深孔梯段爆破设计方案
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深孔梯段爆破设计
1.炮孔参数
1).孔径、段高和超钻:采用潜孔机,孔径一般为100~150mm,临近边坡的炮孔孔径宜选用较小的直径,梯段高度一般为5~10m。路堑深度大于10m时,梯段分层。根据经验,超深可按h=(0.15~0.35)Wp确定(Wp----底板抵抗线)。当岩石松软、节理发育时取小值,岩石坚硬时取大值,多排爆破时,第二排以后超钻值还需加大,通常可加大0.3~0.5m。
2)底板抵抗线
根据钻孔作业的安全条件可得:
Wp≤Hctgα+B
式中:H----梯段高度,m
α----梯段坡面角,一般为60~75°
B----从深孔中心至坡顶线的安全距离,B≥2.5~3m。
3)孔距a和排距b
同排深孔相邻中心线间距a与底板抵抗线Wp同时确定,可在a=0.75Wp~1.3Wp间选取。梯段较高、石质较坚硬、节理裂隙较少或要求爆碎的块径较小时,宜取较小孔距,反之宜较大。相邻的Wp值不同时,可取其平均的a值。多排炮交错布孔时的排距b宜取b=0.87a(瞬发)或b=0.8Wp~1.0Wp(微差起爆)。
4)装药量Q
首排炮Q=qWpaH
与首排炮同时起爆的后排炮Q=qbaH
式中:q----单位炸药消耗量kg/m3,可按下表选取。
单位炸药消耗量表
插入计算值后再按岩石密度ρ(kg/m3)酌予增减。软石,ρ=1200~注:1、按极限抗压强度R
2700;次坚石,ρ=2200~3000;坚石,ρ=2500~3300。
2、路堑中边与同排中部孔同时起爆时,边孔的q值按表列值增加20%~30%.
5)堵塞长度
深孔装药必须堵塞紧密,一般选用粘土或砂子作为堵塞物,堵塞长度Ld可按
Ld=βWp≮C计算
式中:β当炮孔与梯段坡面大致平行时,取β=0.75;垂直炮孔时,β=0.75~1.2。坡面较陡时取较低值,反之取较高值。堵塞长度以不被爆轰气体直接冲出眼孔为宜。
C----孔口至梯段台边距离。
堵塞长度不足时,应调整抵抗线与孔距,重新计算装药量。
2.起爆网路设计
采用塑料导管非电起爆网路,火雷管引爆雷管束,当导爆束数量超过40根后分束并联起爆,并联导爆管采用同段级。起爆炸药位于孔底第二药包位置,导爆管聚能穴面向孔口,反向起爆,严格按设计起爆顺序进行导爆管段刷位置,先起爆路堑坡面预裂孔,然后起爆临近自由面的一排,依次起爆,最后起爆靠近边坡面的一排。
3.作业要点
1)平整钻机作业场地
为使钻机就位,除了修便道,还需平整钻机的作业场地。覆盖层较厚时,利用推土机铲平;覆盖层薄且石头凸起时,用风枪打孔小爆破,然后用推土机推平。作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔时安全为主。
2)布孔与钻孔
高边坡路堑采取梯段爆破开挖,以纵向台阶法在水平方向垂直布孔(平行于线路方向),路堑边坡部位留置边坡保护层与设计边坡平行的倾斜孔(边坡预裂孔),炮孔布置见炮孔布置示意图。钻孔时要根据设计要求,确保孔位、方向、倾斜角和孔深。对靠近自由面的孔,要特别注意最小抵抗线不要过小,以防最小抵抗线方向出现飞石;对靠近边坡预裂面的孔,要特别注意钻孔深度,钻孔过深将影响到边坡的稳定和预裂爆破的效果。每孔钻完后,首先将岩石粉吹干净,然后从孔中把钻杆提升到孔口上,这时不要移动钻机,先检查钻孔深度、深度等,待检查无问题后再移动钻机到下一孔位。倾角是否符合设计要求,孔内有无堵塞,孔内是否有积水以及积水的。
除干净,水排不净的应装防水炸药。装药结构:采用间隔装药法和连续装药法。间隔装药可以改善爆破质量,爆破后岩石破碎较均匀,利于机械装碴。用炮泥或塑料管、竹片等物将钻孔中的炸药分隔开,要求间距不大于药包的殉爆距离(殉爆距离通过试验求得),要注意将大部分药包装在梯段爆破阻力最大的地方。如果是层状岩层且呈水平埋藏时,各段药包装在较厚和较坚硬的岩石部位,但要考虑到上部药包顶至孔口的距离不短于孔口至梯段坡面的距离,否则采用连续装药结构,加大孔底装药量或减小孔距和排距。装药采用人工装药的方法。良好的堵塞可提高炸药的利用率,选取砂子和一定湿度的粘土按3:1 混合配制成炮泥进行回填堵塞,为防止卡孔,要分多次回填,边回填边用木炮棍捣实增大密度,还要注意保护好孔中的电线或导爆管。
4)网络连接与安全警戒
当使用导爆管非电起爆系统进行孔内外微差起爆时,联线时切忌踩踏孔外串联雷管。为确保网路准爆,宜采用双雷管双导爆管网路。放炮之前,人员及机械撤离到安全区,设置安全警戒哨。
5)爆破安全检查
爆破之后,暂不要立即解除警戒,要到现场查看,发现哑炮应及时处理。
4.质量标准
a.在一般情况下,钻孔深度误差不超过炮孔直径。
b.爆破的岩石不允许出现飞石。爆破冲击波需进行检算,村庄道路附近爆破时,采取炮孔加盖,防止飞石伤人伤物。
c.爆破后的岩石破碎程度应符合要求,粒径小于15cm的数量应大于90%。
d.爆后人工刷坡,确保边坡平顺整齐,经清方后堑底不出现石坎,平整度达到±10cm 以内。
5.安全措施
a.运输、使用、保管和起爆器材要按有关规定执行。
b.炮孔要有一定的堵塞长度,加强回填堵塞质量。
c.爆区距周围建筑物近的要对建筑物作必要的防护覆盖。
d.爆破时,爆区设警戒,确保安全。
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