專利名稱:一種高大危巖體下沉式分層爆破解除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于爆破技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
危巖帶巖性層的單層厚度差異大，層面裂隙較發(fā)育，巖體的底部巖體由于多為中厚層狀，中上部為厚層塊狀，底部的巖體抗風(fēng)化能力相對(duì)較弱，底部的巖體易風(fēng)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(méi)有發(fā)生崩塌，但具備發(fā)生崩塌的主要條件，而且已出現(xiàn)崩塌前兆現(xiàn)象，因此預(yù)示不久可能發(fā)生崩塌，是潛在的崩塌體。
位于長(zhǎng)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(duì)岸的新灘滑坡隔江対峙，成為扼守長(zhǎng)江峽谷的咽喉，歷史上曾發(fā)生多次大規(guī)模的崩滑，造成堵江斷航的嚴(yán)重災(zāi)害。在緊臨江邊的鏈子崖峭壁上，由數(shù)十條裂隙切割形成了三個(gè)巨 大的危巖體，時(shí)刻威脅長(zhǎng)江航運(yùn)安全，一旦崩落將造成巨大破壞。危巖體不僅會(huì)威脅到航運(yùn)的安全，還會(huì)威脅到建筑物、公共設(shè)施以及人身的安全；特別是危巖體周圍有著大量建筑物，并且危巖體下落路徑很陡的情況，對(duì)危巖體進(jìn)行解除至關(guān)重要，但目前沒(méi)有ー套對(duì)此類危巖體解除的詳細(xì)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)危巖體解體徹底、塊度小、爆破時(shí)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(shù)問(wèn)題，本發(fā)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(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與安全核算，爆破參數(shù)包括孔徑、藥包規(guī)格、孔距、排距、孔內(nèi)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、鉆孔、成孔驗(yàn)收、裝藥、堵塞、聯(lián)網(wǎng)和安全警戒；
(3)起爆以及起爆后的爆破效果檢查；
所述鉆孔方式采用切削式鉆孔；所述方法中起爆器材是數(shù)碼電子雷管，炮孔內(nèi)至少設(shè)有兩層藥包層，每層藥包位于同一水平面上；藥包層間的起爆順序采用由下至上逐層起爆；所述同層藥包起爆順序?yàn)橛赏庀騼?nèi)沿對(duì)角線方向逐孔斜向起爆。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對(duì)各個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)和計(jì)算后，對(duì)所有參數(shù)進(jìn)行安全核算，保證爆破后的飛石不會(huì)對(duì)周邊的建筑物和公共實(shí)施造成危害；為了避免鉆孔時(shí)對(duì)危巖體造成很大擾動(dòng)，采用切削式鉆孔；在起爆前做好安全防護(hù)措施(攔石防護(hù)溝和SNS柔性防護(hù)網(wǎng))，采用同層藥包由兩側(cè)逐孔斜向中心起爆，該起爆方式具有后沖小、振動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)，可使母巖得到很好的保護(hù)。同時(shí)利用數(shù)碼電子雷管在爆破時(shí)間控制上的優(yōu)越性(通過(guò)根據(jù)爆破振動(dòng)時(shí)波峰與波谷相互疊加干擾減震的原則計(jì)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,最后ー排孔為光瀑孔,危巖瀑破完成后IOOms起瀑)，實(shí)現(xiàn)了短時(shí)間對(duì)巖體的爆破，加上對(duì)爆破對(duì)象參數(shù)的精確計(jì)算和核算，能精確、迅速地完成對(duì)危巖體爆破解除；由下向上的逐層引爆可使整個(gè)危巖體呈下沉式分層爆破，配合精密的孔距、排距、孔內(nèi)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(shù)據(jù)，使得爆破后的巖石塊度很小、解體徹底。
由于炸藥的裝填密實(shí)度、炮孔填塞質(zhì)量、雷管的安放都對(duì)爆破效果產(chǎn)生不同程度的影響；為保證炸藥完全爆轟，裝填炸藥要采用人工裝藥，作業(yè)時(shí)一定要嚴(yán)格按照技術(shù)交底中的藥量和要求進(jìn)行操作，數(shù)碼雷管必須按照炮孔編號(hào)裝填，并由專人進(jìn)行檢查，同時(shí)要做好記錄。間隔裝藥(每四節(jié)炸藥捆一起，平均每單藥包最佳埋深放置8節(jié)炸藥，即兩捆)和反向裝藥(即設(shè)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(shí)現(xiàn)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(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述孔間延期間隔和排間延期間隔根據(jù)爆破振動(dòng)時(shí)波峰與波谷相互疊加干擾減震的原則計(jì)算得出。為了防止飛石對(duì)周邊的破壞以及整個(gè)爆破后巖石碎體下落的路徑的確定，根據(jù)爆破振動(dòng)時(shí)波峰與波谷相互疊加干擾減震的原則計(jì)算出孔間和排間延期間隔。
具體實(shí)施方式
本發(fā)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(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與安全核算，爆破參數(shù)包括孔徑、藥包規(guī)格、孔距、排距、孔內(nèi)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、鉆孔、成孔驗(yàn)收、裝藥、堵塞、聯(lián)網(wǎng)和安全警戒；
(3)起爆以及起爆后的爆破效果檢查；
所述鉆孔方式采用切削式鉆孔；所述方法中起爆器材是數(shù)碼電子雷管，炮孔內(nèi)設(shè)有至少兩層藥包層，每層藥包位于同一水平面上；藥包層間的起爆順序采用由下至上逐層起爆；所述同層藥包起爆順序?yàn)橛赏庀騼?nèi)沿對(duì)角線方向逐孔斜向起爆。
實(shí)施例一就危巖體周圍存在大量建筑物，下落路徑很陡的情況，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，具體步驟如下
I、孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算 (I)孔徑
利用切削鉆機(jī)鉆孔，按其鉆孔規(guī)格，鉆孔直徑取90mm。
(2)藥包規(guī)格
四節(jié)炸藥捆綁在一起，每個(gè)藥包8節(jié)炸藥，及I. 6kg，藥包長(zhǎng)徑比為4。
(2)單藥包最佳埋深(即分層高度)
根據(jù)c. W.利文斯頓的經(jīng)驗(yàn)公式
N=Ef/3
#一藥包臨界埋深，m ；
F—藥包質(zhì)量，kg ；
i 一應(yīng)變能系數(shù)，對(duì)于給定的巖石和炸藥的配合是個(gè)常數(shù)，無(wú)量綱，鉛鋅礦巖石普氏系數(shù)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(jù)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
鉆孔深度依據(jù)危巖實(shí)際情況，鉆至距危巖底部I. 05m處。
(3)孔距 a
按照VCR方式，藥包間距(即孔間距)應(yīng)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(nèi)藥包分布
孔內(nèi)采取間隔裝藥，藥包間距I. 05m，炸藥單耗q=0. 8kg/m3。
(7)光爆孔
光爆孔位于危巖后母巖上，孔間距I. Om,線裝藥密度O. 3kg/m。
2、鉆孔布置
(I)鉆孔根據(jù)危巖情況采取垂直或傾斜孔。
(2)施工流程布孔一鉆孔一成孔驗(yàn)收(做好記錄、標(biāo)號(hào))一裝藥一堵塞一聯(lián)網(wǎng)一安全警戒一起爆一爆破效果檢查。
(3)數(shù)碼雷管使用流程
雷管注冊(cè)一設(shè)置雷管延期一將雷管對(duì)號(hào)入孔一網(wǎng)路連接一網(wǎng)路測(cè)試一進(jìn)入起爆流程(雷管點(diǎn)名一雷管狀態(tài)測(cè)試一充電一起爆)
①雷管注冊(cè)
依據(jù)爆破方案設(shè)計(jì)布孔方式，按所需雷管數(shù)量，對(duì)雷管依次進(jìn)行注冊(cè)(相當(dāng)于人口普查中的核名造冊(cè)，就是用專用設(shè)備讀取爆破所用的雷管身份信息——核名，在設(shè)備內(nèi)部按順序?qū)⒗坠苌矸菪畔⒋鎯?chǔ)——造冊(cè)，雷管注冊(cè)以為后續(xù)的延期設(shè)置及網(wǎng)路檢測(cè)服務(wù))。
②延期設(shè)置
利用專業(yè)爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)軟件對(duì)每發(fā)雷管進(jìn)行延期設(shè)置。首先利用專業(yè)軟件在電腦上設(shè)計(jì)布孔圖，然后將雷管對(duì)號(hào)入座，再依爆破方案分別設(shè)置每孔雷管延期，完成后對(duì)爆破序列進(jìn)行預(yù)演，檢查無(wú)誤后將延期時(shí)間等數(shù)據(jù)下載到起爆設(shè)備。
③雷管裝填
爆破工作面打孔完畢后，由工作人員按照布孔圖，將雷管對(duì)號(hào)入孔，裝填過(guò)程與普通雷管相同。
④網(wǎng)路連接
炸藥裝填完畢，用起爆設(shè)備檢測(cè)網(wǎng)路的正確性及雷管是否缺失。檢查無(wú)誤后，把相鄰區(qū)域的雷管腳線以并聯(lián)方式接入通信支線，同時(shí)把各區(qū)域的通信支線并聯(lián)匯總接入通信總線，進(jìn)入起爆流程。
⑤起爆流程
放總線到起爆點(diǎn)，總線連接起爆設(shè)備，檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)是否正常。打開充電開關(guān)，選擇進(jìn)入起爆流程功能。
(4)起爆網(wǎng)絡(luò)
采用數(shù)碼電子雷管，并聯(lián)起爆。[0024]網(wǎng)路為逐孔斜向起爆，微差延時(shí)順序按排為孔內(nèi)自下向上，孔間由前向后、由兩側(cè)向中心進(jìn)行。
根據(jù)爆破振動(dòng)時(shí)波峰與波谷相互疊加干擾減震的原則計(jì)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，最后ー排孔為光爆孔，危巖爆破完成后IOOms起揚(yáng)，總延期時(shí)間小于Is。
根據(jù)該延時(shí)間隔的設(shè)置，同層藥包網(wǎng)路為由兩側(cè)逐孔斜向中心起爆，該起爆方式具有后沖小、振動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)，符合對(duì)母巖保護(hù)的要求。
孔內(nèi)藥包的爆破時(shí)序，每個(gè)孔中最下方的藥包先響。該爆破時(shí)序的優(yōu)點(diǎn)是為后續(xù)爆破的藥包提供不少于2個(gè)臨空面，能夠更好的降低振動(dòng)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(jì)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，選取危巖后方磚結(jié)構(gòu)民房，R=30m ；
V一安全速度，cm/s, v=2. Ocm/s ；
K、α—與爆破地質(zhì)、地形等條件有關(guān)系數(shù)和衰減指數(shù)，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于4. 8 kg。
4、爆破施工所需器材、設(shè)備 民爆器材
權(quán)利要求
1.一種高大危巖體下沉式分層爆破解除方法，其特征在于包括以下步驟 (1)對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與安全核算，爆破參數(shù)包括孔徑、藥包規(guī)格、孔距、排距、孔內(nèi)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、鉆孔、成孔驗(yàn)收、裝藥、堵塞、聯(lián)網(wǎng)和安全警戒； (3)起爆以及起爆后的爆破效果檢查； 所述鉆孔方式采用切削式鉆孔；所述方法中起爆器材是數(shù)碼電子雷管，炮孔內(nèi)設(shè)有至少兩層藥包層，每層藥包位于同一水平面上；藥包層間的起爆順序采用由下至上逐層起爆；所述同層藥包起爆順序?yàn)橛赏庀騼?nèi)沿對(duì)角線方向逐孔斜向起爆。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的高大危巖體下沉式分層爆破解除方法，其特征在于所述孔間延期間隔和排間延期間隔根據(jù)爆破振動(dòng)時(shí)波峰與波谷相互疊加干擾減震的原則計(jì)算得出。
專利摘要
本發(fā)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(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與安全核算,爆破參數(shù)包括孔徑、藥包規(guī)格、孔距、排距、孔內(nèi)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、鉆孔、成孔驗(yàn)收、裝藥、堵塞、聯(lián)網(wǎng)和安全警戒；(3)起爆以及起爆后的爆破效果檢查；所述鉆孔方式采用切削式鉆孔；所述方法中采用數(shù)碼電子雷管，炮孔內(nèi)設(shè)有多層藥包層，每層藥包位于同一水平面上；起爆順序采用由下至上逐層起爆；所述同層藥包起爆順序?yàn)橛赏庀騼?nèi)沿對(duì)角線方向逐孔斜向起爆。本發(fā)明利用數(shù)碼電子雷管的優(yōu)越性以及特定的裝藥結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)危巖體精確、迅速地的爆破解除。
文檔編號(hào)F42D3/04GKCN102818485SQ201210293229
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月17日
發(fā)明者孟祥棟, 于海祥, 龔文璞, 田振農(nóng), 李德萬(wàn), 汪龍, 支文超 申請(qǐng)人:重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司, 重慶城建控股(集團(tuán))有限責(zé)任公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan