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摘 要:控制爆破是指迈过一定的技术措施严格控制爆炸能量和爆破规模使爆破的声响、震动、飞石、倾倒方向、破坏区域以及破碎物的散坍范围在规定限度以内的爆破方法.控制爆破目前在拆除工程中得到廣泛应用。如:定向爆破、预裂爆破、光面爆破、岩塞爆破、微差控制爆破、拆除爆破、静态爆破、燃烧剂爆破等。不同于一般的工程爆破,对由爆破作用引起的危害有更加严格的要求,多用于城市或人口稠密、附近建筑物群集的地区拆除房屋、烟囱、水塔、桥梁以及厂房内部各种构筑物基座的爆破,因此,又称拆除爆破或城市爆破。通俗地讲,所谓控制爆破是指对工程爆破过程中由于炸药在岩土中的爆炸而产生的飞行、地震、空气冲击波、烟尘、噪音等公害通过一定的技术手段加以控制的一种新的爆破技术。
关键词:控制爆破;拆除爆破;深孔爆破;潜孔爆破
1、控制爆破的定义
控制爆破不同于常规的工程爆破,在技术上有其显著特点,它以保证爆破工点附近人和物的安全为首要任务,按照工程要求实施爆破,既能达到工程目的,又有效的缩短工期,又能节约工程费用,具有安全性高和经济效益明显的特征。
2、爆破的分类
2.1浅孔爆破 指炮孔深度不大于5 m、炮孔直径在50(75) mm以下的爆破方法。主要用于小型露天矿生产爆破、小型土石方爆破以及大型露天矿二次爆破破碎大块岩石等。井巷掘进、硐室开挖也属于浅眼爆破。
2.2深孔爆破 是指炮孔深度大于5 m、炮孔直径大于50(75) mm的爆破方法。广泛应用于露天开采工程、山地工业场地平整、港口建设、铁路和公路路堑、水电闸坝开挖等工程。
2.3洞室爆破 将炸药集中装填于爆破区内预先挖掘的洞室中进行爆破的技术。洞室爆破常用于开挖、采石和进行定向爆破、扬弃爆破、松动爆破以及水下岩塞爆破等。
2.4拆除爆破 根据工程要求和爆破环境、规模、对象等具体条件,通过精心设计、施工与防护等技术措施,严格地控制炸药爆炸能量的释放过程和介质的破碎过程,既要达到预期的爆破效果,又要将爆破的影响范围和危害作用严格地控制在允许限度之内,这种对爆破效果和爆破效应同时加以控制的爆破,称为拆除爆破。
3、装药量的计算及爆破注意事项
每孔装药量
1)单排孔爆破时:
Q =q a Wd H (kg)
2)多排孔爆破时, 从第二排起,各排孔的Q :
Q =k qabH (kg)
式中:k——岩石阻力夹制系数,k=1.1~1.2;采用微差爆破取小值,齐发取大值。
3.1爆破安全注意事项
地下钻眼安全注意事项
(1) 开眼时必须使针头落在实岩上,如有浮矸,应处理好后再开眼。
(2) 不允许在残眼内继续钻眼。
(3) 开眼时给风阀门不要突然开大,待钻进一段后,再开大风门。
(4) 为避免断钎伤人,推进凿岩机不要用力过猛,更不要横向用力;凿岩时钻工应站稳,应随时提防突然断钎。
(5) 一定要注意把胶皮风管与风钻接牢,以防脱落伤人。
(6) 缺水或停水时,应立即停止钻眼。
(7) 工作面全部炮眼钻完后,要把凿岩机具清理好,并撤至规定的存放地点。
3.2个别飞石安全距离的确定
保护物所在地质点峰值振动速度作为判断标准。
V为地面质点的峰值振动速度,cm/s
R为观测点到爆源中心的距离,m
Q为炸药量,kg
K、α为是与爆破条件、岩石特性有关的系数
Rf为个别飞散物对人员的安全允许距离,m;n为最大药包的爆破作用指数:w为最大药包的最小抵抗线,m:kf为安全系数。
4、控制爆破中的控制
4.1 爆破的宏观控制
所谓“控制爆破”是指通过一定的技术措施,严格控制爆破能量和爆破规模,使爆破的声响、冲击波、爆轰波、振动、破坏区域、飞块距离以及破碎物的散塌范围,控制在规定的限度以内。控制爆破对象的规模、质量、数量、大小、形状等不同,必须针对爆破目标有目的地加以控制。
4.2 爆破的微观控制
在爆破方案的具体实施中,应从微观上把好五关:
1)被保护体的材质检验关
设计爆破方案前要尽可能地借助必要的仪器对被爆物体的材质进行检验,测定出它的强度,以便作为计算装药量时选取材料抗力系数的依据。
2)结构力学分析关
对于定向爆破的物体和高大建筑物的控制爆破,这是必不可少的手段,特别是对于需要预爆一部分的建筑物,非进行结构分析不可,否则,将产生失稳而造成失控事故。
3)爆破器材材质实验关
对于规模较大的高大建筑物的控制爆破,爆破器材质量必须保证百分百的稳定、安全、可靠,这些爆破器材必须通过必要的仪器测试,未经过测试试验的爆破器材不能在控制爆破中使用,这也是实施有效控制的重要工作。
4)各种爆破参数的选取和计算关
各种爆破参数的选取、装药量计算、飞块安全距离计算、爆破地震波安全距离计算、准爆网络计算都必须准确无误,必要时需借助于计算机。
5)爆破时的网路检查关
控制爆破的网路必须准确无误,要达到安全可靠的目的。
5、城市控制爆破的难点。
1)爆破场地距离周边建筑较近,爆破震波控制难度加大。根据调查,大部分的经济纠纷都是由于爆破震动而引发的。有些确实因为爆破振动控制不当,造成周边建筑受损;有些爆破虽然没有给周边建筑造成损害,但震感过大,给周边居民造成恐惧,或给原本就有轻微裂隙建筑的房主找到索赔的借口。加上很多的爆破施工单位,缺乏有效的监测手段,致使在发生经济纠纷时,大多又拿不出证明爆破安全性的有效证据。因此造成纠纷难以解决。导致工程瘫痪难以恢复。 2)爆破场地距离周边建筑和道路较近,爆破飞石控制难度加大。当爆区出现严重的变性断层,或爆破浅层坚硬根底时,极容易出现严重飞石,危害周边建筑、车辆甚至行人。导致事故的发生。
3)爆破场地周边居民较多,噪音控制难度加大。一是打炮眼的噪音较大,施工时间受到严格限制。多数工地附近的居民,不允许在早晨起床前进行打眼施工。二是爆破的噪音需要尽可能的控制在居民可以接受的程度。
4)由于挡光等原因,周边居民对该建筑项目有抵触情绪,进一步加大了施工难度。
6、控制爆破技术
针对城市爆破的难点,采取有效的城市控制爆破技术至关重要。尤其是对于复杂的爆破环境,必须从以下几个方面,加强爆破技术控制。
1)静态爆破控制技术。在距离周边建筑10米的范围内,均应采取静态爆破。因为在该距离范围之内,采取最低的有效爆破药量,都不可能将爆破振动控制在安全范围之内。如果地下水位已经达到了静态爆破表层的标高,则无法直接进行静态爆破。在这种情况之下,必须首先采取降水的方法,降水之后再采取静态爆破。因此,通常在爆区中央爆破开槽,而后分层逐级向静爆边线进行浅孔小台阶松动爆破,當静爆区域完全降水之后,再实施静态爆破。如果采取此法还不能达到完全降水,则需要在静爆区域外边线,用千风钻打一排孔距为2米的降水孔。
2)单响起爆药量控制技术。一般砖混结构非抗震建筑的最大安全震速为2—3cm/s。对于老旧建筑或地基坚固程度较差的建筑,应将这一安全震速再降低到80%。以确保爆破震动的安全控制万无一失。为有效控制爆破震动速度,除进行单响起爆最大药量的计算以外,还应配备波检测仪。通过仪器监测严格进行试炮,以准确调整和控制单响起爆最大药量。
3)噪音控制技术。爆破噪音,不仅影响居民的正常休息,同时更容易造成居民的恐惧心理的效应,担心房屋被震坏。因此,城市控制爆破必须在有效控制爆破震动的同时,还应必须高度重视爆破噪音的控制。而爆破噪音的大小,在岩石性质一定的情形之下,主要取决于单响起爆药量和一次起爆药量的大小以及爆破网络的联结方式。所以,要有效控制爆破噪音,一是要控制好单响起爆药量。二是要控制好一次起爆最大药量。三是网络连接方式应该采用孔内微差的方法,避免采用孔外微差的方法。因为同样起爆药量,孔外微差比孔内微差的噪音要高出一倍之多。另外,打炮眼作业,应尽量避免在居民睡眠的时间内进行,以营造和谐的施工环境。
4)爆破飞石控制技术。城市控制爆破,不单是控制飞石的危害距离,更多的情况是要杜绝飞石。这就要求采取多种有效手段,避免飞石的发生。主要的技术手段包括:(1)严格控制装药量。(2)加强炮孔填塞质量。(3)科学选择炮孔参数。尽可能避免出现浅孔。(4)当飞石不能绝对避免时,应加盖炮被。
7、总结
爆破工程作为一项科学技术的出现是随着社会生产实践发展起来的。工程爆破的目的是在破坏中求建设,是为了特定的工程项目而进行的,爆破的结果必须满足该工程的设计要求,同时还必须保证其周围的人和物的安全。
关键词:控制爆破;拆除爆破;深孔爆破;潜孔爆破
1、控制爆破的定义
控制爆破不同于常规的工程爆破,在技术上有其显著特点,它以保证爆破工点附近人和物的安全为首要任务,按照工程要求实施爆破,既能达到工程目的,又有效的缩短工期,又能节约工程费用,具有安全性高和经济效益明显的特征。
2、爆破的分类
2.1浅孔爆破 指炮孔深度不大于5 m、炮孔直径在50(75) mm以下的爆破方法。主要用于小型露天矿生产爆破、小型土石方爆破以及大型露天矿二次爆破破碎大块岩石等。井巷掘进、硐室开挖也属于浅眼爆破。
2.2深孔爆破 是指炮孔深度大于5 m、炮孔直径大于50(75) mm的爆破方法。广泛应用于露天开采工程、山地工业场地平整、港口建设、铁路和公路路堑、水电闸坝开挖等工程。
2.3洞室爆破 将炸药集中装填于爆破区内预先挖掘的洞室中进行爆破的技术。洞室爆破常用于开挖、采石和进行定向爆破、扬弃爆破、松动爆破以及水下岩塞爆破等。
2.4拆除爆破 根据工程要求和爆破环境、规模、对象等具体条件,通过精心设计、施工与防护等技术措施,严格地控制炸药爆炸能量的释放过程和介质的破碎过程,既要达到预期的爆破效果,又要将爆破的影响范围和危害作用严格地控制在允许限度之内,这种对爆破效果和爆破效应同时加以控制的爆破,称为拆除爆破。
3、装药量的计算及爆破注意事项
每孔装药量
1)单排孔爆破时:
Q =q a Wd H (kg)
2)多排孔爆破时, 从第二排起,各排孔的Q :
Q =k qabH (kg)
式中:k——岩石阻力夹制系数,k=1.1~1.2;采用微差爆破取小值,齐发取大值。
3.1爆破安全注意事项
地下钻眼安全注意事项
(1) 开眼时必须使针头落在实岩上,如有浮矸,应处理好后再开眼。
(2) 不允许在残眼内继续钻眼。
(3) 开眼时给风阀门不要突然开大,待钻进一段后,再开大风门。
(4) 为避免断钎伤人,推进凿岩机不要用力过猛,更不要横向用力;凿岩时钻工应站稳,应随时提防突然断钎。
(5) 一定要注意把胶皮风管与风钻接牢,以防脱落伤人。
(6) 缺水或停水时,应立即停止钻眼。
(7) 工作面全部炮眼钻完后,要把凿岩机具清理好,并撤至规定的存放地点。
3.2个别飞石安全距离的确定
保护物所在地质点峰值振动速度作为判断标准。
V为地面质点的峰值振动速度,cm/s
R为观测点到爆源中心的距离,m
Q为炸药量,kg
K、α为是与爆破条件、岩石特性有关的系数
Rf为个别飞散物对人员的安全允许距离,m;n为最大药包的爆破作用指数:w为最大药包的最小抵抗线,m:kf为安全系数。
4、控制爆破中的控制
4.1 爆破的宏观控制
所谓“控制爆破”是指通过一定的技术措施,严格控制爆破能量和爆破规模,使爆破的声响、冲击波、爆轰波、振动、破坏区域、飞块距离以及破碎物的散塌范围,控制在规定的限度以内。控制爆破对象的规模、质量、数量、大小、形状等不同,必须针对爆破目标有目的地加以控制。
4.2 爆破的微观控制
在爆破方案的具体实施中,应从微观上把好五关:
1)被保护体的材质检验关
设计爆破方案前要尽可能地借助必要的仪器对被爆物体的材质进行检验,测定出它的强度,以便作为计算装药量时选取材料抗力系数的依据。
2)结构力学分析关
对于定向爆破的物体和高大建筑物的控制爆破,这是必不可少的手段,特别是对于需要预爆一部分的建筑物,非进行结构分析不可,否则,将产生失稳而造成失控事故。
3)爆破器材材质实验关
对于规模较大的高大建筑物的控制爆破,爆破器材质量必须保证百分百的稳定、安全、可靠,这些爆破器材必须通过必要的仪器测试,未经过测试试验的爆破器材不能在控制爆破中使用,这也是实施有效控制的重要工作。
4)各种爆破参数的选取和计算关
各种爆破参数的选取、装药量计算、飞块安全距离计算、爆破地震波安全距离计算、准爆网络计算都必须准确无误,必要时需借助于计算机。
5)爆破时的网路检查关
控制爆破的网路必须准确无误,要达到安全可靠的目的。
5、城市控制爆破的难点。
1)爆破场地距离周边建筑较近,爆破震波控制难度加大。根据调查,大部分的经济纠纷都是由于爆破震动而引发的。有些确实因为爆破振动控制不当,造成周边建筑受损;有些爆破虽然没有给周边建筑造成损害,但震感过大,给周边居民造成恐惧,或给原本就有轻微裂隙建筑的房主找到索赔的借口。加上很多的爆破施工单位,缺乏有效的监测手段,致使在发生经济纠纷时,大多又拿不出证明爆破安全性的有效证据。因此造成纠纷难以解决。导致工程瘫痪难以恢复。 2)爆破场地距离周边建筑和道路较近,爆破飞石控制难度加大。当爆区出现严重的变性断层,或爆破浅层坚硬根底时,极容易出现严重飞石,危害周边建筑、车辆甚至行人。导致事故的发生。
3)爆破场地周边居民较多,噪音控制难度加大。一是打炮眼的噪音较大,施工时间受到严格限制。多数工地附近的居民,不允许在早晨起床前进行打眼施工。二是爆破的噪音需要尽可能的控制在居民可以接受的程度。
4)由于挡光等原因,周边居民对该建筑项目有抵触情绪,进一步加大了施工难度。
6、控制爆破技术
针对城市爆破的难点,采取有效的城市控制爆破技术至关重要。尤其是对于复杂的爆破环境,必须从以下几个方面,加强爆破技术控制。
1)静态爆破控制技术。在距离周边建筑10米的范围内,均应采取静态爆破。因为在该距离范围之内,采取最低的有效爆破药量,都不可能将爆破振动控制在安全范围之内。如果地下水位已经达到了静态爆破表层的标高,则无法直接进行静态爆破。在这种情况之下,必须首先采取降水的方法,降水之后再采取静态爆破。因此,通常在爆区中央爆破开槽,而后分层逐级向静爆边线进行浅孔小台阶松动爆破,當静爆区域完全降水之后,再实施静态爆破。如果采取此法还不能达到完全降水,则需要在静爆区域外边线,用千风钻打一排孔距为2米的降水孔。
2)单响起爆药量控制技术。一般砖混结构非抗震建筑的最大安全震速为2—3cm/s。对于老旧建筑或地基坚固程度较差的建筑,应将这一安全震速再降低到80%。以确保爆破震动的安全控制万无一失。为有效控制爆破震动速度,除进行单响起爆最大药量的计算以外,还应配备波检测仪。通过仪器监测严格进行试炮,以准确调整和控制单响起爆最大药量。
3)噪音控制技术。爆破噪音,不仅影响居民的正常休息,同时更容易造成居民的恐惧心理的效应,担心房屋被震坏。因此,城市控制爆破必须在有效控制爆破震动的同时,还应必须高度重视爆破噪音的控制。而爆破噪音的大小,在岩石性质一定的情形之下,主要取决于单响起爆药量和一次起爆药量的大小以及爆破网络的联结方式。所以,要有效控制爆破噪音,一是要控制好单响起爆药量。二是要控制好一次起爆最大药量。三是网络连接方式应该采用孔内微差的方法,避免采用孔外微差的方法。因为同样起爆药量,孔外微差比孔内微差的噪音要高出一倍之多。另外,打炮眼作业,应尽量避免在居民睡眠的时间内进行,以营造和谐的施工环境。
4)爆破飞石控制技术。城市控制爆破,不单是控制飞石的危害距离,更多的情况是要杜绝飞石。这就要求采取多种有效手段,避免飞石的发生。主要的技术手段包括:(1)严格控制装药量。(2)加强炮孔填塞质量。(3)科学选择炮孔参数。尽可能避免出现浅孔。(4)当飞石不能绝对避免时,应加盖炮被。
7、总结
爆破工程作为一项科学技术的出现是随着社会生产实践发展起来的。工程爆破的目的是在破坏中求建设,是为了特定的工程项目而进行的,爆破的结果必须满足该工程的设计要求,同时还必须保证其周围的人和物的安全。