深孔预裂爆破计算书
砂墩子煤矿N4107工作面深孔爆破预裂技术在冲击地压防治工作中的应用
砂墩子煤矿N4107工作面深孔爆破预裂技术在冲击地压防治工作中的应用2新疆维吾尔自治区哈密市三道岭镇,新疆 839003砂墩子煤矿N4107工作面经冲击地压危险性评价具有弱冲击危险性,其中N4107工作面回风顺槽回采[332,469]区域为分别为DF8、F-4107-06、F-4107-07断层影响弱冲击危险区,影响范围为137m,且经过钻探、测斜验证该断层往工作面内延伸52米,断距8.5m,主要以砂砾岩和细砂岩为主,对正常回采割煤及冲击地压治理带来了艰巨的考验。
为了统筹解决该处以DF8断层为主的断层影响区对回采和冲击地压治理的影响,在该区域开展了深孔爆破预裂技术研究与施工,对该次深孔爆破前后10天范围内冲击地压监测预警系统指标展开了研究分析,经过冲击地压监测数据分析断层深孔爆破预裂在冲击地压治理工作方面效果显,极具研究推广价值。
一、N4107工作面深孔爆破预裂技术参数深孔预裂爆破即为提前在矸石构造区域范围施工深孔,然后装大量炸药封泥后再进行正向爆破,保证炮孔1 m半径范围内的岩石松动预裂,无需人工花费大量时间打眼爆破,采煤机或掘进机可直接将构造区域的岩石切割碎运输,进而提高过断层的效率。
砂墩子煤矿于9月29日,10月3日分两批次进行了深孔爆破预裂施工,其工艺流程:准备工作—打孔—清孔—探孔—药管制作—装药—封泥—爆破。
炸药使用矿用三级乳化炸药(φ35mm*300mm乳化炸药),装药的被筒采用PVC材质制作而成,长度为1米,壁厚1.5mm,外直径为63mm,一支被筒装乳化炸药3.2kg(约12支药),要求装药紧密夯实,充填饱满。
钻孔深度及方位角:顺槽钻凿的炮孔孔径φ94mm,深度为50m,工作面钻凿的炮孔深度为30m;钻孔时其钻孔方位角垂直于煤壁,钻孔倾角为平孔。
钻孔位置及孔间距:工作面采高3.6m,根据Φ63mm药卷的爆破作用半径以及钻孔设备最低钻孔高度的约束,离巷道底板或工作面底板均为高度1.3m为第一排钻孔布置位置,第二排离第一排炮孔0.7m的位置进行布孔,同排孔间距为3.0m,两排炮孔呈“之字”型布置。
爆破常用计算数据
预裂爆破 40mm 40mm
光面爆破 40mm
隧道掘进
H=1.5~5m W=(10~20)d 浅孔=0.2m 深孔=1.0m L=H+h a=8~12d a=10d (0.4~0.6)m L=H+h a=(0.6~0.8)w a=15d (0.6~0.8)m h=0.2~0.5 L=H+h 辅助孔0.5~1.0m 周边孔0.4~0.8 底孔0.4~0.7 加深0.2m 辅助孔a=70mm 周边孔a=60~70mm 底、顶孔a=50~60mm q线=1.0~2.0kg/m3 q线=0.5kg/m 3 >20m2 q线=1.8kg/m L1掏槽=(5%~10%)H 炮孔利用率:η=0.8~0.95
孔距
排距
炸药单耗
q=(0.3~0.4)kg/m l2≧W (20~30)d 连续装药
3
堵塞长度 不耦合系数
单孔装药量
Q=qawH
Q前 排=qawH Q二排起=kqabH
Q1=q线L Q单孔药量=qv=qsLη
爆破设计有关设计参数第2页爆破有关设计参数(经验)
名 孔径 台阶高度 最小抵抗线 或底盘抵抗线 超深 孔深 称 参考参数选择 㳀 孔 d=40~50mm H=1.5~5m W1=(0.4~1.0)H h=0.1~0.15 0.2m L=H+h a=(1~2)W1 a=(0.4~1)L b=sin60°≈0,866a b=W1 深 孔 d=50~250mm H=5m以上 W1=(25~40)d W1=(0.6~0.9)H h=(8~12)d h=(0.15~0.35)W1 L=H+h L斜=(H+h)/sina(a=71.6°) a=mW1(1.0~1.2) m=1.2 b=sin60°a≈0.866a b=W1 q=(0.31~0.45)kg/m3 ƒ=8~12 q线=(0.9kg/m)铵油炸药 q线=1.0~1.1kg/m乳化药 L=(20~30)d L=(0.7~1.0)W 连续装药 q线=0.25~0.4kg/m q线=400g/m 0.4~0.5m 2~4 (上、中、下 0.3、0.5、0.2) Q=q线L (孔内加强装药、 孔口减弱装药、 中部正常装药) q线=0.15~0.25kg/m q线=0.1~0.2kg/m q线=200g/m 0.5m 1.6~3 Q=qawL (孔内加强装药、 孔口减弱装药、 中部正常装药)
深孔预裂爆破计算技术交底
深孔预裂爆破计算技术交底质量保证措施1、爆破准备工作:为保证开挖尺寸满足要求,保证基础开挖质量,机械化施工应采用钻孔爆破法施工。
如需采用洞室爆破法或药壶爆破法必须通过专门试验证明可行和制定补充规定并经上级主管部门批准。
爆破施工前,应进行爆破设计,并报主管部;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。
在制定爆破设计的同时,必须制定安全技术措施。
施工时应按安全技术措施要示执行。
爆破施工必须由爆破负责人统一指挥,由爆破员、监炮员按爆破设计规定进行操作,警戒人员负责警戒其他人员有次序的进行撤退。
施工前或施工中应受要求进行爆破试验和爆破监测,按规范要示执行爆破试验和爆破监测成果具有代表性、科学性和先进性,用于爆破设计、修改设计和指导施工。
设计边坡轮廓面开挖,应采用预裂爆破或光面爆破方法。
预裂爆破和光面爆破的效果应符合规范要示:高度较大的永久和半永久边坡应分合级开挖。
基础岩石开挖应主要采用分层的梯段爆破方法,梯段爆破的效果应符合规范要求。
紧领水平建基面,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式必须通过试验证明可行。
在坑、槽部位和有特殊要求的部位以及水下开挖应另行确定相应的开挖方法。
2、装药与堵塞炮孔的装药结构、药包直径、装药量、装药长度、堵塞长度必须符合设计要求。
一般由二人一组,一人操作;一人负责监督和记录。
深孔爆破,爆孔四周的大块石应首先清除。
药卷不能冲击或抛掷入也,深孔装药可用带钩的提强将药放入孔中,并须使药包紧密结合。
禁止将起爆药包从孔中拨出或拉出。
堵塞物应用土壤,细砂或其它混合物,禁止使用块及可燃的材料。
在条件允许时可用水为堵塞材料,禁止使用炮孔不进行堵塞的爆破方法。
装药和堵塞过程中均须谨慎保护导火索、导燃索、连接电线等,以防发生事故。
严禁边打扎边装药。
装药堵塞作业时应有爆破技术人员在现场进行技术指导和检查监督。
3、起爆(A)火花起爆孔深超过4m时,禁止用火花起爆。
[整理]5.2预裂爆破
5.2 预裂爆破定义:沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区之前起爆,在爆破与保留区之间形成一道有一定宽度的贯穿裂缝,以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏,并形成平整轮廓面的爆破作业,称为预裂爆破。
预裂爆破是露天深孔周边控制爆破的一种主要爆破技术,由于具有明显的降震作用,已被广泛采用。
国内露天预裂爆破一次预裂的深度达25m。
5.2.1 露天预裂爆破参数设计5.2.1.1 孔网参数包括:预裂孔直径、孔间距、孔深、预裂孔的排列方式及预裂孔与主爆孔的相互排列方式。
(1)炮孔直径d一般孔径越小,孔痕率就越高。
一般采用50~120mm的孔径;国内一些矿山,采用Φ150mm~250mm 也能获得满意的效果。
(2)孔间距a孔间距是直接影响预裂带壁面光滑程度的重要参数,孔间距小则预裂带壁面光滑平整。
①永久边坡宜取:a =(7~10)d ;②3~5年的临时边坡宜取:a =(10~15)d 倍;③其他临时边坡取:a =(15~20)d 。
原则是硬岩取大值,软岩、破碎岩石取小值。
(3)炮孔深度与超深孔深必须考虑减少对台阶底部的破坏。
因此,超深值必须尽量减少。
预裂孔原则不得超深,最多不超过0.5m。
(4)与邻近孔的排距一般为正常炮孔的一半,主要是控制孔底距离不得大于1.5—2.5m。
如果最后一排主爆孔的孔径和装药量都比较大,其值可适当放宽到6~7 m。
其评价标准是,预裂缝与最后一排炮孔之间的岩体能够得到应有的破碎,且不能破坏已形成的预裂面。
5.2.1.2 装药参数(1)不耦合系数k在实际使用中,其控制在2~5,以2~4为多。
硬岩取小值,软岩、破碎岩石取大值。
(2)线装药密度Q线线装药密度指炮孔装药量对不包括堵塞部分的炮孔长度之比。
其一般为0.1~1.5kg/m。
由于孔底岩石夹制作用大,为确保预裂缝贯通到孔底,在孔底:l~2m长度上,应适当增加装药量:当孔深小于5m时,每延米装药量增加1~2倍;孔深为5~10m时,增加2~3倍,孔深大于10m 时,增加3~5倍。
工作面深孔预裂爆破安全技术措施
8、从成束的电雷管中抽取单个电雷管时,不得手拉脚线硬拽管体,也不得手拉管体硬拽脚线,应将成束的电雷管顺好,拉住前端脚线将电雷管抽出。抽出单个电雷管后,必须将其脚线扭结成短路。
三、打眼放炮技术规定
1、打眼工具
1、ZYJ-380/210链条式深孔钻机,钻孔直径65mm,钻杆长度为1m,钻头用矿上现有的探水钻钻头。
2、炮眼布置参数
施工地点
炮眼编号
炮眼角度
炮眼深度
炮眼直径
炸药直径
封泥长度
雷管种类
31004切眼
炮孔1
90º
12m
65mm
60mm
10m
瞬发
炮孔2
90º
12m
65mm
26、每次定药爆破前班组长应指定专人到通往爆破地点的安全通道站岗,站岗距离直线100m并有掩体,曲线75m。爆破结束吹解放哨后方可撤岗。
(二)、钻机使用安全技术措施
1、钻机操作人员必须通过专业技术培训,考试合格取得合格证,方可持证上岗操作。
2、钻探前要检查钻机是否安装平稳牢固,各部件有无松动情况,检查变速箱内油面的高低,局限性应予以补充,检查抱闸的松紧度是否合适,合适后,方可进行钻探。
16、井下爆破必须使用发爆器。发爆器必须采用矿用防爆型(矿用增安型)。
17、 井下爆破必须使用发爆器。每次爆破作业前,爆破工必须做电爆网路全电阻检查。(引爆前,把两条爆破母线用手指压在两个测量端子上,如测量灯亮说明各雷管线联结良好,否则会出现哑炮,应检查线路排除故障,测量合格后再起爆。)严禁用发爆器打火放电检测电爆网路是否导通。发爆器必须统一管理、发放。必须定期校验发爆器的各项性能参数,并进行防爆性能检查,不符合规定的严禁使用。
深孔台阶预裂爆破技术施工工法
深孔台阶预裂爆破技术施工工法深孔台阶预裂爆破技术施工工法一、前言深孔台阶预裂爆破技术是一种用于大型工程中的岩石爆破工法。
通过预先布设深孔和台阶状裂纹,利用爆破药物的爆炸能量,在短时间内实现岩石的大规模破碎和开挖。
本文将详细介绍深孔台阶预裂爆破技术的工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点深孔台阶预裂爆破技术具有以下几个特点:1. 高效快速:通过预先布设深孔和台阶状裂纹,能够在短时间内完成大规模岩石破碎和开挖,提高施工效率。
2. 精确控制:可以通过调整深孔和裂纹的位置和参数,准确控制岩石破碎和开挖的范围和形状。
3. 安全可靠:采用合理的爆破参数和控制措施,确保施工过程中的安全和稳定。
三、适应范围深孔台阶预裂爆破技术适用于以下情况:1. 大型工程:适用于大型岩石开挖工程,如高速公路、隧道等。
2. 岩石类型:适用于中等硬度或较硬的岩石,如花岗岩、片麻岩等。
3. 地质条件:适用于地层稳定、坚硬的岩体,不适用于地层松软、破碎的岩体。
四、工艺原理深孔台阶预裂爆破技术的工艺原理如下:1. 施工工法与实际工程之间的联系:深孔台阶预裂爆破技术是根据实际工程需求和岩石特性来选择合适的爆破参数和工艺措施。
2. 技术措施:通过布设深孔和台阶状裂纹,利用爆破药物的爆炸能量,在短时间内实现岩石的大规模破碎和开挖。
预先设置深孔和台阶状裂纹的位置和参数,控制岩石破碎和开挖的范围和形状。
五、施工工艺深孔台阶预裂爆破技术的施工工艺包括以下几个阶段:1. 准备阶段:包括工程现场的勘察和测量、安全评估、施工方案的制定等。
2. 预裂施工:首先进行深孔钻探,布设深孔和台阶状裂纹,可以采用液压钻、旋喷、冲孔机等机具设备进行。
3. 爆破施工:在预裂施工完成后,按照设计要求进行爆破作业,采用爆破药物和雷管进行岩石破碎和开挖。
4. 清理和整理:清理爆破后的岩石碎片和残余物,整理爆破施工区域。
浅孔预裂爆破计算
炮孔最佳装药量为Q2=1/4πd2τLΔ,Q1=Q2
得Q2=1/4×π×0.0422×0.7×3×1.0Байду номын сангаас5×103=2.982kg≈Q1=2.864kg
结果符合药量平衡理论
四、周边预裂孔炸药用量计算
按《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SDJ211-83)推荐的公式:
Q = 0.06[σ]0.5akLτ=0.06×500.5×0.7×3×0.7=0.624kg
1
排距(m)
0.6
3.周边预裂孔参数
炮孔直径(mm)
80
孔距(m)
0.7
不偶合系数
4.2
4.炸药相关参数
炸药类型
岩石硝铵2号
堵塞系数
1
浅孔预裂爆破单耗(Kg/m3)
1.826
换算系数
1
装药密度(g/cm3)
1.025
最佳装药系数
0.7
二、普通破碎孔炸药用量计算
Q1=eumqaWH=1×1×0.83×1.826×1×1.05×1.8=2.864kg;
根据周边预裂孔设计参数得:
Q' = π/4(dk/Dr)2LτΔ=π/4×(8/4.2)2×300×0.7×1.025=613.359g=0.613kg
Q/Q'=0.624/0.613=1.017≈1
计算结果与设计值较相符
浅孔预裂爆破计算计算书
计算依据:
《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SDJ211-83)
一、计算参数
1.岩土参数
岩土类别
七类土
爆破处自由面系数
0.83
岩石系数
25
岩石极限抗压强度(MPa)
第十章露天深孔爆破
主要内容
10.1 露天深孔布置及爆破参数确定 10.2 多排孔微差爆破 10.3 多排孔微差挤压爆破 10.4 预裂爆破、光面爆破和缓冲爆破 10.5 露天深孔爆破效果的评价
第一节 露天深孔布置及爆破参数的确定
台阶爆 破(补
充)
台阶爆破是工作面以台阶形式推进的爆破方法。 孔深大于5m的钻孔称为深孔。反之,则称为浅孔。
破坏创造有利条件,一次起爆量较大。
▪ 1、微差间隔时间的确定: 鞍山本溪矿区的爆破经验:排间微差爆破时, △t=25-75ms为宜。 松动爆破、自由面暴露充分、孔网参数小时, 取小值,反之,取最大值。
2、微差爆破的起爆方式和顺序 起爆形式『1』
(1)排间顺序起爆
(2)排间奇偶式顺序起爆
(3)波浪式顺序起爆
取值0.8-1.4之间,而目实践经验前取值可增 加到4-6之间,但不宜小于0.6。就是说孔距 可以适当大一些,排距应当小一些。
❖ 填塞长度:经验取值一般为孔径的16-32倍。
❖ 单孔装药量:按照单孔破岩体积计算为:
Q=qaHWd或Q=qmHWd2(此处mxWd=a),Wd 作为底盘抵抗线,与炮孔的排距取值应接近。
A 缓冲爆破则与主爆炮孔同时爆破; B 以达到减震的目的。
第五节 露天深孔爆破效果的评价
露天深孔爆破的效果从以下几个方面评价: 1、大块率低于5%; 2、满足采装机械的回转性能; 3、台阶规整,不留根底及伞檐,后冲小; 4、保证人员设备安全; 5、节省材料,降低成本。
不良爆破现象产生的原因及处理方法:
❖ 预裂爆破参数的确定: ❖ 1.炮孔直径:一般孔径取110-150mm之间,牙轮钻
机时孔径为250mm。一般情况下孔径取较小值时, 孔痕率越高,效果较好。
5.2预裂爆破
5.2 预裂爆破定义:沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装填低威力炸药,在主爆区之前起爆,在爆破与保留区之间形成一道有一定宽度的贯穿裂缝,以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏,并形成平整轮廓面的爆破作业,称为预裂爆破。
预裂爆破是露天深孔周边控制爆破的一种主要爆破技术,由于具有明显的降震作用,已被广泛采用。
国内露天预裂爆破一次预裂的深度达25m。
5.2.1 露天预裂爆破参数设计5.2.1.1 孔网参数包括:预裂孔直径、孔间距、孔深、预裂孔的排列方式及预裂孔与主爆孔的相互排列方式。
(1)炮孔直径d一般孔径越小,孔痕率就越高。
一般采用50~120mm的孔径;国内一些矿山,采用Φ150mm~250mm 也能获得满意的效果。
(2)孔间距a孔间距是直接影响预裂带壁面光滑程度的重要参数,孔间距小则预裂带壁面光滑平整。
①永久边坡宜取:a =(7~10)d ;②3~5年的临时边坡宜取:a =(10~15)d 倍;③其他临时边坡取:a =(15~20)d 。
原则是硬岩取大值,软岩、破碎岩石取小值。
(3)炮孔深度与超深孔深必须考虑减少对台阶底部的破坏。
因此,超深值必须尽量减少。
预裂孔原则不得超深,最多不超过0.5m。
(4)与邻近孔的排距一般为正常炮孔的一半,主要是控制孔底距离不得大于1.5—2.5m。
如果最后一排主爆孔的孔径和装药量都比较大,其值可适当放宽到6~7 m。
其评价标准是,预裂缝与最后一排炮孔之间的岩体能够得到应有的破碎,且不能破坏已形成的预裂面。
5.2.1.2 装药参数(1)不耦合系数k在实际使用中,其控制在2~5,以2~4为多。
硬岩取小值,软岩、破碎岩石取大值。
(2)线装药密度Q线线装药密度指炮孔装药量对不包括堵塞部分的炮孔长度之比。
其一般为0.1~1.5kg/m。
由于孔底岩石夹制作用大,为确保预裂缝贯通到孔底,在孔底:l~2m长度上,应适当增加装药量:当孔深小于5m时,每延米装药量增加1~2倍;孔深为5~10m时,增加2~3倍,孔深大于10m 时,增加3~5倍。
最终边坡光面爆破方案
最终边坡光面爆破方案根据设计要求,最终边坡预留安全平台4m ,清扫平台7m ,运输平台15m 以上;安全平台和清扫平台相隔设置,最终坡面角70°。
最终边坡采用光面爆破技术,台阶高度15m ,预留宽度6米,长度100米左右,分三次爆破完成。
第一次爆破17米,布11个孔。
使用120mm 潜孔钻进行穿孔,钻孔倾角70°,单耗0.25Kg/m 3,光面孔采用不耦合装药,起爆网络采用3、5段电雷管串联起爆网路,延差时间50ms 。
一、主爆孔参数确定(1)孔深与超深的确定超深:d m m 0.96m H ==⨯=超(8-12)(8-12)120-1.44 取超深m H =超 1.44孔深:/sin 15/sin 70 1.4417.4L H H m α=+=︒+=超 (2)最小抵抗线的确定m i n 30301203.6W d m m m ==⨯= (3)孔距的确定孔距:min 1.2 3.6 4.3a mW m ==⨯= m —炮孔密集系数,取m=1.2(4)装药量的确定min 0.53 4.315 3.6123Q q a L W Kg==⨯⨯⨯=(5)堵塞m i n(0.91.0)(0.91.0)3.63.243.6l W m =-=-⨯=- 取堵塞 3.6l m =,装药长度213.8l m = 炸药采用2号岩石粉状乳化炸药。
二、光面孔参数确定(1)孔深与超深的确定超深:d m m 0.96m H ==⨯=超(8-12)(8-12)120-1.44 取超深m H =超 1.44孔深:/sin 15/sin 70 1.4417.4L H H m α=+=︒+=超(2)最小抵抗线的确定 m i n (1020)(1020)1201.22.4W d m m m =-=-⨯=- 取最小抵抗线min 2.4W m = (3)孔距的确定孔距:min (0.60.8)(0.60.8) 2.4 1.44 1.92a W m =-=-⨯=- 取孔距 1.4a m =,后根据岩石情况再调 (4)装药量的确定m i n 0.251.5152.413.5Q q a L W K g ==⨯⨯⨯= (5)堵塞m i n(0.91.0)(0.91.0)2.42.162.4l W m =-=-⨯=- 取堵塞 2.4l m =,装药长度215l m = (6)药卷直径的确定0.03838d m m m ===药采用炸药厂规格为38—40mm 乳化炸药。
煤矿岩巷掘进深孔预裂爆破试验方案设计及安全措施
XX矿业集团XX煤矿83下采区运输下山掘进深孔预裂爆破试验方案设计及安全技术措施XX矿业集团工程建设公司2013年10月20日一、工程概况XX煤矿83下采区运输下山长度1213m(目前余730m),坡度:10.5º,断面净尺寸(喷厚150mm):宽×高=5×4.1m;岩性:砂岩,硬度f=8~10。
二、深孔松动爆破机理深孔松动爆破技术是根据工程实际需求,钻凿大直径深炮孔,利用炸药爆炸的“动”、“静”作用使炮孔周围岩石破裂破碎而不产生抛掷的控制爆破。
2.1 炸药爆破破岩过程在半无限介质中,炸药在炮孔内爆炸后,产生强冲击波和大量高温高压爆生气体。
由于爆炸压力远远超过介质的动抗压强度,使得炮孔周围一定范围内的介质被强烈压缩、粉碎,形成压缩粉碎区;在该区内有相当一部分爆破能量消耗在对介质的过度破碎上,然后冲击波透射到介质内部,以应力波形式向岩体内部传播。
在应力波作用下,介质质点产生径向位移,在靠近压缩区的介质中产生径向压缩和切向拉伸。
当切向拉伸应力超过介质的动抗拉强度时会产生径向裂隙,并随应力波的传播而扩展。
当应力波衰减到低于介质抗拉强度时,裂隙便停止扩展。
在应力波向前传播的同时,爆生气体紧随其后迅速膨胀,进入由应力波产生的径向裂隙中;由于气体的尖劈作用,裂隙继续扩展。
随着裂隙的不断扩展,爆生气体膨胀,气体压力迅速降低;当压力降到一定程度时,积蓄在介质中的弹性能就会释放出来,形成卸载波,并向炮孔中心方向传播,使介质内部产生环向裂隙(通常环向裂隙较少)。
径向裂隙和环向裂隙互相交叉而形成的区域称为裂隙区。
当应力波进一步向前传播时,已经衰减到不足以使介质产生破坏,而只能使介质质点产生振动,以地震波的形式传播,直至消失。
应力波过后,爆生气体产生准静态应力场,并楔入空腔壁上已张开的裂隙中,在裂隙尖端产生应力集中,使裂隙进一步扩展。
在裂隙扩展过程中,爆生气体首先进入张开宽度大、较平直、对气体楔入阻力小的大裂隙中,然后再进入与之沟通的小裂隙中,直到其压力降到不足以使裂隙继续扩展为止。
预裂爆破技术参数的计算与选1
预裂爆破技术参数的计算与施工技术开发部唐自平摘要合理的确定预裂爆破参数是确保预裂爆破达到理想效果的关键因素。
本文以理论计算和工程内比为列,简要介绍了预裂爆破技术参数的计算和施工方法。
关键词预裂爆破技术参数施工1·概述预裂爆破是指预先在爆破开挖区主炮孔引爆前,在开挖区与保留区之间形成一条与开挖区边界一致的、具有一定宽度要求的裂缝。
以此达到防震、减震,提高一次起爆药量,减少开挖区爆破地震波对保留区内地下构筑物或地上建筑物的爆震危害;预防开挖区爆破时对保留区边坡的破坏,减少爆破对边坡稳定性的破坏和清邦工作量,加快施工进度的目的。
预裂爆破和光面爆破都是属于工程控制爆破。
合理的确定预裂爆破参数则是取得其理想效果的关键。
预裂爆破技术的关键是预裂孔的破坏控制和预裂缝隙的形成及其质量,以达到满足保留区边坡面上的半孔率、坡面不平正度和裂纹深度及阻震、减震的技术要求。
预裂爆破的发展已有三十多年的历史,在工程实践中,技术人员从理论和运用技术方面已总结出了许多经验,并在水利工程建设、岩石基础、边坡甚至洞室等石方爆破开挖、石型材开采和城市保留控制爆破拆除等方面的运用取得了可喜的成果。
但在理论上还不成熟,至今还没有一套公认通用的设计计算方法。
本文试图从理论上和设计方法上做进一步的探讨。
以供设计和施工参考。
2·预裂爆破的基本原理预裂爆破的基本原理是综合利用缓冲原理、等能原理、断裂力学机理和应力叠加原理,结合爆破现场实际情况,通过合理的设计其爆破孔网参数、装药参数及装药结构和起爆网路,达到其主要技术要求。
所谓缓冲原理就是优选合适的炸药和装药结构,以缓和爆轰压力对岩石孔壁的冲击作用,减少或避免粉碎区和次生裂缝的产生,使爆炸能量得到合理得分配和利用。
其方法一是选用爆速低、猛度小和威力大的炸药;二是采用具有合理的不耦合系数及装药结构形式的不耦合装药。
等能原理是指选择合适的装药量,使每个炮孔产生的爆炸能与每个孔担负的预裂面积所需要的能量相等,没有多余的能量造成其他破坏性裂隙;既预裂爆破的药量恰好等于分离岩体并形成一定的断裂面积所需要的药量。
深孔预裂爆破计算计算书示例
深孔预裂爆破计算计算书一、计算参数1.岩土参数岩土类别:一类土;爆破处自由面系数m:0.83;岩石硬度调整系数D:0.48;岩石极限抗压强度[σ]:50MPa;2.普通破碎孔参数台阶高度H:5m;台阶坡面角а:60°;台阶高度影响系数η:1;钻机至坡顶线最小安全距离B:0.8m;钻孔直径d:90mm;底盘抵抗线W d:3.687m;孔距a:3m;排距b:2.5m;超钻深度h:1.2m;受前排爆岩阻力作用的药量增加系数p:1.5;3.周边预裂孔参数炮孔直径dk:85mm;孔距ak:1m;不偶合系数Dr:3.5;4.炸药相关参数炸药类型:62%胶质炸药普通型;堵塞系数u:1;深孔预裂爆破单耗q:0.554Kg/m3;换算系数e:0.89;装药密度Δ:0.95g/cm3;最佳装药系数τ:0.6;5.示意图二、普通破碎孔炸药用量计算W d=HDηd/150,且W d≥Hctgα+BW d=[5×0.48×1×90/150,5×ctg60°+0.8]max=3.687m1.前排炮孔的单孔药量计算Q前=eumqaW d H=0.89×1×0.83×0.554×3×3.687×5=22.633kg2.后排炮孔的单孔药量计算Q后=eumpqabH=0.89×1×0.83×1.5×0.554×3×2.5×5=23.020kg三、药量平衡计算炮孔最佳装药量为Q=1/4πd2τ(h+H)Δ得Q=1/4×π×0.092×0.6×(1.2+5)×0.95×103=22.482kg≈Q前=22.633kg结果符合药量平衡理论四、周边预裂孔炸药用量计算按《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SDJ211-83)推荐的公式:Q = 0.06[σ]0.5a k(H+h)τ=0.06×500.5×1×(5+1.2)×0.6=1.578kg根据周边预裂孔设计参数得:Q' = π/4(d k/Dr)2(H+h)τΔ=π/4×(8.5/3.5)2×(500+120)×0.6×0.95=1637.036g=1.637kg Q/Q'=1.578/1.637=0.964≈1计算结果与设计值较相符。
路基石方爆破作业指导书
路基石方爆破作业指导书当路基挖方段为次坚石、坚石时,则要采用爆破法松动,爆破后产生的大块石采用改炮并配液压破碎锤改小。
根据路堑挖深不同分别采用深孔爆破和浅孔爆破,挖深小于5米时用浅孔爆破,挖深大于5米时用深孔爆破。
一、浅孔爆破设计浅孔爆破采用小型凿岩机钻孔,炮孔直径38~50mm,孔深2~4米,根据开挖深度分一个或两个台阶进行爆破,边坡采用预裂爆破。
炮孔方向:中间主炮孔取垂直孔,边坡预裂孔与边坡坡率相同。
1、主爆区爆破参数初步设计以炮孔深度H=3m、次坚石为例设计,底板抵抗线W p=1.1m、超钻深度h=(0.1~0.33) W p=0.2m、炮孔间距a=(1.0~1.5)W p=1.4m、炮孔排距b=(0.9~1.0)a=1.2m、单位用药量(软石为0.4、次坚石为0.45、坚石为0.5)取q=0.45kg/m3,则前排炮孔单孔用药量Q=qW p aH=0.45×1.1×1.4×3=2.08kg,取为Q=2kg。
后排炮孔单孔用药量Q=(1.15~1.3)qW p bH=1.2×0.45×1.1×1.2×3=2.14kg,取为Q=2.2kg。
2、预裂孔的爆破参数初步设计钻孔间距取a=0.4m、孔深H=3.2×1.12(按1:0.5边坡率计)=3.6m、线装药密度q’=155~215g/m取q’=180g/m,则预裂孔的单孔装药量Q=180×3.6=648g,取Q=600 g,即为袋装2#岩石炸药3条(每袋2kg/10条)。
预裂孔的堵塞长度取为1米(0.8~1.3m)。
预裂孔内采用分散不藕合装药,具体方法是将以上3条炸药分别绑扎于长2.4米、有一定强度的竹签两端和中间上,每条炸药各插入一个毫秒雷管。
装药时仔细地牵住雷管线,将绑有炸药的竹签缓慢放入孔底,在竹签顶端塞入20cm水泥纸,再在水泥纸上面填入1米粘土堵塞并夯实。
深孔爆破设计作业
路暂深孔爆破设计作业
一、条件给定
1、地形图、断面图
2、岩石路暂,白云质石灰岩,水平产状岩石交坚硬完整,f=8,
环境条件可不予考虑。
二、要求
1、主体开挖深孔爆破
2、边坡光面或预裂爆破
三、完成设计需要提交文件
(一)深孔爆破设计说明书(内容提要)
1、工程概况
2、设计原则(方案)
3、设计参数选择与计算
4、钻孔布置
5、起爆网路
6、施工组织设计
7、机械、机具、劳动力安排
8、工程数量及技术经济指标
(二)附件
1、钻孔设计参数表及工程量、材料统计表
2、钻孔布置图(平面图、纵、横剖面图)
3、起爆网路设计图
4、安全警戒图。
深孔预裂爆破计算计算书
6m
台阶坡面角а
60
台阶高度影响系数η
1
钻机至坡顶线最小安全距离B
1.2m
钻孔直径d
75mm
底盘抵抗线Wd
6.12m
孔距a
8m
排距b
6m
超钻深度h
0.5m
受前排爆岩阻力作用的药量增加系数p
1.15
3.周边预裂孔参数
炮孔直径dk
70mm
孔距ak
0.5m
不偶合系数Dr
4
4.炸药相关参数
炸药类型
四、周边预裂孔炸药用量计算
按《水工建筑物岩石地基开挖施工技术规范》SL 47-2020推荐的公式:
Q = 0.06[σ]0.5ak(H+h)τ=0.06×500.5×0.5×(6+0.5)×0.4=0.552kg
根据周边预裂孔设计参数得:
Q' = π/4(dk/Dr)2(H+h)τΔ=3.14/4×(7/4)2×(600+50)×0.4×0.9=562.551g=0.563kg
岩石硝铵2号
堵塞系数u
1
深孔预裂爆破单耗q
0.035Kg/m3
换算系数e
1
装药密度Δ
0.9g/cm3
最佳装药系数τ
0.4
二、普通破碎孔炸药用量计算
Wd=HDηd/150,且Wd≥Hctgα+B
Wd=6.12m
1.前排炮孔的单孔药量计算
Q前=eumqaWd82kg
2.后排炮孔的单孔药量计算
Q后=eumpqabH=1×1×1×1.15×0.035×8×6×6=11.592kg
三、药量平衡计算
炮孔最佳装药量为Q=1/4πd2τ(h+H)Δ
1元计算书_1_光面爆破和预裂爆破计算书
光面爆破和预裂爆破计算书依据《路桥施工计算手册》(周永兴等编著): 爆破工程光面爆破是在开挖限界的周边,适当排列一定间隔的炮孔,在有侧向临空面情况下,用控制抵抗线和药量的方法进行爆破,使之形成一个光滑平整的边坡。
预裂爆破是指在开挖限界处,适当间隔排列炮孔,在无侧向临空面情况下,用控制药量方法预先炸出一条裂缝以保护开挖限界以外山体不受破坏。
光面爆破和预裂爆破每米孔深装药量,按下式计算:K = 9·d2其中 K ——每米孔深装药量kg/m;d ——炮孔直径,这里取1.00m;可求得每米炮孔深装药量:K =9 ×1.002= 9.00kg/m. ——————————————————————————————————————————————定向爆破计算书依据《路桥施工计算手册》(周永兴等编著):爆破工程定向爆破是一种加强抛掷爆破,它是人为利用辅助药包先爆,造成定向坑,隔2~3s后再起爆主药包。
道路工程中,采用定向爆破可用于以借为填或移挖作填。
定向爆破用药量,可按下式计算:其中 Q ——药包用药量kg;e ——炸药换算系数,这里取0.90;q ——炸药单位消耗量,这里取5.00kg/m3;W ——药包最小抵抗线,这里取3.00m;α——自然地面坡度,这里取45.00°;n ——爆破作用指数,这里取1.25.可求得定向爆破药包重量:Q =(0.4 +0.6×1.253)×0.90×5.00×3.003×(cos45.00)1/2= 138.42kg. ——————————————————————————————————————————————微差爆破计算书依据《路桥施工计算手册》(周永兴等编著):爆破工程微差爆破是一种应用特制的毫秒延期雷管、毫秒继爆管或微差起爆器,以毫秒(ms)级时差顺序起爆各个(组)药包的爆破技术。
它能有效地控制冲击波、震动和噪声在最小限度内.1. 计算最佳微差间隔时间△t:其中 K——由岩石特性决定的系数;1W ——最小抵抗线(m),这里取4.20m.△t = 3.00 × 4.20 = 12.60ms;2. 计算爆破允许最大用药量:——爆破点距建筑物的距离,这里取60.00m;其中 RdK——场地系数,这里取3.00;cα ——依爆破作用而定的系数,这里取1.20。
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深孔预裂爆破计算计算书
计算依据:
《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SDJ211-83)
一、计算参数
1.岩土参数
2.普通破碎孔参数
3.周边预裂孔参数
4.炸药相关参数
二、普通破碎孔炸药用量计算
W d=HDηd/150,且W d≥Hctgα+B
W d=[5×0.48×1×90/150,5×ctg60°+0.8]max=3.687m
1.前排炮孔的单孔药量计算
Q前=eumqaW d H=0.89×1×0.83×0.554×3×3.687×5=22.633kg
2.后排炮孔的单孔药量计算
Q后=eumpqabH=0.89×1×0.83×1.5×0.554×3×2.5×5=23.020kg
三、药量平衡计算
炮孔最佳装药量为Q=1/4πd2τ(h+H)Δ
得Q=1/4×π×0.092×0.6×(1.2+5)×0.95×103=22.482kg≈Q前=22.633kg
结果符合药量平衡理论
四、周边预裂孔炸药用量计算
按《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SDJ211-83)推荐的公式:Q = 0.06[σ]0.5a k(H+h)τ=0.06×500.5×1×(5+1.2)×0.6=1.578kg
根据周边预裂孔设计参数得:
Q' = π/4(d k/Dr)2(H+h)τΔ=π/4×(8.5/3.5)2×(500+120)×0.6×0.95=1637.036g=1.637kg Q/Q'=1.578/1.637=0.964≈1
计算结果与设计值较相符。