工程爆破的基本方法十篇

发布时间:2024-04-29 04:38:42

工程爆破的基本方法篇1

【关键词】保护层;水工建筑物;岩石基础

为了适应水工建筑物岩石基础开挖工程施工的需要,我国水利部门颁发了各种相关规章和制度来对施工进行规范和控制。做好水工建筑物岩石基础保护层的开挖工作,是确保水利工程施工质量的有效方法。在施工的过程中需要按照相关规范要求,对接近建筑基面的位置应当预留相应的保护层,避免受到开挖方式的影响而出现恶化问题。在水工建筑物基层开挖施工中,传统的施工方法存在着开挖速度慢、人工劳动量大、施工成本高等多种弊端。随着现阶段我国大型水电站建设数量的与日俱增,施工工程量和施工强度都有了大规模的提高,与传统的水工工程相比已是不可同日而语。传统的基层开挖措施逐步无法满足施工需求,不少工程施工单位不断采用各种新的施工措施和方法来解决基层开挖方式。通过过去多年的工作实践发现,爆破开挖的应用在水工建筑工程中有着巨大的优势,同时也取得量较好的效果和积累了宝贵经验。

1、水工建筑物基础保护层开挖概述

水工建筑物基础保护层开挖方法直接影响到水电工程的质量、进度和效益。开挖不当将降低基岩的承载能力、增大基础的透水性、恶化基岩的天然结构和地质构造,这对于水工建筑物,特别是挡水建筑物是不能允许的,同时将会增加采取补救处理措施所发生的费用,延长建筑物施工直线工期。因此采用先进、快速、可靠的施工方法进行建筑物基础开挖具有非常重要的意义。为了节省施工成本、加快施工进度,目前在水利工程施工生产中逐步试验并推广的保护层开挖方法有水平预裂法,柔性垫层法等。对于垂直孔水平聚能药包爆破用于生产试验仅在少数工程中进行过。该方法仅在原理上进行了较粗略的定性分析,未形成较为系统的理论,该文在分析总结以往这些工程爆破试验资料的基础上,运用断裂力学、爆破动力学理论及有限元分析方法,对这种爆破方法进行了系统、详细的分析及论述,从理论上证明此种爆破方法可以有效地切割基岩面,降低基岩内部的爆破应力值,起到保护下部基岩不受爆破振动影响的作用,并根据其爆破机理分析了爆破的主要影响因素,对实施爆破时的相关参数提出了合理的优化措施。

2、主要施工措施和方法

在施工之前,建设或设计、勘察单位必须要提前向有关的施工单位和部门提交相关的施工文献和设计图纸,并且经过有关部门进行审核和批准之后,向施工单位提交明确的施工要点和施工流程,确保工程的施工工艺能够满足设计要求。

2.1施工准备工作

在保护层开挖施工之前,首先要确定保护层的厚度,一般在应用的过程中能够应当通过爆破试验来确定,也就是在施工的过程中需要根据地质情况来确定工程的施工要求或者施工方法。在施工工艺明确之后再通过钻孔压水、声波和地震的方法来检查保留在岩层中的爆破要求,同时对岩层中存在的相关隐患和缺陷进行严密控制。

2.2开挖

2.2.1开挖前,施工单位必须提出开挖施工计划和技术措施。

2.2.2开挖应自上而下进行。某些部位如需上、下同时开挖,应采取有效安全技术措施,并经主管部门同意。未经安全技术论证和主管部门批准,严禁采用自下而上的开挖方式。

2.2.3设计边坡轮廓面开挖,应采用预裂爆破或光面爆破方法。

高度较大的永久和半永久边坡,应分台阶开挖。

2.2.4基础岩石开挖,应主要采用分层的梯段爆破方法。

2.2.5紧邻水平建基面,应采用预留岩体保护层并对其进行分层爆破的开挖方法,若采用其他开挖方法,必须通过试验证明可行,并经主管部门批准。

2.3排水

2.3.1基坑开挖施工中,应及时排出工作场地的积水。基坑中来水量很大时,应采取有效办法减少来水量。

2.3.2基坑排水应减少污水对河流的污染。

2.4出渣运输

2.4.1出渣运输应按设计要求进行。

2.4.2堆(弃)渣应符合下述要求:(1)场地应有足够的容量,施工过程中不宜变动。除通过论证合理或对堆(弃)渣需要利用者外,应避免二次挖运。(2)宜不占或少占耕地,有条件时应结合堆(弃)渣造地。(3)不得占用其他施工场地和防碍其他工程施工。(4)不得堵塞河道。

2.4.3出渣运输和堆(弃)渣不得污染环境。

3、钻孔爆破

3.1一般规定

3.1.1钻孔施工不宜采用直径大于150mm的钻头造孔。钻孔孔径按造孔的钻头直径可分为:(1)大孔径110mm

3.1.2紧邻设计建筑基面、设计边坡、建筑物或防护目标,不应采用大孔径爆破方法。

3.1.3在有水或潮湿条件下进行爆破,应采用抗水爆破材料,若使用不抗水或易受潮的爆破材料,必须采取防水或防潮措施。

3.1.4规范所述炸药用量,硝铵炸药为准,若使用其他品种的炸药,其用量应进行换算。

3.1.5爆破作业的安全,必须遵守现行《爆破安全规程》的规定。

3.2爆破试验和爆破监测

3.2.1钻孔爆破施工前或施工中,应按有关要求进行爆破试验。爆破试验宜成立由有关人员组成的试验组。

3.2.2爆破试验应选择下述内容进行:(1)爆破材料性能试验;(2)爆破参数试验;(3)爆破破坏范围试验;(4)爆破地震效应试验。

3.2.3爆破破坏范围试验的观测方法:(1)在表面应采用宏观调查和地质描述方法;(2)在隐蔽部位应采用弹性波纵波波速观测方法。

3.2.4爆破地震效应试验,应采用质点振动速度观测方法。

质点振动速度传播规律,可采用附录B的经验公式进行统计分析确定。

3.2.5重要的和有特殊要求的爆破试验,应按有关要求增加其他观测方法。

3.2.6钻孔爆破施工中,对建筑物或防护目标的安全有要求时,应进行爆破监测。

3.2.7对爆破空气冲击波(或噪音)、水中冲击波(或动水压力)和飞石等效应有防护要求时,应编入爆破试验或爆破监测大纲(计划),并予实施。

3.3爆破设计与施工

3.3.1钻孔爆破施工前,施工单位应进行爆破设计,并报主管部门;重要的爆破设计,应经主管部门批准。

钻孔爆破施工,应按爆破设计要求进行。

3.3.2钻孔质量应符合下述要求:

(1)钻孔孔位应根据爆破设计确定;(2)钻孔开孔位置与爆破设计孔位的偏差,不宜大于钻头直径的尺寸,实际孔位应有记录;(3)钻孔角度和孔深,应符合爆破设计的规定;(4)已造好的钻孔,孔内岩粉应予清除,孔口必须盖严。钻孔经检查合格才可装药。

3.3.3炮孔的装药和堵塞,爆破网络的联结以及起爆,必须由爆破负责人统一指挥,由爆破员按爆破设计规定进行。

3.3.4爆破后,应及时调查爆破效果,并根据爆破效果和爆破监测结果,及时调整爆破参数。

工程爆破的基本方法篇2

关键词:高铁;路基;爆破;施工

中图分类号:o643文献标识码:a文章编号:

引言

为了满足高速铁路安全运行,高铁路基必须稳固安全。高铁施工线上有湖波、河流、山地等各种不利地形。深挖高填工程量大、传统施工速度慢、施工率低下,同桥梁隧道工程一样,往往成为决定工程进度的关键。因此推广采用新的爆破技术进行施工,以保证高铁建设中土石方工程的质量。

1.工程概况

合福高铁站前6标路基开挖土石方爆破工程位于宣城市旌德县旌阳镇境内,路基桩号为DK237+790~890。路基开挖段的区域面积约为:长*宽=100m*95m;最大挖深约为32m,区间挖深16~32m,平均约为23m,边坡为1:1.25。土石方总量约为:21.85万m3,其中需爆破的石方量约为16.5万m3。

待爆破区为高铁路基段和车站建设场平区连在一起,东侧大部为已平整好场地,爆破区边缘东偏北距约35m为一小平房;北偏东距约230m为高铁制梁厂,正南方为在开挖路基施工段;西侧为荒山坡谷,部分路基边坡已开挖就绪,自上而下每隔8m留一平台;北侧为路基护坡基桩开挖和建设工地。在爆破区域的上方有一条走向为wS~en方向的220kv高压输电线路,待爆破山包上方制高点处距离高压输电线的垂直高度还不足3.0m。

待爆破岩体主要为紫褐色~黑褐色的花岗斑岩,裂隙较为发育,强风化;灰白色~黄褐色花岗岩、伴有少量粉红色石英质细砂岩,岩石硬度约为ƒ=5~7,局部岩墙硬度可达ƒ=8~10。待爆破岩体受断裂构造切割严重,有的地方风化严重,有的地方风化相对弱化,但赋存基本稳定,挖掘机开挖触及部位岩体很容易会散碎为晶粒沙砾。岩层中不含水,但受地表降水的影响。工程地质和水文地质条件相对较为简单。

2.爆破方案选择

根据爆破区周围环境的实际情况和岩层赋存条件,结合目前工程进展的实际情况以及大型机械强挖及清渣的便利条件,决定采用中深孔分台阶减弱松动爆破法进行施工。即:自上而下分台阶爆破开挖,分台阶高度H=16m。在高压线覆盖范围内和东北侧距离平房较近的地方,采用中深孔控制爆破法进行施工。

本设计主要对台阶高度为16.0m的中深孔减弱松动爆破法的工艺技术及其参数进行设计。

3.爆破技术及参数设计

3.1钻孔直径D:

根据岩层的赋存条件和岩石风化严重的实际情况,确定选用KQD100型潜孔钻进行中深孔爆破,钻孔直径选择为:D=90mm。

3.2台阶高度H:

根据实际的挖深确定爆破的台阶高度,这里区间值为12~16m。计算依据16m。中深孔爆破的台阶要素详见:

3.3底盘抵抗线w1:

底盘抵抗线w1数值可按以下的几种方法或经验公式计算:即①按深孔钻机安全作业的要求来计算:则有:w1=B+H*ctgβ式中:B—为钻机安全距离,取1.5~2.0m;β—为台阶坡面角,这里为80º;则计算得:对于16m台阶:w1=B+H*ctgβ=1.5+16ctg80º=4.32m

3.4钻孔深度L和角度β:

一般情况下钻孔深度L等于台阶高度H加上超深h,即:L=H+h正常情况下,钻孔超深值h按如下方法计算,即:根据抵抗线计算超深:h=(0.15~0.35)w1根据台阶高度计算超深:h=(0.05~0.25)H超深值的大小与台阶高度、坡面角度、底盘抵抗线、岩石的坚固性系数以及采用的爆破方法有关。一般情况下,台阶高度越大,坡面角越小,底盘抵抗线越大,岩石越坚硬,则需要的超钻深度就越大。所以这里的超深值均采用0.25w1来计算,即:h=0.25w1=0.9m,这里参考h=0.1H取值,取h=1.0~1.5m;则钻孔深度的区间值为:L=17~17.5m,计算平均取值为L=17.0m。钻孔角度为:β=85°~90°。

3.5炮孔间距a和炮孔排距b:

根据公式:炮孔间距a=mw1式中:m—钻孔密集系数,一般取0.8~1.4,这里取1.1;则a=mw1=1.1*3.6=3.96m取a=4.0m炮孔排距b:根据公式:炮孔排距b=0.866a=3.46m这里本着分散装药和均匀装药的原则,这里取b=3.0m

3.6单位炸药消耗量q:

影响单位炸药消耗量的因素很多,主要有岩石的可爆性、炸药的种类、自由面条件、起爆方式和块度要求等。因而要选取正确的q值是比较困难的,实际应用中多数是根据岩石的硬度和工程类比的方法,初选一个比较接近的q值来进行试爆,再经过生产实践来进行调整和验证,直到合理为止。同样,对于底盘抵抗线数值的选取,可一并进行试爆和验证。参照经验数据和工程类比,并考虑岩石韧性大的实际条件,选取的单位炸药消耗量q值为:对于减弱松动爆破:q=0.36kg∕m3或q=0.13kg∕t

3.7单孔装药量Q:

根据装药量计算公式,即:第一排孔:Q1=q*a*w1*H第二排及以后各孔:Q2=q*a*b*H代入数据计算得:Q1=0.36*4.0*3.6*16=82.94kg∕孔考虑边坡岩石塌落量为(83%~85%):Q1=69.67kg∕孔Q2=0.36*4.0*3.0*16=69.12kg∕孔

3.8装药长度L1和堵塞长度L2:

(1)每m炮孔装药量qˊ:根据公式:qˊ=0.785ΔD2式中:Δ—为装药密度,kg∕dm3;使用乳化炸药,则Δ=1.15kg∕dm3,又表示为1150kg∕m3;

D—钻孔直径,这里为0.09m;则计算得:qˊ=7.31kg∕m考虑卷装炸药存在的间隙,则该数据应为:qˊ=6.06kg∕m

(2)装药长度L1:取0.65的装药系数,则L1=0.65L=11.05m对于装药炮孔,其实际的装药长度最大为:Q1∕qˊ=68.84∕6.06=11.5m则:堵塞长度为:L2=5.5m对于第二排及以后炮孔:Q2∕qˊ=69.12∕6.06=11.4m堵塞长度为:L2=5.6m合理的堵塞长度应该为0.66~1.4w1;根据工程类比和经验可知,这里的装药长度和堵塞长度设计基本上是合理的。

(3)堵塞材料:炮孔的堵塞材料为粘土、沙石粉或钻屑,但严禁堵塞物中混入或掺杂小石块(最大边长≥2cm)。

3.9起爆方法及其网路:

(1)起爆方法:由于待爆破区域紧邻高压输电线路,所以这里爆破严禁采用电爆网路。炮孔内采用非电导爆ms雷管微差起爆,使用雷管段数为1、3、5、6、7、8、9段;即:采用非电导爆ms雷管分区接力起爆网路,孔内、孔外共同延期。每个炮孔采用2发雷管,1个起爆具(或起爆药包)组网起爆。

(2)起爆规模:依据爆破点至东北侧平房的距离S而定,同时兼顾高压输电线的位置,当S≥60m时为普通的中深孔爆破,可适当加大起爆规模,同段可起爆2~3个炮孔;每次可同时起爆3~5排炮孔,炮孔数为24~30个/次,最大段装药量≤139.6kg。当爆破点处在35m≤S≤60m位置时,则必须严格限制起爆规模,同时采用孔内孔外共同延期的起爆网路,严格实现逐孔起爆,即采用中深孔控制爆破的方法进行施工。

(3)网路连接:松动爆破多采用“V”形起爆或对角起爆网路,使用雷管的总段数为:第一分区七个段别,以后各分区五个段别,确保单孔单响;网路连接方法:采用先簇联后串联的连接方法;或采用“四通连接元件”连网,“并—串联”起爆网路。

(4)网路激发:采用:“非电导爆管网路导爆管激发针发爆器”的纯非电起爆网路。

4.结语

高铁土石方爆破施工是一项技术含量高的综合性工作。必须提高认识,根据路段地形地质、施工机具及工程整体安排等条件进行合理设计和组织施工,对加快工程进度、保证工程质量和施工安全都具有重要的意义。因此,根据工程实践总结积累经验,推广新的爆破技术和施工方法是、高铁修建的一项重要任务。

参考文献:

[1]孙国富,冯马必,田墨林等.山区高等级公路石方爆破施工技术研究[J].北京工业大学学报,2001

工程爆破的基本方法篇3

关键词:水工建筑;岩石基础;开挖方法

一、水工建筑基面开挖的3种方法

手风钻水平预裂加水平主爆孔爆破法手风钻水平预裂加水平主爆孔爆破法是传统上使用较多的也是目前施工中采用较广的开挖方法,比分层开挖法效率高。施工时预留2m左右的厚保护层,钻孔设备为手风钻,距顶部1.2m处打1排水平主爆孔,在建基面上打1排水平预裂孔,然后冲孔、装药、联网、预裂爆破爆破。该方法具有孔径小、装药量少、对建基面扰动小等特点,残留炮孔痕迹保存率可达1m以上,不平整度可控制在15m以下。

二、施工工艺探讨

在施工之前,建设或设计、勘察单位必须要提前向有关的施工单位和部门提交相关的施工文献和设计图纸,并且经过有关部门进行审核和批准之后,再施工单位提交明确的施工要点和施工流程,在这个过程中必须要较低工作,确保工程的施工工艺能够满足设计要求。

2.1施工准备工作

在保护层开挖施工之前,首先要确定保护层的厚度,一般在应用的过程中能够应当通过爆破试验来确定,也就是在施工的过程中需要根据地质情况来确定工程的施工要求或者施工方法。在施工工艺明确之后再通过钻孔压水、声波和地震的方法来检查保留在岩层中的爆破要求,同时对岩层中存在的相关隐患和缺陷进行严密控制。

2.2开挖

2.2.1开挖前,施工单位必须提出开挖施工计划和技术措施。

2.2.2开挖应自上而下进行。

某些部位如需上、下同时开挖,应采取有效安全技术措施,并经主管部门同意。未经安全技术论证和主管部门批准,严禁采用自下而上的开挖方式。

2.2.3设计边坡轮廓面开挖,应采用预裂爆破或光面爆破方法。

高度较大的永久和半永久边坡,应分台阶开挖。

2.2.4基础岩石开挖,应主要采用分层的梯段爆破方法。

2.2.5紧邻水平建基面,应采用预留岩体保护层并对其进行分层爆破的开挖方法,若采用其他开挖方法,必须通过试验证明可行,并经主管部门批准。

2.3排水

2.3.1基坑开挖施工中,应及时排出工作场地的积水。基坑中来水量很大时,应采取有效办法减少来水量。

2.3.2基坑排水应减少污水对河流的污染。

2.4出渣运输

2.4.1出渣运输应按设计要求进行。

2.4.2堆(弃)渣应符合下述要求:(1)场地应有足够的容量,施工过程中不宜变动。除通过论证合理或对堆(弃)渣需要利用者外,应避免二次挖运。(2)宜不占或少占耕地,有条件时应结合堆(弃)渣造地。(3)不得占用其他施工场地和防碍其他工程施工。(4)不得堵塞河道。

2.4.3出渣运输和堆(弃)渣不得污染环境。

三、钻孔爆破

3.1一般规定

3.1.1钻孔施工不宜采用直径大于150mm的钻头造孔。

钻孔孔径按造孔的钻头直径(d)可分为:(1)大孔径110mm

3.1.2紧邻设计建筑基面、设计边坡、建筑物或防护目标,不应采用大孔径爆破方法。

3.1.3在有水或潮湿条件下进行爆破,应采用抗水爆破材料,若使用不抗水或易受潮的爆破材料,必须采取防水或防潮措施。在寒冷地区的冬季进行爆破,必须采用抗冻爆破材料。

3.1.4本规范所述炸药用量,以2号岩石硝铵炸药为准,若使用其他品种的炸药,其用量应进行换算。

3.1.5爆破作业的安全,必须遵守现行《爆破安全规程》的规定。

3.2爆破试验和爆破监测

3.2.1钻孔爆破施工前或施工中,应按有关要求进行爆破试验。爆破试验宜成立由有关人员组成的试验组。

3.2.2爆破试验应选择下述内容进行:(1)爆破材料性能试验;(2)爆破参数试验;(3)爆破破坏范围试验;(4)爆破地震效应试验。

3.2.3爆破破坏范围试验的观测方法:(1)在表面应采用宏观调查和地质描述方法;(2)在隐蔽部位应采用弹性波纵波波速观测方法。采用上述观测方法判断爆破破坏的标准。

3.2.4爆破地震效应试验,应采用质点振动速度观测方法。质点振动速度传播规律,可公式进行统计分析确定。

3.2.5重要的和有特殊要求的爆破试验,应按有关要求增加其他观测方法。

3.2.6钻孔爆破施工中,对建筑物或防护目标的安全有要求时,应进行爆破监测。

3.2.7对爆破空气冲击波(或噪音)水中冲击波(或动水压力)和飞石等效应有防护要求时,应编入爆破试验或爆破监测大纲(计划),并予实施。

3.2.8应做好爆破试验和爆破监测资料的记录、整理和分析,及时提出试验研究报告和监测报告。爆破试验和爆破监测成果,应具有科学性和先进性,并能指导爆破设计与施工。

3.3爆破设计与施工

3.3.1钻孔爆破施工前,施工单位应进行爆破设计,并报主管部门;重要的爆破设计,应经主管部门批准。钻孔爆破施工,应按爆破设计要求进行。

3.3.2钻孔质量应符合下述要求:(1)钻孔孔位应根据爆破设计确定;(2)钻孔开孔位置与爆破设计孔位的偏差,不宜大于钻头直径的尺寸,实际孔位应有记录;(3)钻孔角度和孔深,应符合爆破设计的规定;(4)已造好的钻孔,孔内岩粉应予清除,孔口必须盖严。钻孔经检查合格才可装药。

3.3.3炮孔的装药和堵塞,爆破网络的联结以及起爆,必须由爆破负责人统一指挥,由爆破员按爆破设计规定进行。

3.3.4爆破后,应及时调查爆破效果,并根据爆破效果和爆破监测结果,及时调整爆破参数。

工程爆破的基本方法篇4

abstract:Blastingisahigh-riskspecialoperations,involvingexplosivesandthepresentsituationthatblastingoperationsitesafetycontrolofisbasedontheblastingoperationpersonnelisalsowidespread.asaresult,it’sveryimportantwhethertheblastingoperationspersonnel’ssafetytechnologyabilitymatchesthelevelofprojects.thispaperapplieshierarchical-fuzzycomprehensiveevaluationmethodtoevaluatetheblastingoperationspersonnel’ssafetytechnologyability,andensuretheblaster’ssecurityleveloftechnicalcompetence.andonthisbasis,thepapercompiledtheanalysissoftwarecombinedwithcasestudy.throughpracticalapplication,thereisaremarkableeffect,whichprovidedtechnicalsupportforhierarchicalmanagement,andachievedthepurposeofimprovingblastingoperationsafetycontrolability.

关键词:爆破作业安全技术能力评价

中图分类号:tU714文献标识码:a

1.前言

工程爆破是涉及爆炸物品的一种高风险的特种作业,其特性在于必须对安全的严格管理,为此,我国有关部门制定了一系列有关工程爆破的法律法规、规程,如《民用爆炸物品管理条例》、《爆破安全规程》等法规及技术规范来严格控制爆破作业安全。随着工程爆破项目逐年增多,工程爆破作业人员的需求越来越大,对爆破安全管理要求也越来越高。为了强化管理,公安部门又出台《爆破作业单位资质条件和管理办法》(Ga990-2012)和《爆破作业项目管理要求》(Ga991-2012)对爆破作业企业和爆破工程技术人员及爆破工程项目实施了分级管理,但未涉及到爆破作业人员的分级管理。

爆破作业人员是爆破施工安全控制的根本。但目前我国爆破行业中爆破作业人员普遍存在年龄偏大、文化低、人员流动大队伍不稳定、综合素质不高等特点。而且整个爆破行业的作业人员长期未实行分级管理,急需解决。本文对爆破作业人员分级方法进行研究,通过定性与定量相结合的模糊数学的方法对爆破作业人员的安全技术能力进行综合评价,并对其进行等级划分,建立一套全面、科学、系统的分级分析方法,对提高爆破安全管控能力奠定基础,同时填补国内关于爆破分级方法研究的空白。

2.爆破作业人员管理现状分析

目前国内爆破从业人员包括爆破作业人员、爆破技术人员两类,爆破作业人员承担钻孔、敷设起爆网络、加工起爆药包、装药、填塞、警戒、信号、起爆、盲炮处理等操作工作,而爆破技术人员承担爆破方案设计、施工管理、安全评估、安全监理、事故预防、盲炮处理等技术及其管理工作。公安机关对爆破工程技术人员的资格实施高、中、初三级分级管理[1-7],而对爆破作业人员没有分级管理。

一般情况下对爆破作业人员的管理,都是通过地方公安机关考试合格、持证上岗的制度。普遍存在年龄偏大,文化程度不高,初中文化学历占80%以上,工作中大多依靠某种习惯进行操作,技术水平低,安全意识薄弱等现象。同时爆破作业人员队伍本身也希望通过安全技能水平分级使自身专业技术水平得到行业认可,能充分体现自己的价值。爆破企业也希望通过对爆破作业人员分级,使爆破作业人员队伍形成竞争,实施对爆破作业人员有效管理,提高安全保障和工作效率。

3.爆破安全能力分级管理模型构建

3.1爆破安全技术能力评价模型的构建

采用模糊层次分析法来构建爆破从业人员评价模型,第一步用层次分析法确定各指标的权重,得出权重系数表,包括:请考评专家两两比较进行赋值打分,构造判断矩阵,计算权重;第二步用模糊综合评价计算综合评价值,从而得到爆破作业人员综合能力的总体评价。

3.2建立爆破安全技术能力评价指标体系

爆破作业人员安全技术能力评价的过程是一个系统化的分析过程,由于人的思维具有复杂性、多变性,对于爆破作业人员安全技术能力评价存在许多模糊现象,因此结合多指标体系来定量分析十分必要的。在运用层次分析法的基础上,引入模糊数学理论,把反映爆破作业人员安全技术能力特性的主客观各大因素全面考察和分析,细分到比较容易量化的指标,大大减少了主观模糊概念带来的不准确。一般情况下,反映爆破作业人员综合能力的指标因素主要包括爆破作业人员基本情况、技术能力、安全能力、组织协调性四大方面。

基本情况的指标包括学历、年龄、工龄(或经历)、性格特点。这些因素基本上属于一个长期形成的比较稳定的特性,基本无法改变,但是可以努力去修正,通过这些指标可以定量的去评价个人。学历,爆破作业人员的综合能力与文化程度有一定的关系,文化程度的高低可以反映爆破作业人员的系统安全观念;年龄,对于爆破作业人员这个高风险的职业,年龄也是比较重要的能力评价指标,往往年龄较大的爆破作业人员,比较沉稳,处理现场问题比较老练;工龄,这是反映爆破作业人员综合能力比较重要的指标,工龄越长,综合能力相对更高,对现场操作更熟练;性格特点,反映爆破作业人员在现场的应变能力,遇到复杂问题时作出的决定。

技术能力的指标,这些因素直接反映爆破作业人员在现场的操作能力,包括爆破作业人员技术培训次数、是否专业、从事过的爆破类型、爆破知识、爆破作业人员岗位。这些因素往往是考察爆破作业人员实操能力,从理论与现场实际操作能力对爆破技术能力进行定量评价。

安全能力的指标,这些因素主要反映爆破作业人员安全行为及安全意识,包括从业期间是否发生过事故(含违纪、违规事件)、爆破安全培训次数、从业期间发生的盲炮次数。爆破作业人员的综合能力既包括技术能力,安全能力也是非常重要的,所以考察爆破作业人员安全能力是评价指标的非常重要因素之一。

组织协调性的指标,这些指标反映爆破作业人员现场自我控制的能力,也称“软实力”,主要包括工作积极性、责任心、纪律性、团队精神、现场协调性。这些指标表面上与爆破技术能力关系不大,但是在现场操作过程中,往往由于人的不安全因素发生事故的可能性较大,而人的不安全因素由于爆破作业人员技术能力出现的事故概率较小,往往是爆破作业人员本身安全意识疏忽、工作过程中纪律性不强、工作积极性不高等原因造成的,所以通过定量评价这些因素非常有必要,也是可行的。

综上所述,对于目前爆破作业人员现状,可以建立以下的指标体系,它包括4个一级指标:基本情况、技术能力、安全能力、组织协调性。进一步将这4个一级指标继续细分,基本情况划分为4个二级指标,技术能力划分为5个二级指标,安全能力划分为3个二级指标,组织协调性划分为5个二级指标。据此建立爆破作业人员综合能力评价指标体系,如图1所示。

目标层

方案层

图1爆破作业人员综合能力评价指标体系

3.3评价指标体系的设置

根据爆破作业人员的特性,影响爆破作业人员综合能力的因素,参考相关行业考评专家的意见,选择以下因素作为评价指标,建立层次结构模型,如表3.1所示。

表3.1爆破作业人员评价指标体系

表3.2各指标权重汇总表

3.4运用模糊数学对爆破作业人员进行综合评价

在确定各级指标权重后,结合实例来验证模糊层次综合评价模型,为了凸显爆破作业人

过模糊层次综合评价模型的计算,根据评价等级可判定爆破作业人员安全技术能力等级,按等级分配工作,能在事前有效的发现各种隐患,提高

项目安全风险管控能力。

3.5安全技术能力分级方法的实现

由于模糊层次综合评价法计算相对复杂,不利于分析方法的推广。因此,为了简化计算过程,提高效率,通过软件形式来实现整个爆破员综合能力的评价。

该软件是交互式软件,依据需求说明书采用CVi9.0作为开发工具,使软件具备需求说明书所规定的功能。整体而言,该软件首先依据用户输入的爆破员的各项得分,再利用矩阵乘法算出爆破员的最终得分同时给予相应提示、记录,使整个计算过程智能化,从而达到提高计算效率的。

主要功能是从“基本情况”,“技术能力”,“安全能力”,“组织协调能力”四个面板中得到爆破员的各级指标的得分,并通过“爆破员综合能力考察”面板中的计算按钮,计算出爆破员的等级以及最终得分,最后以对话框的形式提示计算人员。

同时该软件对每个爆破作业人员建立安全技能能力档案,建立数据库,通过定期或不定期的对项目爆破作业人员进行评定,按照爆破安全技术能力水平进行分级管理,调整人员分工,提高整个公司对项目的安全控制能力。

4结论

1、本文提出的评价模型——模糊层次分析法,较大幅度的削弱了人为评定主观因素的影响,比较科学、客观。

2、通过定期或不定期的对项目爆破作业人员进行评定,按照分级管理,调整人员分工,可明显提高项目本质安全控制能力。

3、该评价方法及其软件系统,可实现现场单独评价也可实现远距离的互联互通的评价。

4、爆破作业人员安全技术能力分级方法的研究,迫切需要建立全面数据库系统,目前还存在些不足,希望通过实践应用完善。

参考文献

[1]王守伟,许剑,杨君,等.工程爆破作业人员安全技术培训模式探讨[J],爆破,2011,28(2):116-118.

[2]黄永辉,栾龙发,张智宇.浅谈爆破作业人员的安全培训[J],培训与教育,2006,12:36-37.

[3]重庆市公安局.重庆市爆破员分级管理暂行办法[Z].2011.

[4]中华人民共和国公安部.爆破作业单位资质条件和管理办法[Z].2012.

[5]中华人民共和国公安部.爆破作业项目管理办法[Z].2012.

[6]张其中,李晓飞,庞奇志.浅谈爆破作业人员安全技术的培训与考核[J],爆破,1988,3:010.

工程爆破的基本方法篇5

爆破施工是隧道工程施工中较为基础和较为关键的一环,爆破施工的安全、到位,对整个隧道工程的施工安全和施工质量有着显著的影响。爆破施工的安全性、破碎程度、炸药用量是影响其造价的主要因素,其中又以火药的使用量对爆破施工造价的影响最为显著和直接,因而要控制好水压爆破施工造价就要注意以下方面因素。

1.破碎程度

结构物的破碎程度对施工造价具有一定的影响,结构物的材料、强度以及清理碎渣的方式是造成施工造价提高的主要因素。

2.安全因素

在爆破30~50iti周围的重要保护对象要降低药包的使用量,保证爆破后的裂片不会随意坠落,防止因安全因素造成施工造价的提高。

3.结构物特征

结构物的材质类型、结构形状特征和结构强度在爆破施工中如果缺乏对结构物的了解,一定程度上会加大爆破的难度,施工造价也就相应的提高了。

4.药包布设

在实际的施工操作中,为确保爆破效果,一般情况下会增加布设药包的地点。但是,过多的药包布设并不一定会提高结构物的破碎质量,因此,药包的布设要在爆破前充分计算。

5.用药量公式的选用

经验公式的选用也会影响到工程的整体造价。水压爆破的用药量要选用最合适的经验公式,这要求设计者一方面要具备丰富的技术经验,另一方面要求设计者充分考虑爆破的实际条件,尽量选择合理的用药量。由于水压爆破施工的用药量尚无公认的计算公式,目前常采用的计算公式也多为半理论型公式,因而应通过公式计算与爆破试验相结合的方式确定用药量。本工程施工中,首先通过经验公式Q=Kb·Ke·δ·B2。再通爆破试验确定了分层多药包的布设方法及确定了炸药的用药量,为节约用药量和提升施工效果奠定了良好的基础。

二、应用水压爆破技术所产生的经济效益分析

水压爆破技术的使用降低了爆破所使用的用药量,降低了工程某个环节的成本,节省了人力、物力,减少了工程的支出。同时,加快了工程的施工进度,提高了工程的施工效率,最大程度上提高了工程的经济效益。

1.减少用药量,节省单项开支

水压爆破技术的操作方法在挖槽、炮眼布置、炮眼数量、炮眼深度、起爆时间等方面的设计与常规爆破方法基本相同,而水压爆破施工中增加了对炸药、水泥袋、泡泥在炮眼中长度的设计。通过这一设计而提升炸药所发挥出的能量,从而使炸药的有效利用率大大增加,对围岩的破碎效果也更为理想。众所周知,炸药费用时隧道开挖过程中的主要成本之一,减少炸药用量对于节约隧道工程造价,提升隧道工程经济效益有着重要的意义。本工程通过公示计算、爆破试验相结合的方式确定了最佳用药量,且实现了较为理想的爆破效果,仅炸药费用一项就比常规爆破方式节省了约20%的费用,火药用量与定额比较节约了0.23~0.34kg/m3,费用与定额比较节约了58.01~86.89元/m。

2.加快施工进度,提升经济效益

隧道爆破中,围岩的破碎是炸药的包扎所产生的能量与爆炸气体膨胀的联合作用而造成的,由于水压爆破法大大提高了炸药爆破的能量,更有利于围岩的破碎,因而爆破效果有效改善,这样一来大大加快了施工进度。此外,由于本次施工中通过公式与爆破试验相结合的方式较为准确地确定了炸药用药量,且药包的布设也经过严格的设计,因而爆破施工安全性得以有效改善,在取得了良好的爆破效果的基础上,围岩裂片随意坠落的现象几乎没有发生,减少了因安全事故而造成的工期延误及经济损失。使工程在规定工期内高质量地完成,无论是对于施工单位还是对于工程业主,都带来了理想的经济效益。

三、总结

工程爆破的基本方法篇6

关键词:爆炸置换法下填法爆夯法

1、引言

洞头县北岙后二期围垦工程是目前省内第一个完整采用爆炸置换法处理软土地基的围垦工程,爆炸置换法爆填堤心石及软基处理,使堤心堆石体能落底达到面层的淤泥层底落底宽度及两侧基础宽度,厚度均达到设计断面要求。工程施工进度和质量和进度都达到设计要求,为今后在围垦工程进一步铸造“精品工程”的保证。

2、爆炸置换法的设计

“下填法”是对传统“端进法”在类似工程中易产生的不足和缺陷,在研究和试验的基础上提出并经数个工程实践成功的专有技术,其核心是将专制药包埋设于抛石体下面泥中。“下填法”与“端进法”比较,其优点是充分利用爆炸能量并能控制爆破作用方向,加大堆石体置换深度和推进距离,该方法在长江口治理小黄龙出石码头两条海堤工程、大连化学工业治污工程1500米海堤工程、大连北良国家粮油储备区护岸海堤工程、浙江温岭钓浜渔港防波堤等工程中得到成功的应用,已建成后的工程经受了超设计标准的台风考验,其效果和工程质量得到了充分的验证。针对本工程涂面以下断面的设计尺寸,采用“下填法”,使石体置换的深度和宽度能得到充分保证,同时克服传统“端进法”在处理堤身两侧坡脚处出现“死角”和置换不足,以及不易形成石体骨架的现象,从而确保置换效果和工程质量。

“爆炸置换法-下填法”的设计主要为抛填参数和爆破参数设计。

2.1、抛填参数设计

抛填参数主要有抛填顶标高、顶宽度、循环长度,以及超高抛填要求。根据类似工程实例和经验,考虑自然抛填坡比、自然抛填挤淤深度、爆后坡比及淤泥包等边界条件,经计算平衡后,确定本工程抛填参数如表1。

2.2、爆破参数主要有布药线的位置、长度及步距,单药包重量、药包间距和个数,药包埋置标高,一次起爆药量,以及装药结构。参照规范,结合成功的工程实例和积累的经验,经计算比较后,确定本工程爆破参数如表1。

抛填参数和爆破参数汇总表1

项目

断面1

断面2

断面3

堤头

堤侧

堤头

堤侧

堤头

堤侧

参数

顶标高m

6.5

6.5

6.5

6.5

6.5

6.5

顶宽度m

26(内11.5,外14.5)

26(内11.5,外14.5)

26(内11.5,外14.5)

26(内11.5,外14.5)

26(内11.5,外14.5)

26(内11.5,外14.5)

循环长度m

6~8

/

6~8

/

8

/

超高要求

>2.5

/

>2.5

/

>2.5

/

布药线位置m

B+(3~5)

a=(内19,外22)

B+(3~5)

a=(内19,外22)

B+5

a=(内19,外22)

布药线长度m

18

51

18

51

18

51

布药线步距m

6~8

/

6~8

/

8

/

单药包重量kg

50~70

70

50~70

60

50

60

药包间距m

3

3

3

3

3

3

药包个数(个)

7

18

7

18

7

18

药包埋置m

-5

-10

-5

-8

-5

-6

一次起爆药量kg

350~490

1260

350~490

1080

350

1080

注:a为距堤轴线的距离,B为抛填桩号。

3、爆炸置换法的施工

3.1施工程序及分段验收

3.1.1

本工程爆填堤心石的施工程序如下:

施工准备测量放样、设置抛填标志签发抛填、爆破作业通知单按抛填作业通知单抛填(勤量)按爆破作业通知单布药(保护好导爆索和起爆网络)爆前断面测量及石方统计安全起爆爆后断面测量签发下一炮抛填、爆破作业通知单,转入下一循环推进一定长度(100m)侧向补抛、爆破、爆前后测量转入下一段

3.1.2施工分段交验

为满足测向爆填和后工序的爆破作业在安全方面的需要,以及控制裸露段长度减少在施工期间的“风损”,爆填堤心石全断面施工完毕后,每推进50~100米作为一个验收段,及时进行自检,合格后报监理验收并转入后工序。其中试验段作为一个独立分段,按试验段有关规定执行。

3.1.3技术间歇与预留沉降量

全断面爆破工序结束后,堤身沉降在前3个月内速率大,之后逐渐减小,约半年后则趋于稳定,故此拟定护面结构在爆破工序全断面结束后3个月以上进行实施,并预留沉降量10~20厘米,具体应依实际观测资料定,并报监理批准、设计认可后执行。

3.2布药方法

为确保按爆破各参数安全、可靠的实施,结合自身经验、专有器具,以及已有设备,经分析对比后,确定本工程布药方法:以陆上装药为主,辅以水上或滩面措施的施工方法。陆上装药机为采用1.6m3挖机经改制而成,配置两套不同的装药器和专有器具分别用于堤头和堤侧。具体施工步骤:装药机就位药孔定位装药器就位到设计埋置标高保护导爆索、装药起吊移位起爆网络联结及保护安全起爆。

4、安全距离计算

本工程位于较开阔水域,爆炸处理施爆均在水下或淤泥中进行,空气冲击波及飞石、淤泥等飞散物影响的安全距离可控制在100m。邻近爆破作业区数百米内无建筑物。根据爆破安全规程,爆炸引起的震动对周围的影响其安全距离可根据以下公式计算:

R=(K/V)1/α·Q1/3

R——爆源与建筑物的距离(m)

V——爆炸震动速度(cm/s)

Q——一次爆炸的炸药量(kg)

K、α——经验系数(本工程取K=450,a=1.65)

安全标准按V=2-3cm/s控制,经计算单次药量Q控制在1200kg以下时,R≤280m,故爆震安全易于控制。

5质量检测

本工程爆填堤心石的质量对海堤的整体稳定至关重要,所以要求采取以下手段检测爆填堤心石的施工质量:

①沉降位移观察:设置观察沉降及位移标志,要求有专人负责观察沉降及位移,出现位移及沉降异常情况及时采取措施,并且立即停工,人员撤离现场。沿坝长方向每25米设置一个沉降观察点,单点观测连续时间不少于3个月,每点测量次数不少于15次。

②断面测量:采用探地雷达勘测,主要目的是查明爆填堤心石与混合过渡层的厚度、断面形状,并对其施工效果进行评价等。探测工作应每30m~40m探测一次。

③抛石体钻孔:在抛石体上钻孔,探明抛石堤下部状态。第一次钻孔应与探地地雷达勘测同步进行,以后每200米左右钻一排(1-5个)抛石孔,钻孔通过抛石层进入第2层淤泥质粘土内1~3m。

④涂面以下坡脚处的爆填堤心石密度应与中间部位的爆填提心石密实度相同。

⑤设计断面以内的淤泥必须清理干净后方可进行理坡等工序。

⑥按现场施工情况设置观测标志,定期进行沉降位移观测。施工完成后保留永久观测点。

⑦断面尺度控制及误差应符合规范要求和安全稳定需要。

6、结论

爆炸置换法是一种新技术,通过在洞头县北岙后二期围垦工程爆填堤心石及软基处理中的成功应用,为今后进一步铸造“精品工程”的保证。

工程爆破的基本方法篇7

关键词:隧道软弱围岩;爆破设计;研究

光面爆破是隧道工程爆破施工中比较常用的一种方法,它是基于新奥法的基本原理而形成的,使用光面爆破的方法可以在最大程度上减少对隧道工程软弱围岩的扰动,同时减少了超挖和欠挖现象的发生,避免了不必要的隧道病害的发生[1]。为了保证隧道工程爆破的质量和效果,我们应当对隧道工程围岩的力学性质进行充分的调查和研究,然后在此基础上结合科学的爆破理论,采用光面爆破的技术对隧道工程的爆破设计和施工进行具体的设计,同时还要注意对隧道工程爆破施工的技术和经验进行总结,以促进隧道工程爆破设计的研究不断进步。为此,我们通过对笔架山隧道的iV级爆破设计及施工情况进行了研究。

1隧道工程概况

笔架山隧道工程是张唐铁路的长大隧道之一,它位于河北省承德市兴隆县境内的燕山山脉中段,属于侵蚀性低~中山区,地形切割中等~较深,沟谷狭窄,海拔一般为500~900m区内植被发育,以灌木为主,隧道所经山脉海拔高程在470m~779m.隧道全长5534m,最大埋深300m,隧道范围穿越地层较为复杂,洞身范围穿越侏罗系侵入二长斑岩脉及正长岩脉;侏罗系中统髫山组安山岩、九龙山组凝灰岩、砂岩。受燕山造山运动影响,该隧道所传越地段出现多处褶皱和断层破碎带,地下水较为发育,主要有孔隙水和裂隙水两种形态。隧道总长度为5534m,其中Ⅴ级围岩89m、总长度比例1.6%;Ⅳ级围岩422m,总长度比例7.6%;Ⅲ级围岩2249m,总长度比例40.6%;Ⅱ级围岩2774m,总长度比例50.2%。隧道为单洞双线设计,标准线间距为4m,综合考虑建筑限界,维修等要求,内轨顶面以上净空横断面积为63.6m2;隧道进口位于半径为3000m的右偏曲线上,曲线长度612.67m;隧道从进口至出口位于5.5‰的下坡上。该隧道从2011年开始施工,采用双口掘进施工,至2013年11月底贯通,扣除冬休时间,共用时21个月,平均月进尺110m,其中iV级围岩月最大进尺110m。爆破完毕后轮廓圆顺,超欠挖量很小,不仅为后续工序施工提供了便利条件,而且节约了大量成本。

2隧道工程的爆破设计

2.1选择合适的爆破器材以及炸药

爆破器材以及炸药的用量与炸药本身的威力、围岩的性质、以及炮眼的直径和深度等是息息相关的,同时在爆破器材的选择时还要注意满足装渣作业和围岩扰动程度的要求。该隧道工程根据上述的条件和要求在爆破设计和施工过程中选用了防水乳化炸药,采用塑料导爆管传爆作为起爆系统来控制隧道工程的爆破,周边的炮眼使用导爆索起爆,并将炸药按照相关的爆破设计要求分成数段均匀绑在了小竹片上,以此来保证合适的装药间距。其中炸药的药卷直径为不超过29mm,以实现不耦合装药的理念。此外,所有的炮眼在装入了炸药以后,要在20cm范围内用黄粘土堵塞。为了在最大程度上避免爆破对隧道工程围岩产生不利影响,还采用非电毫秒雷管微差控制爆破技术,来达到光面爆破和预裂爆破的效果。为了使爆破达到最好的效果,要在现场进行爆破试验,然后依据实验的结果对爆破器材以及炸药的选择进行修正,直到取得最好的爆破效果[2]。

2.2合理选择开挖方法和进尺

经过对该隧道工程围岩状况的深入调查和研究,在爆破设计阶段我们决定采用采用中空孔斜眼楔形掏槽作为主要的掏槽型式,掏槽眼深度超出其他炮眼深度50cm以上;因为隧道的浅埋和断层区域处于浅埋破碎带,并分布有强风化砂岩,可以划分为Ⅳ级围岩,所以此处的稳定系较差,采用三台阶施工的方法来进行爆破施工,分上中下台阶对此处进行开挖,其中上台阶及中、下台阶左、右侧错开3~5m同步施工;上台阶高度为2.89m。开挖面积为24.5m2,计划每循环进尺1m;阶高度为1.89米。开挖面积为17.5m2,计划每循环进尺1m;下台阶高度为3.76m,开挖面积为48.8m2,计划每循环进尺1m。

2.3设置科学的爆破参数

为了减轻爆破时产生的震动对Ⅳ级软弱围岩形成不利影响,除了在周边眼之间设置空眼作为散能和定位外,周边眼均采用小直径光爆药卷。

3结束语

综上所述,我们以笔架山隧道工程为例对关于隧道工程爆破设计进行了分析和研究,并着重提出了选择合适的爆破器材以及炸药、合理布置炮眼和设置科学的爆破参数等三个方面是爆破设计的关键环节,爆破技术的进步是没有止境的,我们还需在爆破设计的过程中勇于创新和突破,不断总结,不断推进隧道工程爆破设计的发展。

参考文献

[1]王建秀,邹宝平,胡力绳.隧道及地下工程光面爆破技术研究现状与展望[J].地下空间与工程学报,2013(04):800-807.

工程爆破的基本方法篇8

关键词:深孔爆破技术优点不足

中图分类号:tB41文献标识码:a

一、潜孔钻工作原理

潜孔钻工作时,潜孔钻钻头产生的含尘气体由QK除尘器进风口进入除尘器,进入QK除尘器的粉尘因风速突然大幅降低,较大颗粒粉尘在重力作用下落入灰斗,细粉尘经过滤料过滤后,被阻留在滤袋表面,洁净空气由除尘器出口经风机排出。

当除尘器运行一段时间后,滤袋表面捕集的粉尘层增厚,除尘器运行阻力增大;当阻力达到一定程度后,控制机构切断出风阀,使一室滤袋处于静止状态,这时脉冲阀开始工作,对滤袋进行清灰喷吹,滤袋急剧膨胀,滤袋上粉尘剥离落入集灰斗;当脉冲阀工作完毕后,滤袋又处于静止状态,打开出风阀,该室除尘个气箱又进行工作。这时,除尘器又进行另一室的清灰工作。

主要特点

1由于潜孔钻粉尘中粗颗粒较多,将QK除尘器进风口设置在灰斗部,使含尘气体由灰斗部进入除尘器,粗颗粒粉尘靠自身重力落入灰斗;较细粉尘由滤袋捕集,在压缩空气喷吹力的作用下,滤袋上的粉尘成片状剥离落入灰斗,减少二次扬尘现象。

2由于潜孔钻粉尘中粗颗粒所占比例较多(这与吸风量成正比),灰斗中的集灰只需重力排出。考虑到填炮眼需要,收集的粉尘要满足集灰存放要求。

3潜孔钻为露天作业,考虑到环境和进除尘器的废气温度、湿度变化大,需选用拒油防水类滤料。因潜孔钻操作室空间小,所用除尘器的电控柜在满足控制功能要求的前提下要小型化,以便在潜孔钻操作室内摆放。

二、采用中深孔爆破方法的优点

1符合国家和我省提倡的应在非煤矿山开采过程中推广先进技术的要求。

2在相同的凿岩条件下,采用普通的气腿式凿岩机,同一根钎子钻眼,每增加1m炮眼,其钻眼速度就下降4%~10%,且随着钻眼深度的增加,钻眼速度就下降得越快。特别当炮眼深度超过3.0m时,由于钎子重量增加,使克服钎子弹性变形的冲击功增大,排粉难度也增大;其次钎杆与眼壁间摩擦阻力增大,能量消耗增加;再者人工拔钎也相当困难。而且,随着钻眼深度的增加,钻眼速度的衰减加快,钻凿3.0m的炮眼时,其钻眼速度仅有眼深0.5m时的40%左右。因此,使用普通气腿式凿岩机,炮眼深度宜控制在2.5m以内。但如果采用中深孔爆破方法,由于其凿岩工具是专用钻凿设备,孔深一般在5m―20m,因此其开采高度可以达到20m。

3比较符合我省非煤矿山开采现状的要求。目前我省非煤露天山坡式开采的矿山,主要采用浅孔爆破,根据国家安全生产监督管理总局颁发的《非煤矿矿山企业安全生产许可证实施办法》(9号令)的要求,爆破时分层高度不应超过6m,但目前我省非煤露天山坡式开采的矿山,其开采高度(工作面高度)绝大部分大于6m,一般都在10m~25m之间。因此,只要大力推广中深孔爆破方法,我省非煤矿山开采现状就可以在硬件上基本符合国家的要求。

4符合矿山业主的实际要求。2005年,随着《安全生产许可证条例》的进一步落实,国务院、国家安全生产监督管理总局进一步加强安全生产工作,业主若要取得非煤矿矿山企业安全生产许可证,就必须投入较多的资金,对矿山进行较大程度的整改。但业主只要采用中深孔爆破方法,对凿岩设备进行更新、爆破作业人员进行重新培训,使他们掌握新的开采技术,就可以以较小的资金投入,改变现状,从而为顺利取得安全生产许可证奠定了坚实的基础。

5由于中深孔爆破的钻孔和爆破作业是在平缓的台阶上进行,具有机械化程度高,一次爆落矿量大,爆破成本低,生产效率高,施工进度快,工作环境好,爆破时对开采边坡的影响比大炮小、采矿作业安全等优点,从长期来看,可以降低开采成本,提高成为作业安全,因此,中深孔爆破应可以成为我省非煤露天矿山的主要爆破方法。

6中深孔爆破开采技术是一种自上而下的作业方式,作业人员可在宽广的平台上作业,产生的远距离飞石和震动较少,减少矿山企业的每月爆破次数,从而改善矿山作业条件。在我省,由于受市场价值的牵制,很多矿山都在城镇周围,距离城镇在20km左右,而且周边环境复杂,有重要的建(构)筑物,如国防工程、水利设施、铁路、公路、学校、居民区、工厂、高压输电线、重要广播线路、重要自然保护区、重要风景区、历史文物和名胜古迹等,采用中深孔爆破方法,可以有效的降低因开采活动对周边环境的影响,缓解矿主与当地居民的矛盾。

7采用中深孔爆破方法,由于一次爆破石方量大,因而每月爆破次数少,同时爆破作业时爆破噪声和震动也比较小。因此,采用中深孔爆破作业方式,可以提高了安全系数,增强安全性,同时也可以解决矿山爆破作业过程中,震动大、飞石多、爆破次数多等等这些都是一直困扰民用爆破物品的难题。

8在使用相同炸药量的情况下,大大提高了碎石产出量,并可以提高矿山产量,增加了爆破方量,从长期来看,有利于降低投资者的开采成本,提高经济效益。

三、深孔爆破技术对露采工艺的消极影响

1爆破相关参数对露采工艺的影响

为了达到良好的爆破效果,必须合理地确定露天中深孔爆破的布孔方式、孔网参数、装药结构、装填长度、起爆顺序和单位耗药量等参数。在实际的爆破工程施工中,好多施工单位在确定爆破相关参数的时候,是通过经验公式、相关数据表格和自己以往工程的经验确定爆破相关参数。但一些爆破参数通过计算和分析得出来的不是一个确定的数值,而是一个数值的范围。在选取这些参数值的时候,往往大多数的爆破施工单位就会根据以往一些工程的经验来确定最后的参数值,最后应用到爆破施工当中去。当爆破能满足工程的要求的时候,很少有爆破技术人员会对每次爆破的效果做一些分析,找出爆破中不足的地方。从而没有最大限度的提高爆破质量,降低工程成本。

2.爆破震动和爆破飞石对露采的影响

在露天中深孔爆破中,较大的爆破震动和较远的爆破飞石不仅影响工程的爆破质量,还会对周围的人和建筑物造成危害。所以有效的控制爆破震动和爆破飞石是工程顺利进行的前提条件。

四、结论

露天边坡开采(碎石型)采用中深孔爆破方法,符合非煤矿山开采现状的要求和矿山业主的实际要求,可以有效的降低因开采活动对周边环境的影响,有利于降低投资者的开采成本,提高经济效益,同时也可以提高矿山安全生产状况,为矿山企业早日取得安全生产许可证奠定了坚实的基础。因此,与矿山相关的各个部门应积极推广中深孔爆破方法。

参考文献

[1]冯叔瑜,霍永基,杨振声.中国工程爆破技术发展历程与展望.[m]。工程爆破文集1997.

[2]张萌,.露天矿爆破工程[m]。中国矿业学院出版社1986.

[3]管伯伦,爆破工程[[m]。.北京:冶金工业出版社,1993.

工程爆破的基本方法篇9

爆破是利用炸药在空气、水、土石或其他物体中爆炸产生的压缩、松动、破坏的作用,并达到预期目的的一门技术。爆破作为一种高风险、涉及炸药的特种行业,其外界环境特殊且复杂、对爆破的器材要求也很高,施工环节多而复杂。炸药一般埋于地面以下,引爆炸药以后,其介质形成一个倒锥形的爆破凹坑,称之为爆破漏斗。

2爆破工程技术应用于输电线路的施工爆破工程技术

在输电线路基础施工的应用,主要表现在以下几方面:

2.1土石坑爆破在风化严重的岩石基础上,输电线路的杆塔基础多选用嵌固式岩石基础(坑),而其基坑一般采用人工开挖,当施工现场允许使用爆破方法施工时,可使用松动药包,每次装药量Q可按下式计算:Q=0.5q•e•w3

2.2深孔爆破输电线路基坑施工现场所谓“深孔爆破”,是指炮眼孔径在60mm以上、孔深在3.0m以上的爆破,一般都以排炮形式使用。

2.3冻土爆破施工所谓“冻土爆破施工”,即用炸药将冻土破碎,然后用人工挖出或在爆破时冻土崩出基坑。冻土爆破施工一般用炮眼法。冻土层在2m以内可用一次爆破,超过2m时应分层爆破。炮眼宜交叉布置,直径为准30~准75mm,深度约等于冻土层厚度的0.6~0.8倍,炮眼间距等于1.2倍最小抵抗线长度。炮眼也用烧红的钢钎人工打眼或用凿岩机打眼,炮眼与地面垂直或成30°以上的角度。冻土爆破施工,采用炮眼法爆破,单个炮眼装药量Q冻可按下式计算:Q冻=q冻•w3式中:q冻———爆破1m3,冻土所用硝铵炸药量,(kg/m3)。

3爆扩桩基础施工

3.1爆扩桩基础施工的发展及优越性输电线路工程中杆塔大致可分拉线基础、电杆基础和铁塔基础三大类。它们都可以采用爆扩工艺完成杆塔基础施工。实践证明,在电力建设工程(特别是输电线路工程)的基础施工中,采用爆扩、爆沉工艺的优点是:

(1)节约材料、缩短工期和改善劳动条件。根据典型工程统计,采用爆扩、爆沉基础与传统的开挖基坑现浇混凝土基础相比,可提高工效1~14倍,缩短工期50~80%,节省劳动力20~80%,降低造价15~90%,减少土方量90%以上,节省混凝土40~80%,并且节约了大量模板木材。

(2)有利于实现基础施工机械化,爆扩、爆沉工艺的应用大大地促进了线路工程施工机械化。由于爆扩爆沉新工艺所使用的小型机械灵活机动,转移方便,所以更适用于山区地形和土质条件都较复杂的输电线路工程施工。

(3)实现复杂地质条件施工爆扩、爆沉工艺基本上解决了包括流砂、淤泥在内的各种土质地基的电杆铁塔基础的施工问题。

3.2爆破爆沉拉线基础施工架设带拉线的杆塔,都要埋设拉线盘。目前,电力部门采用爆扩爆沉拉线基础方法有:爆扩拉线基础、爆沉拉盘、爆扩成坑、爆扩打洞埋圆形小拉盘等。某变电公司,曾在流砂地区架设大型杆、开挖铺设拉线盘,采用了爆沉拉盘线基础施工的施工工艺。

施工工艺流程如下:

(1)成孔施工采用拉线盘为宽0.8m、长1.2~1.4m的矩形拉盘。根据土质的具体条件及试验结果,采用双孔法,孔距0.4m,药包直径50mm,用等阻电雷管串联同爆。

(2)引爆落位首先将拉线盘吊起并调正控制绳,使拉盘处于水平状态且与基础位置相对应。再连接药包及脱落钩上的雷管引线,撤离施工人员引爆药包。引爆后土壤在爆扩瞬间形成空腔,脱落钩受到雷管爆力的同步冲击,失去闭锁作用,拉线盘在自重作用下同时沉入孔腔内,达到预定埋深,然后流砂逐渐合拢,起到了自动回填的作用。

3.3爆扩拉线基础爆扩拉线基础,类似于爆扩桩施工,例:某安装公司曾采用了爆扩拉线基础施工技术方法是:①先用手旋挖洞器挖出设计要求的斜度的准200mm斜孔;②下炸药包,压混凝土约1.2m深后爆扩大头;③引爆药包扩成大头空腔,混凝土跌落到大头内,再插入带锚头的拉棒;④浇灌混凝土,填满大头空腔,即完成爆扩拉线基础。在此基础上发展了流沙地区爆扩拉线基础的施工方法,其关键工艺是使用了薄壁护筒插人孔内,采用挖洞器挖洞时边挖边推进护壁筒,挖孔的全程中可采用泥浆或清水固壁。装药引爆后,将混凝土灌至大头高度的60%左右,将拉线棒插人,然后继续浇灌,并用拉线棒捣固,直到混凝土灌满全洞内,后拨出护壁筒,再调正拉线棒位置、方向及出土高度,完成爆扩拉线基础施工。

3.4爆扩坚直短桩基础施工时在地基上钻成坚直钻孔,孔中放入爆药引爆成孔,在土槽中放置斜拉杆(或称拉棒),并将其底端引入底扩头的下半部孔腔内。为增加拉杆与扩头的混凝土的锚着力,底端加工成锚头状,然后再灌浇混凝土。

(1)爆扩斜短桩和爆扩斜双短桩基础爆扩斜短桩和爆扩斜双短桩基础,施工方法与上述所介绍的爆扩拉线基础相同。爆扩斜短桩基础。爆扩斜双短桩基础,它与斜单短桩不同之处就在于采用两个对称的斜度且刚好相反的斜短桩并排布置,分别连接两根拉棒引出地面,再用双联板等金具合并成一根拉线。

(2)爆扩无柱拉盘爆扩无柱拉盘,形式近乎一个蒜头。拉线盘正上方有竖直钻孔,供放置药包之用。爆扩蒜头以后,挖槽放置拉棒,回填土压实,完成爆扩无柱拉盘施工。

(3)爆扩成坑法爆扩成坑法的施工过程,是按要求埋深钻币100mm左右的炸药孔,在孔底装三筒炸药,其上装两层两筒炸药,在上面的其余高度内装一筒炸药,形成塔形药包口炸药用乳胶袋(防水防潮)包装。孔周用碎土填紧。引爆时,炸药将可塑土炸成下大上小的坑,再将拉盘下到坑底,回填埋好。采用这种工艺的优点是简便、成坑快。缺点是炸药消耗量较多,爆扩声响、震动较大,会冲起大量土块,由于爆扩土块挤压和冲散,取回填土比较困难。

(4)爆扩打洞埋小圆形拉盘法爆扩打洞埋小圆形拉盘法,成洞后,要把争500~600mm直径的圆形拉盘埋到洞底,用锹和钢纤开马槽把拉棒倾斜到一定角度,再回填土,完成小拉盘施工。该法施工的优点是工艺简便,性能可靠。但因爆扩打洞,其洞径有限,所以只能埋设小直径圆拉盘,因此大都用于配电线路施工,缺点是有时须从别处取回填土。

3.5爆扩电杆基础爆扩电杆基础,即采用爆扩施工技术成型电杆基础,其类型有三种形式:爆沉预制拔捎单杆或双杆;爆扩桩接杆(先爆扩打洞,然后灌注扩头桩,上接钢板圈或法兰盘,再接杆)和爆扩打洞人工立杆。

1)爆沉预制单杆或双杆适用于淤泥、流砂或矿碴回填地区,也可用于浅水地带。但这种杆型的入土部分四周应该用紧密的砂砾土或好的粘性土填塞夯实。

2)爆扩桩接杆该施工方法是在已成形的爆扩短桩顶部,将桩身钢筋笼留出地面,爆扩桩接杆施工技术一段,上焊钢板圈,再焊铁盘供接杆用。

3)爆扩打洞人工立杆与爆沉杆完全相同,仅用于土质条件较好的情况,但埋后要塞紧杆身与洞壁间的空隙,或用砂砾灌入,用铁针捣紧,或灌以水泥砂浆,也可以在周围土中钻细长孔,用细药条爆扩将土挤紧的施工入技术。

4结束语

工程爆破的基本方法篇10

关键词:爆破挤淤;软基;应用

中图分类号:p633.2文献标识码:a文章编号:

1爆破排淤作用机理

在抛石体前沿淤泥中的适当位置埋置群药包,炸药爆破后在爆破空腔压力及震动作用下,抛石体连同水和淤泥形成泥石流向爆坑内坍塌,形成一定范围和厚度的落在下卧硬土层上的“石舌”,当继续填石时,由于“石舌”上部的淤泥是经过爆破抛掷扰动后回落的淤泥和水的混合物,呈含水率很高的流动状态,强度很低,因此抛石可以很容易地排开这层淤泥并与下层“石舌”相连,形成比较完整的抛填体。然后再循环爆破、抛石排淤过程,逐渐形成达到持力层的完整抛石体,达到置换淤泥的目的。

2爆破排淤技术要点

1)抛填体的超高。爆前抛填超高是无水筑堤和处理深厚淤泥下保证施工质量的重要因素之一。根据填筑堤的结构尺寸,在保证堤顶通车能力和行车安全的情况下,根据土力学理论和工程成果,计算确定堤身抛填高度,通过控制抛填高度,实现最大限度的重力挤淤效果,又可减少炸药单耗,优化设计。

2)根据填筑堤的结构断面尺寸和抛石体边坡安息角的大小,结合抛填高度,设计堤身抛填宽度。通过抛填宽度控制,使爆炸施工完成后形成堤身结构的落底宽度以及含盖堤侧宽度的尺寸符合设计堤身尺寸。

3)埋药深度。根据土中爆炸动力学理论和工程研究成果,计算符合爆破排淤和扰动破坏淤泥范围的埋药深度,以实现重力和爆炸力联合作用下的泥石置换效果。

4)炸药种类和爆炸参数。含爆炸进尺、炸药量、埋药深度、药包间距、药包数量等。当在形成堤前淤泥鼓包或无水下自重控制加载不能完全实现时,可经过以上参数的调整设计进行合理的补偿,来实现设计要求的石泥置换的效果。药包数量不允许有偏差,炸药量、埋药深度、药包间距偏差量一般控制不大于设计量的3%。

5)石料质量控制。永久海堤要求挡外海水,承受水侵蚀、冲击,其稳定和防渗要求较高,因此堤身的主要填筑材料为外来开山块石:块石中含细粒土(粒径不大于2em)不大于10%,石料重小于1okg的块石含量不超过15%,石料应采用岩性均匀、无裂纹、遇水不软化或崩解的硬质岩石,块石的容重不小于26kn/m,浸水后抗压强度不小于50mpa,软化系数大于0.8。

6)施工工艺流程如图1所示。

图1施工工艺流程图

3工程实例

工程名称:平方园区1号路南侧填堤围堰工程。工程地点:深圳南山区前海湾。本工程现状为养殖鱼塘,东面南面为西部物流用地,西临已形成陆域的7、8、9#塘,本次要求把21、22、23、13和6#塘部分围堤,接纳淤泥。施工区域内均为养殖塘,施工边线都为边防线。

根据规划平面布置,围堰工程(第一阶段)从a点开始,a点为临海大道中心线与9#泥塘边界的交接点,由a、B、C、D点形成一个封闭区,从而形成吹淤造陆的条件。

3.1CD段爆破挤淤抛石施工

该位于1#路路幅区,设计桩号为K1+032.99~K1+525.8,长度为529.81m。其中在桩号K1+032.99~K1+475.80区段采用爆破抛石挤淤法一次性形成围堰结构,抛石工艺采用陆上抛填。围堰内侧设置防渗倒滤层结构,中段设置吹淤排水口门。在桩号K1+475.80~K1+625.80区段为过渡段,长度为150m,该段作为7#、8#泥塘真空预压区的爆破安全距离,采用抛石自重挤淤方案,考虑倒该段抛石挤淤施工可能会对7#、8#泥塘施工区造成影响,设计在路堤二侧设置反压护道,以加强围堰施工期的稳定性,同时也对7#、8#泥塘边界进行保护。桩号no+000~no+100区段采用抛石爆破挤淤法一次性形成围堰结构。

本段路堤按一级标高形成,设计顶标高为4.5m,顶宽为20m,爆破挤淤落底要求详见“爆破挤淤设计参数”章节,围堰内侧顶上设置子堰,子堰顶标高为6.0m,堰顶宽度为1.5m,子堰中心线距离道路内边线为6m.

3.2爆破挤淤抛填开山石施工方法

我公司有水下爆破资质,但缺乏相关施工经验;本工程我司与深圳市和利爆破技术公司合作,完成爆破挤淤施工,已签定合作协议书,详见附件。

(一)爆炸定向滑移处理法的作用原理

在抛填堤头“泥―石”交界面前方一定距离处,一定深度处的淤泥内埋设群药包,爆炸时将淤泥向四周挤压形成爆坑。在爆炸压力与振动作用下,临近爆坑一定范围内的抛石体形成爆炸“石舌”定向滑移至爆坑。同时强大的爆炸压力将深层淤泥扰动,使其强度降低造成了深层淤泥沿轴向定向滑移的条件。爆后随即抛石,当抛石高度达到设计高程时,停止抛石,此时如果淤泥内剪应力超过其抗剪强度,抛石体沿滑移线(根据瑞典圆弧法,假定为一圆弧)朝前方定向滑移,达到新的平衡后滑移停止。

滑移停止时,淤泥内剪应力与抗剪强度应满足如下关系式:

式中:Cu―十字板抗剪强度,(kpa);τ―剪应力,(kpa);

k―爆炸扰动引起淤泥强度降低的折减系数。

随爆炸参数、淤泥厚度与性质而异,这种“抛填――定向滑移下沉”过程将出现多次,直到抛石体接近下部持力层为止。重复“抛填―爆炸―定向滑移下沉”循环施工作业直至达到设计的堤身断面尺寸。

(二)爆炸处理参数计算公式

(1)药量计算

线药量q(kg/m):

式中:―单循环进尺量,一般为4~7m;―淤泥深度,m;

一次爆炸药量Q:

式中:B―堤头处宽度,m。如果爆炸场地附近有重要建筑物时,一次爆炸总药量应根据爆炸振动公式进行验算。

(2)药包埋深

(3)药包间距b一般取为1.0~2.5m

(4)群药包宽度

,m

(5)爆破参数数据

①堤头、堤侧爆炸处理参数计算一致,一次起爆总药量应根据爆破安全要求进行控制。爆破施工工艺为端部和两侧爆填法,要求围堰断面落底宽度为0.8倍堤底宽度B,要求堤中落地宽度为0.4B,内外坡为0.2B。

②每次爆破堤身推进量为6~7m。

③连线起爆:

采用2根导爆索串并联,规格少于12G/m,每爆采用2发同厂批号雷管,专人连接。

(三)爆炸处理软基施工分三步进行:

第一步为堤头爆炸处理,堤头抛填每前进6~7m时,在堤头泥石交界前沿2~3米处布置药包,爆破后使堤身下沉落底,形成稳定的堤身。

第二步为海堤两侧爆炸处理,当海堤堤头推进到30米后,在石堤两侧装药,爆炸后使堤身石泥下部分拓宽,并有一定的沉淤深度。

第三步为补炮处理,经过上述两步处理后,基本形成了设计断面的轮廓线。经断面测量后,局部未达设计高程或设计宽度,按设计爆破参数进行补炮处理。

总体施工分为三个阶段:

第一阶段为准备阶段,包括机械设备的准备、进场,人员的组织及施工方案的制定,修建临时生活、生产房屋,办理相关手续,测量场区坐标和设置控制坐标点,火工品及辅助材料的采购等。

第二阶段为爆破施工,分三个工作面平行施工。

第三阶段为检测验收阶段,包括自检和业主检验验收。

4结束语

采用超高填爆破排淤法处理水下软基,最大限度地发挥了自重与动载挤淤的联合作用,实现了在重力和爆炸力联合作用下的泥石置换,既保证了软基处理效果,又可减少炸药单耗,为类似工程施工提供了参考。

参考文献: