CN111006561B - 一种强抛掷超深孔台阶爆破方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种强抛掷超深孔台阶爆破方法。包括将待开挖岩体分区，采用超深孔台阶爆破技术，根据爆后岩块的休止角对爆破台阶再分区为上部常规松动区和下部加强抛掷区，两区分界线与水平面的夹角等于或小于爆后岩块的休止角，两区采用不同的装药结构；整个爆破台阶采用分段延期起爆，常规松动区与加强抛掷区的延期起爆时差须保证加强抛掷区起爆前，常规松动区爆后岩块有充分的时间在自重及其后排爆破推理的作用下自动滚落。本发明上部常规松动区爆后岩块可在自重及其后排爆破推力的作用下自动滚落，节约了炸药用量；下部加强抛掷区可最大程度将爆后岩块抛掷，可显著降低台阶堆渣率，具有施工便捷、高效经济的优势。

Description

一种强抛掷超深孔台阶爆破方法
技术领域
本发明属于工程爆破技术领域，适用于高陡边坡岩体爆破施工技术，涉及一种强抛掷超深孔台阶爆破方法。
背景技术
台阶爆破，又称为阶梯爆破，是指以台阶形式推进的石方爆破方式。台阶爆破按照孔径、孔深的不同分为深孔台阶爆破和浅孔台阶爆破。它是现代爆破工程应用最广的爆破方式，露天矿开采、铁路公路路堑工程、水电工程、沟槽基坑开挖、地下硐室开挖等都离不开台阶爆破。
水电开发常常在高山峡谷地区进行，一系列高坝的兴建，高陡边坡及坝基的开挖，成为影响施工进度的主要因素之一。由于边坡陡峻，难以在边坡上布置施工出渣道路，若布设溜渣竖井出渣，溜渣竖井的施工会延长施工工期，且施工成本会成倍增加。按传统的台阶爆破开挖方法，由于没有岸坡出渣道路，也没有布设溜渣竖井，对上一台阶爆破后的堆渣采用推土机推落到河床再出渣，造成钻孔、爆破、推渣、出渣间相互干扰，不仅施工进度慢，安全上也存在较大问题。采用加强抛掷爆破可直接将爆后石方抛掷到河床，一定程度上避免了钻孔、爆破、推渣、出渣间相互干扰，是提升出渣效率的有效手段之一，但当采用超深孔台阶爆破技术时，常规的爆破施工方法抛渣率并不高，台阶大范围堆渣会严重干扰下一台阶的爆破施工。
发明内容
本发明根据现有技术的不足公开了一种强抛掷超深孔台阶爆破方法。本发明要解决的问题是提供一种工程效率更高、干扰少、抛渣率更有效、降低台阶堆渣率的超深孔台阶爆破方法。
本发明将待开挖岩体分区，采用超深孔台阶爆破技术，根据爆后岩块的休止角对爆破台阶再分区，即把爆破台阶分为上部常规松动区和下部加强抛掷区两部分；上部常规松动区与下部加强抛掷区的分界线与水平面的夹角等于或小于爆后岩块的休止角，上下两区炮孔采用不同的装药结构；整个爆破台阶采用分段延期起爆，常规松动区与加强抛掷区的延期起爆时差须保证加强抛掷区起爆前，常规松动区爆后岩块有充分的时间在自重及其后排爆破推理的作用下自动滚落。爆后岩块休止角是爆后岩块在所受重力和岩块之间摩擦力下，达到平衡而处于静止状态时测得的最大坡角。
本发明通过以下技术方案实现：
强抛掷超深孔台阶爆破方法，其特征在于：将待开挖岩体分区，根据爆后岩块的休止角将每区划分为上部常规松动区和下部加强抛掷区两部分；
每区采用超深孔台阶爆破，上部常规松动区和下部加强抛掷区采用同孔、分段不同的装药结构，分段延期起爆。
进一步所述上部常规松动区与下部加强抛掷区两部分的分界线与水平面的夹角等于或小于爆后岩块的休止角。休止角
进一步所述上部常规松动区与下部加强抛掷区两部分的分界线与水平面的夹角是25°～40°。
进一步所述常规松动区与加强抛掷区的延期起爆时差须保证加强抛掷区起爆前、常规松动区爆后岩块有充分的时间在自重及其后排爆破推力的作用下自动滚落。
本发明具体包括以下步骤：
步骤1.将待开挖岩体分区，采用超深孔台阶爆破，确定相关爆破参数，包括：每区的台阶高度、台阶宽度、炮孔直径、装药长度、堵塞长度；
步骤2.根据爆后岩块的休止角将每区划分为上部常规松动区和下部加强抛掷区两部分；常规松动区与加强抛掷区的分界线与水平面的夹角等于或小于爆后岩块的休止角；
步骤3.根据爆破设计，进行钻孔，装药，堵塞；在常规松动区与加强抛掷区的分界线处设置间隔堵塞体实现二者的分隔；
步骤4.联网起爆，整个爆破台阶采用分段延期起爆，常规松动区先起爆，加强抛掷区后起爆，常规松动区与加强抛掷区的延期起爆时差要求保证加强抛掷区起爆前、爆后常规松动区岩块有充足的时间在自重及其后排爆破推力的作用下自动滚落。
本发明选择每区爆破台阶高度为20～30m，宽度为8～20m。
本发明常规松动区与加强抛掷区的装药结构不同，当采用不耦合装药结构时，常规松动区的不耦合系数大于加强抛掷区的不耦合系数，加强抛掷区的不耦合系数等于或小于1.3。
本发明常规松动区与加强抛掷区采用间隔堵塞体实现分隔，每个间隔堵塞体中部位于分界线处，由岩渣充填而成，最前排炮孔不设间隔堵塞体，其他各排炮孔间隔堵塞体长度为2～3m。
最前排炮孔常规松动区与加强抛掷区采用同段位雷管同时起爆，其他各排炮孔常规松动区与加强抛掷区的延期起爆时差为500～1000ms。
本发明的有益效果：上部常规松动区爆后岩块可在自重及其后排爆破推力的作用下自动滚落，节约了炸药用量；下部加强抛掷区可最大程度将爆后岩块抛掷，可显著降低台阶堆渣率，具有施工便捷、高效经济的优势。
附图说明
图1为本发明待开挖岩体分区截面示意图；图中，①、②、③、④、⑤、⑥表示将待开挖岩体分成的六区；
图2为本发明爆破台阶开挖截面示意图；图中，1是常规松动区I与加强抛掷区II的分界线，分界线上方是常规松动区I，分界线下方是加强抛掷区II，2是加强抛掷区炸药，3是间隔堵塞体，4是常规松动区炸药，5是常规堵塞体，6-1是加强抛掷区起爆雷管，6-2是常规松动区起爆雷管。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
结合附图。
某水电站高陡边坡开挖，采用台阶爆破，爆后抛渣到河床再出渣。
具体包含以下步骤：
(1)对待开挖岩体分区，共分为①、②、③、④、⑤、⑥六区，如图1所示，采用超深孔台阶爆破技术，确定相关的爆破参数，每区台阶高度25m，台阶宽度10m，布设4排炮孔，炮孔直径110mm，常规堵塞体5长度3.5m。每台阶一一爆破。
(2)对爆破台阶再分区，上部为常规松动区I，下部为加强抛掷区II，常规松动区I与加强抛掷区II的分界线1与水平面的夹角为30°，由爆破台阶底边外侧端顶点向内延伸形成，由此可确定常规松动区I与加强抛掷区II的范围，如图2所示。
(3)根据爆破设计，进行钻孔，装药，堵塞等一系列操作，常规松动区I与加强抛掷区II的装药结构不同，常规松动区炸药4的药卷直径为70mm，加强抛掷区炸药2的药卷直径为90mm；在常规松动区I与加强抛掷区II的分界线处设置间隔堵塞体3实现二者的分隔，间隔堵塞体3中部位于二者分界线1处,间隔堵塞体3由岩渣充填而成，最前排炮孔不设间隔堵塞体3，其他各排炮孔间隔堵塞体3的长度为2.8m；
(4)联网起爆，整个爆破台阶采用分段延期起爆，常规松动区I先起爆，加强抛掷区II后起爆，最前排炮孔常规松动区I与加强抛掷区II采用同段位雷管同时起爆，其他各排炮孔常规松动区I与加强抛掷区II的雷管段位间隔时差为500～1000ms。

Claims (9)

1.一种强抛掷超深孔台阶爆破方法，其特征在于：将待开挖岩体分区，根据爆后岩块的休止角将每区划分为上部常规松动区和下部加强抛掷区两部分；每区采用超深孔台阶爆破，上部常规松动区和下部加强抛掷区采用同孔、分段不同的装药结构，分段延期起爆。
2.根据权利要求1所述的强抛掷超深孔台阶爆破方法，其特征在于：所述上部常规松动区与下部加强抛掷区两部分的分界线与水平面的夹角等于或小于爆后岩块的休止角。
3.根据权利要求1所述的强抛掷超深孔台阶爆破方法，其特征在于：所述上部常规松动区与下部加强抛掷区两部分的分界线与水平面的夹角是25°～40°。
4.根据权利要求1或2或3所述的强抛掷超深孔台阶爆破方法，其特征在于：所述常规松动区与加强抛掷区的分段延期起爆时差须保证加强抛掷区起爆前、常规松动区爆后岩块有充分的时间在自重及其后排爆破推力的作用下自动滚落。
5.根据权利要求4所述的强抛掷超深孔台阶爆破方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1.将待开挖岩体分区，采用超深孔台阶爆破，确定相关爆破参数，包括：每区的台阶高度、台阶宽度、炮孔直径、装药长度、堵塞长度；
步骤2.根据爆后岩块的休止角将每区划分为上部常规松动区和下部加强抛掷区两部分；常规松动区与加强抛掷区的分界线与水平面的夹角等于或小于爆后岩块的休止角；
步骤3.根据爆破设计，进行钻孔，装药，堵塞；在常规松动区与加强抛掷区的分界线处设置间隔堵塞体实现二者的分隔；
步骤4.联网起爆，整个爆破台阶采用分段延期起爆，常规松动区先起爆，加强抛掷区后起爆，常规松动区与加强抛掷区的延期起爆时差要求保证加强抛掷区起爆前、爆后常规松动区岩块有充足的时间在自重及其后排爆破推力的作用下自动滚落。
6.根据权利要求5所述的强抛掷超深孔台阶爆破方法，其特征在于：每区爆破台阶高度为20～30m，宽度为8～20m。
7.根据权利要求5所述的强抛掷超深孔台阶爆破方法，其特征在于：所述常规松动区与加强抛掷区的装药结构不同，当采用不耦合装药结构时，常规松动区的不耦合系数大于加强抛掷区的不耦合系数，加强抛掷区的不耦合系数等于或小于1.3。
8.根据权利要求5所述的强抛掷超深孔台阶爆破方法，其特征在于：所述常规松动区与加强抛掷区采用间隔堵塞体实现二者分隔，每个间隔堵塞体中部位于分界线处，由岩渣充填而成，最前排炮孔不设间隔堵塞体，其他各排炮孔间隔堵塞体长度为2～3m。
9.根据权利要求5所述的强抛掷超深孔台阶爆破方法，其特征在于：最前排炮孔常规松动区与加强抛掷区采用同段位雷管同时起爆，其他各排炮孔常规松动区与加强抛掷区的延期起爆时差为500～1000ms。
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