一種高大危巖體下沉式分層爆破解除方法
2023-07-23 12:24:21
專利名稱:一種高大危巖體下沉式分層爆破解除方法
技術領域：
本發明屬於爆破技術領域：
，具體涉及ー種高大危巖體下沉式分層爆破解除方法。
背景技術：
危巖帶巖性層的單層厚度差異大，層面裂隙較發育，巖體的底部巖體由於多為中厚層狀，中上部為厚層塊狀，底部的巖體抗風化能力相對較弱，底部的巖體易風化崩落形成了凹巖腔，從而使上部巖體突出，局部失去支撐，形成危巖體，危巖體雖然還沒有發生崩塌，但具備發生崩塌的主要條件，而且已出現崩塌前兆現象，因此預示不久可能發生崩塌，是潛在的崩塌體。
位於長江西陵峽西段兵書寶劍峽出口處的鏈子崖危巖體，是ー處典型的危巖體，它與對岸的新灘滑坡隔江対峙，成為扼守長江峽谷的咽喉，歷史上曾發生多次大規模的崩滑，造成堵江斷航的嚴重災害。在緊臨江邊的鏈子崖峭壁上，由數十條裂隙切割形成了三個巨 大的危巖體，時刻威脅長江航運安全，一旦崩落將造成巨大破壞。危巖體不僅會威脅到航運的安全，還會威脅到建築物、公共設施以及人身的安全；特別是危巖體周圍有著大量建築物，並且危巖體下落路徑很陡的情況，對危巖體進行解除至關重要，但目前沒有ー套對此類危巖體解除的詳細方法。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種對危巖體解體徹底、塊度小、爆破時間短的高大危巖體下沉式分層爆破解除方法。
為了解決上述技術問題，本發明提供ー種高大危巖體下沉式分層爆破解除方法，包括以下步驟
(1)對爆破參數進行設計與安全核算，爆破參數包括孔徑、藥包規格、孔距、排距、孔內藥包分布、單藥包最佳埋深和單響允許的最大裝藥量；
(2)爆破前的布置，布孔、鑽孔、成孔驗收、裝藥、堵塞、聯網和安全警戒；
(3)起爆以及起爆後的爆破效果檢查；
所述鑽孔方式採用切削式鑽孔；所述方法中起爆器材是數碼電子雷管，炮孔內至少設有兩層藥包層，每層藥包位於同一水平面上；藥包層間的起爆順序採用由下至上逐層起爆；所述同層藥包起爆順序為由外向內沿對角線方向逐孔斜向起爆。
與現有技術相比，本發明對各個參數設計和計算後，對所有參數進行安全核算，保證爆破後的飛石不會對周邊的建築物和公共實施造成危害；為了避免鑽孔時對危巖體造成很大擾動，採用切削式鑽孔；在起爆前做好安全防護措施(攔石防護溝和SNS柔性防護網)，採用同層藥包由兩側逐孔斜向中心起爆，該起爆方式具有後衝小、振動小的優點，可使母巖得到很好的保護。同時利用數碼電子雷管在爆破時間控制上的優越性(通過根據爆破振動時波峰與波谷相互疊加幹擾減震的原則計算出孔間延期間隔為2ms和排間延期間隔為5ms ;層間延期間隔25ms,最後ー排孔為光瀑孔,危巖瀑破完成後IOOms起瀑)，實現了短時間對巖體的爆破，加上對爆破對象參數的精確計算和核算，能精確、迅速地完成對危巖體爆破解除；由下向上的逐層引爆可使整個危巖體呈下沉式分層爆破，配合精密的孔距、排距、孔內藥包分布、單藥包最佳埋深以及單響允許的最大裝藥量的數據，使得爆破後的巖石塊度很小、解體徹底。
由於炸藥的裝填密實度、炮孔填塞質量、雷管的安放都對爆破效果產生不同程度的影響；為保證炸藥完全爆轟，裝填炸藥要採用人工裝藥，作業時一定要嚴格按照技術交底中的藥量和要求進行操作，數碼雷管必須按照炮孔編號裝填，並由專人進行檢查，同時要做好記錄。間隔裝藥(每四節炸藥捆一起，平均每單藥包最佳埋深放置8節炸藥，即兩捆)和反向裝藥(即設置雷管的炸藥包，放置在藥包底部，雷管的聚能穴朝向炮孔口部)可實現在控制最大段一次起爆藥量的前提下，還可以一次性完成爆破。
作為本發明技術方案的進一步限定，所述孔間延期間隔和排間延期間隔根據爆破振動時波峰與波谷相互疊加幹擾減震的原則計算得出。為了防止飛石對周邊的破壞以及整個爆破後巖石碎體下落的路徑的確定，根據爆破振動時波峰與波谷相互疊加幹擾減震的原則計算出孔間和排間延期間隔。
具體實施方式
本發明提供一種高大危巖體下沉式分層爆破解除方法，包括以下步驟
(1)對爆破參數進行設計與安全核算，爆破參數包括孔徑、藥包規格、孔距、排距、孔內藥包分布、單藥包最佳埋深和單響允許的最大裝藥量；
(2)爆破前的布置，布孔、鑽孔、成孔驗收、裝藥、堵塞、聯網和安全警戒；
(3)起爆以及起爆後的爆破效果檢查；
所述鑽孔方式採用切削式鑽孔；所述方法中起爆器材是數碼電子雷管，炮孔內設有至少兩層藥包層，每層藥包位於同一水平面上；藥包層間的起爆順序採用由下至上逐層起爆；所述同層藥包起爆順序為由外向內沿對角線方向逐孔斜向起爆。
實施例一就危巖體周圍存在大量建築物，下落路徑很陡的情況，進行模擬實驗，具體步驟如下
I、孔網參數設計與計算 (I)孔徑
利用切削鑽機鑽孔，按其鑽孔規格，鑽孔直逕取90mm。
(2)藥包規格
四節炸藥捆綁在一起，每個藥包8節炸藥，及I. 6kg，藥包長徑比為4。
(2)單藥包最佳埋深(即分層高度)
根據c. W.利文斯頓的經驗公式
N=Ef/3
#一藥包臨界埋深，m ；
F—藥包質量，kg ；
i 一應變能係數，對於給定的巖石和炸藥的配合是個常數，無量綱，鉛鋅礦巖石普氏係數f約為8，而本危巖為砂巖，f值亦為8 10，因此E取I. 785，則
N=2. 09m依據資料，最佳埋深一般為臨界埋深的1/2，所以本工程單藥包最佳埋深取
d0-/. 05mo
鑽孔深度依據危巖實際情況，鑽至距危巖底部I. 05m處。
(3)孔距 a
按照VCR方式，藥包間距(即孔間距)應以最佳埋深的I. 4倍為宜，SP
a= I. 4X I. 05m=l. 4m
(4)排距b
b=a=l. 4m
(6)孔內藥包分布
孔內採取間隔裝藥，藥包間距I. 05m，炸藥單耗q=0. 8kg/m3。
(7)光爆孔
光爆孔位於危巖後母巖上，孔間距I. Om,線裝藥密度O. 3kg/m。
2、鑽孔布置
(I)鑽孔根據危巖情況採取垂直或傾斜孔。
(2)施工流程布孔一鑽孔一成孔驗收(做好記錄、標號)一裝藥一堵塞一聯網一安全警戒一起爆一爆破效果檢查。
(3)數碼雷管使用流程
雷管註冊一設置雷管延期一將雷管對號入孔一網路連接一網路測試一進入起爆流程(雷管點名一雷管狀態測試一充電一起爆)
①雷管註冊
依據爆破方案設計布孔方式，按所需雷管數量，對雷管依次進行註冊(相當於人口普查中的核名造冊，就是用專用設備讀取爆破所用的雷管身份信息——核名，在設備內部按順序將雷管身份信息存儲——造冊，雷管註冊以為後續的延期設置及網路檢測服務)。
②延期設置
利用專業爆破網路設計軟體對每發雷管進行延期設置。首先利用專業軟體在電腦上設計布孔圖，然後將雷管對號入座，再依爆破方案分別設置每孔雷管延期，完成後對爆破序列進行預演，檢查無誤後將延期時間等數據下載到起爆設備。
③雷管裝填
爆破工作面打孔完畢後，由工作人員按照布孔圖，將雷管對號入孔，裝填過程與普通雷管相同。
④網路連接
炸藥裝填完畢，用起爆設備檢測網路的正確性及雷管是否缺失。檢查無誤後，把相鄰區域的雷管腳線以並聯方式接入通信支線，同時把各區域的通信支線並聯匯總接入通信總線，進入起爆流程。
⑤起爆流程
放總線到起爆點，總線連接起爆設備，檢測網絡是否正常。打開充電開關，選擇進入起爆流程功能。
(4)起爆網絡
採用數碼電子雷管，並聯起爆。[0024]網路為逐孔斜向起爆，微差延時順序按排為孔內自下向上，孔間由前向後、由兩側向中心進行。
根據爆破振動時波峰與波谷相互疊加幹擾減震的原則計算得到同層藥包的孔間延期間隔為2ms，排間延期間隔為5ms ;層間延期間隔25ms，最後ー排孔為光爆孔，危巖爆破完成後IOOms起揚，總延期時間小於Is。
根據該延時間隔的設置，同層藥包網路為由兩側逐孔斜向中心起爆，該起爆方式具有後衝小、振動小的優點，符合對母巖保護的要求。
孔內藥包的爆破時序，每個孔中最下方的藥包先響。該爆破時序的優點是為後續爆破的藥包提供不少於2個臨空面，能夠更好的降低振動和巖石的塊度。
3、單響允許的最大裝藥量。
最大裝藥量按下式計算
Qm= R3 (V/K)3/a
式中Qm—單響允許的最大裝藥量，kg ；
R—瀑破安全距離，m，選取危巖後方磚結構民房，R=30m ；
V一安全速度，cm/s, v=2. Ocm/s ；
K、α—與爆破地質、地形等條件有關係數和衰減指數，取Κ=150，α =1.5，將各值代入
(2)式求得
Qm=R3 (V/Κ) 3/α=303Χ (2. 0 + 150) 3+15=4· 8kg
因此，為控制爆破地震的危害，每單響的最大裝藥量不得大於4. 8 kg。
4、爆破施工所需器材、設備 民爆器材
權利要求
1.一種高大危巖體下沉式分層爆破解除方法，其特徵在於包括以下步驟 (1)對爆破參數進行設計與安全核算，爆破參數包括孔徑、藥包規格、孔距、排距、孔內藥包分布、單藥包最佳埋深和單響允許的最大裝藥量； (2)爆破前的布置，布孔、鑽孔、成孔驗收、裝藥、堵塞、聯網和安全警戒； (3)起爆以及起爆後的爆破效果檢查； 所述鑽孔方式採用切削式鑽孔；所述方法中起爆器材是數碼電子雷管，炮孔內設有至少兩層藥包層，每層藥包位於同一水平面上；藥包層間的起爆順序採用由下至上逐層起爆；所述同層藥包起爆順序為由外向內沿對角線方向逐孔斜向起爆。
2.根據權利要求
I所述的高大危巖體下沉式分層爆破解除方法，其特徵在於所述孔間延期間隔和排間延期間隔根據爆破振動時波峰與波谷相互疊加幹擾減震的原則計算得出。
專利摘要
本發明公開了一種高大危巖體下沉式分層爆破解除方法，包括以下步驟(1)對爆破參數進行設計與安全核算,爆破參數包括孔徑、藥包規格、孔距、排距、孔內藥包分布、單藥包最佳埋深和單響允許的最大裝藥量；(2)爆破前的布置，布孔、鑽孔、成孔驗收、裝藥、堵塞、聯網和安全警戒；(3)起爆以及起爆後的爆破效果檢查；所述鑽孔方式採用切削式鑽孔；所述方法中採用數碼電子雷管，炮孔內設有多層藥包層，每層藥包位於同一水平面上；起爆順序採用由下至上逐層起爆；所述同層藥包起爆順序為由外向內沿對角線方向逐孔斜向起爆。本發明利用數碼電子雷管的優越性以及特定的裝藥結構，實現了對危巖體精確、迅速地的爆破解除。
文檔編號F42D3/04GKCN102818485SQ201210293229
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月17日
發明者孟祥棟, 於海祥, 龔文璞, 田振農, 李德萬, 汪龍, 支文超 申請人:重慶市爆破工程建設有限責任公司, 重慶城建控股(集團)有限責任公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan