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[摘 要]本文介绍了新岭煤矿露天东扩区在生产作业过程中,为了确保上部居民建筑安全,采取了控制爆破技术,文中进行技术分析和振动验算,重要的是应用了L20型爆破测振仪,验证了技术措施的可靠效果。同时为设计参数的修正,提供了重要的技术参考,也积累相关经验。
[关键词]控制爆破 振动验算 L20型爆破测振仪
中图分类号:P633.2文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0002-01
1 项目概况
新岭煤矿露天东扩区是露天生产的接续采区。在作业区域外,位于东扩区北部有五栋土楼,距离东扩区作业区垂直高差22米,水平距离87米,总距离90米。为了使该处建筑物不受爆破震动影响,新岭煤矿决定东扩区爆破作业采用控制爆破技术,并购进L20型爆破测振仪对爆破效果进行验证,同时应用测振仪指导修正爆破参数。
2 爆破设计
2.1 爆破振动验算
R=(k/v)1/α*Qm
R—炮区边缘与居民楼距离;
Q—炸药量,齐发爆破时为总药量,延时爆破为最大一段药量;
M—药量指数,取m=1/3;
k、α—与爆破地形、地质条件有关的系数和衰减指数,按《煤矿安全规程》列表(表1)该区岩石偏软故取值为k=220,α=1.7;
v—保护对象所在地质点振动安全允许速度;
各类地面建(构)物:
(1)重要工业、企业厂房(如坑口电厂)不应超过0.4cm/s;
(2)土窑洞、土坯房、毛石房不应超过1cm/s;
(3)一般砖房、非抗震性的大型砌块建筑物为2~3 cm/s;
(4)钢筋混凝土框架房屋不应超过5cm/s;
根据现场条件,保证建筑物绝对安全,质点振动速度取1cm/s,分别对距炮区80、90、100、120、150米时代入公式进行爆破振动验算得出结论(表1)。
根据爆破需要,结合爆破振动验算结果,本次设计:
距离居民区小于150米范围内,设计孔深为5米,起爆方式采用单孔起爆。距离保护建筑物大于150米,设计孔深为8米,起爆方式采用双干线双孔起爆。
2.2 质点振动速度计算
质点振动速度是衡量被保护对象是否受震动破坏的判别依据,它可用萨道夫基斯公式来表示:
R—炸源至测点间距离;
Q—炸药量,齐发爆破时为总药量,延时爆破为最大一段药量;M—药量指数,取m=1/3;
k、α—与爆破地形、地质条件有关的系数和衰减指数
将上述爆破参数及要求(一次最多起爆孔数为1个),代入公式计算可得(表3):
3 L20型爆破振动仪的应用
3.1 L20型爆破振动仪现场测量
为了验证设计验算结果的可靠性,位于被保护建筑物处,进行了爆破振动的现场测量(表4)。
数据评估
根据《爆破安全规程GB6722-2003》振动安全标准对于土窑洞、土坯房、毛石房屋本次测量:
X方向质点振动速度在频率<10Hz 0.5~1.0cm/s的标准规定范围内。Y方向质点振动速度在频率<10Hz 0.5~1.0cm/s的标准规定范围内。Z方向质点振动速度在频率<10Hz 0.7~1.2cm/s的标准规定范围内。3.2 L20型测振仪根据实测结果测算振速3.3 爆破參数的修正和效果
根据现场实测后的计算数据,一次起爆药量为12kg时,保护建筑处质点振动速度为0.428cm/s,与理论计算值0.52 cm/s存在0.092 cm/s差值,说明现场振动衰减环境优于设计,建议现场爆破药量可根据实测结果的振速预测应爆破效果的需要,适当调整。
现场根据爆破需要,个别区段在测试范围内适当增加了一次起爆药量,从跟踪测量的振动速度结果来看,L20型测振结果和预测计算结果可靠。不但保护了建筑,而且取得了较好的爆破效果,提高了下部采装等环节的效率。
4 结语
设计验算结果是单一运用公式计算得出的爆破参数依据。计算过程中的数据确定和选用与现场实际存在一定的误差。而应用L20型爆破测振仪现场实测后,应用实测结果进行参数计算,就将现场情况与理论计算联系起来,使计算数据的结果,接近生产现场实际,更具有针对性和指导意义。
参考文献
[1] 徐海亮.钻孔爆破中质点振动速度的预测公式探讨,爆破,2003.
作者简介
王亮亮,男,1984年7月出生,2008年7月毕业于黑龙江科技学院采矿工程专业,学士学位,助理工程师职称,主任工程师,现在新岭煤矿地测大队从事露天技术管理和地测技术管理工作。
[关键词]控制爆破 振动验算 L20型爆破测振仪
中图分类号:P633.2文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0002-01
1 项目概况
新岭煤矿露天东扩区是露天生产的接续采区。在作业区域外,位于东扩区北部有五栋土楼,距离东扩区作业区垂直高差22米,水平距离87米,总距离90米。为了使该处建筑物不受爆破震动影响,新岭煤矿决定东扩区爆破作业采用控制爆破技术,并购进L20型爆破测振仪对爆破效果进行验证,同时应用测振仪指导修正爆破参数。
2 爆破设计
2.1 爆破振动验算
R=(k/v)1/α*Qm
R—炮区边缘与居民楼距离;
Q—炸药量,齐发爆破时为总药量,延时爆破为最大一段药量;
M—药量指数,取m=1/3;
k、α—与爆破地形、地质条件有关的系数和衰减指数,按《煤矿安全规程》列表(表1)该区岩石偏软故取值为k=220,α=1.7;
v—保护对象所在地质点振动安全允许速度;
各类地面建(构)物:
(1)重要工业、企业厂房(如坑口电厂)不应超过0.4cm/s;
(2)土窑洞、土坯房、毛石房不应超过1cm/s;
(3)一般砖房、非抗震性的大型砌块建筑物为2~3 cm/s;
(4)钢筋混凝土框架房屋不应超过5cm/s;
根据现场条件,保证建筑物绝对安全,质点振动速度取1cm/s,分别对距炮区80、90、100、120、150米时代入公式进行爆破振动验算得出结论(表1)。
根据爆破需要,结合爆破振动验算结果,本次设计:
距离居民区小于150米范围内,设计孔深为5米,起爆方式采用单孔起爆。距离保护建筑物大于150米,设计孔深为8米,起爆方式采用双干线双孔起爆。
2.2 质点振动速度计算
质点振动速度是衡量被保护对象是否受震动破坏的判别依据,它可用萨道夫基斯公式来表示:
R—炸源至测点间距离;
Q—炸药量,齐发爆破时为总药量,延时爆破为最大一段药量;M—药量指数,取m=1/3;
k、α—与爆破地形、地质条件有关的系数和衰减指数
将上述爆破参数及要求(一次最多起爆孔数为1个),代入公式计算可得(表3):
3 L20型爆破振动仪的应用
3.1 L20型爆破振动仪现场测量
为了验证设计验算结果的可靠性,位于被保护建筑物处,进行了爆破振动的现场测量(表4)。
数据评估
根据《爆破安全规程GB6722-2003》振动安全标准对于土窑洞、土坯房、毛石房屋本次测量:
X方向质点振动速度在频率<10Hz 0.5~1.0cm/s的标准规定范围内。Y方向质点振动速度在频率<10Hz 0.5~1.0cm/s的标准规定范围内。Z方向质点振动速度在频率<10Hz 0.7~1.2cm/s的标准规定范围内。3.2 L20型测振仪根据实测结果测算振速3.3 爆破參数的修正和效果
根据现场实测后的计算数据,一次起爆药量为12kg时,保护建筑处质点振动速度为0.428cm/s,与理论计算值0.52 cm/s存在0.092 cm/s差值,说明现场振动衰减环境优于设计,建议现场爆破药量可根据实测结果的振速预测应爆破效果的需要,适当调整。
现场根据爆破需要,个别区段在测试范围内适当增加了一次起爆药量,从跟踪测量的振动速度结果来看,L20型测振结果和预测计算结果可靠。不但保护了建筑,而且取得了较好的爆破效果,提高了下部采装等环节的效率。
4 结语
设计验算结果是单一运用公式计算得出的爆破参数依据。计算过程中的数据确定和选用与现场实际存在一定的误差。而应用L20型爆破测振仪现场实测后,应用实测结果进行参数计算,就将现场情况与理论计算联系起来,使计算数据的结果,接近生产现场实际,更具有针对性和指导意义。
参考文献
[1] 徐海亮.钻孔爆破中质点振动速度的预测公式探讨,爆破,2003.
作者简介
王亮亮,男,1984年7月出生,2008年7月毕业于黑龙江科技学院采矿工程专业,学士学位,助理工程师职称,主任工程师,现在新岭煤矿地测大队从事露天技术管理和地测技术管理工作。