爆破设计与施工
答:深孔台阶爆破作用过程大约分为三个阶段:
(1)应力波作用时间,一般指应力波从爆源体传到自由面再反射所需时间; (2)爆炸气体作用的破坏过程及破裂岩体与保留岩体开始脱离的时间; (3)爆炸气体继续作用使破裂岩体移动0.1~0.3m所需时间。
以上时间的累积便是所选合理延期时间,这是从有利于爆破破碎效果考虑的。排间毫秒延期有许多计算法,但都不可能达到非常精确的程度。这里介绍一种经验估算法:
?t?2WWS?K1? VpCpV式中 t ——合理毫秒延期时间,s; W ——抵抗线值,m;
Vp ——岩体弹性纵波波速,m/s;
K1 ——表示岩体受高压气体作用后在抵抗线方向裂缝发展的过程,
一般可取为2~3;
Cp ——裂缝扩展速度,与岩石性质、炸药特性及爆破方式等因素有
关,一般中硬岩石约为1000~1500m/s,坚硬岩石为2000m/s,软岩石为1000m/s以下;
S ——破裂体与母体脱离后移动速度,一般取0.1~0.3m; V ——破裂体运动的平均速度,m/s。对松动爆破,V约为10~
20m/s。
19. 试说明预裂(光面)爆破对炸药性能的要求。
答:根据爆轰波理论,入射压力与炸药密度、炸药爆速、不耦合系数有关。为了减小入射压力对孔壁的破坏,应采用低密度、低爆速炸药,采用适宜的不耦合系数。根据目前的技术水平,具体的要求是:
(1)低密度,密度可达到0.4~0.8kg/m3,低密度炸药可减少药卷单位长度的药量,从而减少单位长度上的炸药能量;在一定密度范围内,炸药的爆速与密度之间存在着良好的线性关系,爆速随着密度的减小而降低,因此,降低炸药的密度必然减小炸药的爆速和威力;
(2)低爆速,爆速要求在1600~2500m/s范围内,最好控制在1800~
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爆破设计与施工
2000m/s之间;
(3)低猛度,低猛度炸药可减轻对围岩的过度破坏,在光面爆破中科使光爆孔造成的裂缝控制在允许的范围内;
(4)小的临界直径,临界直径小有利于增大不耦合系数,减少炸药对围岩的直接破坏。
20.试述深孔爆破在改善爆破质量、降低爆破有害效应和提高爆破技术经济指标等方面要达到什么要求?
答:(1)在改善爆破质量方面,应做到破碎质量好,破碎块度符合工程要求大块率低;无根坎;爆堆集中且具有一定松散度,能满足铲装设备高效率的铲装要求。
(2)在降低爆破有害效应方面,应做到防止或减少爆破振动、冲击波、个别飞散物和噪声的危害;减少后冲、后裂、侧裂和提高边坡的稳定性。
(3)在提高爆破技术经济指标方面,应做到提高钻孔延米爆破方量,确定合理的炸药单耗,充分发挥机械效能,使工程的综合成本最低。
21. 预裂爆破作为一项控制爆破技术,其设计原则是什么? 答:设计原则概括起来如下:
(1)选用低密度、低爆速的炸药品种;
(2)采用连续不耦合装药结构形式,在孔底段适当加强装药,近孔口段适当减少装药后加以填塞;
(3)通常预裂孔深度与主炮孔相同,但各部门在应用时尚有差异,水电工程有时要求预裂孔深度与主炮孔深度相同或略小于主炮孔深度;交通土建工程的预裂孔深度则大于主炮孔爆破的破坏深度;
(4)直径宜小不宜大,但要满足药包的不耦合系数大于2的要求; (5)孔距视地质构造和节理裂隙条件而定,坚硬完整岩石,孔距可适当增大至1.0~1.5m,裂隙发育的岩体,一般不宜超过1.0m。
22. 影响爆破开挖边坡稳定性的因素是什么?减小爆破振动的主要措施是什么?
答:主要影响因素是:
(1)地形地质条件,山体高陡、地应力高时容易在开挖爆破时产生岩爆现
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爆破设计与施工
象;岩层走向与边坡平行,且倾向外侧缓倾角岩层时,容易产生顺层滑坡;卸荷裂隙发育的岩体爆后容易引起裂隙张开而产生坍塌现象;
(2)爆破施工条件,爆破台阶过高过陡,爆破参数、爆破分段和起爆顺序不合理,爆破振动作用强烈等都容易引起边坡失稳。
防止边坡失稳的主要措施包括:合理选择边坡爆破开挖设计参数;采用预裂爆破和光面爆破技术;采用毫秒延期起爆技术,降低一次起爆炸药量;必要时采用边挖边锚和加强排水等加固处理措施。
23. 为保障爆破安全,对爆破工程施工组织工作有什么规定?为什么说“精心设计、严格施工、精细化管理”是保障安全的、必不可少的三要素?
答:(1)A级、B级岩土爆破工程和A级拆除爆破工程,都应成立爆破指挥部,全面指挥和统筹安排爆破工程的各项工作。
指挥部的设置及职能为:
1)指挥部应设指挥长一人,副指挥长若干人;指挥长全面负责指挥部的工作并对副指挥长工作进行分工;
2)指挥部应设置设计施工组、起爆组、物资供应组、安全保卫与警戒组、安全监测组、后勤组等,各职能组的具体设置、人员配备及职责范围由指挥长确定;
3)指挥部和各职能组的每个成员,都应分工明确,职责清楚,各尽职责。 其他爆破应设指挥组或指挥人,指挥组应适应爆破类别、爆破工程等级、周围环境的复杂程度和爆破作业程序的要求,并严格按爆破设计与施工组织计划实施,确保工程安全。
(2)精心设计是安全的基础,将安全隐患消除于萌芽中;严格施工是关键,是实现设计要求的保证;精细化管理是一种管理理念和管理方法,是通过管理的制度化、标准化和信息化等手段,使组织各单元的管理精确、高效、协同和持续运行,精细化管理强调的是执行力。故“精细设计、严格施工、精细化管理”是保障安全的,密不可分、缺一不可的三要素。
24. 何谓硐室爆破技术?简述硐室爆破技术设计的基本内容、方法和步骤。 答:硐室爆破是将大量炸药填于按设计开挖成的药室中,达到一次起爆完成大量土石方开挖、抛填任务的爆破技术。
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爆破设计与施工
硐室爆破技术设计的基本内容、方法和步骤如下:
(1)药包布置与设计。根据爆破方案规划原则,将药包布置在地形图和剖面图上的坐标位置,然后逐排逐个对药包进行设计计算。按每个药包的爆破漏斗参数,在地形图上绘出各药包爆后漏斗地形变化图,为后一排药包设计提供新的临空面地形,作为后排药包设计依据。
(2)爆破漏斗绘制。根据各排各个药包的参数分别在地形图上切取的最小抵抗线剖面上,进行爆破漏斗剖面设计。并绘出各爆破漏斗地形边界范围和总漏斗边界图。
(3)计算爆区爆破方量。对爆破漏斗总图切取若干剖面,计算出爆破总方量。
(4)通过爆破抛掷率和抛掷堆积计算,确定爆破方案的有效方量。 (5)对爆破设计方案进行安全校核分析计算,确定其安全可靠性。安全校核项目包括:爆破振动效应、个别飞石、空气冲击波、基岩破坏深度范围和各药包侧向逸出影响等。
(6)进行爆破施工组织设计。包括导硐药室布置、起爆网路设计、装药填塞设计和施工总进度安排等。
(7)对爆破设计方案进行综合经济分析评价。
根据设计方案的优缺点和存在问题,重新调整药包布置和参数选取。重复上述各步骤,设计出另一爆破方案进行比较。最后确定正式爆破选用方案。
25. 水对爆破工程有什么重要影响?
答:(1)爆破器材受潮浸水后可以产生拒爆、半爆或降低爆炸性能; (2)电爆网路接头、破皮处浸水,容易产生多点接地,引起严重的拒爆、半爆事故;
(3)爆破作业扰动地下水系统或破坏地表贮水、水利系统,可能引起灾难性事故;
(4)水下爆破作业可以引发水中冲击波、动水压力、涌浪,对人员、船舶、港口设施安全产生重大影响;
(5)爆区附近岩土含水量多,达到饱和状态时,会加强爆破振动作用,并可能造成基础液化;
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