意以下事情:
1、严格按照设计进行施工,切忌改动设计。
2、炮眼装药时一定要用炮泥进行堵塞。
3、每茬炮必须安排专人对爆破情况进行统计、分析,综合量测结果及时调整爆破参数。
范文二:隧道爆破
? 隧道爆破
? 1. 隧道爆破概述
? 全断面开挖的隧道,一般,采用光面爆破。但为了使边墙平顺,可考虑拱部采用光面爆破,边墙预裂爆破的综合方案,确保边墙爆破的效果。分部开挖时,可采用预留光面层的光面爆破。
? 隧道开挖前,应根据观察地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等做好钻爆设计,合理地确定炮眼布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构,隧道炮眼分为:掏槽眼、辅助眼与周边眼。隧道爆破的关键是掏槽眼和周边眼的爆破。掏槽眼为辅 助眼和周边眼的爆破创造了有利条件,直接影响循环进尺和掘进效果;周边眼关系到开挖边界的超、欠挖和对周围围岩的影响。
? 2. 炮眼直径、数量、深度与装药量
? 2.1 炮眼直径
? 加大炮眼直径及装药量可使炸药能量相对集中,爆破效果得以改善,但直径过大将导致凿岩速度下降,并影响岩石破碎质量、洞壁平整度和围岩稳定性。必须根据岩性、凿岩设备和工具、炸药性能综合分析,合理选用孔径。一般,炮眼直径在φ32~φ50之间,药卷与眼壁的间隙为炮眼直径的10%~15%,以利于装药。
? 2.2炮眼数量
? 炮眼数量主要与开挖断面、炮眼直径、岩性与炸药性能有关,炮眼的多少直接影响凿岩工作量。炮眼数量应能装入设计的炸药量,根据各炮眼平均分配炸药量的原则计算。
2.3炮眼数量计算
N=qS/αγ
N —炮眼数量(不含未装药的空眼数);
q —单位炸药消耗量,取1.2~2.4kg/m3;
S —开挖断面积(m 2);
α—炸药系数,装药长度与炮眼全长的比值,与炮眼类别、围岩级别有关;
γ—每米药卷的质量,kg/m,与炸药类别、药卷直径有关。
2.4炮眼深度
? 炮眼深度是指炮眼底至开挖面的垂直距离。合适的炮眼深度有助于掘进速度和炮眼利用率,但是施工中为了减少作业循环次数,可以适度加长炮眼深度。
? 炮眼深度根据围岩的稳定性、凿岩机的允许钻眼长度、钻眼技术条件和水平、循环安排与作业设计合理利用等因素确定。
? 确定炮眼深度的常用方法有三种。一种是采用斜眼掏槽时,炮眼深度受开挖面大小的影响,炮眼过深,周边岩石的夹制作用较大,故炮眼深度不宜过大。一般,最大炮眼深度取断面宽度B 的0.5~0.7倍,即L=(0.5~0.7)B 。当围岩条件好时,采用较小值。另一种方法是利用每一掘进循环的进尺数及实际的炮眼利用率来确定,
? 即L=l/η
? L —炮眼深度,m
? l —每掘进循环的计划进尺数,m;
? η—炮眼利用率,一般,要求不低于0.85。
? 第三种方法是每一掘进循环中所占时间确定,
? 即L=mvt/η
? m —钻机数量;
? v —钻眼速度,m/h;
? t —每一循环中钻眼所占时间,h;
? N —炮眼数目。
? 所确定的炮眼深度还应与装碴运输能力相适应,使每一个作业班能完成整数个循环,而且使掘进每米坑道消耗的时间最少,炮眼利用率最高。一般,在隧道施工中,浅孔深度为1.2~1.8m ,中深孔2.5~3.5m ,深孔
3.5m ~5.15m 。
? 2.5装药量
? 药量不足,会炸不开,炮眼利用率低和石碴块度过大的现象。炸不开,炮眼利用率低,会导致补炮返工。石碴块度过大直接影响装碴、出碴速度
与效率。药量过多,会破坏围岩稳定,炸坏设备,抛碴过散,也不利出碴,且增加洞内有害气体,增加排烟时间和供风量。计算一个循环的总装药量多采用体积公式,然后,按各种类型炮眼的爆破特性进行分配,然后,再在实践中检验和修正,直到取得良好的爆破效果。总用量Q 计算式为 ? Q= qV
? Q —一个循环的总装药量(kg);
? q —爆破每m3岩石所需炸药的消耗量( kg / m3 ); ? V —一个循环计划进尺所爆落的岩石体积( m 3 ), ? V=计划进尺×开挖断面积。
? 临空面越多,单位耗药量越少;开挖断面越小,单位耗药量越多;围岩越硬,单位耗药量越多。
? 3. 掏槽眼
? 掏槽眼的特点是掏槽眼与开挖面斜交,它的作用是在开挖面上炸出一个槽腔,为后续的辅助眼的爆破创造新的临空面。掏槽应布置在开挖面的中央偏下,一般装药量较大,采用连续耦合装药。掏槽眼有斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽三种,隧道爆破常用楔形掏槽和锥形掏槽。对于小断面洞室由于受开挖断面尺寸的限制,多采用直眼掏槽、如平行导坑、输水隧洞等一般采用中空直眼掏槽。
? 3.1斜眼掏
? 斜眼掏槽操作简单,精度要求低,易把岩石抛出、打眼数量少且耗药量低的优点。但炮眼深度易受开挖尺寸的限制,不易提高循环进尺。 ? 3.2直眼掏槽
? 直眼掏槽是指炮眼垂直于开挖面的掏槽眼,掏槽深度不受围岩软硬和开挖面大小的限制,可实现多台钻机同时作业、深眼爆破和钻眼机械化,为提高掘进速度提供条件。直眼掏槽凿岩作业简单,不随循环进尺的改变而变化掏槽形式,仅需改变炮眼深度,且石碴的抛掷距离可缩短。但此种掏槽方式炮眼数目和单位用药量较多,对炮眼间距、装药要求严格,可能会因施工或设计不当,使槽内的岩石不易抛出或重新挤压而固结从而降低炮眼利用率。
? 3.3混合掏槽
? 混合掏槽是斜眼与直眼掏槽的混合使用,适用于岩石特别坚硬。其中,复式掏槽应由浅到深,与工作面的夹角有小到大,每对炮眼底部间距一般为20cm 。
? 4. 光面爆破与周边眼
? 4.1周边眼
? 一般,隧道爆破中,炮眼直径为32~40mm ,此时,周边眼间距为320 ~ 700mm 。软岩或完整岩石,取大值;隧道跨度小、坚硬和节理裂隙发育的围岩,取小值,周边岩要密。
? 光爆层即周边眼与最外层辅助眼之间的岩石层,其厚度就是周边眼的最小抵抗线,一般,取50~80cm 。周边眼间距要小于光爆层厚度。 ? 周边眼的装药量通常以线装药密度表示,当预留光爆层时,为0.15~0.25kg/m,全断面一次起爆时,为0.30~0.35kg/m。
? 4.2光爆的技术措施
? 周边眼的间距、光爆层厚度与装药量觉定光爆效果。
? 采用低爆速、低猛度、低密度、传爆性好、爆炸威力大的炸药,如导爆索。
? 周边眼采用小药卷连续不耦合装药或普通药卷间隔装药(相邻炮眼的药卷应错开)。施工实践中,岩石较硬时,通常采用小药卷串联导爆索、不耦合间隔装药;岩石很软时,可用导爆索装药;眼深小于2m 时,可采用空气柱装药结构。
? 为了克服岩石的夹制作用,炮眼根部需加强装药,并采用反向起爆,周边岩应同时起爆。
? 炮眼应用炮泥堵塞并分层捣实,堵塞长度不小于最小抵抗线, 并不小于20cm 。
范文三:爆破工程隧道爆破
炸药:是指在一定条件下,能够发生快速化学反应,放出巨大能量,生成大量气体产物,显示爆炸效应的化合物或混合物。
炸药爆炸的三要素:1、反应过程中释放大量的热能;2、反应过程必须高速进行;3、反应必须产生大量的气体。
炸药的氧平衡及对爆生有毒气体的影响:炸药的氧平衡可分为如下三种情况:1、零氧平衡:炸药中的氧含量恰好能够使碳、氢元素完全氧化;2、正氧平衡:炸药中的含氧量使全部碳、氢元素完全氧化后还有剩余;3、负氧平衡:炸药中的含氧量不足以将碳、氢元素完全氧化。零氧平衡炸药中的碳氢含量与氧的含量恰好匹配,即碳、氢元素被完全氧化成二氧化碳和水,没有多余的氧,也没有多余的碳、氢;负氧平衡炸药的含氧量不足,将发生不完全氧化,爆炸中出现CO,甚至产生固态碳;而正氧平衡炸药的含氧量过多,易出现NO和NO2。
炸药的起爆:炸药在外能作用下发生爆炸上网过程称为起爆。
感度:是指炸药在外能作用下发生爆炸的难易程度。
爆速:是爆轰波传播的速度爆热:炸药反应放出的热量QV,根据能量守恒定律有
e2?e0?1?P2?P0??V0?V2??QV爆温:爆轰产物温度t2?2kt,其中t为爆温。 k?12
爆力:是表示炸药爆炸对周围介质整体的压缩、破坏和抛移等作用的能力。
猛度:是表示炸药爆炸对其邻近介质产生局部的压缩、粉碎或击穿作用的能力。
殉爆:一个药包爆炸后,引起与它不相接触的邻近药包爆炸的现象。
殉爆距:主动药包引爆从动药包的最大距离。
冲击波:是一种在介质中以超声速传播的并具有压力突然跃升,然后缓慢下降特征的一种高强度的压力波。爆轰波:是指在炸药中传播的、伴有化学反应区的特殊形式的冲击波。 两者的区别:
1.、传播介质:爆轰波在一定量的炸药中传播,而冲击波一般不定;2、爆轰波有化学反应,而冲击波没有;3、爆轰波有能量补充,而冲击波没有;4、爆轰波状态参数恒定,而冲击波状态参数退。 分析影响炸药爆速的因素:1、药包直径。随着药包直径的增大,爆速相应增加,当药径增大到某一数值时,爆速达到最大值,继续增大药径,爆速将不再增加。反之,随着药径的减小,爆速相应降低,当药径减小到某一数值时,如果继续减小,爆速将急剧下降,产生不稳定爆炸,甚至拒爆。
2.、炸药密度。装药密度对爆速的影响,因炸药种类不同而有差别。对于单质猛性炸药,其爆速随装药密度的增大而提高,呈线性关系。对于工业炸药,呈曲线关系存在最优装药密度。
工业炸药的基本要求:1、炸药性能良好,有足够的威力,破岩效果好。2、炸药敏感度应适中。
3.、物理化学性能稳定,在规定的储存期内不变质和失效。4、零氧或近似零氧平衡,爆炸后生成的有毒气体量少。/5、防潮和防水性好 6、原料来源广泛,制造工艺简单,成本低 工业炸药按使用条件分可分为露天炸药、岩石炸药、安全炸药
铵梯炸药主要成分及其作用:1、硝酸铵,是氧化剂 2、梯恩梯是敏化剂和还原剂3、木粉是疏松剂和还原剂。根据铵梯炸药用途不同,还可以加入去下添加剂:4、石蜡或沥青是防潮剂和可燃物
5、食盐,消焰剂,不参加爆炸反应。
水胶炸药是在浆状炸药的基础上发展起来的抗水硝铵类炸药,克服了浆状炸药感度低的缺点,便于在工程爆破中应用。乳化炸药的特点是爆炸性能好,威力大,爆轰感度较高,而机械感度低,有良好的抗水性能;组分中不含有毒物质,炮烟中有毒气体量少:原料来源广泛,加工工艺简单,成本低,适用于露天和地下爆破。煤矿许用炸药的特点: 1)对爆炸能量有一定限制,爆破后不致引起矿井大气的局部高温而引燃引爆瓦斯,这就要求煤矿用炸药爆热、爆温、爆压都要相对地低一些。
2)有较好的起爆感度和传爆能力,保证爆炸的完全性和传爆的稳定性。 3)生成有毒气体量符合国家安全标准,炸药配比应接近零氧平衡。 4)炸药成分中不含金属粉末,以防爆后产生炽热固体颗粒。火雷管的基本结构:管壳、加强帽、起爆药、加强药 电雷管按通电后起爆时间的差别,可分为瞬发电雷管和延期电雷管,延期电雷管又可分为秒延期电雷管和毫秒延期电雷管
导火索和导爆索的性能差别:1、反应速度:导火索传递火焰,燃速100~125m/s,导爆索传递爆轰波,爆速?6500m/s 2、激发方式:导火索由火焰点燃,导爆索由雷管,导爆索引爆 3、起爆对象:导火索只能起爆火雷管,导爆索可直接起爆炸药、导爆索、导爆管、继爆管 4、应用范围:导火索用于火雷管起爆法(小规模浅孔爆破),导爆索用于导爆索起爆法(硐室爆破、深孔爆破等)
导爆管的传爆原理:当导爆管的一端在击发器材产生的冲击波作用下,由于受到突然压缩,在管内产生一定强度的冲击波,并引起管壁薄层炸药爆炸,其爆炸能量补充给冲击波,反应释放出的能量虽然较小,但足以保证管内冲击波强度不衰减,能够以稳定速度传播。
电力起爆法的优缺点和适用范围:优点:操作人员在安全地点通电起爆,安全性较好;可以采用延期雷管,准确的控制起爆时间和顺序;可以在爆破前用仪表检查电雷管和电爆网络的质量,以便可靠起爆。 缺点:操作较复杂,作业时间较长,需要有足够的电源和消耗导可能受静电、雷电、射频点和杂散电流的干扰而引起早爆事故。 电雷管起爆法适用范围较广,网络设计和施工正确时,能保证安全起爆,因而在大爆破中常被采用,并且在煤矿和有煤尘、瓦斯爆炸危险的地下工程爆破施工中必须使用安全电雷管起爆法。
导爆管起爆网路组成:起爆元件:最普遍的起爆元件就是8号雷管(火雷管或电雷管)。起爆元件也可用击发枪、击发笔。传爆元件:导爆管与非电雷管组成,也可用四通或连接块,可同时起爆更多支导爆管。末端工作元件:非电雷管,非电雷管被激发爆炸,引爆装药。起爆工作过程:当起爆元件中的导火索(火雷管激发)被点燃后,火焰传递到火雷管,引起雷管爆炸;雷管爆炸引发雷管周围的导爆管起爆和立即传爆,当传爆到连接元件的连通管时,经过连通管的过渡往下的导爆管起爆和传爆。连通管所连接的导爆管有两种,其一是属于末端工作元件的导爆管,由于它的传爆引起末端工作元件的非电雷管起爆,结果使炮孔(药包)中的炸药被引爆;其二是属于的导爆管,它的作用是传爆到下一个连通管。就这样接连地传爆下去,使所有的炮孔或药包按一定的延期时间间隔起爆。
优点:操作简单轻便,使用安全可靠,抗杂电、静电、雷电。
导爆索起爆法的特点:1、操作简单,连接方便,易被工人掌握,提前准备工作量少 2、安全性好,药包内无来雷管,进行装药堵塞和盲炮处理时危险小;不受外来电的干扰,能够在复杂条件下安全的进行装药作业 3、与延期雷管或继爆管配合使用,可实现齐发爆破或延期起爆4、由于导爆索的爆速高,能够直接起爆一般炸药,在径向不耦合装药中,可以保证炸药稳定传播,也可以保证数个不相连的药包同时起爆,保证爆破效果。
岩石波阻抗:岩石密度与纵波波速碎乘积.岩石的碎胀性:岩石破碎后因碎块间孔隙增多而使总体积增大,这一性质即为岩石的碎胀性。岩石坚固性表示各种方法破碎岩石的难易程度或岩石
对任何外力造成破坏的抵抗作用 在爆炸载荷作用下,岩石呈现如下动态特性: 1)岩石由弹塑性、塑性向脆性转化;2)岩石弹性模量增大;3)岩石强度提高。
当最小抵抗线大于临界抵抗线(W > Wc )时,装药爆破只发生在岩石内部,没能达到自由面。装药的此种爆破作用叫做爆破的内部作用。当最小抵抗线小于临界抵抗线(W
若装药的最小抵抗线小于其临界抵抗线,即炸药在自由面附近爆破,炸药爆炸后形成一个倒锥形凹坑,即爆破漏斗。根据爆破作用指数n值将爆破漏斗分为以下四种: 1)标准抛掷爆破漏斗。r=W,即n=1,漏斗张开角θ=90°2)加强抛掷爆破漏斗。r>W,即n>1,漏斗的张开角 θ>90°。 3)减弱抛掷爆破漏斗。0.75<n<1,漏斗的张开角 θ<90°。减弱抛掷爆破漏斗又叫加强松动爆破漏斗。4)松动爆破漏斗。0<n<0.75,松动爆破漏斗内的岩石只产生破裂、破碎而没有向外抛掷的现象,从外表看,没有明显的可见漏斗出现。
体积药量公式的计算原理:根据爆破相似法则,体积公式的计算原理为:在一
定的炸药和岩石条件下,爆落的土石方体积与所用的装药量成正比。
体积公式: Q = q·V式中: Q — 装药量,kg ;q — 单位体积岩石的炸药消耗量,kg/m3 ;V — 被爆落的岩石体积,m3 。爆破作用指数:爆破漏斗底圆半径与最小抵抗线的比值称为爆破作用指数,用n 表示岩石爆破破坏机理的三种假说:爆生气体膨胀推力作用假说、爆炸应力波反射拉伸作用假说、爆生气体和爆炸应力波综合作用假说 霍金逊效应:是指当压应力波入射到自由面时,从自由面反射回来,变成反射拉应力波,当此拉应力波峰值大于岩石的动抗拉强度时,岩石产生拉伸破坏 气楔效应:高压爆轰气体膨胀挤入已生成的径向裂隙,像劈楔一样使裂隙扩大。同时爆轰气体在裂隙端部引起应力集中,导致径向裂隙继续向前延伸
聚能效应:利用爆轰产物运动方向与装药表面垂直或大题垂直的规律,做成特殊形状的装药,就能使爆轰产物聚集起来,提高能流密度,增强爆炸作用的现象。
装药最小抵抗线:药包中心距自由面的最小距离 临界抵抗线Wc :对于一定量的装药来说,若最小抵抗线超过某一临界值(即临界抵抗线)时,可认为药包处在无限岩石介质体中药包爆后,自由面上不会出现爆破迹象。
硐室爆破:指在专门的硐室或巷道内装药的一种爆破方法。硐室爆破由于一次爆破的用药量和爆落方量较大,通常称为“大爆破”。 露天深孔台阶爆破:一般将直径大于50mm,深度超过5m,工作面成台阶状推进的钻孔爆破称为露天深孔台阶爆破。 底盘抵抗线:指炮孔中心至台阶坡底线的水平距离。 超深:钻孔超过台阶底板的深度。
垂直钻孔和倾斜钻孔的优缺点比较:倾斜钻孔优于垂直钻孔,有以下原因:1、沿炮孔全长的抵抗线分布比较均匀,破碎效果较好,不易残留根底;2、钻孔角度可调,容易保持所需的台阶坡面角,爆后的台阶坡面比较平整;3、爆堆形态较好。 垂直钻孔的的钻孔和装药简单易行。
预裂爆破:指首先起爆布置在开挖轮廓线上的炮孔,形成一条贯穿裂缝,然后再按普通爆破顺序起爆主炮孔的爆破技术。这种首先起爆的炮孔称为预裂孔,爆出的裂缝称为预裂缝。 微差爆破:又称毫秒延期爆破,是指将炮孔分组以毫秒级的时间间隔顺序起爆的爆破方法。
自由面对爆破效果的影响:自由面的大小和数目对爆破效果有明显的影响,若自由面太多,则爆破夹制作用小,爆破条件好,单位炸药消耗量也可以减少;自由面与炮孔的先对位置也会对爆破产生影响,炮孔中的装药在自由面的投影面积越大,越有利于爆破应力波产生反射拉伸破坏作用。 装药不耦合系数:炮孔直径与装药直径之比。 炮眼利用率:工作面一次爆破的循环进度与炮眼平均深度的比值。 炮眼密集系数:炮眼间距和该排(圈)炮眼装药最小抵抗线的比值。
单位炸药消耗量(炸药单耗):爆破一立方米原岩所消耗的炸药量称为单位炸药消耗量(或称炸药单耗),通常以q表示,单位:kg/m3
掘进爆破:指隧道、巷道、斜井,竖井和硐库等地下工程的一种爆破方法。其特点是:只有一个自由面,即掘进工作面,夹制作用大,单位炸药消耗量多;需要进行掏槽爆破,以便形成补充自由面,从而改善爆破效果;施工场地相对狭小,影响循环进尺、炮孔利用率和施工效率。
巷道掘进工作面炮眼种类、作用及布置要求:隧道(或巷道)开挖爆破的炮眼类型按其所在位置、爆破作用、布置方式和有关参数的不同可分为掏槽眼、崩落眼眼和周边眼。掏槽眼:针对隧道开挖爆破只有一个临空面的特点,为提高爆破效果,宜先在开挖断面的适当位置(一般在中央偏下部)布置几个装药量较多的炮眼。其作用是先在开挖面上炸出一个槽腔,为后续炮眼的爆破创造新的临空面。崩落眼:位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼。其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔,为周边眼爆破创造临空面。崩落眼又是爆破岩石的主要炮眼。周边眼:沿隧道周边布置的炮眼称为周边眼。其作用是控制爆破后隧道断面形状、大小和轮廓。按其所在位置的不同,又可分为帮眼、顶眼和底眼。 装药结构:连续装药——炸药在炮眼内连续装填,没有间隔。间隔装药——炸药在炮眼内分段装填,之间用炮泥、沙子、木垫、水或空气等介质隔开。耦合装药——装药直径与炮眼直径相同。不耦合装药——装药直径小于炮眼直径,用不耦合系数表示不耦合程度(炮眼直径与装药直径的比值)。多用空气不耦合或水不耦合装药。光面爆破常用。正向装药——起爆药包在眼口,爆轰向眼底传播。反向装药——起爆药包在眼底,爆轰向眼口传播。
空气间隔装药作用机理:间隔中的空气起到缓冲作用,使作用在炮眼壁上的冲击压力峰值降低。从而减少对周边围岩的冲击压缩作用,对周边眼光面爆破非常有利。
掏槽爆破:选择合理的掏槽方法和布置掏槽炮孔,进行爆破。其特点是施工场地相对狭小,影响循环进尺、炮孔利用率和施工效率。
光面爆破:在主炮孔起爆后,再起爆光面孔,爆落光面层,使开挖面保持整体光滑,围岩不受明显破坏的控制爆破技术。特点是:孔距小,减弱装药,爆破后形成平整的爆裂面。
直眼掏槽与倾斜掏槽相比:优点:1)眼深不受巷道断面限制,可进行较深炮眼的爆破。2)掏槽体积里外大小较一致,因而相邻炮眼的最小抵抗线里外也较一致,使爆落的矿岩块度均匀,不会抛掷太远,爆堆集中在工作面附近,有利于装岩。3)炮眼垂直工作面,利于多台凿岩机平行作业。 缺点:1)掏槽眼数较多,掏槽体积小,装药眼和空眼的间距不能太大且需相互平行。2)钻眼误差对掏槽效果影响较大,要求要有较高的钻眼技术。
隧道掘进起爆顺序:依次为掏槽孔、辅助孔、周边孔。
为了获得良好光面爆破效果,可采取以下技术措施: 1)使用低爆速、低猛度、低密度、传爆好、爆炸威力大的炸药。 2)采用不偶合装药结构。光面爆破的不偶合系数最好大于2,但药卷直径不应
小于该炸药的临界直径,以保证稳定传爆。3)严格掌握与周边眼相邻的内圈炮眼的爆破效果,为周边眼爆破创造临空面。周边眼应尽量做到同时起爆。4)严格控制装药集中度。为克服眼底岩石的夹制作用,通常在眼底需加强装药。
拆除爆破的基本原理:拆除爆破是利少量的炸药把需要拆除的建筑物或构筑物按所要求的破碎度进行爆破,使其塌落解体或破碎,同时由于进行这种爆破作业的环境约束,要严格控制爆破可能产生的有害效应,如振动、飞石、粉尘、噪声的影响等,保护周围建筑物和设备的安全。拆除爆破设计内容:拆除爆破的技术内容可概括为:根据工程要求和爆破点周围的环境条件,考虑建(构)筑物的结构特点,确定拆除爆破的总体方案,通过设正确计、精心施工、采取有效的防护措施,严格控制炸药爆炸作用范围,建(构)筑物的倒塌运动过程和介质的破碎程度,达到预期的爆破效果,同时要将爆破的影响范围和危害作用控制在允许的限度内。
拆除爆破安全控制的主要内容:根据要保护对象允许的地面质点振动速度,确定最大一段的起爆药量及一次爆破的总药量;预计拆除物塌落触地振动和飞溅物对周围环境的影响以及要采取的减振、防振措施;对烟囱水塔类建(构)筑物爆破后可能产生的后座及残体滚落、前冲所应采取的防护措施;对可能产生的爆破飞石距离估算以及采取的防飞石措施;防爆炸空气冲击波的措施;具体的爆破体表面覆盖设计(覆盖材料、覆盖方式和覆盖厚度等);防护屏障的设置;减少和防治爆破粉尘的措施;降低爆破噪音的措施;安全警戒范围和警戒点的设置(做出安全警戒范围示意图,并标明警戒点位置)等。
高耸构筑物的爆破:爆破的倒塌可选择定向倒塌、折叠式倒塌和原地坍塌。定向倒塌是指在烟囱的底部的设计倾倒方向上炸出一个缺口,使其在自重力矩的作用下沿预定方向倾倒。爆破缺口的长度L会直接影响倒塌的方向和距离,常取L=(1/2~2/3) ? D。爆破缺口高度H过高影响支撑部分的稳定性,加大了钻孔工作量,一般取H??1.5~3.0??)。定向窗有利于爆破倾倒的对称。
水压爆破:在容器状构筑物中注满水,将药包悬挂于水中适当位置,起爆后,利用水的不可压缩性传递炸药的爆炸能量,将爆炸压力传到构筑物壁面,使其均匀受力破坏,实现拆除的爆破称为水压拆除爆破。
飞石产生的原因:爆破飞石的形成是一个复杂的过程,造成飞石的原因很多。主要有以下几个方面:1 )爆破能量过剩。2 )软弱面影响。3 )爆破参数设计不当。4)延迟起爆时间不合理。
5)起爆顺序不合理。6)堵塞长度不够。 7)施工不当。8)覆盖防护质量不合格
防止飞石的措施:1)搞清被爆体的性质和结构2)优选爆破参数3)慎重选择炮孔位置4) 提高堵塞质量5 )采用适宜炸药和装药结构6)设计合理的起爆顺序和最佳的延迟起爆时间7)严格施工
8) 加强防护9)设置遮挡结构
预防拒爆的主要措施:1)优选爆破材料。特别是应使用合格的雷管和装药,禁止混用三不同雷管过期失效变质的雷管和炸药。 2)正确选用起爆电源或发炮器,进行起爆能力核算。 3)进行爆破网路准爆电流的计算,注重电爆网路的连接质量。 4)连线后进行爆破网路检查,发现问题及时处理。5)注意装药施工,避免直径过小、密度过大和防止出现间隙效应等。
拒爆处理方法:浅孔爆破的盲炮处理:1)经检查确认起爆网路完好时,可重新起爆。2)可打平行孔装药爆破,带出盲炮,平行孔距盲炮不应小于0.3m。3)可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具,轻轻地将炮孔内填塞物掏出,用药包诱爆4) 可在安全地点外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药,但应注意回收雷管。 5)对于非抗水硝铵炸药的盲炮,可将填塞物掏出,再向孔内注水,使其失效,但应回收雷管。深孔爆破的盲炮处理:1)爆破网路未受破坏,且最小抵抗线无变化者,可重新联线起爆;最小抵抗线有变化者,应验算安全距离,并加大警戒范围后,再联线起爆。2)可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。3)所用炸药为非抗水硝铵类炸药,且孔壁完好时,可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效,然后做进一步处理。 降低爆破震动的措施:1、采用低威力、低爆速炸药及不耦合装药;2、采用微差爆破;3、采用预裂爆破或开挖减振沟槽;4、限制一次爆破的最大用药量;5、创造良好的自由面条件,减少爆破夹制作用,利于降低爆破震动作用;6、爆破震动监测。
五.计算题(每题10分,计20分)
1.一埋置深度为4米的药包,爆破后得到直径是10米的爆破漏斗。求(1)、爆破作用指数,指出
3属何种类型的爆破,如果炸药单耗为1.5Kg/m,爆破药量为多少?(2)、如果漏斗直径不变,要求
实现减弱抛掷爆破,其深度如何调整?
解:(1)已知r=10/2=5米,W=4米
所以爆破作用指数n=r/W=5/4=1.25
因为n=1.25> 1,故为加强抛掷爆破
3333药量Q=q(0.4+0.6n)W=1.5×(0.4+0.6×1.25)×4=150.9(公斤)
(2)要实现减弱抛掷爆破,爆破作用指数n必须满足:
r5?1 即0.75??1 解得:5米〈W?6.67米 WW
故在漏斗直径不变的情况下,要实现减弱抛掷爆破药包埋深应满足5米?W?6.67米。 0.75?n?1 即0.75?
2. 某露天矿,台阶高度为12米,台阶坡面角70o,使用2岩石硝铵炸药,炸药单耗为0.40公斤/33米,密度为1克/厘米,求台阶深孔爆破参数。
解:(1)孔径采用牙轮钻凿岩,孔径为:D=250毫米
(2)底盘抵抗线W底 :W底=d#7.85??。式中D=250毫米=2.5分米,mq
?为装药密度??1公斤/分米3;?为装药系数,取??0.5;m为密集系数,m?0.8~1.4,取m?1.2;q?0.40公斤/米3。
?W底?2.57.85?1?0.5?7米1.2?0.40
W底必须满足安全作业条件即:W底?Hctg???
式中,??2.5~3,取??2.5,则W底?Hctg70o?2.5?6.86米
可见,能满足安全操作条件,故取W底?7米。
(3)超深h:
H=(0.15~0.35)W底=(0.15~0.35)×7=1.05~2.45米,取h=2米
(4)炮孔深度L:L=H+h=12+2=14米
(5)孔距a:a=mw=(0.8~1.4)= 5.6~9.8米,取a=8米
排距b: b= W底=7米
(6)炮孔堵塞长度l: l?(12~32)D?(12~32)0.25?3~8米
__________________ 取l=7米
(7)装药长度系数??7?0.5 14
(8)每孔装药量Q: Q=qahw底=0.40×8×12×7=269公斤,取Q=270公斤
(9)每米装药量为:270/14=19.3公斤/米
(10)第一排炮孔以后各深孔的装药量
Q??(1.1~1.3)Q
采用微差爆破,Q??1.1Q?270?1.1?297
取Q??300公斤
范文四:煤矿一通三防及爆破专业检查内容
义煤集团洛阳公司矿井安全检查内容
(一通三防及爆破)
1、矿井“一通三防”机构齐全,专业技术人员配备满足需要,管理制度完善,执行到位。
2、矿井通风系统科学合理,风量满足生产需要;不存在无风、微风、循环风以及不合理的串联通风等现象;无瓦斯超限作业。
3、矿井瓦斯管理制度完善,具有可靠的瓦斯监测监控系统;高瓦斯矿井必须有专用回风井;高瓦斯矿井高沼区域的采掘工作面,“三专两闭锁”装备齐全,灵敏可靠。
4、矿井建立完善的防尘供水系统,水量水压满足安全生产需要。井下所有运煤转载点必须有完善的喷雾装置,主要进、回风巷及采掘工作面两巷安装防尘净化水幕,灵敏可靠,使用正常。矿井按要求设隔爆设施,安装的地点、数量、水量符合《煤矿安全规程》规定。矿井制定有矿井防尘措施,无煤尘堆积现象。
5、矿井防灭火系统健全,管理规范,制度健全;开采容易自燃煤层的矿井建立防灭火注浆系统,注浆管路安装地点和注浆能力满足安全生产需要。开采自燃煤层的矿井,必须制定有防治自燃发火措施,采掘工作面作业规程必须有防治自燃发火的专项措施。
6、高瓦斯必须建立完善可靠的瓦斯抽放系统,坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯综合治理方针,构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理工作体系
7、矿井压风系统健全。建立地面压风机房,配备足够容量的空气压缩机,压风管路覆盖范围符合规定。
8、矿井爆破器材及火工品使用、管理制度齐全,贮存、运输、发放、使用符合《煤矿安全规程》规定;爆破作业必须使用“电爆网络全电阻导通表”。
9、井下爆破作业必须严格遵守作业规程,坚持“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度。
10、“瓦斯超限作业”重大事故隐患:
(1)瓦斯检查存在漏检、假检的;
(2)井下瓦斯超限后不采取措施继续作业的。
11、“高瓦斯矿井未建立瓦斯抽采系统和监控系统,或者不能正常运行”重大事故隐患:
(1)按照《煤矿安全规程》规定应当建立而未建立瓦斯抽采系统的;
(2)未按规定安设、调校甲烷传感器,人为造成甲烷传感器失效的,瓦斯超限后不能断电或者断电范围不符合规定的;
(3)安全监控系统出现故障没有及时采取措施予以恢复的,或者对系统记录的瓦斯超限数据进行修改、删除、屏蔽的。
12、“通风系统不完善、不可靠”重大事故隐患:
(1)矿井总风量不足的;
(2)没有备用主要通风机或者两台主要通风机工作能力不匹配的;
(3)违反规定串联通风的;
(4)没有按设计形成通风系统的,或者生产水平和采区未实现分区通风的;
(5)高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井的任一采区,开采容易自燃煤层、低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区,未设置专用回风巷的,或者突出煤层工作面没有独立的回风系统的;
(6)采掘工作面等主要用风地点风量不足的;
(7)采区进(回)风巷未贯穿整个采区,或者虽贯穿整个采区但一段进风、一段回风的;
(8)煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面未装备甲烷电、风电闭锁装置或者不能正常使用的;
(9)高瓦斯、煤与瓦斯突出建设矿井局部通风不能实现双风机、双电源且自动切换的;
(10)高瓦斯、煤与瓦斯突出建设矿井进入二期工程前,其他建设矿井进入三期工程前,没有形成地面主要通风机供风的全风压通风系统的。
13、“自然发火严重,未采取有效措施”重大事故隐患:
(1)开采容易自燃和自燃的煤层时,未编制防止自然发火设计或者未按设计组织生产建设的;
(2)高瓦斯矿井采用放顶煤采煤法不能有效防治煤层自然发火的;
(3)有自然发火征兆没有采取相应的安全防范措施并继续生产建设的。
14、“使用明令禁止使用或者淘汰的设备、工艺”重大事故隐患:
(1)未按矿井瓦斯等级选用相应的煤矿许用炸药和雷管、未使用专用发爆器的,或者裸露放炮的;
范文五:隧道爆破施工方案编制目录及主要内容
隧道爆破方案编制参考格式及要求
***隧道爆破方案
1 编制说明
编制依据、适用范围、编制原则等,只写与该方案有关的内容。
2 工程概况
工程概况、主要工程、主要工程数量(爆破方量)、工程重难点、周边建构筑及地下管线、需要保护的构筑物和管线(爆破振动速度控制要求)等,对需要保护物应绘制平面图标注与爆破作业区之间的距离。
3 水文地质
地形地貌、地层岩性、地震动参数、水文地质特征、不良地质及特殊地质,对爆破影响比较的地质情况写详细。
4 钻爆设计
采用什么爆破器材和爆破方法,爆破参数计算公式(周边眼、辅助眼、掏槽眼、装药量、堵塞长度等通过计算公式确定),不同围岩钻爆设计(爆破设计图、段位、起爆、网路连接方式、单孔装药量、装药量等,根据各级围岩的循环进尺计算),宜采用光面爆破,总的爆破器材数量表。
5 爆破施工
施工准备,爆破施工工艺,炮眼布置、钻爆作业、测量定位、钻孔、装药、堵塞、起爆网路连接及检查、瞎炮处理、钻爆作业控制要点、超欠挖控制措施等。 6 爆破施工安全技术措施
爆破对需要保护建(构)筑物的振动影响计算(根据距离和保护物的爆破振速控制要求计算确定),装药、起爆、爆炸物品运输和存储的安全措施、瓦斯隧洞钻爆作业安全措施(瓦斯检测、门禁系统、炸药要求、起爆要求等),炸药库安全管理措施。
7 应急预案
事故应急救援组织机构及相应职责、应急物资储备和管理、应急预案、演练等。