爆破工程设计.docx
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爆破工程设计.docx
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爆破工程设计
爆破工程设计
班级:
安全工程1341班
姓名:
安佳欣
学号:
2
设计1某风景区改建工程中需要对一处山坡进行开挖,待开挖的山坡长22m,宽6.5m,高约7.5m。
爆区周围环境复杂,山坡脚距湖1.5m,距开挖区1m处有围墙,距开挖区4m为石碑和凉亭,属于国家重点文物,是重点保护目标。
施工中要控制飞石,飞石避免落入湖中,还要控制爆破产生的振动强度。
要求采用浅孔分层台阶爆破,开挖边线采用预裂爆破。
设计要求内容如下:
(1)孔距、排距、孔深、超深、单孔装药量、装药结构、填塞长度。
(2)请给出预裂爆破设计:
孔径、孔间距、孔深、线密度,单孔药量(可不计导爆索药量)、装药结构、(沿孔深的装药量分布)、填塞长度。
(3)起爆网路没计(只说明孔内、孔间、排间雷管段位即可,包含预裂孔)。
(4)安全防护措施。
设计提示:
炮孔直径40mm、单孔药量不大于0.5kg,单位炸药消耗量按0.35kg/m3计算。
(浅孔爆破设计基本公式)
炮孔直径d:
36--42mm,药卷直径32--35mm;
炮孔深度L:
L=H+Δh
超深Δh:
Δh=(0.10~0.15)H(按台阶高度)
炮孔间距a:
a=(1.0~2.0)W1(按底盘抵抗线)
或a=(0.5~1.0)L(按孔深)
炮孔排距b:
b=(0.8—1.0)a
底盘抵抗线W1:
W1=(0.4~1.0)H(按台阶高度)
单位耗药量q:
q=0.5—1.2kg/m3
单孔药量计算:
前排:
Q=q(awH),kg
后排:
Q=q(abH),kg
填塞长度:
L1=(1/3–2/5)L
=(0.33—0.4)L(按孔深)
装药结构:
连续装药、分段装药、孔底装药、混合装药四种结构形式。
爆破设计步骤:
1.爆破方案选择:
根据景区改建工程山坡开挖的环境条件、开挖范围、爆破设计提示的要求,对山坡开挖采用浅孔分层台阶爆破,开挖边线采用预裂爆破。
2.根据周围建筑物的分布,设计钻孔抵抗线方向必须背向保护建筑物。
若自然地形条件不符合背向条件时,应先开创自由面。
3.浅孔台阶爆破设计
(1)台阶高度选择:
根据开挖高度7.5米,拟定用5个台阶循环开挖,台阶高度H=1.5米;由上而下进行施工作业。
(2)炮孔直径40mm;
(3)根据提示的单孔药量小于0.5kg,单耗0.35kg/m3的条件,确定孔间距a、排间距b、前排抵抗线w的取值;
孔网参数的选择:
孔距:
a=1.1米
排距:
b=0.8米
前排最小抵抗线的确定:
由于爆破环境非常复杂,为防止爆破飞石,故前排炮孔的最小抵抗线选择不宜过大。
若山坡自然坡度大于65度时,炮孔布置应采用斜孔,倾斜度尽量与坡面一致。
若山坡自然坡度小于65度时,则前两排的炮孔布置应采用逐步加大钻孔倾斜度的过度方法,减小前排最小抵抗线的取值。
设计取值:
W=(0.4~1.0))H=0.8米
(4)钻孔超深
为克服钻孔底部的夹制作用,保持自上而下循环开采台阶的开采高度不变,钻孔超深:
h=(0.10~0.15)
H=0.15米
式中:
h–钻孔超深;H–台阶高度,米。
(5)钻孔孔深
L=h+H=0.15+1.5=1.65米
(6)单孔药量计算
前排:
Q=q(awH)=0.462kg
后排:
Q=q(abH)=0.462kg
(7)装药结构
装药结构共四种:
连续装药、分层装药、孔底气垫装药、混合装药。
本次采用钻孔分层装药结构。
孔内按两层进行装药。
钻孔底部装药262克,中上部装药200克,中间采用空气间隔,间隔段长25厘米,上下药包用导爆索连接,在上部装药段设置孔内起爆雷管。
(8)填塞长度
钻孔装药长度L1:
462克/150克卷=3.08卷
3.08卷×20厘米卷长+25厘米间隔段=87厘米=0.87米
填塞长度:
L2=L-L1=1.65–0.87=0.78米
填塞长度满足:
L2=(1/3–2/5)L基本要求。
式中:
L---孔深,米;
L1---装药长度,米;
L2---填塞长度,米。
4.边坡预裂爆破设计
预裂爆破的实施有两种方法:
与主爆区孔一起微差起爆、预裂先行法。
本次设计根据一次起爆药量的限定,采用预裂孔与主爆区孔一起微差起爆的方法。
首先沿山体设计边坡线布置预裂钻孔,钻孔倾斜度与边坡设计一致。
(1)炮孔孔径:
d=40mm
(2)钻孔深度与浅孔相同:
L=h+H=1.65m。
(3)炮孔间距:
a=(7—10)d,取:
a=10d=0.4m
式中:
d--预裂孔孔径,m。
(4)线装药密度计算(采用长科院计算式):
Q线=0.034(R压)0.63d0.67
式中:
R压—岩石极限抗压强度,MPa。
根据设计要求提示的单耗0.35kg/m3,判断属于软弱岩石类型,抗压强度<50MPa,计算取值R压=10MPa。
将设计参数代入经验公式后:
Q线=0.034(10)0.63(0.04)0.67=0.02k
(5)堵塞长度采用L2=(8--10)d=10d=0.40米。
(6)单孔装药量钻孔装药长度:
L1=L-L2=1.65–0.4=1.25
钻孔装药:
Q=Q线×1.25=0.02×1.25=0.25kg=250g
(7)装药结构
在预裂孔的装药结构方面,为克服孔底夹制作用、保证预裂缝的效果,本次预裂孔的装药结构采用:
孔底部位加强装药、孔中部一般药柱,孔上部用减弱药柱。
孔内装32mm药柱;将250克药柱等分成数节,用导爆索将其串联,串联时孔底部多装药用加强药柱,孔中部用一般药柱,孔上部用减弱药柱。
在上部药卷中安放孔内起爆雷管,然后将其放在孔中,孔口用细棍稳固,在药卷上部用纸隔堵后进行填塞。
(参见下图所示)。
(8)预裂爆破的缓冲孔布设
1)布设原则:
在开挖山坡边界部位进行欲裂爆破时,应在主爆孔与预裂孔之间设置1–2排的缓冲孔。
2)缓冲孔的布设:
本次设计因均为浅孔,孔深仅1.65米,故在主炮区孔与预裂孔之间设置1排缓冲孔。
3)缓冲孔的孔网参数选择:
缓冲孔的孔、排间距相应为主爆区孔的1/2–2/3,
即:
孔距:
a缓=(1/2–2/3)a=0.5a=0.5×1.1=0.55m
排距:
b缓=(1/2–2/3)b=0.5b=0.5×0.8=0.4m
(如下图所示)
4)缓冲孔的装药量
缓冲孔的装药量为主炮孔的35--40%,即:
Q缓=(35–40%)Q=0.4×0.462=0.185=185g。
5.爆破网路设计
5.1根据例题提示设计网路
提示:
起爆网路设计(只说明孔内、孔间、排间雷管段位即可,包含预裂孔)。
单孔药量小于0.5公斤。
网路设计采用非电导爆管网路系统;
(1)浅孔台阶爆破网路敷设方式采用孔内延时、孔外微差、单孔单响、排间微差传递的方法进行。
孔内延时段别采用MS10(380ms±30);
孔间微差段别采用MS3(50ms±10);
排间微差段别采用MS5(110ms±15)。
采用多排炮孔爆破时,一次爆破的排数不易过多;根据排间微差段别单排炮孔的数量不易超过8个。
缓冲孔与主爆孔一起起爆。
缓冲孔为2孔一响,孔内装瞬发雷管,孔间传递为50ms。
(2)预裂爆破网路设计
预裂孔与主爆孔一起爆破时,预裂孔先于主爆孔起爆时差为110ms。
预裂孔为2孔一响,孔内装瞬发雷管,孔间传递为50ms。
以上根据例题设计要求已全
5.2按实际工程设计网路
鉴于爆区周围环境复杂,距开挖区4m为石碑和凉亭,属于国家重点文物,在实际爆破工程中,爆破网路的设计必须考虑一下几点:
(1)爆破网路设计的重点就是要控制最大单响药量,使其爆破产生的振动强度满足保护建筑物的安全允许振动速度。
(2)石碑和凉亭属于国家重点文物,它的安全允许振动速度是多少?
(3)根据保护建筑物距爆破地点的实际距离、单段最大一次起爆药量,进行爆破振动速度计算。
通过计算判断是否满足保护建筑物的安全允许振速。
K--与地质因素有关的系数;
α--与爆破条件有关的衰减系数;
计算振动速度值应满足≤保护建筑物的安全允许振动速度值。
5.采取降振措施
当不满足安全允许振动速度时,应采取降低最大单响药量或相应的减震措施。
6.安全防护措施
(1)除降低最大单响药量外,还可在靠近凉亭与石碑处开挖减震沟,降低爆破振动影响。
(2)对石碑、凉亭采取加固措施。
(3)爆破飞石防护措施:
爆破产生的飞石、顺坡滚落石块会对保护建筑设施造成破坏,还可能落入湖中,防护措施如下:
保证填塞长度和填塞质量;
对石碑和凉亭,在其朝向爆区方向上搭防护排架,排架高度超过被保护物高度;在湖边架设防护排架进行防护、遮挡。
对爆区炮孔口采用压盖竹排(或草垫)或多层沙土袋进行防护。
必要时再在沙袋上面罩防护网,确保爆区无飞石。
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