露天爆破B

第七章：露天爆破史雅语2012.07（1）连续装药结构（2）分段装药结构：将深孔中的药柱分为若干段，用空气，岩碴或水隔开。（3）孔底间隔装药结构在深孔底部留出一段长度不装药，以空气作为间隔介质；此外尚有水间隔和柔性材料间隔。在孔底实行空气间隔装药亦称孔底气垫装药。（4）混合装药结构所谓混合装药结构系指孔底装高威力炸药，上部装普通炸药的一种装药结构。空气分段装药孔底间隔装药按药卷与药卷在炮眼轴向的关系分为：连续装药结构当孔深超过8m时，应布置两个起爆体。分段装药结构可以提高装药高度，改善炮孔上部的破碎效果；躲开地质薄弱地段；可以节省炸药。孔底间隔装药结构保护基底岩石；可以节省炸药。混合装药结构改善底部夹制作用大的部位的破碎效果，消除门坎；可以节省炸药。间隔装药中间隔段的填充物及其作用：1.空气：①降低了爆炸冲击波的峰值压力，减少了炮孔周围岩石的过粉碎；②岩石受到爆炸冲击波的作用后，还受到爆炸气体所形成的压力波和来自炮孔孔底的反射波作用。当这种二次应力波的压力超过岩石的极限破裂强度（表示裂隙进一步扩展所需的压力）时，岩石的微裂隙将得到进一步扩展。③延长了应力的作用时间。正是由于空气间隔的上述三种作用，可以使岩石破碎块度更加均匀。间隔装药中间隔段的填充物及其作用：2.水：由于水是不可压缩介质，具有各向压缩换向并均匀传递爆炸压力的特征，在爆炸作用初始阶段不仅炮孔孔壁，而且充水孔壁同样受到冲击载荷作用，峰值压力下降较缓；到爆炸作用后阶段，伴随爆炸气体膨胀做功，水中积蓄的能量释放加强了岩石的破碎作用。间隔装药中间隔段的填充物及其作用：3.柔性材料：柔性垫层可用锯末等低密度、高孔隙率的材料做成，其孔隙率可达到50%以上。孔内炸药爆炸后所产生的冲击波和爆炸气体作用于孔壁产生径向裂隙和环状裂隙的同时，通过柔性垫层的可压缩性及对冲击波的阻滞作用，大大减少了对炮孔底部的冲击压力，减少了对孔底岩石的破坏。这种装药结构主要用于对孔底以下基岩需要保护的水利水电工程和核岛开挖。在间隔装药中，应合理确定：间隔长度、间隔位置和应用条件。按药卷与炮眼在径向的关系分为：耦合装药：药卷与炮眼在径向无间隙，如散装药。不耦合装药：药卷与炮眼在径向有间隙，间隙内可以是空气或其它缓冲材料，如水、砂等。不耦合装药（空气间隔装药）◦轴向不耦合和径向不耦合轴向不耦合径向不耦合堵塞炸药空气间隔细药卷粗药卷中间不耦合底部不耦合顶部不耦合理论研究、实验室试验和工程实践证明，在一定的岩石和炸药条件下，采用不耦合装药或空气间隔装药具有下列优点：1.可以增加炸药用于破碎或抛掷岩石能量的比例，提高炸药能量的有效利用率。2.改善岩石破碎的均匀度，降低大块率，从而使装岩效率得到提高。3.降低炸药消耗量。4.能有效地保护爆破时形成的新自由面。这两种装药结构，特别是不耦合装药结构在光面爆破和预裂爆破中得到广泛的应用。不耦合装药（空气间隔装药）深孔台阶爆破必须特别重视开挖台阶的形成台阶底板抵抗线过大，除爆后形成“门坎”使机械开挖无法顺利进行外，爆破时底部夹制作用过大会严重影响爆破效果，并加大后冲力。形成合格的开挖台阶是搞好深孔爆破的首要条件，万万马虎不得。底板抵抗线过大的地方，应视情况不同，分别采取加密炮孔、预拉底（即先进行打眼放炮）、孔底扩壶或底部装密度大、威力高的炸药等方式来避免产生根底。台阶形成要尽量避免布置在岩石松动、节理裂隙发育或岩性变化大的地方；要特别注意前排炮孔抵抗线变化，防止因抵抗线过小出现爆破飞石事故、过大留下根坎；要注意地形标高的变化，适当调整钻孔深度，保证下部作业平台的标高基本一致。要考虑使每个炮孔都具备有自由破碎的条件，一般后一排炮孔应比前一排炮孔两边各缩进半个孔间距；为控制爆破时的后冲，改善后排炮孔爆破效果，排数不宜过多；排数过少则不利于降低大块率和控制成本，一般宜布置3~6排。尽可能使炮孔在岩体中均匀分布；后排炮孔应布置在直线上以保证下一循环临空面的齐整。炮孔布置受施工场地、机械性能和工期的限制，一些深孔爆破工程往往不能按部就班进行，而要在上一循环的爆堆还未清理干净、临空面状况还不清楚的情况下按设计的孔网参数安排钻孔，以尽可能加快钻孔和爆破进度。根据现场情况进行起爆网路布置可以更好的改善爆破效果。首段雷管的位置直接控制爆堆的主体方向，同时其爆破效果对后续段别的钻孔爆破影响很大。因而在布置雷管段别时必须特别注重首段雷管位置的选择。起爆网路布置首段雷管应选择布置在台阶临空面条件比较好的部位，临空面各部位的抵抗线大小应基本一致，如果临空面底部抵抗线较大，应布置底板孔，保证爆破时不会出现“门坎”；如无法对底板作出处理，应对该孔作升段处理，形成侧向临空面，以减少其对后起爆孔的影响。要注意首段雷管钻孔处岩体地质结构面（断层、破碎带、节理面等）的走向，其最小抵抗线应尽可能与结构面垂直或成较大的角度，切忌平行于结构面的走向；要注意首段雷管钻孔处的环境条件，最小抵抗线方向应避开建（构）筑物，防止爆堆和飞石对它们产生不利影响；如果首段雷管部位临空面条件不好，可以布置首段多排孔同时起爆，给后续段别创造较好的临空面。起爆网路布置小段别的雷管应尽可能为高段别雷管创造多方向的、较好的临空面。切忌出现错段布置，即爆区后侧孔比前侧孔段别低的情况；应尽可能缩短爆区临空面一侧到最后边界之间的分段数；要尽可能顾及前后相邻炮孔之间的延时间隔；与非爆区相接的炮孔即边缘炮孔布置段别时，每2～3孔布置同一段别的雷管，边缘炮孔爆后边界比较齐整，有利于下一循环的炮孔布置和钻孔。起爆网路布置在进行边孔装药前，要校核炮孔位置和倾斜度，核实边孔各部位的抵抗线值。当抵抗线小于设计值时，单位炸药消耗量明显太高，会导致较大的飞石距离。遇到这种情况，应减少装药量，或采用间隔装药。抵抗线过大，所装炸药无法破碎抵抗线方向的岩体，势必造成爆炸气体由孔口形成的漏斗冲出，同样会产生飞石，这时应考虑补孔。装药应注意自由面上的软弱夹层和空隙。◦与坚固岩体相比，爆炸气体更易从软弱夹层泄出，这也是经常产生飞石的部位。◦软弱带有自然生成的，也有前次爆破产生的，特别是在大量装药的炮孔底部。◦处理软弱带的方法是采用间隔装药，软弱带不装药而用填料填塞。装药•起爆药包位置：起爆用的雷管或起爆药柱在装药中的位置称为起爆点(initiationpoint)。在炮眼爆破法中，根据起爆点在装药中的位置和数目，将起爆方式分为正向起爆（collarfiring）、反向起爆（bottomfiring)和多点起爆(multipointpriming)。装药•起爆药包位置：单点起爆时，如果起爆点位于装药靠近炮眼口的一端，爆轰波传向眼底，称为正向起爆，也叫上引爆法；反之，当起爆点置于装药靠近眼底的一端，爆轰波传向眼口，称为反向起爆，也叫下引爆法、孔底引爆法；起爆点放在炮孔中间的称为中间起爆法。当在同一炮眼内设置一个以上的起爆点时，称为多点起爆。沿装药全长敷设导爆索起爆，是多点起爆的一个极端形式，相当于无穷多个起爆点。装药•起爆药包位置：试验和经验表明，起爆点位置是影响爆破效果的重要因素。在岩石性质、炸药用量和炮眼深度一定的条件下，与正向起爆相比，反向起爆可以提高炮眼的利用率，降低岩石的夹制作用，降低大块率。在炮眼较深，起爆间隔时间较长以及炮眼间距较小的情况下，反向起爆可以消除采用正向起爆时容易出现的一些情况，如起爆药卷被邻近炮眼内的装药爆破“压死（deadpressed）”或提前炸开的现象。装药•起爆药包位置：与正向起爆相比，反向起爆也有其不足之处。例如，需要长脚线雷管，装药比较麻烦；在有水深孔中起爆药包容易受潮；装药操作的危险性增加，机械化装药时静电效应可能引起早爆（prematareexplosion）等。无论是正向起爆，还是反向起爆，岩体内的应力分布都是很不均匀的，如果相邻炮眼分别采用正、反向起爆，就能改善这种状况。采用多点起爆，由于爆轰波发生相互碰撞，可以增大爆炸应力波参数，包括峰值应力，应力波作用时间及其冲量，从而能够提高岩石的破碎度。装药①结块的铵油炸药必须敲碎后放入孔内，防止堵塞炮孔，破碎药块时只能用木棍、不能用铁器；②乳化炸药在装入炮孔前一定要整理顺直，不得有压扁等现象，防止堵塞炮孔；③根据装入炮孔内炸药量估计装药位置，发现装药位置偏差很大时立即停止装药，并报爆破技术人员处理；④装药速度不宜过快，特别是水孔装药速度一定要慢，要保证乳化炸药沉入孔底；⑤放置起爆药包时，雷管脚线要顺直，并轻轻拉紧并贴在孔壁一侧，保护好起爆线；⑥采取措施，防止起爆线（或导爆管）掉入孔内。装药注意事项①在水孔中由于炸药在水中下降慢，装药速度过快而造成堵孔；②炸药块度过大，在孔内下不去；③装药时将孔口浮石带入孔内或将孔内松石碰到孔中间，造成堵孔；④水孔内水面因装药而上升，将孔壁松石冲到孔中间堵孔；⑤起爆药包卡在孔内某一位置，未装到接触炸药处，继续装药就造成堵孔。装药堵孔原因起爆药包未装入炮孔前，可采用木制炮棍（禁止用钻杆等易产生火花的工具）捅透装药，疏通炮孔；对非抗水类炸药，若起爆药包被卡住，可先灌入水加以溶解后，将起爆雷管取出，重新改装防水炸药；不管采取什么方法，禁止用炮棍撞击堵塞在深孔内的起爆药包。严禁用钻具处理装药堵塞的炮孔。装药堵孔处理炮孔填塞的作用在于封闭爆生气体，阻止爆轰气体的过早逸散，有效的提高爆破作用。◦填塞料最好采用粒径4～9mm的砂和砾石，采用细钻屑作为填塞料时必须分段捣实。◦由于上个循环爆破的后冲作用，边孔上部的抵抗线一般比较小，其填塞长度应保证炮孔内装药顶部处的抵抗线与设计值基本相等。◦要避免填塞长度小于抵抗线，填塞长度太小将会产生台阶顶部的漏斗作用，从而引起飞石过远。填塞1.等待时间：露天浅孔、深孔、特种爆破，爆后应超过5min，方准许检查人员进入爆破作业地点；如不能确认有无盲炮，应经15min后才能进入爆区检查。露天爆破经检查确认爆破点安全后，经当班爆破班长同意，方准许作业人员进入爆区。2.检查内容：确认有无盲炮；露天爆破爆堆是否稳定，有无危坡、危石。爆后检查(1)爆破网路未受破坏，且最小抵抗线无变化者，可重新连线起爆；最小抵抗线有变化者，应验算安全距离，并加大警戒范围后，再连线起爆。(2)可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准。(3)所用的炸药为非抗水硝铵类炸药，且孔壁完好，可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效，然后做进一步处理，但应回收雷管。盲炮处理工艺包括装药前检查、装药、填塞、敷设网路和起爆。(1)钻孔检查。必须检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求，孔内有无堵塞，孔壁是否掉块以及孔内有无积水和积水深度如何。孔位和深度不符合要求时，应进行及时处理，补孔或透孔。(2)装药。无论是人工装药还是机械装药都必须严格控制每孔的装药量，并在装药过程中检查装药高度。装药过程中发现堵孔时，应停止装药并及时处理。在未装入雷管或起爆药柱等敏感的爆破器材以前，可用木杆或竹竿处理。严禁用钻具处理装药堵塞的钻孔。(3)填塞必须达到设计要求的长度，严禁不填塞爆破。填塞料多采用钻孔岩粉、黏土等，禁止使用石块和易燃材料。在有水炮孔填塞时，应防止填塞悬空。(4)深孔爆破采用电力、导爆管起爆网路，雷雨季节宜采用非电起爆法。网路敷设所使用的爆破器材应事先进行检查，按设计要求进行网路敷设，并严格遵守《爆破安全规程》中有关起爆方法的规定。经检查确认，起爆网路完好，具备安全起爆条件时方准起爆。在深孔台阶爆破中，要考虑两类岩石运动：一类是全体岩石介质以水平为主的向前运动，即岩石主体部分的抛掷；一类是由爆区前侧和上侧两个自由面散射出去的岩石运动，即爆破时产生的飞石。◦飞石指由爆区散射出去的石块，它们的飞行距离往往较大，方向无法预计，是导致设备损害和人员伤亡事故发生的主要原因。◦大多飞石是由爆破设计不合理或装药不恰当引起的。产生原因：能盛下过大装药的空隙软岩前次爆破产生的软弱带开口处的漏斗效应堵塞长度过短堵塞