CN111167237A - 一种高边坡爆破开挖降尘的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高边坡爆破开挖降尘的方法，包括：步骤1,在待降尘坝址区的坝上依次布置左岸锚锭平台和右岸锚定平台；步骤2,在左岸锚锭平台和右岸锚定平台上方跨域待降尘坝址区上安装承载索；步骤3,将旋转喷头布置在承载索上通过左岸牵引索和右岸牵引索以水平调整旋转喷头水平间移动；步骤4,以雨雾式降水方式通过旋转喷头旋转喷洒对高边坡爆破开挖区域进行降尘。本发明的技术方案改善了施工区域的空气质量；改善了施工环境，保障了施工人员的职业健康，提高了施工效率。

Description

一种高边坡爆破开挖降尘的方法

技术领域

本发明属于土石方爆破开挖工程技术领域，具体涉及一种高边坡爆破开挖降尘的方法。

背景技术

现有高边坡开挖降尘技术包括：洒水车降尘和雾炮机降尘。前者缺乏一次性覆盖降尘效果较差；洒水动力及洒水量控制难度大，洒水量小达不到降尘的效果；耗材人力物力维护成本高；夏季洒水降尘蒸发快，降尘效果十分有限；冬季施工洒水又容易造成道路结冰现象，存在较大的安全隐患。而后者除尘雾炮机在使用时，需通过试验调节各参数相互匹配关系，但其明显的缺点为设备位置相对固定，且移动困难，覆盖范围受到限制，不能实现区域全覆盖。同时，雾炮机强调由点向面发射，射流由紊流向层流过渡将造成覆盖区域流速流量存在很大差异，因此，不仅对开挖区域扬尘实现全覆盖降尘难度较大，而且因射流射程过大，局部降尘效果难以达到效果。

现有中国专利申请号为：CN201811052887.3，公开了一种露天石灰石矿山爆破降尘方法，包括以下步骤：(1)钻孔：根据实际地形条件，在爆破作业平台上钻设炮孔；(2)装孔：A、向炮孔底部塞紧炸药；B、将空的底部水袋放于炸药顶部并与炸药顶面紧密接触；C、底部水袋注满水后，向炮孔中放入堵塞物，并放入空的顶部水袋使顶部水袋底面与堵塞物顶面紧密接触；(3)湿润处理；(4)联网爆破；本发明通过使用顶部水袋与底部水袋相结合，利用顶部水袋、底部水袋爆炸形成的水雾，吸附、捕集爆破产生的大面积粉尘，以大幅降低爆破粉尘，通过改进顶部水袋、底部水袋所使用的材料、壁厚、长径比，大大降低了爆破后的粉尘浓度、降低了粉尘对环境的污染，该发明实施方便，便于操作。但是该发明并没有提出一种高边坡爆破开挖降尘的方法。

又如中国专利申请号为：CN201910016008.X公开了一种边坡开挖降尘的方法，具体包括以下步骤：步骤1：在两岸的坝肩附近设置距离地面高度为250m的高位水池；步骤2：在高位水池上设置有离心水泵，离心水泵与水源地通过管道连接；步骤3：将若干根钢丝绳布置在两岸的坝肩之间的开挖区上方；步骤4：将若干根喷淋水管与水箱连接，水箱与高位水池通过管路连接，每根喷淋水管分别与每根钢丝绳固定连接并布置在开挖区上方，每根喷淋水管上布设有若干个旋转喷头、花洒喷头和阀门等步骤。该发明的优越效果在于，降尘技术的运作可以取得的良好降尘效果，极大的改善了施工环境，使现场施工人员有了一个良好的工作环境，保障了施工人员的职业健康。但是并没有提出一种高边坡爆破开挖降尘的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的不足问题，本发明的目的在于提供一种高边坡爆破开挖降尘的方法。

所述开挖降尘的方法包括：

步骤1,在待降尘坝址区的坝上依次布置左岸锚锭平台和右岸锚定平台包括：

步骤1.1,在待降尘坝址区的上方，高于最大开挖高程30m处的左坡和右坡上选取锚栓锚固端的锚栓孔，采取固结灌浆处理工艺，向锚栓孔内注入的水与水泥粉的水泥浆，水泥浆从锚栓孔出口溢出并进行静置凝固；

步骤1.2,将螺栓通过旋转方式进入锚栓孔口内至锚栓孔底，将拌合水泥泥球压入锚栓孔内，采用钢楔固定锚杆与锚栓孔的孔壁间隙；

步骤1.3,采用水泥浆、砂的质量比为1:2的砂浆对左岸锚锭平台和右岸锚定平台的锚栓外露端地面进行抹平处理，并将焊接有锚环的钢板用螺栓及螺母锚固在锚栓外露端；

步骤1.4,对锚环的钢板涂抹防腐环氧漆，并在钢板上浇筑10-20cm厚混凝土；

步骤2,在左岸锚锭平台和右岸锚定平台上方跨域待降尘坝址区上安装承载索包括：

步骤2.1,采用钢夹板将左岸固定滑轮和右岸固定滑轮固定在承载索中部，将若干个滚轮安装在承载索上分布放置；

步骤2.2,将左岸牵引索和右岸牵引索分别绕过其对应的左岸固定滑轮和右岸固定滑轮，然后分别预留出左岸牵引索和右岸牵引索的两端，分别在左岸牵引索和右岸牵引索的一端以间隔10m的距离通过卡件与承载索上的滚轮固定连接；

步骤2.3,通过铅丝将分别预留出的左岸牵引索和右岸牵引索的两端绑在承载索上，将承载索一端固定在左岸锚锭平台上，承载索另一端连接尼龙绳，抛向河床，在右岸锚锭平台上向河床抛出与绞盘连接的尼龙绳；

步骤2.4,将两侧抛向的尼龙绳紧固连接，通过绞盘回收，将连接承载索的尼龙绳升起，以相同的方式搭建条承载索，然后通过千斤顶张拉锁紧在左锚锭平台和右岸锚定平台上；

步骤3,将旋转喷头布置在承载索上通过左岸牵引索和右岸牵引索以水平调整旋转喷头水平间移动包括：

步骤3.1,将旋转喷头布置在吊架10上、并将吊架与电动葫芦上的吊钩连接，然后通过滚轮与电动葫芦连接件将电动葫芦与滚轮相接；

步骤3.2,将待降尘坝址区左右坝上分别解下系在左岸牵引索和右岸牵引索的两端的铅绳，将在左岸牵引索预留出的两端和右岸牵引索预留出的两端分别与布置在左锚锭平台和右岸锚定平台上的左岸卷扬机和右岸卷扬机相连；

步骤3.3,将左坡和右坡上的水管的接头依次与旋转喷头连接，然后通过左岸卷扬机和右岸卷扬机带动左岸牵引索和右岸牵引索将旋转喷头水平间距移动至待降尘坝址区上方，通过电动葫芦进行上下移动旋转喷头；

步骤4,以雨雾式降水方式通过旋转喷头旋转喷洒对高边坡爆破开挖区域进行降尘包括：

步骤4.1,电动葫芦通过电动葫芦的钢丝绳滚桶进行调节旋转喷头竖直高度；

步骤4.2,旋转喷头为设置60°的3个喷头以匀速方式360°喷射出水量进行雨雾降水。

进一步地，步骤1.1水与水泥粉的质量比为0.5:1。

进一步地，步骤1.2水泥泥球压入锚栓孔的压入深度大于30cm。

进一步地，步骤1.4防腐环氧漆按质量份数为环氧树脂23份，亲水性纳米钛白粉7份，去离子水9份，煤焦沥青7份、丁醚化氨基树脂8份、鳞片状石墨4份、三聚磷酸铝2份、磷酸锌2份、三氧化铝4份、三乙醇胺4份、碳酸钙4份、乙醇乙醚醋酸酯11份、活性稀释剂3份、醋酸纤维6份、水性氢氧化镁6份。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

1.本发明的技术方案将喷淋水方式转变为雨雾式降水；将旋转喷头均布在开挖区上方，解决喷淋系统的全覆盖；解决旋转喷头与作业面的距离与高度的调节，利用喷出的细微水雾粒径通过其降落时的分散及风的作用，进一步加剧水雾粒径减小，从而达到开挖区局部湿润的小气候，使之实现既降尘，又最大限度地避免在工作面或坡面上形成积水产生水蚀现象，降低降尘施工成本。

2.通过牵引索控制和调节旋转喷头的位置、喷头间距及每根喷淋供水管的控制数量，随时控制喷淋降尘的时间段、水温、喷射角度及方向、区域等，减少了每小时耗水量，降低了作业面扬尘，增加了空气湿度，改善施工区域的空气质量；改善了施工环境，保障了施工人员的职业健康，提高了施工效率。

3.由牵引索上布置的滑轮实现每条喷淋线在相应的承载索上的来回移动，达到对喷淋区域的随时调节，实现最佳覆盖；采用卷扬机连接牵引索带动旋转喷头，便于旋转喷头进行检修和维护。

附图说明

图1是本发明所述开挖降尘的方法的流程图；

图2是本发明的待降尘坝址区的扬尘治理布置图；

图3是本发明的滚轮与电动葫芦、吊架以及旋转喷头连接示意图。

附图标记说明：1-左岸锚定平台；2-右岸锚定平台；3-左岸牵引索；4-右岸牵引索；5- 承载索、51-左岸固定滑轮、52-右岸固定滑轮；6-滚轮；7-旋转喷头；8-左岸卷扬机；9-右岸卷扬机；10-吊架、101-电动葫芦、102-吊钩、103-滚轮与电动葫芦连接件；11-水管。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明内容作进一步详细说明。

如图1至图3所示，所述开挖降尘的方法包括：

步骤1,在待降尘坝址区的坝上依次布置左岸锚锭平台1和右岸锚定平台2包括：

步骤1.1,在待降尘坝址区的上方，高于最大开挖高程30m处的左坡和右坡上选取锚栓锚固端的锚栓孔，采取固结灌浆处理工艺，向锚栓孔内注入的水与水泥粉的水泥浆，水泥浆从锚栓孔出口溢出并进行静置凝固；

步骤1.2,将螺栓通过旋转方式进入锚栓孔口内至锚栓孔底，将拌合水泥泥球压入锚栓孔内，采用钢楔固定锚杆与锚栓孔的孔壁间隙；

步骤1.3,采用水泥浆、砂的质量比为1:2的砂浆对左岸锚锭平台1和右岸锚定平台2的锚栓外露端地面进行抹平处理，并将焊接有锚环的钢板用螺栓及螺母锚固在锚栓外露端；

步骤1.4,对锚环的钢板涂抹防腐环氧漆，并在钢板上浇筑10-20cm厚混凝土；

步骤2,在左岸锚锭平台1和右岸锚定平台2上方跨域待降尘坝址区上安装承载索5包括：

步骤2.1,采用钢夹板将左岸固定滑轮51和右岸固定滑轮52固定在承载索5中部，将若干个滚轮6安装在承载索5上分布放置；

步骤2.2,将左岸牵引索3和右岸牵引索4分别绕过其对应的左岸固定滑轮51和右岸固定滑轮52，然后分别预留出左岸牵引索3和右岸牵引索4的两端，分别在左岸牵引索3和右岸牵引索4的一端以间隔10m的距离通过卡件(图中未示出)与承载索5上的滚轮6固定连接；

步骤2.3,通过铅丝将分别预留出的左岸牵引索3和右岸牵引索4的两端绑在承载索5上，将承载索5一端固定在左岸锚锭平台1上，承载索5另一端连接尼龙绳，抛向河床，在右岸锚锭平台2上向河床抛出与绞盘连接的尼龙绳；

步骤2.4,将两侧抛向的尼龙绳紧固连接，通过绞盘回收，将连接承载索5的尼龙绳升起，以相同的方式搭建3条承载索5，然后通过千斤顶张拉锁紧在左锚锭平台1和右岸锚定平台2 上；

步骤3,将旋转喷头7布置在承载索5上通过左岸牵引索3和右岸牵引索4以水平调整旋转喷头7水平间移动包括：

步骤3.1,将旋转喷头7布置在吊架10上、并将吊架10与电动葫芦101上的吊钩102连接，然后通过滚轮与电动葫芦连接件103将电动葫芦101与滚轮6相接；

步骤3.2,将待降尘坝址区左右坝上分别解下系在左岸牵引索3和右岸牵引索4的两端的铅绳，将在左岸牵引索3预留出的两端和右岸牵引索4预留出的两端分别与布置在左锚锭平台1和右岸锚定平台2上的左岸卷扬机8和右岸卷扬机9相连；

步骤3.3,将左坡和右坡上的水管11的接头依次与旋转喷头7连接，然后通过左岸卷扬机 8和右岸卷扬机9带动左岸牵引索3和右岸牵引索4将旋转喷头7水平间距移动至待降尘坝址区上方，通过电动葫芦101进行上下移动旋转喷头7；

步骤4,以雨雾式降水方式通过旋转喷头7旋转喷洒对高边坡爆破开挖区域进行降尘包括：

步骤4.1,电动葫芦101通过电动葫芦7的钢丝绳滚桶(图中未示出)进行调节旋转喷头7 竖直高度；

步骤4.2,旋转喷头7为设置60°的3个喷头以匀速方式360°喷射出水量进行雨雾降水。

进一步地，步骤1.1所述水与水泥粉的质量比为0.5:1。

进一步地，步骤1.2所述水泥泥球压入锚栓孔的压入深度大于30cm。

进一步地，步骤1.4所述防腐环氧漆按质量份数为环氧树脂23份，亲水性纳米钛白粉7 份，去离子水9份，煤焦沥青7份、丁醚化氨基树脂8份、鳞片状石墨4份、三聚磷酸铝2份、磷酸锌2份、三氧化铝4份、三乙醇胺4份、碳酸钙4份、乙醇乙醚醋酸酯11份、活性稀释剂3份、醋酸纤维6份、水性氢氧化镁6份。

实施例：

青海黑河黄藏寺水利枢纽坝址距青海省祁连县城25km，工程规模属于Ⅱ等大(2)型，主要建筑物碾压混凝土重力坝(包括挡水坝段、溢流表孔坝段、泄洪底孔坝段和发电引水坝段等)为2级建筑物，坝后式厂房不参与挡水，为4级建筑物。

青海黑河黄藏寺水库死水位2580.00m，相应死库容0.61亿m3(有效)；正常蓄水位2628.00m，正常蓄水位以下有效库容3.33亿m3，调节库容2.95亿m3；设计洪水水位2628.00m，校核洪水位2628.70m，水库总库容4.03亿m3(原始)，调洪库容0.08亿m3，电站装机容量 49MW。

根据大坝基础开挖设计，青海黑河黄藏寺工程左、右坝肩总开挖量为146万方，开挖所需工期为36个月，河床基础开挖高程为EL2526m，大坝左岸边坡开挖高程EL2765m，右岸边坡开挖高程EL2745m，边坡开挖高度最大高度达239m。边坡开挖采取梯段分台阶施工，设计台阶15级，每级台阶马道开挖长度约150m，开挖面积大。此外，坝址区边坡极为陡峭，一般坡度在45～69度左右，边坡开挖后石渣无法直接装运，石渣采取抛掷法顺坡溜向至河床拦渣坎内后，再进行二次装运。大坝边坡开挖自上而下爆破作业与石渣溜运交替，除爆破粉尘外，边坡开挖过程中石渣的运输也产生大量石渣粉尘，因此，施工区洒水降尘施工组织难度很大，尤其是工程区位于河西走廊自然保护区，景区环保对边坡开挖提出了更高要求。

施工的大坝边坡及基坑开挖阶段通过在左右岸坝肩布置三条承载索及相应的牵引绳，将喷淋头布置在开挖区上方，利用360°旋转喷头和喷头上所用的喷射角度，将喷出的水珠利用高空落差使作业面达到了湿法作业的效果，减少扬尘的污染。

喷淋系统锚碇在大坝左、右岸坡EL2711.00高程，设置3条高空喷淋承载索，并利用承载索及吊架结构将喷淋头的间隔距离缩小为10m，并实现喷淋设备在坝轴线上的左右开合和每喷淋头在高程上的上下位置调整，喷淋设备利用左、右岸开挖面所提供的供水设施向喷淋设施进行供水，保证了降尘洒水的连续性，节省了降尘施工成本。

青海省黑河流域黄藏寺水电站因地势狭窄，边坡高陡、地理条件限制，洒水车无法大面积洒水，人工洒水降尘效率低，降尘效果不理想。通过在高边坡开挖区域内多点悬挂喷淋头并串联组合后洒水降尘、减少了扬尘污染，营造了施工小气候；改善了施工环境，改善了施工区域空气质量，达到了自然环境在施工中的生态平衡。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高边坡爆破开挖降尘的方法，其特征在于，包括：

步骤1,在待降尘坝址区的坝上依次布置左岸锚锭平台和右岸锚定平台；

步骤2,在左岸锚锭平台和右岸锚定平台上方跨域待降尘坝址区上安装承载索；

步骤3,将旋转喷头布置在承载索上通过左岸牵引索和右岸牵引索以水平调整旋转喷头水平间移动；

步骤4,以雨雾式降水方式通过旋转喷头旋转喷洒对高边坡爆破开挖区域进行降尘。

2.根据权利要求1所述的高边坡爆破开挖降尘的方法，其特征在于，步骤1,在待降尘坝址区的坝上依次布置左岸锚锭平台和右岸锚定平台包括：

步骤1.1,在待降尘坝址区的上方，高于最大开挖高程30m处的左坡和右坡上选取锚栓锚固端的锚栓孔，采取固结灌浆处理工艺，向锚栓孔内注入的水与水泥粉的水泥浆，水泥浆从锚栓孔出口溢出并进行静置凝固；

步骤1.2,将螺栓通过旋转方式进入锚栓孔口内至锚栓孔底，将拌合水泥泥球压入锚栓孔内，采用钢楔固定锚杆与锚栓孔的孔壁间隙；

步骤1.3,采用水泥浆、砂的质量比为1:2的砂浆对左岸锚锭平台和右岸锚定平台的锚栓外露端地面进行抹平处理，并将焊接有锚环的钢板用螺栓及螺母锚固在锚栓外露端；

步骤1.4,对锚环的钢板涂抹防腐环氧漆，并在钢板上浇筑10-20cm厚混凝土。

3.根据权利要求1所述的高边坡爆破开挖降尘的方法，其特征在于，步骤2,在左岸锚锭平台和右岸锚定平台上方跨域待降尘坝址区上安装承载索包括：

步骤2.1,采用钢夹板将左岸固定滑轮和右岸固定滑轮固定在承载索中部，将若干个滚轮安装在承载索上分布放置；

步骤2.2,将左岸牵引索和右岸牵引索分别绕过其对应的左岸固定滑轮和右岸固定滑轮，然后分别预留出左岸牵引索和右岸牵引索的两端，分别在左岸牵引索和右岸牵引索的一端以间隔10m的距离通过卡件与承载索上的滚轮固定连接；

步骤2.3,通过铅丝将分别预留出的左岸牵引索和右岸牵引索的两端绑在承载索上，将承载索一端固定在左岸锚锭平台上，承载索另一端连接尼龙绳，抛向河床，在右岸锚锭平台上向河床抛出与绞盘连接的尼龙绳；

步骤2.4,将两侧抛向的尼龙绳紧固连接，通过绞盘回收，将连接承载索的尼龙绳升起，以相同的方式搭建条承载索，然后通过千斤顶张拉锁紧在左锚锭平台和右岸锚定平台上。

4.根据权利要求1所述的高边坡爆破开挖降尘的方法，其特征在于，步骤3,将旋转喷头布置在承载索上通过左岸牵引索和右岸牵引索以水平调整旋转喷头水平间移动包括：

步骤3.1,将旋转喷头布置在吊架上、并将吊架与电动葫芦上的吊钩连接，然后通过滚轮与电动葫芦连接件将电动葫芦与滚轮相接；

步骤3.2,将待降尘坝址区左右坝上分别解下系在左岸牵引索和右岸牵引索的两端的铅绳，将在左岸牵引索预留出的两端和右岸牵引索预留出的两端分别与布置在左锚锭平台和右岸锚定平台上的左岸卷扬机和右岸卷扬机相连；

步骤3.3,将左坡和右坡上的水管的接头依次与旋转喷头连接，然后通过左岸卷扬机和右岸卷扬机带动左岸牵引索和右岸牵引索将旋转喷头水平间距移动至待降尘坝址区上方，通过电动葫芦进行上下移动旋转喷头。

5.根据权利要求1所述的高边坡爆破开挖降尘的方法，其特征在于，步骤4,以雨雾式降水方式通过旋转喷头旋转喷洒对高边坡爆破开挖区域进行降尘包括：

步骤4.1,电动葫芦通过电动葫芦的钢丝绳滚桶进行调节旋转喷头竖直高度；

步骤4.2,旋转喷头为设置60°的3个喷头以匀速方式360°喷射出水量进行雨雾降水。

6.根据权利要求2所述的高边坡爆破开挖降尘的方法，其特征在于，步骤1.1水与水泥粉的质量比为0.5:1。

7.根据权利要求2所述的高边坡爆破开挖降尘的方法，其特征在于，步骤1.2水泥泥球压入锚栓孔的压入深度大于30cm。

8.根据权利要求2所述的高边坡爆破开挖降尘的方法，其特征在于，步骤1.4防腐环氧漆按质量份数为环氧树脂23份，亲水性纳米钛白粉7份，去离子水9份，煤焦沥青7份、丁醚化氨基树脂8份、鳞片状石墨4份、三聚磷酸铝2份、磷酸锌2份、三氧化铝4份、三乙醇胺4份、碳酸钙4份、乙醇乙醚醋酸酯11份、活性稀释剂3份、醋酸纤维6份、水性氢氧化镁6份。

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