深孔松动控制爆破工法培训讲学.doc

深孔松动控制爆破工法(YJGF10-96)
铁道建筑研究设计院
“深孔松动控制爆破”，是指采用潜孔钻机成孔，一次起爆成千上万方岩石，爆破后的岩石松动而不飞散， 能有效地控制飞石、振动效应和冲击波，确保爆区周围环境安全，爆破后的岩石适合机械挖、装、运作业。已在多种复杂环境条件下的石方爆破开挖工程中广泛应用，取得满意的爆破效果。
1　原理及特点
　　深孔松动控制爆破所以能有效地控制爆破飞石和冲击波的产生，是以采取接近内部作用药包的装药量和炮孔中有足够长度、一定密实度的回填堵塞物为基本原理。爆破后的岩石仅限于开裂、凸起、松动，必须进行机械化清方才能奏效。深孔松动控制爆破能有效地控制爆破振动效应，确保环境的安全，基于使用塑料导爆管非电起爆系统形成孔内外时间微差，每组炮孔或每个炮孔起爆有足够的时间间隔，爆破振动由单独药包作用，这是深孔松动控制爆破最显著的特点。
2　适用范围及技术要求
2.1　适用范围
　　(1) 铁路、公路扩堑工程；(2) 城市道路拓宽工程；(3) 城市开挖基坑工程；
(4) 复杂环境条件下石方爆破开挖工程。
2.2　技术要求
　　本工法在复杂环境条件下用于石方开挖，确保周围环境的安全，应用于既有铁路线扩堑工程时，还要保障既有线正常运营。本工法的技术严格，要求：有效地控制爆破飞石的产生；控制爆破振动效应；爆破冲击波；爆破后的岩石适合机械清方；在既有铁路扩堑爆破时，不要点，不封锁。
3　作业程序
3.1　工艺流程图
　　按图1作业程序， 自上而下、从左至右逐项进行。
3.2　设计与计算
　　深孔松动控制爆破，是在常规深孔爆破基础上开发的一种爆破新技术。其参数名称和设计程序等相似于深孔爆破。深孔松动控制爆破的炮孔布置如图2所示。
W—实际抵抗线(m)；a—炮孔间距(m)；h1—底部超钻(m)；L—炮孔深度(m)；H—台阶(梯段高度)(m)；α—台阶自由面或炮孔的倾斜角(°)
图2　炮孔布置

图1　作业程序

3.2.1　设计程序
　　炮孔倾角一般为90°～60°，炸药为硝铵炸药，经计算炮孔各参数之间的关系及设计程序为：
　　(1) 台阶(梯段)高度H≥(0.060～0.064)d或d≤(15.6～16.7)H,式中d为炮孔直径(mm)；
　　(2) 最大抵抗线Wmax≤(0.032～0.034)d，且Wmax≤(0.50～0.58)H；
　　(3) 实际抵抗线W，当H≤5m时，W=Wmax-0.05H；当H＞5m时，W=Wmax-0.1-0.03H；
　　(4) 炮孔底部超钻h1=(0.2～0.3)Wmax；
　　(5) 堵塞长度h0=(0.7～1.0)W；
　　(6) 炮孔间距a=mW=(1.0～1.25)W(式中m为炮孔密集系数，m=1～1.25)。
3.2.2　药量计算
　　每个炮孔装药量计算公式为：Q=qaWH，式中q为单位耗药量(kg/m3)。
3.2.3　起爆网路设计
　　拟采取塑料导爆管非电起爆。
3.3　作业要点
3.3.1　平整钻机作业面
　　为使钻机就位，除修工作便道外，还需平整钻机钻孔的作业面。台阶覆盖层较厚时，利用推土机铲平；覆盖层薄且石头凸起时，用风枪打孔小爆破，然后用推土机推平。作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔时安全为标准。
3.3.2　布孔与钻孔
　　首先按设计的孔距、排距布孔。对台阶面边缘的孔，要特别注意抵抗线不要过小，以防抵抗线方向出现飞石。
　　钻孔时要根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深。每孔钻完后，首先将岩石粉吹干净，然后从孔中把钻杆提升到孔口上，这时不要移动钻机，以防孔深不够，继续在原孔中加深钻孔。
3.3.3　装药与堵塞
　　装药之前，一是测量孔深，对过浅或过深的炮孔，要调整装药量；二是孔中水应尽量排除干净，否则应装防水炸药。孔中装药要定量定位，防止卡孔。
　　回填堵塞的材料宜选取一定湿度的粘土。为防止卡孔，要分多次回填，边回填边捣固，捣固时要保护好孔中的电线或导爆管。
3.3.4　网路连接与安全警戒
　　当使用导爆管非电起爆系统进行孔内外控制微差起爆时，连线时要注意孔外串联雷管，切忌脚踩磕碰。为保障网路准爆，拟采取双个雷管双根导爆管。
　　放炮之前，人员及机械撤离到安全区，要设置安全警戒哨。对铁路既有线扩堑爆破时，还需准备必要的抢修机具和一定数量的人员。
3.3.5　爆破安全检查
　　爆破之后，暂不要立即解除警戒，而要到现场查看，如发现哑炮，应及时处理。
4　施工组织
　　深孔松动控制爆破工程实行机械化作业，人员组织要精干。现以“焦枝铁路扩堑深孔松动控制爆破”为例介绍施工组织。
　　焦枝铁路九里山至董庄区间，有340m长的石方路堑，需扩堑建复线，爆破岩石4485m3，3个月完成。机械配备及劳力安排如下：
　　(1) 机具设备：1200m3挖掘机1台、潜孔钻机1台、空压机(17m3/min)2台、内燃发电机(75kW)1台等；
　　(2) 劳动组织：爆破6人；开挖6人；运输6人；指挥2人。
5　质量标准
5.1　钻孔
　　一般情况下，钻孔开口误差控制在炮孔直径大小，钻孔深度误差控制在20cm以内。
5.2　爆破安全
　　爆破的岩石只允许松动开裂，而不允许出现飞石，爆破冲击波控制在确保爆区四周玻璃门窗完好无损，爆破振动控制在安全范围之内。
5.3　边坡及堑底
　　对于扩堑爆破，爆破后只需花费少量人工刷坡，确保边坡平顺整齐，经清方后堑底不出现石坎，平整度控制在±20cm以内。
6　安全措施
　　关于运输、使用和保管炸药和起爆器材，除按有关爆破规定执行外，还应遵从作业要点中有关安全方面的规定。此外，还应注意：(1) 炮孔要有一定的堵塞长度和加强回填堵塞质量；(2) 必要的防护覆盖；(3) 放炮不要点、不封锁线路的注意事项有：① 设计合理是可靠的保证；② 摸清行车规律，选在行车间隔长的空挡内 放炮；③ 做好抢修准备。
7　技术经济效益
　　深孔松动控制爆破，具有安全、施工速度快等优点，技术经济效益尤其显著。仅以焦枝铁路扩堑深孔松动控制爆破为例，其几项技术经济指标居国内领先地位：除人工装药和刷边坡外，机械化程度高达97%，节省5.5万多工日，工期提前3个月；劳动生产率高，钻爆挖装运工效为42m3/工日；单位耗药量为0.15kg/m3；炮孔利用率高，主炮孔为22.7m3/m；安全，无飞石，无塌落石块或爆堆；爆破振动小，堑顶质量较差的民房完好无损；放炮不封锁线路、不要点，保障了既有线行车正常运行，若按规定，放炮要点，每次以20min计，21次炮需要点累计7h。
(何广沂执笔)
单位地址：北京大兴县康庄路9号，北京　102600
收稿日期：1997-10-07