CN102252570B

CN102252570B - 深坑岩体爆破开挖施工方法

Info

Publication number: CN102252570B
Application number: CN201110178842.2A
Authority: CN
Inventors: 赵海莲; 詹汉平; 蔡晓波; 郑涛; 黄菊华
Original assignee: China First Metallurgical Group Co Ltd
Current assignee: China First Metallurgical Group Co Ltd
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2031-06-29
Also published as: CN102252570A

Abstract

本发明涉及深坑岩体爆破开挖施工方法，其特征在于由旋流池中心向周边方向扩展，依次采用中间掏槽部位沟槽爆破、周边岩石爆破、坑壁光面爆破三种方式分层进行施工；在池中心部位实施掏槽进行中间掏槽部位沟槽爆破；中间沟槽形成后，即对周边岩体部位进行松动控制爆破；当施工推至预留光爆层部位时，采用光面爆破工艺施工。采用此方法施工方便、爆破危害效应得到有效控制，起爆时飞石均被控制在坑内，确保施工安全；深坑岩石稳定性得到保证；围壁面光滑、完整；岩石大块率低，便于开挖；火工材料用量节省20％左右，节约机械费用(台班、油料等)，节约人工费用10％，封闭棚的运用降低了防护成本。

Description

深坑岩体爆破开挖施工方法

技术领域

本发明属于岩石爆破开挖施工技术领域，具体涉及一种深坑岩体爆破开挖施工方法。

背景技术

在深坑岩石爆破开挖施工中，为使所爆破深坑周围岩石的断面形状和轮廓呈安全、稳定状态，同时避免因爆破产生的危害对周围建筑物及环境造成不良的影响，采取合理的爆破方案及爆破工艺是极为关键的。此外，爆破所需火工材料消耗、机械费用(台班、油料等)、人工费用等也决定着爆破成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种施工简便、成本低、安全可靠的深坑岩体爆破开挖施工方法。

本发明为解决其技术问题采用以下的技术方案：

深坑岩体爆破开挖施工方法，其特征在于由旋流池中心向周边方向扩展，依次采用中间掏槽部位沟槽爆破、周边岩石爆破、坑壁光面爆破三种方式分层进行施工；在池中心部位实施掏槽进行中间掏槽部位沟槽爆破；中间沟槽形成后，即对周边岩体部位进行松动控制爆破；当施工推至预留光爆层部位时，采用光面爆破工艺施工。

按上述技术方案，沿深坑深度方向每2米为一个掘进层次，逐层进行，每层次按上述三种方式由内及外进行施工；每层爆破完毕后，进行清和/或运渣及钢筋砼护壁施工，然后再进行下层爆破施工，如此循环，直到满足设计要求。

按上述技术方案，所述的中间掏槽部位沟槽爆破施工中，中间沟槽由设定掏槽面积的矩形槽向两纵向反向延伸形成：预先设定中间掏槽部位矩形槽的宽和长，保持宽度不变，向两边纵向延伸形成长条形沟槽；以便为周边岩体部位爆破创造较好的临空面，改善爆破条件，减轻震动提高施工效率；优选为矩形槽宽×长＝2m×3m，并向两边纵向延伸形成2m宽的长条形沟槽。

中间掏槽部位沟槽爆破采用微差起爆方式，所采用的微差起爆网络布置方式为：掏槽孔由内及外布置成多层矩形框并由内及外分矩形层引爆，各层矩形框上的掏槽孔相互错开；同一层矩形框上各孔纵向间距为a＝0.6m，横向间距为b＝0.5m；内层的孔垂直钻孔，最外层的边孔向外侧斜15度；各孔装药结构为：沿炮孔延伸方向分为上部装药段和底部装药段，该两层之外的剩余空间为密实充填段。

按上述技术方案，周围岩体部位采用微差起爆方式，所采用的微差起爆网络为梅花形平行分支布孔且各分支由内向靠近岩体的方向顺次引爆，孔网间距为同一分支上各孔间距c＝0.7m，相邻两分支间的间距d＝0.6m，垂直钻孔；各孔装药结构为：沿炮孔延伸方向分为上部装药段和底部装药段，该两层之外的剩余空间为密实充填段。

按上述技术方案，周边岩体部位进行松动控制爆破时，由于向坑壁扩展，周边岩体部位的爆破量最大，因而采取微差起爆以减少震动，严格控制最大段发药量，确保安全无误，爆后及时清渣；周边岩体部位采用毫秒微差起爆网络，梅花形平行分支由内向外依次为1ms、3ms、5ms、7ms。

按上述技术方案，所述的光爆层部位为施工推至距离坑壁边缘0.5m-1.0m区域；为保证断面尺寸，以及便于钻孔方便，光爆孔必须以砼护壁为基准外插0.2米，各孔外插量应保持一致；光爆层部位的布孔结构为：光爆孔间距e＝0.45，密集系数K＝0.9；各孔装药结构为：装药采取不耦合装药，不耦合系数不小于1.5；分层装药，中间装药段、底部加强装药段，分段充填段分布于中间装药段和底部加强装药段并均匀充填，孔口部分的充填需保证足够长度并充填严实；分段充填段为上部堵塞段，该段长度取炮孔深1/4-1/3。

按上述技术方案，上述三层施工步骤中，各孔采用的电爆网络连接形式为：当钻孔数量不多，较集中时，采用串联连接形式；当钻孔数量较多，距离较近时，采取串并联连接形式。

本发明的有益效果主要是：采取中间掏槽部位沟槽爆破、周边岩石爆破、坑壁光面爆破等多种爆破工艺相结合的分层施工方案，采用此方法施工方便、爆破危害效应得到有效控制，起爆时飞石均被控制在坑内，确保施工安全；深坑岩石稳定性得到保证；围壁面光滑、完整；岩石大块率低，便于开挖；火工材料用量节省20％左右，节约机械费用(台班、油料等)，节约人工费用10％，封闭棚的运用降低了防护成本。

附图说明

图1是深坑岩体爆破开挖施工的结构示意图(俯视图)。

图2是中间掏槽部位、周围岩体部位装药结构示意图。

图3光爆层部位装药结构示意图。

图4中间掏槽部位布孔微差起爆顺序示意图。

图5周围岩石部位布孔微差起爆顺序示意图。

图6电爆网络连接串联形式。

图7电爆网络连接串并联形式。

图中：1-中间掏槽部位，2-中间沟槽，3-周边岩体部位，4-光爆层，5-砼护壁，6-上部装药，7-底部装药，8-密实充填段，9-掏槽孔，10-上部堵塞段，11-中间段均匀分段充填，12-中间装药段，13-底部加强装药段，14-起爆电源，15-雷管，16-周边岩体部位钻孔

具体实施方式

下面结合附图1-7进一步说明本发明。

本发明提供的深坑岩体爆破开挖施工方法，由旋流池中心向周边方向扩展，依次采用中间掏槽部位沟槽爆破、周边岩石爆破、坑壁光面爆破三种方式分层进行施工；在池中心部位实施掏槽进行中间掏槽部位沟槽爆破；中间沟槽形成后，即对周边岩体部位进行松动控制爆破；当施工推至预留光爆层部位时，采用光面爆破工艺施工。

(1)首先在池中心部位实施掏槽爆破：每层的中间掏槽部位1面积设定为6m²(2m×3m的矩形)，并向两纵向边延伸形成中间沟槽2，中间沟槽2的宽度为2m，其目的在于为周边岩体部位3爆破创造较好的临空面，改善爆破条件，减轻震动提高施工效率。

(2)中间掏槽部位1：掏槽孔9较常规情况密集，如图4所示，掏槽孔微差起爆网络的孔网布置方式为掏槽孔由内及外布置成多层矩形框并由内及外分矩形层按11、22、33的顺序引爆，各层矩形框上的孔相互错开；a×b＝0.6m×0.5m，中间垂直钻孔，边孔向外侧斜15度，分两层装药，分别为上部装药6和底部装药7；剩余为密实充填段8。

(3)中间沟槽2形成后，即对周边岩体部位3进行松动控制爆破，向坑壁扩展，该部位的爆破量最大，采取微差起爆以减少震动，严格控制最大段发药量，确保安全无误，爆后及时清渣。如图5所示，周围岩体部位3：微差起爆网络采取梅花形布孔，孔网c×d＝0.7m×0.6m，垂直钻孔；分两层装药，分别为上部装药6和底部装药7；剩余为密实充填段8。各孔全部采用毫秒微差起爆网络，由里向外的平行分支按F1-F4顺次引爆，且F1-F4毫秒微差为1ms、3ms、5ms、7ms。

(4)当施工推至坑壁边缘0.5m-1.0m左右，即预留光爆层4时，采用光面爆破工艺施工，为保证断面尺寸，以及便于钻孔方便，光爆孔必须以砼护壁5为基准外插0.2米左右，外插量应保持一致。

(5)光爆层4：光爆孔间距e＝0.45，密集系数K＝0.9。装药采取不耦合装药，不耦合系数不小于1.5。分层装药，中间装药段12，底部加强装药段13，充填采取分段充填，孔口部分的充填需保证足够长度并充填严实。上部堵塞段10长度取炮孔深1/4-1/3，中间段均匀分段充填11。

(6)网络连接形式如图6和7，当钻孔数量不多，较集中时，采用串联连接形式，当钻孔数量较多，距离较近时，采取串并联连接形式。

(7)爆破完成后进行坑体砼护壁5。

沿深坑深度方向每2米为一个掘进层次，逐层进行，每层次按上述三种方式由内及外进行施工：由旋流池中心向周边方向扩展，依次实施中间掏槽部位沟槽爆破、周边岩石爆破、坑壁光面爆破；每层爆破完毕后，进行清和/或运渣及钢筋砼护壁5施工，然后再进行下层爆破施工，如此循环，直到满足设计要求。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，依本发明所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims

1.深坑岩体爆破开挖施工方法，其特征在于由旋流池中心向周边方向扩展，依次采用中间掏槽部位沟槽爆破、周边岩石爆破、坑壁光面爆破三种方式分层进行施工；在池中心部位实施掏槽进行中间掏槽部位沟槽爆破；中间沟槽形成后，即对周边岩体部位进行松动控制爆破；当施工推至预留光爆层部位时，采用光面爆破工艺施工；沿深坑深度方向每2米为一个掘进层次，逐层进行，每层次按上述三种方式由内及外进行施工；每层爆破完毕后，进行清和/或运渣及外钢筋砼护壁施工，然后再进行下层爆破施工，如此循环，直到满足设计要求；中间掏槽部位沟槽爆破施工中，中间沟槽由设定掏槽面积的矩形槽向两纵向反向延伸形成：预先设定中间掏槽部位矩形槽的宽和长，保持宽度不变，向两边纵向延伸形成长条形沟槽；中间掏槽部位沟槽爆破采用微差起爆方式，所采用的微差起爆网络布置方式为：掏槽孔由内及外布置成多层矩形框并由内及外分矩形层引爆，各层矩形框上的孔相互错开；内层的孔垂直钻孔，最外层的边孔向外侧斜15度；各孔装药结构为：沿炮孔延伸方向分为上部装药段和底部装药段，该两层之外的剩余空间为密实充填段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于周围岩体部位采用微差起爆方式，所采用的微差起爆网络为梅花形平行分支布孔且各分支由内向靠近岩体的方向顺次引爆，周边岩体部位采用毫秒微差起爆网络，梅花形平行分支由内向外依次为1ms、3ms 、5ms、7ms；垂直钻孔；各孔装药结构为：沿炮孔延伸方向分为上部装药段和底部装药段，该两层之外的剩余空间为密实充填段。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的光爆层部位为施工推至距离坑壁边缘0.5m-1.0m区域；坑壁处也即约1.5倍抵抗线处；光爆孔必须以砼护壁为基准外插0.2米，各孔外插量应保持一致；光爆层部位的布孔结构为：密集系数 K=0.9；各孔装药结构为：装药采取不耦合装药，不耦合系数不小于1.5；分层装药，中间装药段、底部加强装药段，分段充填段分布于中间装药段和底部加强装药段并均匀充填，孔口部分的充填需保证足够长度并充填严实；分段充填段为上部堵塞段，该段长度取炮孔深1/4-1/3。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于上述三层施工步骤中，各孔采用电爆网络连接形式；当钻孔数量不多，较集中时，采用串联连接形式；当钻孔数量较多，距离较近时，采取串并联连接形式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于中间掏槽部位沟槽爆破施工中，预先设定矩形槽宽×长=2m×3m，并向两边纵向延伸形成 2m宽的长条形沟槽；中间掏槽部位微差起爆网络中，同一层矩形框上各孔纵向间距为a=0.6m，横向间距为b=0.5m；周围岩体部位微差起爆网络中，同一分支上各孔间距c=0.7m ，相邻两分支间的间距 d=0.6m；光爆孔间距e=0.45。