2013爆破工程技术人员考试.案例分析(最终)

案例分析参考—第1页共9页第1页共9页4.2案例分析案例l提高我国岩巷掘进速度的技术措施有哪些？岩巷掘进在煤矿建设和生产中，占有重要的地位，在新井建设中，巷道掘进工程量一般约占总工程量的40%~50%，施工工期占35%~50%；在生产矿井中占总工程量的25%左右。国有重点煤矿每年岩巷掘进进尺约为1250~1550km。但岩巷掘进平均月进度较低，装载机械化程度也仅达84%，平均工效为0.125m/工。大多数局（矿）掘进速度低于《煤炭工业矿井设计规范》规定的指标。试问：以你所从事过的工程为例，说明提高我国岩巷掘进速度的技术措施有哪些？答案提示：采用中深孔光面爆破技术是提高岩巷掘进速度，最为有效的手段。除考虑此因素外，还要从影响岩巷掘进中深孔爆破速度和质量的技术因素、大型钻眼台车和重型凿岩机具的应用以及施工组织管理三方面进行分析。.岩巷掘进速度的技术措施研究表明:目前提高岩巷钻爆掘进速度的关键技术和环节是提高钻眼爆破和运输的效率。岩巷快速掘进是一项系统工程,把爆破、支护、出矸及施工工艺与劳动组织有机相结合,是实现岩巷快速掘的重要手段。A、提高爆破钻孔水平采用中深孔光面爆破，全断面一次爆破技术是提高岩巷掘进速度，最为有效的手段。钻孔时药注意一下技术措施。光面爆破的具体要求是炮眼相互平行且深度不超过其他炮眼——形成贯穿裂缝；炮眼垂直工作面(一般与巷道轴线夹角3~5°)；炮眼底落在同一个横断面上。开眼位置偏差不超过30mm。不能有偏向轮廓线里面；不耦合装药，同时起爆，降低作用于孔壁的冲击压力；控制装药量，200g/m。炮眼布置的方法和原则为“抓两头，带中间”：掏槽眼布置在断面的中央偏下，并考虑辅助眼的布置较为均匀和减少崩坏支护及其他设施的可能。周边跟一般布置在巷道断面轮廓线上，顶眼和帮眼按光面爆破要求，各炮眼相互平行，眼底落在在同一平面上。辅助眼均匀地布置在掏槽眼和周边眼之间，以掏槽眼形成的槽腔为自由面层层布置。B、提高支护能力岩巷开挖后必须及时维护，以免围岩变形过大、冒落而影响使用和安全。采用锚杆支护可降低支护成本，有利于工作面单产和效率的提高，能有效的控制巷道变形，另外，也减少了支护材料运输量，减轻工人的劳动强度和劳动量，并且锚杆支护简单，容易用围岩松动圈理论确定支护参数，能够为巷道的快速掘进提供足够的安全保障。C、改进设备，提高装运能力采用全液压掘进钻车钻孔，工人距工作面较远，可避免工作面片帮、卷缠、盗钻等威胁，且钻孔质量高、速度快，既安全又高效。装载与运输是巷道掘进中劳动量大、占循环时间最长的工序，一般情况下它可占掘进循环时间的35％～50％。因此做好装岩和转运工作对提高劳动效率、加快掘进速度、改善劳动条件和降低成本有重要意义。采用以液压钻车、侧卸式装岩机配耙斗装岩机作业，合理配置施工机具和优化施工工艺,提出适用岩巷快速掘进的施工工艺流程可实现工作面打眼、临时支护等工序平行作业。能极大地提高岩巷掘进速度。D、提高施工组织管理能力改进工人工作效率煤炭工人是煤炭企业的重要组成部分，是煤炭企业决策的最终实践者，先进的生产技术必须为煤炭工人所掌握才能起到应有作用。提高工人的效率就要从以下几个方面着手。一是要精心创造良好的工作环境：改善工人工作条件，让技术工人直接参与施工生产，工作在一线，减轻工人劳动强度、增加安全保障。二是要创造良好的用人环境。坚持“以人为本”，制定有利于优秀工人脱颖而出的管理机制。三是要创造良好的人文环境。四是要适当地减少劳动分工。在煤炭生产中，分工很细，工作流动性很差，科学研究发现在一定范围内劳动分工程度的提高的确有利于生产率的提高，但当劳动分工程度达到一定程度后，再增加分工程度，劳动生产率不升反降。案例分析参考—第2页共9页第2页共9页案例2平巷掘进爆破参数的确定。某工程需要在ƒ=14．均质花岗岩中掘进一条巷道，巷道掘进断面宽3900mm，墙高为1700mm，拱高为掘进宽度的一半，即1950mm，平巷掘进断面积为12.16m2。凿岩机钻孔直径为40mm，孔深2.1m。炮孔布置如图4-3所示。分为掏槽孔、辅助孔、周边孔（顶孔、帮孔、底孔），炮孔总孔数41个。使用2号岩石炸药，炸药单耗1.2kg/m3。试问：确定合理的炮孔深度的根据是什么？用计算法验证孔深(2.lm)和炮孔数目（41个）的合理性，条件不足时自己补充。答案提示：合理的炮孔深度应视凿岩机具、循环方式、掘支（护）作业方式、岩石条件和炸药性能等而定。目前，确定合理孔深的方法有三：(1)经验法；(2)按计划下达的任务，根据各掘进工作面条件分摊，算出平均日进尺，再确定循环深度；(3)根据断面大小，计划下达的定额和出勤率，计算出日进尺，按作业班次和掘支（护）方式确定循环深度。合理的炮孔数目可根据岩石坚固性系数ƒ和巷道断面尺寸S近似地求出。（2）.平巷掘进爆破参数的确定答案提示：炮孔深度是指炮孔底到工作面的垂直距离。合理的炮孔深度应视凿岩机具、循环方式、掘进、支护作业方式、岩石条件和炸药性能等而定。目前，确定合理孔深的方法有三：①经验法；②按计划下达的任务，根据各掘进工作面条件分摊，算出平均日进尺，再确定循环深度；③根据断面大小，计划下达的定额和出勤率，计算出日进尺，按作业班次和掘进、支护方式确定循环深度。炮孔数目与掘进断面、岩石性质、炮孔直径、炮孔深度和炸药性能等因素有关。确定炮孔数目的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮孔数目。①按巷道断面和岩石坚固性系数估算323.3fSNN—炮孔数目，个；f—岩石坚固性系数；S—巷道掘进断面面积，㎡。带入相应参数值，可得到N=42个。实际设计炮孔数目为41个，可见设计炮孔数目是非常合理的。②明捷利公式估算L—炮孔深度，m；e—炸药换算系数，当爆力为360mL时，换算系数e=1；dc—炮孔直径，mm。带入相应参数值，可得到N=37.17，实际设计炮孔数为41个，也是比较合理的。案例分析参考—第3页共9页第3页共9页案例3深圳市某开挖山体原始地貌为丘陵地带，地形变化大，山体开挖部分已露出风化石和表土，下部为微风化花岗岩，节理发育，ƒ=14。爆区周围环境极为复杂，北有交通繁忙的北环大道；南有沥青厂和电厂；东侧为工业园区，距开挖边界仅为15m。从1999年至2009年完成了爆破方量2400万立方米，钻孔米数324万米，使用炸药近9620t。(1)在露天台阶爆破采用了分区接力和多排毫秒延期起爆网路，有效地降低爆破振动效应；(2)在紧靠建（构）筑物，且高于建（构）筑物山体；采取预留岩墙和立体防护措施有效地防止了爆破飞石和滚石；(3)采用多排毫秒延期挤压爆破和孔口加压砂包减少填塞长度降低了大块率。试问：根据你的工程实践经验，除上述措施外还有哪些方法和技术措施，可有效降低爆破振动效应、防止飞石滚石和确保爆破块度均匀，取得满意的爆破效果。答案提示：从控制爆破规模、单响药量、爆破参数、起爆网路、炮孔填塞及必要的安全防护进行分析。（3）.露天台阶爆破答案提示：从控制爆破规模、单响药量、爆破参数、起爆网路、炮孔填塞及必要的安全防护进行分析。降低爆破振动促进岩石均匀破碎的技术措施在近区采用低台阶爆破或减小炮孔直径，增加布药的分散性；在分区接力的基础上，采用奇偶、逐孔起爆顺序或对近区孔内毫秒延迟爆破等方法，增加临空面，在促进岩石均匀破碎的同时，限制最大一段药量，降低爆破振动；采用预裂爆破或开挖减振沟槽；选择最小抵抗线方向，使需保护区域处在爆区侧向；采用低爆速、低密度的炸药，采用不耦合或上部减弱装药的装药结构；布置压顶药包，避免孔口产生大块；进行爆破振动衰减规律监测并指导爆破设计。爆破个别飞散物的防护措施合理确定临空面，尽可能使爆破方向避开需保护区域；上部减少装药的装药结构、采用松动爆破的爆破单耗，爆破参数和排间起爆时间；注意岩石断层、节理裂隙等弱面及前排炮孔抵抗线的变化，并及时调整药量；适当增加堵塞长度，确保填塞质量；覆盖防飞石。爆破飞石滚石的防护措施合理确定临空面，尽可能使爆破方向避开需保护区域；上部减少装药的装药结构、采用松动爆破的爆破单耗，爆破参数和排间起爆时间；注意岩石断层、节理裂隙等弱面及前排炮孔抵抗线的变化，并及时调整药量；适当增加堵塞长度，确保填塞质量；覆盖防飞石。在爆区边缘采用减弱松动爆破，做到爆后岩石松而不飞；砌挡土堤阻挡滚石。，或布置压顶药包等案例分析参考—第4页共9页第4页共9页案例4中国南部某大型采石场日产成品规格石3.5万立方米，月平均爆破石方量80万立方米。采区高差l80m、面积为40万平方米。总爆破方量约1000万立方米。爆破生产的石料按块度规格10~2000kg分选为15个品种，其岩石级配相当严格，10kg以下块石不得大于10%。爆破作业区岩石为闪长花岗岩，ƒ=8~14，节理、裂隙、风化沟、破碎带十分发育。采场统一为15m高台阶，每天爆破3~4个台阶，爆破排数不超3排，宽度100~150m，炮孔为ø140mm垂直孔。试问：如果你接手这个工程，采用哪些方法可以控制块度级配和降低粉矿率？答案提示：各项技术措施列级配和粉矿率的影响程度，按大小排序是：装药结构、线装药密度、单位炸药消耗量、炸药爆速、抵抗线和孔间距。按此内容进衍逐项分析。（4）.采石场开采答案提示：各项技术措施对级配合粉矿率的影响程度，按大小顺序是：装药结构、线装药密度、单响炸药消耗量、炸药爆速、抵抗线和孔间距。按此内容逐项分析。在炮孔中上部采用不耦合装药结构，避免其岩石过度破碎；随线装药密度的增加，粉矿率也增加。随炸药单耗的增加，粉矿率也增加，故应降低炸药单耗；炸药爆速越高，越会造成岩石过度破碎，故应选用低爆速炸药；在炸药单耗不变的情况下，抵抗线越小，炸药爆炸产生的应力波的反射应力及准静太应力叠加更大，破碎作用更强，产生的粉矿就越多，固增加抵抗线，可减少粉矿产生；在炸药单耗不变的情况下，孔间距越小，炸药分布越均匀，越容易产生粉矿。降低爆破振动促进岩石均匀破碎的技术措施在近区采用低台阶爆破或减小炮孔直径，增加布药的分散性；在分区接力的基础上，采用奇偶、逐孔起爆顺序或对近区孔内毫秒延迟爆破等方法，增加临空面，在促进岩石均匀破碎的同时，限制最大一段药量，降低爆破振动；采用预裂爆破或开挖减振沟槽；选择最小抵抗线方向，使需保护区域处在爆区侧向；采用低爆速、低密度的炸药，采用不耦合或上部减弱装药的装药结构；布置压顶药包，避免孔口产生大块；进行爆破振动衰减规律监测并指导爆破设计。案例分析参考—第5页共9页第5页共9页案例5精细爆破就是通过定量化的爆破设计、精心的爆破施工和精细化的爆破管理，进行炸药爆炸能量释放与介质破碎、抛掷等过程的控制，既达到预期的爆炸效果，，又实现爆破有害效应的控制，最终实现安全可靠，技术先进，绿色环保及经济合理的爆破作业。精细爆破不仅局限于传统控制爆破，精细爆破的概念适用于土岩，拆除及特种爆破等工程爆破的方方面面。试问：在实际爆破工程设计与施工中，如何体现精细爆破这一理念？答案提示：可以从下列三方面作简要叙述：（1）精细爆破的关键技术，包括精细爆破设计，施工和管理；（2）精细爆破对有害效应的控制；（3）精细爆破面临的问题和展望。（5）.精细爆破精细爆破，即通过定量话的爆破设计、精心的爆破施工和精细化的爆破管理，进行炸药爆炸能量释放与介质破碎、抛掷等过程的控制，既达到预期的爆破效果，又实现爆破有害效应的控制，最终实现安全可靠、技术先进、绿色环保及经济合理的爆破作业。定量化的爆破设计主要包括：①爆破设计理论和方法，包括：邻近轮廓面的爆破设计原理与计算方法、爆破孔网参数与装药量计算、炸药选型的理论与方法、装药结构设计计算理论、起爆系统与起爆网路的设计方法、段间毫秒延期选择等；②爆破效果的预测，包括：给定地质条件和爆破参数条件下，爆破块度分布模型及预测方法、爆破后抛掷堆积体积计算理论与方法等；③爆破负面效应的预测预报，包括：爆破影响深度分布的计算理论与预测方法、爆破振动和冲击波的衰减规律、爆破个别飞散物的抛掷距离计算等。④另外还有：计算机优化与现场试验验证，对设计方案的现