有关爆破在石方开挖中作用的探讨
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摘要:爆破技术在工程石方开挖中得到广泛应用,文章介绍了在爆破作业中的施工组织、爆破技术参数择、飞散范围控制等。
关键词:爆破技术;工程石方开挖;应用
一、爆破施工方案
本工程施工环境复杂、工期紧、要求高,并且爆破要与装运平行作业,据此,决定采用以炮孔法爆破为主并与机械相结合的综合施工方法进行。在爆破方案实施前进行了两次必要的爆破试验,根据试验爆破效果及时调整炸药单耗,最后确定出安全合理的装药量,在二次爆破试验完成后,及时进行了技术总结工作,最后根据现场实际情况确定了可操作性的具体爆破方法如下:钻爆深度在2m以上的用90型潜孔钻钻眼爆破,钻爆深度在0.5m~2m的用40孔径18型风钻钻眼爆破,钻爆深度在0m~0.5m用机械方法作业。小孔径钻眼爆破适当扩孔,一段装药进行控制爆破;大孔径钻眼爆破可直接进行一段装药爆破,达到松散或预裂的要求,然后配合捣锤机械进行进一步的破碎,直至达到快速清渣要求。
二、确定爆破参数的确定
●钻孔
该工程属台阶爆破,根据爆破理论和实践,台阶爆破的炮孔排列分为单排孔和多排孔2种,单排孔多用于一次爆破量较小的爆破。多排孔排列又可分为平行排列和交错排列。依据本次爆破的实际情况,由于台阶宽度不大于2.5m,故采用单排孔爆破。
(1)炮孔孔径40mm。①炮孔深度L和超深h:L=H+h(m);h=(0.1-0.15)H(m)。②炮孔间距。a=(1.0-2.0)W1或a=(0.5-1.0)L。③底盘抵抗线。W1=(0.4~1.0)H。
(2)炮孔孔径90mm。①炮孔深度L和超深h。垂直孔L=H+h(m);倾斜孔L=H/sinа+h(m);h=0.5(m)。②炮孔间距。a=mW1;炮孔密集系数m=3-4。③底盘抵抗线。W1≤H ctgа+B。
●装药量
(1)炮孔孔径40mm。根据不同的深度适时调整药量,同时必要时要进行扩孔,以便满足装药要求,但单耗应控制在0.4~0.5kg/m3。扩孔时分2次进行,第1次扩孔药量为总扩孔药量的1/3,第2次扩孔药量为总扩孔药量的2/3。总扩爆药量按式(1)计算:
qK= K0q (1)
其中,qK为总扩爆药量;K0为扩爆系数,0.1~1.0, q为预计装入药壶的装药量。
(2)炮孔孔径90mm。根据不同的深度适时调整药量,但单耗应控制在0.3~0.4kg/t,不需要扩孔而直接装药爆破。不论是浅孔爆破还是深孔爆破,在爆破前都应该进行不少于2次的试验爆破,根据试验爆破效果及时调整炸药单耗,最后确定出安全合理的装药量。
●爆破器材性能
(1)乳化炸药。①直径:32mm;爆速:4000~5200m/s;抗水性能:96h以上。②安全性能:机械感度低,爆轰感度高。
(2)非电毫秒雷管。①1D顺发。②5D延期时间125ms。
(3)非电导爆管起爆网路。孔内采用1Dms延期导爆管雷管,孔外采用5Dms延期导爆管雷管。
三、安全
●一次齐爆药量计算
根据GB6722-2003,对一般房屋,爆破震动速度V≤5cm/s,爆破拆除一次齐爆药量按式(1)控制:
Q = R3(V/K)3/a=78kg (2)
其中,K系数为200;a衰减指数为1.5;R取爆破地点至生活小区距离50m。
●飞散物控制
本次爆破是松动爆破,基本没有飞散物形成,为预防万一,应严格控制。飞散物形成的主要方向是最小抵抗线方向,由于爆破地点东侧较开阔,所以起爆顺序由东向西进行,将最小抵抗线方向放在东侧,即便有个别飞散物,也是面向东侧,这样确保西侧房屋没有碎石产生。同时应对东侧飞散按式(3)控制:
RF=20KF•n2•w (3)
其中,RF为个别飞石的安全距离,m;KF为安全系数,一般取1.0-1.5。n最大一个装药的爆破作用指数0.35。w最大一个装药的最小抵抗线,m。通过式(3)计算可得飞散物距离为1.1m。
●施工安全措施
严格按设计要求施工,作业人员持证上岗,所有人员严禁私藏爆破器材。爆破前,对参加爆破人员进行安全技术交底。现场严禁烟火,不允许工作人员吸烟或带入发火工具。装药工具采用木棒,爆破前,以公告形式通知生活小区居民。施工过程中,始终要有1名安全员和1名技术员在现场,严格履行爆破器材登记制度,严禁非作业人员进入现场。加强施工过程管理,消除一切安全隐患。炸药从炸药库到施工现场采用专用车辆运输,专人押运。警戒员确保作好警戒工作,确保爆破期间无人进入警戒范围。
四、施工组织
项目部配备专业管理技术人员,包括指挥组、技术组、爆破组、风钻组、潜孔钻组。使管理层与作业层相结合开展工作、分工协作,从而在组织上保障了爆破作业的顺利开展。同时,项目部按要求配备精良的设备,包括风钻、空压机、破碎锤、潜孔钻等,使设备在爆破作业中发挥重要作用,提高生产效率。
五、结语
在爆破施工中,只要在过程中有效地落实组织措施和技术措施,严格按照有关规程规范操作,就能保障工程爆破区域安全和工程爆破质量,同时提高生产效率。推广和应用工作还要结合实际、因地制宜地开展,并采取宣传、引导、服务,以及有力的相关措施。使爆破技术推广应用真正体现出其安全效益、社会效益和经济效益的优越性。
参考文献
[1]GB6722-2003,爆破安全规程[S].
[2]GB13533-92,拆除爆破安全规程[S].
[3]张宏升.工程爆破技术[M].北京:煤炭工业出版社,2006.
[4]郑炳旭.城镇石方爆破[M].北京:冶金工业出版社,2004.
[5]WJ9049-2005,民用爆破器材企业安全管理规程[S].
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