CN115307501A - 山体土石方的爆破施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了山体土石方的爆破施工方法。本申请采取深孔结合浅孔水压爆破砾岩土方的施工工艺进行山体土石方施工，对于大体积石方爆破施工采用深孔水压爆破，而对于施工区域飞行区场区排水沟、消防管网沟槽开挖或净空区边坡临边安全抵抗线薄弱控制区域的爆破施工区域，采用浅孔台阶法进行水压爆破，显著降低了单方炸药消耗量。本发明采用的水压爆破施工方法提高了爆破能量利用率、提高了施工效率、提高了经济效益，降低了爆炸产生的粉尘和有害气体含量，保护了环境和人身健康，提高了社会效益。

Description

山体土石方的爆破施工方法

技术领域

本申请涉及土方工程的技术领域，尤其涉及山体土石方的爆破施工方法。

背景技术

国内外目前普遍使用常规爆破方法进行石方开采，水压爆破多应用在城市拆除、煤矿、隧道掘进中。而在山体填挖的土石方工程中，会遇到岩土层分布包括泥质粉砂岩、砾岩，岩层属于次坚石地层，岩质较硬，小锤易击碎，局部偶见裂隙发育。对于此类地质条件的山体开挖，采取传统的土石方爆破开挖方法，通过在岩体上钻孔，在炮孔内装炸药爆破，从而达到岩石破碎的目的。但爆破粒径大、炸药用量大，爆破产生的飞石、振动会对周边的房屋造成影响，影响施工进度。

发明内容

有鉴于此，本申请提供山体土石方的爆破施工方法，能够提高爆破能量利用率和施工效率。

本申请提供一种山体土石方的爆破施工方法，包括：

针对目标施工区域内的规模体积土石方采用深孔水压爆破；

针对所述目标施工区域内的指定爆破区域采用浅孔水压爆破，所述指定爆破区域为沟槽和/或净空区边坡临边安全抵抗线薄弱控制区域。

可选地，所述深孔水压爆破、浅孔水压爆破的装药过程中，炮眼内从底部到顶部的方向依次装填水袋、炸药、水袋和炮泥。

可选地，所述炮眼的靠近底部的水袋长为50mm。

可选地，所述炮眼的靠近孔口的水袋长为100mm。

可选地，所述深孔水压爆破的炮眼钻孔直径为115mm为主要，所述抵抗线为3.0-3.5m。

可选地，所述深孔水压爆破的台阶高度为15m，或者为0.5-1.0m。

可选地，所述浅孔水压爆破的台阶高度为2-5m。

可选地，所述浅孔水压爆破的炮眼呈梅花型排布。

本申请采取深孔结合浅孔水压爆破砾岩土方的施工工艺进行山体土石方施工，对于规模土石方(例如大体积土石方)爆破施工采用深孔水压爆破，而对于施工区域飞行区场区排水沟、消防管网沟槽开挖或净空区边坡临边安全抵抗线薄弱控制区域的爆破施工区域，采用浅孔台阶法进行水压爆破，显著降低了单方炸药消耗量。本发明采用的水压爆破施工方法提高了爆破能量利用率、提高了施工效率、提高了经济效益，降低了爆炸产生的粉尘和有害气体含量，保护了环境和人身健康，提高了社会效益。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的深孔或浅孔的水压爆破的工艺流程图。

图2为本申请实施例提供的浅孔台阶装药的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的梅花形布孔的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的装药结构示意图。

图5为本申请一实施例提供的炮眼装填的结构示意图。

图6为本申请又一实施例提供的炮眼装填的结构示意图。

图7为本申请实施例提供的逐孔起爆网路的示意图。

图8为本申请实施例提供的微差爆破网路示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

关于爆破施工的具体操作过程，属于本领域公知常识。参考图1所示，与此不再赘述。

下面针对一些具体的实际情况给出一些爆破工艺参数的示范，如图1-图8。

<深孔水压爆破技术参数>

深孔水压爆破施工主要适用于大体积石方爆破施工。

1)爆破单位耗药量

爆破岩体的物理力学性质，以及节理裂隙发育状况，为达到挖掘机高效率铲装的爆破石料要求，采取孔外微差延迟起爆的方式，根据爆破震动安全验算的安全距离严格控制单响药量。爆破单位耗药量为0.3kg～0.45/m3。在以后的实际施工中，根据爆破效果，逐步调整确定。

2)孔径和孔深

钻孔孔径主要选用Φ115mm一种规格，孔深由爆破台阶高度和超深确定，台阶高度拟定为15m，超深一般在0.5～1.0m之间。

3)抵抗线

参考类似爆破工程实际资料，对于Ф115mm钻孔的抵抗线控制在3.0～3.5m之间。

4)单孔负担爆破面积和孔距、排距

根据工程的地质条件，参照以往类似工程的实际经验，对于台阶高度15m左右的φ115mm钻孔其单孔负担爆破面积一般在15m2左右。岩体易于爆破、台阶高度大时取大值。如：孔排距：Ф115m钻孔排距为3.0～3.5m；孔距为4.0～4.5m。

5)单孔装药量

前排每孔装药量按公式计算：Q＝q*a*W*H

式中：q—单位炸药消耗量，kg/m³；a—孔距，m；H—台阶高度，m；W—底盘抵抗线，m；

经计算：Ф115m孔前排孔装药量Q前＝95㎏，其后各排孔每孔装药量按公式计算：Q＝K q a b H

式中：K—考虑前排阻力的增加系数，一般取1.1～1.2；b—排距；

经计算：后排每孔装药量Ф115m孔Q_后＝104㎏。

其爆破参数值列于表中，表中给出不同爆破高度H的爆破参数，主要是考虑到不同开挖高程的地形变化。

孔网参数及炸药单耗，需要根据现场爆破的实际情况和爆破效果进行相应的调整，直到达到最佳、最经济、最合理效果。

<浅孔台阶式水压爆破技术参数>

浅孔台阶式水压爆破技术适合的施工区域飞行区场区排水沟、消防管网沟槽开挖或净空区边坡临边安全抵抗线薄弱控制区域的爆破施工等。台阶高度2～5m，即用12m3空压机供风、手持式凿岩机钻2～5m深的炮孔，炮孔内放非电雷管和炸药，非电雷管用“四通”联成起爆网路，用击发枪起爆的方法进行施工，爆破参数为：

·炮孔直径d＝42mm；炮孔排列方式：梅花形布孔，3～4排；

·台阶高度h＝2～5m；炮孔超深l＝0.5m；

·孔距a＝0.8～1.5m；排距b＝0.7～1.3m；

·单孔装药量q＝kabh(取k＝0.4～0.55kg/m3)。

例如：台阶高度8米。使用炸药规格，2号岩石乳化炸药，直径Ф70mm进行装药，爆破单耗q取0.30kg/m³，其他相关爆破参数如下：

1)炮孔直径Φ＝90mm，采用潜孔钻机进行钻孔；2)最小抵抗线W＝3m；3)超深Δh＝1m；4)台阶高度H＝8m；5)炮孔深度L＝H+Δh＝8+1＝9m；6)堵塞长度取h0＝3m；7)孔距、排拒a＝3.5m，b＝3m，如图2所示。

<布孔、装药和堵塞>

布孔方式采用梅花型，垂直向下或倾斜钻孔装药结构：爆孔采用连续装药结构和间隔装药结构；堵塞采用砂、粘土堵塞并用炮棍轻轻捣实，对有水炮孔，应预先进行排水清孔处理。如下图3、图4所示。

<爆破关键技术>

1)炮眼注水及水袋制作

往炮眼中注水的工艺是先把水灌入到塑料袋中密封，然后把水袋填入炮眼底部和中部。水袋是由PSP-1型炮孔水袋自动封装机生产而成，水袋机为普通设备，外型尺寸1000×600×400(mm)，整机功率0.85KW，电源AC220V，50HZ，一台水袋机一小时可以制作700个水袋。

水袋采用聚乙烯材料制作，采用KPS-60型水袋自动封装机封装，水袋加工尺寸长度50mm,直径70mm。水袋制作的关键是封口，装水时不宜过满，充满水袋90％即可，将袋口扎紧。水袋放置、运输时允许有轻微变软，保证不影响装填及最后的爆破效果即可。

塑料袋为常用的聚乙烯塑料，袋厚为0.8mm左右，砾岩爆破一般为竖向眼，为便于装填，水袋长300mm～500mm，直径为65mm～80mm。

2)炮泥制作

泥机采取PNJ-2型炮泥机，加工炮泥直径70mm,长度500mm,操作方便，两人每小时制作200-300个炮泥。炮泥的主要成份以黏土和细砂为主，在与水搅和之前，如有石块必须拣出，小石过多应过筛。炮泥应按照粘土含砂率控制在10％左右，含水率控制在15％左右的比例制作。如砂过多，炮泥成形较差，过少则炮泥比重小；水要适中，过少起不到粘合及降尘作用，过多炮泥软，不易捣固坚实。按照土:砂:水＝0.75:0.1:0.15的比例制作。制作好炮泥放置时间不宜太长,最好在使用前1-2小时制作好,炮泥应不软也不硬软了,捣固时容易挤压出炮眼口,硬了捣固时不易把炮泥捣固碎,堵塞不坚实。

3)水袋、炸药、炮泥装填

从炮眼底到炮眼口依次装填水袋、炸药、水袋和炮泥，它们之间的连接必须紧密。装填水袋时，用炮棍轻轻推到炮眼一定位置；回填堵塞炮泥时，除与水袋接触的炮泥之外，其余回填堵塞的炮泥要用炮棍捣固坚实。

4)砾岩水压爆破参数选择及计算：

采用中深孔台阶爆破，台阶高度8米。使用炸药规格，2号岩石乳化炸药，直径Ф70mm进行装药，爆破单耗q取0.30kg/m³，其他相关爆破参数如下：

1)炮孔直径Φ＝90mm，采用潜孔钻机进行钻孔；2)最小抵抗线W＝3m；3)超深Δh＝1m；4)台阶高度H＝8m；5)炮孔深度L＝H+Δh＝8+1＝9m；6)堵塞长度取h0＝3m；7)孔距、排拒；a＝3.5m，b＝3m。

4)炮孔装药结构：

采用空气间隔、不耦合装药,采用导爆索起爆,将导爆索插入空底药卷内,炸药均匀分布装入炮孔内。为克服底部炮眼的阻力,一般将底部药量稍微加大。在装药前先在炮眼孔底装入长约50mm的1节水袋，并在装药结束后再装入2节水袋,再进行炮泥堵塞，如图5、图6。

其中图5、图6中，L1——眼底水袋长；L2——炸药长；L3——炮眼中间水袋；L4——炮泥回填堵塞长度。L1一般为一节水袋的长度，L2为水压爆破所需的炮眼装药量的药卷长度。如果L3过小，L4过大，则水的作用不大，如果L3过大，L4过小，则抑制爆炸气体膨胀作用不大。

<爆破网路设计>

复式非电导爆管微差起爆网络，根据工程情况可采用孔内微差和孔外微差两种方式。为确保爆破安全可靠，深孔爆破每孔装两发并连同段同厂同批号非电毫秒雷管。采用孔内微差时从中央向两边呈“V”型或波浪形起爆，当爆破孔数较少时，采用单一排间起爆。各排孔爆破微差时间一般控制在50～100ms之间。孔外微差时，在孔内装入同段高段别非电毫秒雷管，孔外用低段别非电毫秒雷管接力引爆。具体详见逐孔起爆网路示意图和微差起爆网路示意图如图7、图8，具体过程如下：

1)、起爆器材：Φ70二号岩石乳化炸药、普通延期毫秒导爆管雷管(毫秒2段、毫秒15段)、胶质导线、胶布、起爆器等。

2)起爆方式：为了降低爆破震动对民房的影响，提高爆破效果，改善岩石破碎质量，采取孔外微差松动控制爆破。

3)起爆网络：炮孔内用1发毫秒15段管雷管装药，临近的六个孔处连作为一个小网络，孔外用毫秒2段管雷管将每个小网络一次串联，微差时间为50ms。

与相关技术相比，本申请爆破施工方法，产生了以下智慧贡献：

1)通过在炮孔内配置水袋和回填堵塞，提高炸药能量利用率，提高了炮眼使用效率，提高了经济效益，并保护了作业环境。

2)通过有效的爆炸能均匀分配，控制岩石破碎，提高了炸药爆炸能量利用率，增进了均匀碎裂块度，降低了炸药单耗以及爆破施工成本。

3)通过深孔和浅孔不同装药结构、孔距、排距的设计，解决不同地点及不同体积土石方爆破的需求。

4)通过起爆网路设计，采用采用孔内微差和孔外微差两种方式的设计，解决不同地质条件下起爆网路的设计需求。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种山体土石方的爆破施工方法，其特征在于，包括：

针对目标施工区域内的规模体积土石方采用深孔水压爆破；

针对所述目标施工区域内的指定爆破区域采用浅孔水压爆破，所述指定爆破区域为沟槽和/或净空区边坡临边安全抵抗线薄弱控制区域。

2.根据权利要求1所述爆破施工方法，其特征在于，所述深孔水压爆破、浅孔水压爆破的装药过程中，炮眼内从底部到顶部的方向依次装填水袋、炸药、水袋和炮泥。

3.根据权利要求2所述爆破施工方法，其特征在于，所述炮眼的靠近底部的水袋长为50mm。

4.根据权利要求2所述爆破施工方法，其特征在于，所述炮眼的靠近孔口的水袋长为100mm。

5.根据权利要求1所述爆破施工方法，其特征在于，所述深孔水压爆破的炮眼钻孔直径为115mm为主要，所述抵抗线为3.0-3.5m。

6.根据权利要求1所述爆破施工方法，其特征在于，所述深孔水压爆破的台阶高度为15m，或者为0.5-1.0m。

7.根据权利要求1所述爆破施工方法，其特征在于，所述浅孔水压爆破的台阶高度为2-5m。

8.根据权利要求1所述爆破施工方法，其特征在于，所述浅孔水压爆破的炮眼呈梅花型排布。

Images