CN101799261A - 一种基坑开挖的布孔及爆破方法 - Google Patents

一种基坑开挖的布孔及爆破方法 Download PDF

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Abstract

一种基坑开挖的布孔及爆破方法，在圆形基坑周边轮廓线上设置预裂孔，在预裂孔的内侧设置主爆孔；在预裂孔和主爆孔之间设置若干个缓冲孔，在主爆孔的内侧还设置掏槽孔，所述掏槽孔位于基坑的中心部位；预裂孔、主爆孔、缓冲孔和掏槽孔分别均匀分布在以基坑中心为圆心的同心圆环上，且缓冲孔所在圆环半径比预裂孔所在圆环半径小；爆破时，预裂孔超前起爆，再依次按照掏槽孔、主爆孔、缓冲孔的顺序起爆。本发明采用多层次布孔与微差爆破相结合的方式，使每一层次的布孔都能产生独特的作用，解决了在深坑爆破时爆炸太剧烈容易造成基坑损坏以及爆炸效率低又不足以破碎岩石的问题，能够较为精确的控制爆炸的扩散作用，有利于提高爆破的安全性。

Description

一种基坑开挖的布孔及爆破方法
技术领域
本发明涉及深坑爆破技术，尤其是一种开挖深基坑过程中岩石爆破的布孔以及爆破方法，属于工程爆破技术领域。
背景技术
深基坑开挖是地下工程中最难的一环，特别是在岩石错层分布的环境下，采用爆破技术是提高开挖进度的基本条件之一。
传统的基坑开挖爆破是采用自上而下钻孔、爆破、排烟、排险、出渣、修整的方式，逐层爆破，反复循环。这种传统的施工方法，因受坑内作业面狭窄、通风困难等环境影响，无论是采用整体爆破法还是台阶爆破法，所需炸药单耗量通常都在3.0kg/m3以上，这种装药量的爆破，对岩层的损伤较大，在岩层本身较破碎的情况下，坑壁容易出现超挖或坍塌现象，给后续施工带来诸多困难，而且在循环掘进的过程中，累积的爆破影响还可能会使破碎的岩层进一步松动，具有安全隐患。因此，为减小爆破造成的影响，目前，在基坑爆破时，采用了在基坑周围设置预裂孔的方式，即先通过爆破威力较小的预裂孔，使基坑的轮廓范围与周围岩壁分裂，再引爆主爆孔，使爆破产生的震动在预裂孔处被阻断。如中国专利200810080296.7公开的“一种预裂爆破方法”，它是沿开挖轮廓设计一排小孔径的预裂孔，在主炮孔和预裂孔之间与预裂孔平行设计有多组的缓冲孔，在预裂孔、缓冲孔和主炮孔内分别对应设有药柱以及导火装置。但是，这种爆破方法是专门针对露天煤矿开采使用，在主炮孔爆破后，通过平行排列的多组缓冲孔逐级缓冲，从而减小主炮孔的震动对周围环境的影响，因此，填充在主炮孔内的药量相当大，震动影响和破坏力太大，只适合于在露天爆破中使用，对于深基坑这种既要求爆破强度又需要确保井坑内防护安全性的情况，显然不适用，因此，需针对深基坑的开挖爆破设计专门的方案。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于介绍一种在爆破时对周边建筑的震动影响较小而且爆破效率较高的布孔及爆破方法。
本发明的技术方案：一种基坑开挖的布孔及爆破方法，在圆形基坑周边轮廓线上设置预裂孔，在预裂孔的内侧设置主爆孔；其特征在于，在预裂孔和主爆孔之间设置若干个缓冲孔，在主爆孔的内侧还设置掏槽孔，所述掏槽孔位于基坑的中心部位；预裂孔、主爆孔、缓冲孔和掏槽孔分别均匀分布在以基坑中心为圆心的同心圆环上，且缓冲孔所在圆环半径比预裂孔所在圆环半径小；爆破时，预裂孔超前起爆，再依次按照掏槽孔、主爆孔、缓冲孔的顺序起爆。
进一步，所述预裂孔、主爆孔、缓冲孔和掏槽孔内均采用不耦合装药，其中，预裂孔孔深与基坑深度相同，其孔径为100～130mm，孔距为0.3～0.6m，预裂孔中部填装520～580g/m、药径为60～90mm的乳化炸药，其孔内不耦合系数为3.4～3.6；缓冲孔的孔深为6～9m，孔径为100～130mm，孔距为2.5～2.8m，每孔装药30～40kg，药径为70～90mm，其上部堵塞物高度为3～3.5m；主爆孔的孔深为6～9m，孔径为130～160mm，孔距为6～6.5m，每孔装药50～55kg，药径为110～130mm，其上部堵塞物高度为3.5～4m；掏槽孔的孔深为6～9m，孔径为100～130mm，孔距为0.8～1m，药径为70～90mm，其上部堵塞物高度为3～3.5m。
本发明采用多层次布孔与微差爆破相结合的方式，使每一层次的布孔都能产生独特的作用，解决了在深坑爆破时爆炸太剧烈容易造成基坑损坏以及爆炸效率低又不足以破碎岩石的问题，能够较为精确的控制爆炸的扩散作用，有利于提高爆破的安全性。
相对于现有技术，本发明具有以下优点：
1、降低了爆破产生的震动、飞石等对周边建筑以及人员的影响，通过在主爆孔的外侧设置一圈圆环状的缓冲孔，并采用间隔起爆的方式，能够对主爆孔引爆后的地震波和飞石等产生缓冲作用，将爆破产生的危害控制在较小的范围内；
2、提高了爆破效率，由于在主爆孔起爆前，先引爆了其内侧的掏槽孔，将基坑中心位置的岩石先破碎，当主爆孔引爆后其能量能够通过掏槽孔产生了岩石裂缝迅速扩展，使爆破的效率更高，同时还可以适当的减少炸药的装量，有利于降低爆破成本。
附图说明
图1为本发明的布孔方式示意图。
图中，1—预裂孔，2—主爆孔，3—缓冲孔，4—掏槽孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种基坑开挖的布孔及爆破方法，是在圆形基坑周边轮廓线上设置预裂孔1，所述预裂孔1均匀分布且围成圆环形状，在预裂孔1的内侧设置主爆孔2，主爆孔2根据基坑范围大小可设置多个；在预裂孔1和主爆孔2之间设置若干个缓冲孔3，在主爆孔2的内侧还设置掏槽孔4，所述掏槽孔4位于基坑的中心部位；预裂孔1、主爆孔2、缓冲孔3和掏槽孔4分别均匀分布在以基坑中心为圆心的同心圆环上，缓冲孔3所在圆环半径比预裂孔1所在圆环半径小2m。所述预裂孔1、主爆孔2、缓冲孔3和掏槽孔4内均采用不耦合装药，其中，预裂孔1孔深与基坑深度相同，其孔径为115mm，孔距为0.5m，预裂孔中部填装550g/m、药径为80mm的乳化炸药，其孔内不耦合系数为3.6；缓冲孔3的孔深为8m，孔径为115mm，孔距为2.8m，每孔装药30kg，药径为80mm，其上部填塞3m长的堵塞物；主爆孔2的孔深为8m，孔径为150mm，孔距为6.2m，每孔装药55kg，药径为120mm，其上部堵塞物高度为3.8m；掏槽孔4的孔深为8m，孔径为115mm，孔距为1m，药径为80mm，其上部堵塞物高度为3m。在填塞时，各孔内堵塞物采用含水量10％的砂粘土或粘土与岩屑的混合物。
爆破时，采用微差爆破的方法，即采用多个装药或多排炮孔一次性点火、以毫秒时间间隔按一定顺序逐个或逐层起爆的方式。预裂孔1用导爆索连接，由瞬发电雷管起爆导爆索，缓冲孔3、主爆孔2和掏槽孔4的孔内用非电毫秒微差雷管，孔外采用一把抓的形式，每6根一簇与由2发瞬发电雷管连接，再将全部电雷管串联，由引爆器引爆。引爆时，预裂孔齐发超前起爆，再依次按照掏槽孔4、主爆孔2、缓冲孔3的顺序起爆，具体为：预裂孔1为起爆段位的1段，掏槽孔4、主爆孔2和缓冲孔3的段位分别为5段、6段、7段，引爆器的每段段位时间间隔为50ms。通过这种爆破方式，能够极大的降低爆破震动的危害效应，使爆堆集中，还能改善岩石破碎质量，提高爆破效率。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种基坑开挖的布孔及爆破方法，在圆形基坑周边轮廓线上设置预裂孔(1)，在预裂孔(1)的内侧设置主爆孔(2)；其特征在于，在预裂孔(1)和主爆孔(2)之间设置若干个缓冲孔(3)，在主爆孔(2)的内侧还设置掏槽孔(4)，所述掏槽孔(4)位于基坑的中心部位：预裂孔(1)、主爆孔(2)、缓冲孔(3)和掏槽孔(4)分别均匀分布在以基坑中心为圆心的同心圆环上，且缓冲孔(3)所在圆环半径比预裂孔(1)所在圆环半径小；爆破时，预裂孔(1)超前起爆，再依次按照掏槽孔(4)、主爆孔(2)、缓冲孔(3)的顺序起爆。
2.根据权利要求1所述的基坑开挖的布孔及爆破方法，其特征在于，所述预裂孔(1)、主爆孔(2)、缓冲孔(3)和掏槽孔(4)内均采用不耦合装药，其中，预裂孔(1)孔深与基坑深度相同，其孔径为100～130mm，孔距为0.3～0.6m，预裂孔(1)中部填装520～580g/m、药径为60～90mm的乳化炸药，其孔内不耦合系数为3.4～3.6；缓冲孔(3)的孔深为6～9m，孔径为100～130mm，孔距为2.5～2.8m，每孔装药30～40kg，药径为70～90mm，其上部堵塞物高度为3～3.5m；主爆孔(2)的孔深为6～9m，孔径为130～160mm，孔距为6～6.5m，每孔装药50～55kg，药径为110～130mm，其上部堵塞物高度为3.5～4m；掏槽孔(4)的孔深为6～9m，孔径为100～130mm，孔距为0.8～1m，药径为70～90mm，其上部堵塞物高度为3～3.5m。
3.根据权利要求2所述的基坑开挖的布孔及爆破方法，其特征在于，所述堵塞物为含水量10％的砂粘土或粘土与岩屑的混合物。
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