CN110425949A - 一种露天爆破烟尘治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种露天爆破烟尘治理方法，属于工程爆破领域，在对应的各炮孔之间放置水包，水包内放置药包固定在适当位置，起爆延期时间与对应炮孔爆炸延期时间相同或根据岩土结构不同延后。与炮孔主网络同时起爆，随着各炮孔内炸药的爆炸，烟尘在极短时间内迅速释放出来，与此同时，地表各炮孔上水包内的水也发生爆炸并形成均匀的伞状水幕，迅速覆盖释放出来的烟尘。达到了环保施工的要求。

Description

一种露天爆破烟尘治理方法

技术领域

本发明涉及一种露天爆破烟尘治理方法，特别是涉及露天矿山开采、公路路基、铁路路基、土石方爆破等工程爆破，属于工程爆破专业技术服务领域。

背景技术

在露天爆破工程作业中，使用的各类工业炸药爆炸后瞬间会产生600～1000倍炸药体积的气体，炸药爆炸时产生的有害气体常见的有一氧化碳、氮的氧化物、硫化物等，随着气体对岩土挤压、撞击、剪切和飞散产生了大量的粉尘，并快速扩散弥漫到爆区上空，粉尘扩散时间如果超过15min，扩散水平距离达到5～10km时，上升高度可达1.6km，具有浓度高、扩散速度快、滞留时间长、颗粒小、质量轻的特点，但吸湿性较好。爆破作业本身固有的缺陷，使各工程爆破作业单位面临越来越规范的环保政策要求，环保治理压力也越来越大。停工、限工现象时有发生，解决有害粉尘的危害十分迫切和必要。

目前，针对矿山及土石方工程的防烟尘处理还未见有相应专利技术，通常做法是在爆破施工前和爆破后对爆区进行喷洒水进行处理，或通过炮孔喷水处理、严格控制炸药质量成分、做好炮孔后期堵塞、起爆网络设计等方式降低烟尘的产生量，爆前爆后喷洒水只是解决了表面浮尘，岩石破裂后产生的粉尘是爆破过程控制的关键，所以效果都不太好。还有类似方法在炮孔堵塞时用长条水袋解决烟尘突出问题，该方法只能对炮孔内或周边小范围的烟尘，且施工复杂，操作困难，很容易在施工中破裂，影响炸药和起爆器材正常起爆，是一种被动防尘方法。

在其他拆除爆破中有相应专利，如在中国专利文件中有“一种拆除爆破柔性防尘防护网”，公告号CN205209378U，公开了防尘防护网，该固定网和防护网之间夹有海绵层；缝编线将固定网、防护网和海绵层缝制在一起；或绑扎线在数个点位将固定网、防护网和海绵层绑扎在一起。防护网、海绵都具有吸收爆破冲击能量的功能，能对拆除爆破实现全覆盖但不全封闭的防护；防护网可以实现多次重复使用，节约成本；利用吸水海绵在爆破冲击破作用下产生的雾化水滴，实现对爆破粉尘的控制。但该防尘网也存在施工难度大，工艺复杂及成本高，浪费大，使用后的后续处理工作量大，属于被动防护。

中国发明专利文件“一种楼房爆破防尘装置”，公告号：CN108295595A，该发明公开了一种楼房爆破防尘装置，包括支架杆、阻扩单元、喷水单元，支架杆设置在待爆破楼房倒塌预计区周边，支架杆内侧上设置有喷水单元，喷水单元由输水管与喷头组成，支架杆下端固定在基桩座上，阻扩单元包括防护网以及密布网，防护网设置在喷水单元内侧，密布网设置在相邻两个支架杆间，密布网向外隆起，密布网外侧设置有排尘烟道，排尘烟道向上倾斜，排尘烟道内设置有喷水器，该发明也是在爆破前后进行防尘处理，烟尘释放出来时间过长，很难进行有效控制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种露天爆破烟尘治理方法，地表布置水包，通过计算或试验延时爆炸形成水幕够解决现有技术中存在的烟尘问题，对烟尘有很明显的压制和减尘效果。

本发明的技术方案如下：

一种露天爆破烟尘治理方法，包括步骤如下：

在待爆破区域设置炮孔，在相邻炮孔之间设置水包，水包内设置有药包，每个水包质量与水幕覆盖面积的关系为50～70kg/m²，单个水包内放置50g～100g药包；

水包内药包的起爆延期时间与最近炮孔的爆炸延期时间相同，或根据岩土结构不同水包内药包的起爆延期时间较最近炮孔的爆炸延期时间延后。

优选的，炮孔按梅花形阵布置，水包设置于相邻三个炮孔中心；或，炮孔按方形阵布置，水包设置于相邻四个炮孔中心位置。炮孔布置多为梅花形布置，根据炮孔孔径大小、孔距、排距不同，得出需覆盖炮孔的面积，设定水包的大小，通常水包设置在相邻三个炮孔的中心位置，也有方形布置炮孔，水包设置在四个炮孔的中心位置，依据以上参数设定水包大小。

优选的，若岩土结构风化程度较轻，坚固系数在10以上，爆炸作用力传递较快，设定水包内药包的起爆延期时间与最近炮孔的爆炸延期时间相同，同时起爆；若岩土结构风化程度较严重，坚固系数在10以下，水包内药包的起爆延期时间与最近炮孔的爆炸延期时间延后25mm～50ms。该时间是影响烟尘治理效果的重要参数，根据岩石结构和发育情况进行确定，在该时间范围内能很好的降低烟尘的释放。

本方法是根据爆破岩土过程中出现大量烟尘的规律实践总结出来的一种方法，该方法基于爆破岩土在受到炸药爆炸瞬间产生的气体作用后，不同岩土结构、硬度、地质发育等发生反应的时间不同，烟尘扩散速度也会随之发生变化。利用爆破前对施爆区域进行的网络设计和孔网参数，在水包爆炸后形成水幕覆盖范围内中心位置放置50～70kg/m²(水幕覆盖面积)水包，单个水包内放置50g～100g药包固定在适当位置，起爆延期时间与最近炮孔爆炸延期时间相同或根据岩土结构不同延后0ms～50ms时间。与炮孔主网络同时起爆，随着各炮孔内炸药的爆炸，烟尘在极短时间内迅速释放出来，与此同时，地表各炮孔上水包内的水也发生爆炸并形成均匀的伞状水幕，迅速覆盖释放出来的烟尘。烟尘在地表释放初期就进行了主动治理，使其影响和危害降到最低，达到了环保施工的要求，通过多次试验和大量使用，烟尘治理效果明显。

根据本发明优选的，药包的起爆网线与炮孔内主装药的起爆网线接入同一起爆网线。

在地表布置水包，方法简单，易于施工，水包不与炮孔重叠，对炮孔内主装药无影响，保证了爆破效果。与炮孔主网络同时起爆，对主网络的可靠传输无影响，不需要独立布设网络，起爆的同时达到烟尘治理的效果。

根据本发明优选的，所述药包固定在水包内径向中心轴向离底三分之一处。地表各炮孔上水包内的水发生爆炸并形成均匀的伞状水幕，通过试验和使用验证，水包内的药包位置和药量直接影响水幕形成的效果，进而影响烟尘治理效果，药包位置根据实验效果，一般放在水包径向中心轴向离底三分之一处，爆炸后能够对上部大部分的水形成抛洒状水幕，下面部分水直接洒向地面，形成多重压制效果。该水包内药包药量太小形成不了伞状水幕，影响效果，太大使水抛洒太高，失去烟尘压制的最佳时机。

根据本发明优选的，水包为圆形包。圆形与炮孔爆炸作用方式更类似，且各水包爆炸后的水幕相互作用和叠加，无烟尘遗漏释放空间。

本发明的有益效果在于：

1、本发明采用上述技术方案，在爆区内的所有炮孔都在水幕作用下，其方法简单实用，施工方便，效果明显。

2、本发明的技术方案能在烟尘释放出地表瞬间进行治理，缩小了治理范围，降低了治理成本，使烟尘得以有效控制，80％～90％的可见烟尘得以有效治理，降尘效果显而易见。

3、本发明的技术方案与炮孔主网络同时起爆，对主网络的可靠传输和炮孔内炸药正常起爆均无影响，工程爆破的同时完成烟尘治理。

4、本发明有益效果更在于实施后现场无因烟尘治理造成的后续工作，治理成本低廉实用。

5、本发明通过调整水包放置位置能够实现整个爆区的烟尘压制，水包是圆形，圆形与炮孔爆炸作用方式更类似，且各水包爆炸后的水幕相互作用和叠加，无烟尘遗漏释放空间。烟尘在地表释放初期就进行了主动治理，使其影响和危害降到最低，达到了环保施工的要求。

附图说明

图1是本发明露天爆破烟尘治理方法分布布局的俯视示意图；

图2是本发明露天爆破烟尘治理方法分布布局的剖面结构示意图。

在图1-图2中：1、爆破区域，2、水包，3、药包，4、炮孔起爆网线，5、水包起爆网线，6、主爆网线，7、炮孔，8、炮孔内主装药，9、炮孔内主装药起爆药包，10、炮孔填塞段，11、水幕覆盖范围，12、第一排炮孔，13、第二排炮孔。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

一种露天爆破烟尘治理方法，包括步骤如下：

如图1所示，在待爆破区域设置炮孔7，在炮孔内主装药起爆药包9、炮孔内主装药8完成后，对各炮孔进行填塞，如图2所示，炮孔呈梅花形阵布置，在相邻三个炮孔之间设置水包2，水包内设置有药包3，水包为圆形包，每个水包质量与水幕覆盖面积的关系为60kg/m²，单个水包内放置70g药包，药包固定在水包内径向中心轴向离底三分之一处。将各炮孔及水包的起爆线路引出(以导爆管起爆网络为例)并按设计要求进行联网联入主爆网线6，水包内药包的起爆延期时间与最近炮孔的爆炸延期时间相同，络同时起爆，爆炸后烟尘刚冒出地表以肉眼可见的速度瞬间消失，烟尘随之冒出后被水幕压盖住，只有微量溢出，扩散速度也大大降低，上升不高后便呈下降趋势。

实施例2：

一种露天爆破烟尘治理方法，其步骤如实施例1所述，所不同的是，炮孔按方形阵布置，水包设置于相邻四个炮孔中心位置。

实施例3：

一种露天爆破烟尘治理方法，其步骤如实施例1所述，所不同的是，根据岩土结构的不同情况，岩土结构风化程度较严重，坚固系数在10以下，水包内药包的起爆延期时间与最近炮孔的爆炸延期时间延后25ms。

实施例4：

一种露天爆破烟尘治理方法，其步骤如实施例3所述，所不同的是，根据岩土结构的不同情况，岩土结构风化程度较严重，坚固系数在10以下，水包内药包的起爆延期时间与最近炮孔的爆炸延期时间延后50ms。

Claims (6)

1.一种露天爆破烟尘治理方法，其特征在于，包括步骤如下：

在待爆破区域设置炮孔，在相邻炮孔之间设置水包，水包内设置有药包，每个水包质量与水幕覆盖面积的关系为50～70kg/m²，单个水包内放置50g～100g药包；

水包内药包的起爆延期时间与最近炮孔的爆炸延期时间相同，或水包内药包的起爆延期时间较最近炮孔的爆炸延期时间延后。

2.根据权利要求1所述的露天爆破烟尘治理方法，其特征在于，炮孔按梅花形阵布置，水包设置于相邻三个炮孔中心；或，炮孔按方形阵布置，水包设置于相邻四个炮孔中心位置。

3.根据权利要求1所述的露天爆破烟尘治理方法，其特征在于，若岩土结构风化程度较轻，坚固系数在10以上，设定水包内药包的起爆延期时间与最近炮孔的爆炸延期时间相同，同时起爆；若岩土结构风化程度较严重，坚固系数在10以下，水包内药包的起爆延期时间与最近炮孔的爆炸延期时间延后25mm～50ms。

4.根据权利要求1所述的露天爆破烟尘治理方法，其特征在于，药包的起爆网线与炮孔内主装药的起爆网线接入同一起爆网线。

5.根据权利要求1所述的露天爆破烟尘治理方法，其特征在于，所述药包固定在水包内径向中心轴向离底三分之一处。

6.根据权利要求1所述的露天爆破烟尘治理方法，其特征在于，水包为圆形包。