CN1321238A - 在爆孔中充填气管的岩体爆破方法 - Google Patents

在爆孔中充填气管的岩体爆破方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种岩石爆破方法,其特特征是:在岩体上打出一系列线状排列的爆孔,按照一个预定模式,用炸药和气管充填这些爆孔。所述气管是圆柱形软管,它有一个预置的宽度和长度,以便装置在所述爆孔中。一种最好的方式是,每个爆孔中用炸药和雷管与一个气管充填,并将气管安放在炸药上方。在气管上方安放炮眼封泥材料。例如在一口直径45毫米、长度2.5米的爆孔中爆炸充填物的长度0.8米,协同充填物的重量0.648公斤,炸药的总重量3.24公斤,气管的长度1.0米,直径40毫米,炮眼封泥材料长度0.7米。炸药和气管可以交替地充填在爆孔中。气管的采用,至少把它安放在一个炸药层的上方,就使每口爆孔获得一个定量的空气覆层。在野外测试中,观测到起爆速度和噪音的减小。还能够容易地获得了空气覆层效应:碎裂率增加,同时巨石块的产物达到最少。并且减少了炸药的用量。

Description

在爆孔中充填气管的岩体爆破方法
技术领域
本发明涉及一种用炸药进行爆破特别是岩石爆破方法，它能减轻爆破产生的地面震动以及噪音，其特征是在爆孔中充填炸药时安置一种气管。
背景技术
迄今为止，岩石爆破中减轻地面震动已有多种方法，如象分层装填法(deck charge)、空气覆层法(air-decking)、预分离(pre-splitting)法等。在分层装填法中，炸药包和炮眼封泥沿爆孔交替充填，每充填一次炸药就放置一个雷管(起爆器)，通过对炸药实施延时起爆的方法达到减少地面震动的效果。这种方法花费很大，因为需要大量雷管与充填的炸药相匹配。而且，这种方法减轻地面震动的效果较差，因为在每一个充填层中必须用同样数量的炸药。
在空气覆层法中，炸药和雷管充填在爆孔的下部以使炸药充填物的上方留出空间，并用一个塞子把炮眼封泥材料挡在爆孔的颈部。在炸药充填物的顶面和塞子的底面之间的空间是在爆破中发挥作用的空气覆层。爆破时这个空间由爆炸产物迅速占据，爆炸产物在空腔中来回运动，撞击爆孔孔壁，直到达到压力平衡态为止。在爆炸产物中保存的极大潜能得以释放并把它传递给岩石块体，形成了一道次生压力波，迭加在爆炸充填物的起爆所产生的原始压力波上。当空气覆层比预置的长度长时，破碎了的岩石块体的体积就要增加。此外，平均的碎块尺寸就会更小并且其分布趋于均匀。有关空气覆层效应的的数值模型，在《爆破岩石碎裂》杂志中由Liqing Liu和P.D.Katsabanis的文章中有专门的叙述。(参见《Rock Fraagmentation by blasting》,Mohanty(ed.)1996 Balkema,Rotterdam,pp.319-330)
此外，有迹象表明，空气覆层法在一定程度上可以减轻铵油爆破(ANFO)产生的地面震动。据《爆破工程杂志》1999年第3/4月期第36-41页上Xiaoning Yang,Brian W.Stump和John D.Smith的文章“单井投掷爆破引起的地面震动”报道，在一次野外试验中，采用空气覆层法的铵油爆破(ANFO)地面震动的水平有少许减小(15％)。
然而，在露天大尺度爆破地点采用空气覆层方法时，在每一口爆孔中把塞子定位在一致的深度上出现困难，因为塞子的塑性使之容易在爆孔中移动。这会导致在每个爆孔中的空气覆层的长度有所不同，因而减低了上述空气覆层效果。而且打钻时随着钻头磨损会导致爆孔直径变小，因此难于保证每个空气覆层中有恒定的空气量，这也会影响到空气覆层效果。
另一种可以显著减少地面震动的方法是，在爆孔中把炸药包安置成，用一根起爆导火索串联，但以空间间隔彼此隔开，以使充填的炸药之间形成空气空间。这个方法通常被归入预分离法，它要求使用大量炸药，在起爆时会产生相当大的爆破噪音。
因此，如上所述，就获取定量的空气覆层或者在减轻爆破的地面震动和噪音效果不佳这方面来说，先前的那些技术爆破方法还存在一些问题。
发明揭秘
本发明提供一种改进型岩石爆破方法，它包含：在一块岩体上按照需要的钻孔模式打出一系列线状排列的爆孔；用炸药和一种气管按预定的模式充填爆孔，以在每个充填后的爆孔中提供一个定量的空气覆层；起爆在炸药或者气管上方盖有炮眼封泥材料的爆孔。
气管是一个圆柱型的软管，预先确定好它的宽度和长度以使它适宜于装入爆孔。它的一端有一个空气注射口。气管制成片状，在充气后其直径等于或小于爆孔的直径。气管以及所述空气注射口用合成材料制作，这些材料如聚乙烯、聚丙烯、聚脂和聚酰胺等。
对气管充气，最好用作业现场提供的空气压缩机的空气注射器来完成。在安置气管时，炸药和气管沿着爆孔依次充填，而且首先将气管充填在爆孔的底部。接着，在气管上面充填一个雷管。在爆孔中处于最高部位的气管的上方还可以安装一个塞子。此外，在相邻的两个爆孔中充填炸药和气管，它们的充填部位彼此之间呈上下错落的交叉关系，以使一个气管可以在横向上面对相邻爆孔里的炸药。
安放在炸药层顶上方的气管，减少了充填在气管上方炮眼封泥材料的长度，减少的长度和气管的长度相当。在气管上方充填的炸药采用共振雷管起爆。
图示简述
对那些技术上精通的人来说，通过附图可以理解本发明并使它的特点和优点显露得更清楚。
图1A是按照先前技术的分层装填爆破方法画出的填药爆孔的垂直剖面图；
图1B是按照先前技术的空气覆层爆破方法画出的填药后爆孔的垂直剖面图；
图1C是按照先前技术的预分离方法画出的填药爆孔的垂直剖面图；
图2A和图2B用于解说按照本发明采用气管的爆破方法的基本概念；
图3A和图3B是在本发明中采用的气管的透视图，其中图3A显示的是片状形式的气管，而图3B显示的是充气后的气管；
图4A至图4H展示了在具体使用本发明时在爆孔系列中气管的各种充填模式；
图5显示本发明在预分离爆破方法中采用气管的具体应用；以及
图6A至图6D显示本发明在爆孔中充填的气管上方安放橡胶塞的具体应用。
实施本发明的最佳模式
先前技术分层装填爆破方法，如图1A所示。在需要沿一条线裂开或剪开的岩体中向下钻一排爆孔1，习惯上这排爆孔1在空间中竖直向下并与山丘的坡度相平行，深度要达到新轮廓的要求。钻孔完成后，炸药2和炮眼封泥材料5交替地充填到爆孔中形成两层爆炸物。每个爆炸层2装有雷管，充填后的爆孔通过延时爆破起爆。在图中，“F”表示自由面。尽管一般说来分层装填方法在减少爆破引起的震动方面取得了成功，但是这种方法要求大量雷管与所充填的炸药相匹配。而且，如果每次充填炸药都要用同样数量的炸药的话，那么减轻震动的效益变小。
常用的空气覆层爆炸方法，如图1B所示。炸药2和雷管3充填在钻孔的下部，以便在炸药2上方留有空间S，塞子7把炮眼封泥材料5挡在爆孔的的颈口。在爆炸充填物2的顶部到塞子7底部之间的空间形成了爆破中的空气覆层。如果空气覆层的长度比预定的数值大，就会显现空气覆层的效果：破碎的岩石块体积增加，平均的碎块尺度变小，尺读分布变得更均匀，炸毁带的可挖掘性得到改善。此外，空气覆层法可以在一定程度上减少铵油爆破(ANFO)产生的地面震动。技术上已经知道，采用空气覆层法的铵油爆破(ANFO)其地面震动水平有稍许降低(幅度的15％)。人们还知道，地面震动的水平主要与炸药重量相关，后者和炸药的密度成比例。
这种先前技术空气覆层方法存在一些问题：让每个爆孔中的塞子对齐成一条直线十分麻烦；而每个空气覆层中的空气量难以保证恒定，因为空气量可能随着塞子位置以及爆孔直径的变化而变化，其中爆孔直径的变化与钻孔过程中钻头磨损有关。
伴随有空气覆层的预分离爆破方法，如图1C所示。若干炸药包2充填在一个爆孔1中，用一根起爆导火索4串联起来，但以一定的空间间隔彼此隔开，以在炸药层2之间形成空间S。该方法要求使用大量炸药，它们在爆破时会产生相当大的爆破噪声。
本发明的方法，基本上如图2A和2B所示。爆孔为炸药2和气管6所充填，后者安插在炸药层2的上方或下方。在爆孔1的底部安放了一个雷管3。不过最好把气管6先安放在爆孔的底部。此外，炸药2可以分若干层充填，而气管6则夹在两个炸药层2之间，炮眼封泥材料5安放在最上面的气管6上方。再有，如图3B所示，在最上面的气管6上方，也就是在炮眼封泥材料5及气管6顶部之间，可以安放一个橡胶塞。
气管6是一个圆柱形软管，由合成材料如聚乙烯、聚丙烯、聚脂和聚酰铵等制成。如图3A所示，气管6呈片状，具有预定的宽度和长度，组成管体61的两片在其边缘接合在一起。标号63表示接缝部位。气管6包含一个长条形空气注射口65，接在管体61的一端。空气注射口65也是一个由合成材料做成的片状制品。这些制品可以在市场上买到。空气注射口65在它的每一个纵边上均有一个接缝67，以提供一个空气入口68。这个空气注射口65插在管体61的两片之间，并且在最终热封过程中并做到气管65上。
使用作业现场的空气压缩机的注射器，能够轻而易举地对气管6进行充气。把空压机上的气枪或喷射枪插入气管6的空气入口68，气管充气便可以进行。
充气后，气管6的直径变得与爆孔直径相同或小些。这样，气管就能够容易插入爆孔之中。当气管6插入后，由于充填在其上方的炸药和炮眼封泥材料的载荷作用，气管外侧会与爆孔内壁紧密贴合。
充填在爆孔内的气管6，至少会在炸药层2的下方或上方形成一个人为的自由表面F’。在充填后的爆孔里，这些小的自由表面F’，在生产型爆破以及在分层充填炸药的共振爆破(sympathetic detonation)中，产生空气覆层/解耦效应。充填在爆孔中的气管6也使每个爆孔有一个定量的空气覆层。
当炸药层2起爆时，爆破引起的震动向气管6形成的自由面F’散射，减慢了起爆速度，因而减轻了爆破时的地面震动。
爆炸时，气管6增大了充填在爆孔中的炸药的总压力，增加了岩石的比表面的面积，使爆破向岩石自由表面方向的投射面积变得最大。这导致破裂边界线L的位置向上提升，其提升量与气管6的长度l3相当，也导致了碎裂区A向岩石上表面方向的扩张，因而增大了岩石破裂或碎裂率。
此外，当气管6充填在炸药层2的上方时，炮眼封泥材料5能够缩短，其减少的长度与气管长度l3相当，因此在岩石爆破中减少了巨石块B的产生。
和分层装填方法类似，气管6能够在炸药包2而不是炮眼封泥材料之间充填。在这种情况下，考虑到共振爆炸效应，取消在上部炸药包充填雷管是可能的。一般说来，共振爆炸是由两个炸药层之间的空间以及炸药包的直径决定的，爆炸传输系数(n)正常情况下可以表示为n=S/d，其中S是最大距离(单位mm),d是炸药包的直径(单位mm)。根据已经有的实验，已知在常规炸药包之间的空气空隙中，爆炸传输系数(n)大约为2.5。然而，在野外的例子中，在直径为45-165mm的爆孔中使用直径32-50mm的炸药包时，最大距离曾增大到超过500mm。这种情况下，爆炸传输系数(n)变成了10-16。因此，气管6的实际长度l3可以在50-300mm之间。这种方法中所用的协同充填物重量可以在0.100Kg到2,000Kg的范围内变动。
本发明的方法所用的炸药2，可以是通常爆破方法中采用的任何类型炸药，能够用与起爆电缆相连的常规爆破机械来引爆。引信可以是任何延时雷管，包括标准电雷管和有延时功能的非电雷管。在炸药与气管交替充填的爆孔中使用时，延时雷管的延迟时间最好有一个较宽的选择范围。
安装在气管6上方的橡胶塞7的直径，应针对所需的钻孔来确定。橡胶塞可以是可从市面上购得的名为“VARI-STEMTM”型塞，这个橡胶塞可以在一定程度上起到隔离噪音的作用，因此增强了本发明的噪音覆盖效应。
图4A到图4H显示了气管装备在爆孔中的不同位置，表示本发明的具体化。爆孔1习惯上在空间竖直向下并且与山丘的坡度平行，打钻的深度到达新轮廓所要求的位置。图4A中，气管6充填在每个爆孔1的底部，接着炸药层2和雷管3充填在气管6上方，最后炮眼封泥材料安放在炸药层2上方。
图4B中，先在爆孔1的底部充填了炸药层2和雷管3，接着在炸药层2的顶部上方充填气管6，然后在气管6上方安装炮眼封泥材料5。
图4C中，爆孔1底部充填了炸药层2和雷管3，接着在炸药层2上方充填气管6，然后将又一个炸药层2充填在气管6上方。炮眼封泥材料5要放在顶层炸药2的上方。这样，气管6充填在底部和顶部的炸药层2之间，类似于先前技术分层装填方法。
图4D中，首先在爆孔1底部充填气管6，接着在其上方充填炸药层2和雷管3。在炸药层2的上方充填第二个气管6’。最后在第二个气管6’上方安放炮眼封泥材料5。
在图4E中，爆孔1底部充填气管6，其上方是炸药层2和雷管3。接着，第二个气管6’充填在炸药层2的上方，然后又一个炸药层充填在第二个气管6’上方。炮眼封泥材料安放在顶部炸药层2的上方。结果，气管充填在爆孔底部和在两个炸药层2之间。
在图4F中，爆孔1底部充填了炸药层2和雷管3，接着其上方是气管6，然后是第二个炸药层2充填在气管6上方。其后第二个气管6’充填在第二个炸药层上方，然后是炮眼封泥材料5在第二个气管6’上方。结果，气管充填在第一和第二炸药层2之间以及第二个炸药层2顶部。
在图4G中，爆孔1以气管6充填其底部，气管上方是炸药层2和雷管3。接着第二个气管6’充填于炸药层2的上方，然后第二层炸药2充填在第二个气管6’之上。再有第三个气管6＂又充填在第二层炸药2上方。然后在第三个气管6＂上方安放炮眼封泥材料5。结果，气管充填在爆孔的底部、两个炸药层2之间以及在第二层炸药的顶部。
在图4H中，在爆孔1中充填炸药层2和气管6时，要使它们与相邻的两个爆孔中的气管6处于彼此上下错落的位置上。在第一个爆孔1a中，炸药层2和雷管3充填在底部，气管6在炸药层2的上方且其顶部安放了炮眼封泥材料5。在第二个爆孔1b中，第一层炸药2和雷管3充填在底部，其上方是气管6，然后是第二层炸药2充填在气管6的上方，炮眼封泥材料5安放在顶层炸药2上方。第三个爆孔1c充填形式与第一个爆孔1a相同。在这样的安排下，第二个爆孔1b的第二层炸药2会有爆炸的投射面，在横向上对着爆孔1a和1c中的气管6。
图5是本发明进一步具体化的一个图示，把气管用在预分离爆破方法中。总体说来，在一系列爆孔中交替地充填气管6与炸药层2，每个炸药层2由一个环状支架或垫圈8所支撑，以便固定炸药体与爆孔壁平行，在每个爆孔1的底部只安放一个雷管3，炮眼封泥材料5安放在顶层炸药的上方，橡胶塞7可以安放在炮眼封泥材料5的下方。在图5的具体情况下，炸药层2和气管6有同样的长度。而且气管6先充填在爆孔1的底部。特别是，气管6的位置与相邻两个爆孔中气管的位置呈上下错落关系，以致气管6可以在横向上正对着邻孔的炸药层2。这和图4H的安排类似。
这个具体设计采用了共振起爆方法，这样，置于雷管3上方的炸药层能够在分钟级的时间延迟序列中起爆。这个方法，避免了先前技术预分离爆破法要求在每个爆孔中使用一根起爆导火索的做法。它也增加了岩石破裂效率，省钱并且减少了爆破噪音。
图6A到图6D示出本发明进一步具体化，即在气管上方安放一个橡胶塞。这些具体实施例采用了本发明的相同原理，其中气管可以充填在爆孔底部，在两个炸药层之间以及在爆孔的顶层炸药的上方。
在图6A中，爆孔1底部充填炸药层2和雷管3，在炸药层2的顶部上方充填气管6。接着，一个橡胶塞7安放在气管6的上方。然后，在橡胶塞7的上方安放炮眼封泥材料5。
在图6B中，先在爆孔1底部充填气管6，其上方是炸药层2和雷管3。把第二个气管6’充填在炸药2的上方。橡胶塞7安放在第二气管6’上方。最后，在橡胶塞7的上方安放炮眼封泥材料5。
在图6C中，爆孔1底部充填炸药层2和雷管3。接着在炸药2上方充填气管6。然后把第二层炸药充填在气管6上。再把第二个气管6’充填在第二层炸药2的上方，其后，橡胶塞7安放在第二个气管6’上方。最后，在橡胶塞7的上方安放炮眼封泥材料5。
在图6D中，爆孔1底部充填炸药包2a和雷管3，接着充填铵油炸药(ANFO)2b，在铵油炸药(ANFO)2b上方充填气管6。然后把橡胶塞7安放在气管6上方。最后，在橡胶塞7的上方安放爆炮眼封泥材料5。
这个方法会克服钻头规格下降效应，即由于钻头使用过程中的磨损导致爆孔直径减小的效应。因为爆孔的直径不同，会导致了在调控铵油炸药(ANFO)数量方面以及改变炮眼封泥材料长度方面产生困难。这些困难能够通过调节气管的长度来补偿。
在图6A到图6D的具体实施例中，橡胶塞7安放在炮眼封泥材料5和气管6之间，因此爆破噪音能够大大降低。
除去上述具体情况外，还可以在本发明精神和范围内，做出各种各样的调整来安排气管。例1
一次野外的例子是，在一个海滩上，采用了本发明的方法降低爆破的震动和噪音。如图4B所示，向下垂直打了一系列钻孔，进入岩体2.5米深，每个钻孔充填了炸药层2和雷管3，并把气管6安放在炸药层2的上方。炮眼封泥材料5安放在气管6上方。在这个钻孔模式下，爆孔数目(在一次爆破中)是5个，爆孔直径45毫米，爆孔之间间距离1.2米，覆盖层最小厚度1.0米。至于充填模式，炸药充填长度0.8米，协同充填物重量0.648Kg，炸药总量3.24Kg，气管长度l31.0米而直径40毫米，炮眼封泥材料长度0.7米。
一个供对比的例子是，在接近海滩的地方采用通常的爆破方法。打钻模式同上述例1，而炸药的长度是0.8米(同例1)，协同充填物重量0.81Kg，炸药总重增加到4.05Kg，炮眼封泥材料长度1.7米。上述两个模式的细节在表1a-1b中叙述。
在上述例子中，爆炸是用通常的爆破电路起爆的，并重复进行了相同的野外测试。每次爆破产生的爆破震动和噪音，是从几个彼此相隔一定距离的点上检测的，并且是在某些不同区域测量的。同样的或类似的测试还另择它日重复复进行。结果在下面表2-7里叙述。例2
另一个野外例子是，如图4F所示的钻孔系列，钻孔竖直向下直到在岩体内6.0米深度。每个钻孔充填了两层炸药2(其中)包含炸药本身，两个气管6和6’安放在每个炸药层2之上方。炮眼封泥材料5安放在气管3上方。在这个钻孔模式下，爆孔数目(一次爆破)是10，直径75毫米，孔间距离1.1米，覆盖层最小厚度1.0米。充填模式为：炸药充填长度3.0米，协同充填物重量4.75Kg，炸药总重量47.5Kg，气管长度1.5米(位于上部的1.0，下部的0.5米)，直径50毫米，炮眼封泥材料长1.5米。
一个对比的例子是，与上述例2相同的打钻模式打了一排钻孔，而炸药充填长度为2.6米，协同充填物重量6.0Kg，炸药总重为60Kg，炮眼封泥材料的长度3.4米。上述模式的细节在表1中与例1一道给出。
爆破用通常的爆破电路起爆，重复进行了相同的野外测试，每次爆破产生的震动在几个不同距离的点上检测。此外，类似的测试还另择它日重复复进行，结果在下面表8和9中给出。
                                    表1a
爆孔数目(1次爆破) 爆孔深度(m) 协同充填物重量(Kg) 爆炸充填物总量(Kg)  爆炸充填物长度(m)  炮眼封泥材料长度(m)  爆孔直径(mm)
例1     5  2.5  0.648  3.24   0.8  0.7  45
例2     10  6.0  4.75  47.5   3.0  1.5  75
对比例1     5  2.5  0.81  4.05   0.8  1.7  45
对比例2     10  6.0  6.0  60.0   2.6  3.4  75
                               表1b
 覆盖层最小厚度(m)     爆孔间距(m)             气管长度(m)    气管直径(mm)
例1     1.0     1.2             1.0     40
例2     1.0     1.1   1.5(上部：1.0；下部0.5)     45
对比例1     1.0     1.2             -     -
对比例2     1.0     1.1             -     -
                               表2
                      A区所测量的震动/噪音单位：厘米/秒/dB(A)
试验距离  32米  41米  60米  70米(A)  70米(B)  100米 注释
对比例1(第1次)  1.80/93.8  1.101/89.1  0.291/85.5  1.473/78.5  0.586  0.108/69.3
对比例1(第2次)  1.41/89.4  1.298/93.4  0.238/83.2  0.687/76.5  无  0.073/70.1
对比例1(第3次)  1.88/93.4  1.036/81.1  0.135/83.2  0.927/77.1  0.365  无/68.4 图4B
对比例1(第4次)  1.17/90.2  0.976/79.6  0.394/80.2  0.648/75.1  0.648  0.097/67.8 图4B
                             表3
                     B区所测量的震动速度单位：厘米/秒
实验距离  40米  50米  60米  90米 注释1 注释2
对比例1(第1次)  1.43  0.884  0.687  0.0476 在地铁的地下结构中测量
对比例1(第2次)  1.29  0.733  0.985  0.027
例1(第3次)  1.08  0.578  0.768  0.036 图6D
例1(第4次)  0.416  0.313  0.587   无 图6D
                              表4
                        B区所测量的噪音单位：dB(A)
实验距离  50米  60米  注释1  注释2  注释3
对比例1(第1次)  81.2  82.3    - 无橡胶塞 在地铁的地下结构中测量
对比例1(第2次)  82.6  82.1    - 无橡胶塞
例1(第3次)  75.3  76.3   图6D 有橡胶塞
例1(第4次)  74.3  75.7   图6D 有橡胶塞
                              表5
               另行择日在B区所测量的震动/噪音单位：厘米/秒/dB(A)
实验距离    40米   50米     60米 注释1 注释2
对比例1(第1次) 0.721/93.8  0.675/-    0.879/-   - 在地铁的地下结构中测量
对比例1(第2次) 0.597/94.2  0.491/-    0.786/-   -
对比例1(第3次) 0.572/93.8  0.489/-    0.765/-
对比例1(第4次) 0.805/95.2  0.495/-    0.769/-
对比例1(第5次) 1.250/96.6  0.521/-    0.875/-
例1(第6次) 0.597/94.2  0.613/-    0.658/- 图6D
例1(第7次) 0.676/93.6  0.772/-    0.698/- 图6D
                        表6
               C区所测量的震动速度单位：厘米/秒
实验距离     150米     200米     300米     注释
对比例1(第1次)     0.813     0.273     0.326      -
例1(第2次)     0.806     0.252     0.296     图6D
                       表7
                C区所测量的噪音单位：dB(A)
实验距离    150米   200米    注释1  注释2
对比例1(第1次)    76.8   71.4      - 无橡胶塞
例1(第2次)    52.4   42.4     图6D 用橡胶塞
                     表8
             B区所测量的震动/噪音单位：厘米/秒/dB(A)
实验距离  30米(A)    30米(B)  30米(C)  30米(D) 注释
对比例2(第1次)  0.194  0.202/73.0  0.324  0.879
对比例2(第2次)  0.432  0.276/73.0  0.508  0.712
例2(第3次)  0.287  0.318/72.8  0.384  0.426 图4F
例2(第4次)  0.348  0.294/73.0  0.470  0.547 图4F
                          表9
             另行择日在B区所测量的震动/噪音单位：厘米/秒/dB(A)
实验距离  30米(A)   30米(B)  30米(C)  30米(D) 注释
对比例2(第1次)  0.429  0.401/73.0  0.365  0.879
对比例2(第2次)  0.489  0.396/73.2  0.426  0.532
对比例2(第3次)  0.398  0.368/72.8  0.401  0.426
对比例2(第4次)  0.523  0.396/72.8  0.395  0.687
对比例2(第5次)  0.463  0.324/73.0  0.423  0.547
对比例2(第6次)  0.398  0.360/72.6  0.452  0.684
例2(第7次)  0.369  0.321/72.6  0.532  0.532
例2(第8次)  0.356  0.310/73.4  0.396  0.435 图4G
例2(第9次)  0.342  0.303/72.1  0.369  0.469 图4G
例2(第10次)  0.326  0.296/72.4  0.368  0.423 图4G
在上述示范性的野外测试中，按照具有不同充填方法的例子，在三个不同的区域A，B和C进行了震动速度的测量。爆破的中心和测量点之间的距离从30m到300m不等。而在第1和第2个例子中炸药充填物的用量比通常用的爆破方法减少了大约20％。在区域A测量，所产生的的震动速度在0.097到1.17厘米/秒之间，这表明，整个说来，与通常的爆破方法相比，震动减少了大约30-50％。在表中，“无”则表示几乎没有仪器可以检测到震动。此外，也考虑了重复测试中测量结果的差异，认为是由岩石的和自由表面条件以及它的性质差异所引起的。
从表4和7来看，与没有橡胶塞的例子相比，采用橡胶塞的那些例子，发现其爆破的噪音减小大约5到10dB。由于在大尺度爆破点如象集料区以及采石场工作面，可能要求不用橡胶塞，因此，是否使用橡胶塞可以视需要面而定。然而，在城市区域使用橡胶塞是理想的。
简言之，为了对比，有代表性的例子及其测量结果可归纳在下表中。
                         表10
    性质 通常爆破方法(对比例2) 采用气管的爆破方法(例2)
    钻孔模式 常用点距和最薄覆盖层     (同左)
爆破条件     爆孔数目     10     (同左)
协同充填物重量    6.0Kg   4.75Kg(减少约20％)
    充填比   0.9Kg/m3     0.71Kg/m3(减少约22％)
    气管长度       无     150厘米
    雷管数目   通常：10分层装填：20          10分层装填：10(减少10个)
    测量距离     50-70米     (同左)
测量结果     震动速度   1.473厘米/秒     0.927厘米/秒(减少约37％)
    爆破噪音     75.3dB/A     70.2dB/A(减少约6％)
    破裂状况      差         好
    炸药用量     60Kg  47.5Kg(减少约20％)
工业应用性
正如上述表10所显露的，本发明的岩石爆破方法对较早的那些已知的爆破方法，提供了重要的改进。采用气管把它们充填在至少是一个炸药层的上方，产生了震动散射效应，由此大大降低了起爆速度，从而实现了震动受控爆破的目标，这对于城市爆破点是适用的。
此外，采用气管产生了显著的噪音覆盖效应，在气管上方装入的橡胶塞则增强了噪音覆盖效应。
而且，气管增加了起爆炸药时的总压力，由此比表面积向岩石自由表面的方向扩张，从而增加岩石破碎率或破裂状况，并使大块碎石产物减到最少的程度。
与通常的分层装填爆破方法相比，本发明要求大大减少雷管的数量。这将显著节省资金和减少噪音。由于本发明不采用起爆导火索，同样的效果也会产生在预分爆破方法中。本发明的方法对于大尺度露天爆破点和采石场操作特别适宜。
再有，与先前技术空气覆层方法相比，本发明不用在大尺度爆破点上的每个爆孔中进行令人烦恼的塞子安装操作，尤其是按照本发明采用了气管，使每个爆孔中有了定量的气空覆层，还提供了一条捷径，按照岩石的性质来调节每个爆孔中空气覆层的长度。
在借助于一些示范性具体例子阐述本发明时，已经仔细考虑了在实用时，正如前面概述的那样，可以有一些在附属的权利要求书的精神和范围内的修正。

Claims (12)

1．一种改进了的用炸药进行岩石爆破的方法，由下列步骤组成：
按照需要的钻孔模式在岩体上打出一系列的线状排列的爆孔；
按预定的模式用炸药和气管充填所述爆孔，以对每个充填后的爆孔提供定量的空气覆层；和
起爆所述的那些充填后并在炸药和气管顶部安装炮眼封泥的爆孔。
2．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气管是一个圆柱形软管，它有一个预置的宽度和长度而能装在所述爆孔中。
3．按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述气管在其一端带有一个空气注射口。
4．按照权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述气管做成片状，充气后它的直径变成和所述爆孔直径相同或小些。
5．按照权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述气管和所述空气注射口用合成材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚脂和聚酰胺制作。
6．按照权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述气管的充气是用作业现场提供的空气压缩机的空气注射器进行。
7．按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炸药和所述气管是沿着所述爆孔交替地充填的。
8．按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气管首先充填在所述爆孔的底部，接着在所述气管上方安放一个炸药。
9．按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气管安放在所述炸药的顶上，由此，充填在所述气管上方的炮眼封泥材料的长度缩短，缩短的程度与所述气管的长度相当。
10．按照权利要求9所述的方法，其特征在于，一个橡胶塞安放在充填于爆孔中所述气管顶部上方。
11．按照权利要求7所述的方法，其特征在于，在相邻的两个爆孔中将所述炸药和所述气管的位置充填成彼此错落的关系，以使一个气管可以在横向上对着相邻爆孔中的炸药。
12．按照权利要求7所述的方法，其特征在于，充填在所述气管上方所述炸药由共振引爆方法起爆。
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