多排毫秒延時擠壓深孔爆破施工工藝

多排毫秒延時擠壓深孔爆破施工工藝1前言目前國家為了保證經(jīng)濟平穩(wěn)健康發(fā)展，持續(xù)予以政策傾斜，不斷加大在基礎設施領域的投資力度，礦山、公路、鐵路、市政、電力、水利、港口等基礎設施建設如火如荼。在這一背景下，露天爆破作為一種在基礎設施建設中得到廣泛應用的施工技術，在作業(yè)規(guī)模不斷增長的同時，作業(yè)環(huán)境也日趨復雜和多樣，這就對露天爆破技術尤其是深孔爆破技術提出了更高的要求。項目在深孔臺階爆破的基礎上，融合了現(xiàn)場混裝炸藥、高精度導爆管雷管、塑料四通、專用起爆具等新工藝、材料、設備，形成了《多排毫秒延時擠壓深孔爆破施工工藝》。2工藝特點2.0.1利用高精度延時起爆與爆破擠壓原理，充分發(fā)揮炸藥爆炸能量和巖體相互碰撞作用，巖石破碎效果好，塊度均勻，大塊率低，爆破有害效應得到有效控制。2.0.2通過塑料四通等傳爆元件的運用，使起爆網(wǎng)路設計更加靈活，減少了地表雷管，提高了傳爆可靠性。2.0.3應用現(xiàn)場混裝炸藥技術，裝藥量精確，消除了成品炸藥配送、儲存過程中的安全隱患，降低了炸藥成本，經(jīng)濟效益顯著。2.0.4充分發(fā)揮機械化施工的優(yōu)勢，作業(yè)效率高，勞動強度低，施工進度快。3適用范圍該項工藝適用于各種巖質(zhì)條件下的露天石方爆破、礦山剝離開采、溝槽基坑、路塹中的深孔（孔深大于5m）爆破等工程；對個別參數(shù)進行調(diào)整后，也可用于城鎮(zhèn)淺孔爆破和復雜環(huán)境深孔爆破、水下炸礁及淤泥清除等工程。4工藝原理多排毫秒延時擠壓深孔爆破施工工藝，其主要工藝方法是使用高風壓潛孔鉆機高效成孔，應用現(xiàn)場混裝炸藥技術，利用高精度導爆管毫秒延時雷管和塑料導爆管，構成多排孔外延時或孔內(nèi)外延時相結合的爆破網(wǎng)路，排間孔采用塑料四通將導爆管相連。采取以上方法，實現(xiàn)了對巖體的充分破碎，并有效控制了爆破有害效應，技術原理可歸納為以下四點：第一是增加了自由面。前排孔起爆后，為后排孔創(chuàng)造了一個新的自由面，同時也在巖石中造成了一定的破壞，產(chǎn)生裂隙，在其他條件相同時，能降低炸藥單耗，提高爆破效果。第二是應力波迭加。由于先爆炸的藥包在巖體內(nèi)激起的壓縮波從自由面反射形成拉伸波后，使應力波互相迭加，可增大巖石內(nèi)的拉應力，增強對巖體的破碎作用，改善爆破效果。第三是巖石的二次破碎。先后起爆破碎下來的巖塊在運動過程中發(fā)生碰撞，借助其動能再度引起破碎。同時由于碰撞能量消耗，巖塊運動的速度、拋擲的距離也得以減弱，這樣就使得爆破下來的巖塊均勻，大塊率低，且拋擲的距離近，巖塊集中。第四是地震波相互干擾。相鄰藥包爆炸所形成的地震波可以相互抵消或減弱，因而減輕了有害的地震效應。5工藝流程及操作要點5.1工藝流程多排毫秒延時擠壓深孔爆破的工藝流程，如圖5.1。圖5.1多排毫秒延時擠壓深孔爆破工藝流程圖5.2平整工作面平整工作面采用手風鉆或其它小型鉆機鑿眼，淺孔爆破，機械整平。臺階寬度應滿足鉆機安全作業(yè)、移動自如的要求。5.3孔位放線根據(jù)爆破設計的要求，用全站儀或GPS-RTK測量儀器進行測量放線，放出場區(qū)鉆孔孔位。從自由面開始布孔，為確保鉆機安全作業(yè)，邊孔與臺階邊緣要保留一定距離，炮孔要避免布置在松動、節(jié)理發(fā)育或巖性變化大的巖面上。如遇到這些情況時，可以調(diào)整孔位。調(diào)整孔位時要注意抵抗線、排距和孔距之間的相互關系并做好孔位記錄。5.4鉆孔鉆孔要嚴格按照設計參數(shù)和技術交底的要求，掌握“孔深、方向和角度”三大因素。視施工面情況從臺階邊緣開始，先鉆邊、角孔，后鉆中部孔。如在鉆孔工作面有1~2m被震松的巖層時，在鉆孔過程中要灌入泥漿，慢慢轉動鉆桿，把泥漿壓入孔壁的裂縫中，確保能成孔。鉆機移位時，要保護成孔和孔位標記。鉆孔結束后應及時將巖粉吹除干凈，并用裝有巖粉的編織袋將孔口封蓋好，防止雜物掉入，保證炮孔設計深度，并作好記錄。5.5驗孔炮孔檢查驗收是指檢查孔深和孔壁，采用三級檢查負責制，即打完孔后個人檢查、班組長抽查及專職檢查人員驗收?？咨顧z查的方法最簡單的是用軟繩（或測繩）系上重錘（球）來測量炮孔深度?？妆跈z查用長炮棍插入孔內(nèi)檢查堵塞與否，孔位是否在特殊地質(zhì)的巖層上。檢查測量時一定要做好記錄。5.6裝藥條件允許時，可采用現(xiàn)場混裝炸藥車裝藥，無相關設備時，也可采用人工裝藥?；煅b炸藥由多孔粒狀硝酸銨加入適量的柴油經(jīng)均勻攪拌加工而成。工作前，先在地面站為混裝車中裝入柴油和多孔粒狀硝酸銨，然后裝藥車駛到作業(yè)現(xiàn)場，啟動取力器，將輸料螺旋對準炮孔，在操作平臺的計數(shù)器上輸入炮孔的裝藥量，按下啟動電鈕，多孔粒狀硝酸銨經(jīng)箱底螺旋送到斜螺旋，再由斜螺旋提到側螺旋攪拌器內(nèi)，這時柴油泵也按比例將柴油泵入側螺旋攪拌器內(nèi)進行混合，混合均勻的炸藥再由側螺旋輸送到炮孔內(nèi)。裝藥過程中應做到以下幾點：1.爆區(qū)裝藥核對無誤，應在裝藥開始前先核對孔深，再核對每孔炸藥品種、數(shù)量；然后清理孔口附近的浮渣、石塊，做好裝藥準備，再核對毫秒延時雷管段別。2.嚴格按設計要求控制每孔的裝藥量及裝藥結構，并在裝藥過程中檢查裝藥高度。3.裝藥時每個藥柱一定要裝到設計位置，嚴防藥柱在孔中卡住，裝藥過程中如發(fā)現(xiàn)堵塞時應停止裝藥并及時處理，在未裝入雷管或起爆藥包以前，可用木制長桿處理，嚴禁用鉆具處理裝藥堵塞的炮孔。4.在裝藥過程中，不應拔出或硬拉起藥包中導爆管，安裝和聯(lián)接起爆體必須由爆破員進行。5.當炮孔中有水時，應將孔內(nèi)積水用高壓風吹干凈并應選用乳化防水炸藥。6.裝藥作業(yè)應進行檢查驗收，未經(jīng)檢查驗收不得進行堵塞作業(yè)。做好裝藥的原始記錄，包括裝藥的基本情況、出現(xiàn)的問題及處理措施。5.7炮孔填塞多排毫秒延時擠壓爆破必須保證填塞質(zhì)量，以免造成爆炸氣體往上逸出而影響爆破效果和產(chǎn)生飛石。填塞材料首先選用鉆孔時吹出的石屑粉末，其次選用細砂土或粘土，填塞材料中不得夾有石塊。不應搗固直接接觸藥包的填塞材料或用填塞材料沖擊起爆藥包。填塞要密實，防止填塞材料的懸空。同時要注意保護孔內(nèi)的塑料導爆管，填塞時不得將導爆管拉得過緊，防止被砸斷、破損。填塞長度應達到設計要求，不得私自增加藥量或改變填塞長度，如需調(diào)整，需經(jīng)現(xiàn)場爆破技術人員同意并做好記錄。填塞長度及填塞密實度由專人負責檢查。并做好填塞記錄。5.8網(wǎng)路聯(lián)接網(wǎng)路的聯(lián)接應在無關人員撤離爆區(qū)以后進行。聯(lián)接應由富有經(jīng)驗的爆破工操作，爆破工程技術人員在旁邊監(jiān)督指導。聯(lián)接前應對導爆管進行外觀檢查，然后按爆破網(wǎng)路設計要求，將塑料導爆管、塑料四通管等傳爆元件和非電毫秒延期雷管捆扎聯(lián)接。聯(lián)接時，按爆破網(wǎng)路設計要求，應優(yōu)先用塑料四通管等接頭元件聯(lián)接爆破網(wǎng)路，其次也可將導爆管和非電傳爆雷管捆扎聯(lián)接，要求每個結頭必須聯(lián)接牢固，傳爆雷管外側導爆管必須排列整齊，導爆管末梢的余留長度應不小于15cm。敷設導爆管網(wǎng)路時，不得將導爆管拉細、拉長、對折或打結，導爆管在孔內(nèi)不得有接頭。傳爆雷管聚能穴嚴禁對準被引爆的塑料導爆管。應做好網(wǎng)路聯(lián)接記錄。網(wǎng)路聯(lián)接后要有專人警戒，禁止非爆破員進入爆破區(qū)段，爆破人員再檢查一遍后，確認無誤且具備起爆條件后，再聯(lián)接上起爆雷管。5.9爆破警戒和信號爆破器材運到工作面時就應設置警戒，警戒人員封鎖爆區(qū)，檢查進出施工現(xiàn)場人員的標志和隨身攜帶的物品。在裝藥、填塞、網(wǎng)路聯(lián)接，并經(jīng)仔細檢查確認無誤后，所有人員和設備都應撤離工作現(xiàn)場至安全地點，并將警戒范圍擴大到設計規(guī)定的范圍。各警戒點及起爆站通過無線對講機向指揮臺匯報情況，指揮臺將按照安民告示規(guī)定的信號發(fā)布預告，準備起爆及解除警戒信號，相關人員應做好各自的安全警戒記錄。在起爆前后指揮臺將按照規(guī)定的信號發(fā)布預警、起爆及解除警戒信號，相關人員應做好各自的安全警戒記錄。信號可分聲響信號和視覺信號兩種，聲響信號可使用發(fā)令槍發(fā)出各色信號彈，或拉警笛、警報器；視覺信號一般采用打信號旗的方式。各類信號均應使爆破警戒區(qū)域及附近人員能清楚地聽到或看到。第一次信號，稱預警信號。它在施爆前一切準備工作已完成后發(fā)出。該信號發(fā)出后爆破警戒范圍內(nèi)開始清場工作。第二次信號，稱起爆信號。起爆信號應在確認人員、設備等全部撤離爆破警戒區(qū)，所有警戒人員到位，具備安全起爆條件時發(fā)出。起爆信號發(fā)出后，準許負責起爆的人員起爆。第三次信號，稱解除信號。安全等待時間過后，檢查人員進入爆破警戒范圍檢查、確認安全后，方可發(fā)出解除爆破警戒信號。在此之前，崗哨不得撤離，不允許非檢查人員進入爆破危險區(qū)范圍。爆破警戒范圍按《爆破安全規(guī)程》和設計要求決定。在爆破警戒范圍邊界線上，要設置足夠數(shù)量的安全警戒哨，使所有通道處于監(jiān)視之下，防止人員、機械誤入危險區(qū)。5.10擊發(fā)起爆起爆采用高能脈沖起爆器起爆法。此法起爆，既可以直接起爆導爆管雷管，也可以起爆電雷管，時間容易控制，操作簡單，成本低。高能起爆器由最后撤離的爆破工程師保管，起爆站由專人負責執(zhí)勤，無關人員不得靠近。接到爆破負責人的起爆信號指令后才可擊發(fā)爆。5.11爆后安全檢查起爆后，爆破員在規(guī)定的等候時間后，方可進入爆破場地進行檢查，當發(fā)現(xiàn)危石、盲炮現(xiàn)象時，要及時上報爆破工程師，并在爆破工程師的指導下進行盲炮的處理。在上述情況未處理之前，應在現(xiàn)場設危險警戒標志，并設專人警戒。只有經(jīng)反復檢查，確信安全以后，方可解除警戒，記錄好爆破后安全檢查的情況記錄。5.12記錄、總結每次爆破結束后，爆破員應填寫爆破記錄，每隔一段時間或一個爆破工程結束后，爆破技術人員應及時進行爆破總結。爆破總結內(nèi)容應包括：工程概況、施工過程、爆破效果、各種有害效應的危害程度及保護物的安全狀況；分析爆破參數(shù)設計合理與否，查找施工中的不安全因素和隱患，提出防范措施及改善工藝的措施；如實記錄出現(xiàn)的爆破安全事故、處理方法及處理結果，總結經(jīng)驗和教訓，指導下一步施工。5.13勞動組織鉆爆作業(yè)由鉆孔和爆破兩個作業(yè)組組成。鉆孔作業(yè)組每臺潛孔鉆機配鉆工2人、空壓機工1人；爆破作業(yè)組的人員配置由爆破方量和施工強度等因素決定，但根據(jù)各地公安機關的要求，一般不能少于4人，含2名爆破員；1名爆破工程技術人員。另外，還應配備安全員、電工、機修工、測量工等專業(yè)人員。6材料設備6.1塑料導爆管非電毫秒起爆系統(tǒng)塑料導爆管的爆轟速度為1950±50m/s，管的內(nèi)壁藥量16±2mg/m，在常溫下的抗拉力不低于100N，對于抗電、抗火、抗沖擊、抗水等其他性能均應符合質(zhì)量要求。1~20段非電導爆管毫秒雷管延期時間，見下表6.1.2。雷管的表面不允許有浮藥、銹蝕、裂紋，塑料塞與導爆管組裝不允許松動或脫出。導爆管未端應封閉，導爆管管壁不允許有破洞。網(wǎng)路連接用塑料聯(lián)通管、塑料套管等接頭元件；用雷管連接時應宜用電工膠布綁扎牢靠，材料均應符合質(zhì)量要求，以確保起爆系統(tǒng)的性能可靠，排間孔采用塑料四通將導爆管連接。6.2炸藥一般以2#巖石硝銨炸藥，乳化炸藥和銨油炸藥為主，其性能見表6.2。對于大型土石方項目或者礦山工程，可采用混裝炸藥。6.3機具設備露天石方開挖爆破工程采用高風壓新型快速潛孔鉆機?，F(xiàn)一般可選用日本谷河PCR-200-DH型鉆機，配美國壽力DPQ-825RH-CUM型空壓機或選用瑞典阿特拉斯-科普柯ROC系列鉆機，配XAS系列空壓機或阿特拉斯ROCL6(25)全液壓潛孔鉆機（鉆孔直徑90-165mm）等其他現(xiàn)代先進的鉆孔設備，鉆孔直徑以φ80mm~φ140mm為宜。另外根據(jù)爆破設計要求，配備相應的推土機、液壓炮和手風鉆等常規(guī)施工設備。7質(zhì)量控制7.1爆破器材炸藥工程爆破用乳化炸藥的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存等均應執(zhí)行《乳化炸藥》（GB18095—2000）的有關規(guī)定。銨油炸藥的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸、貯存等均應執(zhí)行《多孔粒狀銨油炸藥》（GB17583—1998）及《改性銨油炸藥》（WJ9062—2010）的有關規(guī)定。膨化硝銨炸藥的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸、貯存等均應執(zhí)行《膨化硝銨炸藥》（WJ9026—2004）的有關規(guī)定。起爆系統(tǒng)塑料導爆管外觀、外徑、爆速、起爆感度、抗拉性能、傳爆可靠性、抗震等性能均應滿足《塑料導爆管》（WJ/T2019—2004）的要求。毫秒導爆管雷管的外觀、抗震、起爆、抗水、抗拉、抗油性能、延期時間等均應滿足《導爆管雷管》（GB19417—2003）的要求。7.2施工質(zhì)量控制質(zhì)量控制標準應符合《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》（GB50300—2013）和《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）中的有關規(guī)定，還應符合設計文件的要求。在正常施工情況下，鉆孔的開口誤差不得大于該炮孔的直徑，鉆角偏差2.5cm/m，深度誤差不得大于20cm。對于鉆孔造成的誤差，在裝藥時要根據(jù)實際情況，調(diào)整裝藥結構和單孔裝藥量。鉆孔超深時，在裝藥前可回填至設計孔深。敷設導爆管網(wǎng)路時，不得將導爆管拉細、對折或打結，孔內(nèi)不得有接頭?？淄庋訒r非電毫秒雷管之間應留有足夠的間距，用于同一工作面的導爆管、雷管必須是同廠、同批號產(chǎn)品。必須嚴格掌握炮孔深度、底部藥量、裝藥結構、堵塞長度等參數(shù)。8安全措施施工現(xiàn)場應執(zhí)行《建設工程安全生產(chǎn)管理條例》（2003年11月24日國務院令第393號）、《建筑施工安全技術統(tǒng)一規(guī)范》（GB50870—2013）、《建筑機械使用安全技術規(guī)程》（JGJ33—2012）、《建筑施工安全檢查標準》（JGJ59—2011）等一般性安全規(guī)定。各類火藥、炸藥及其制品和雷管、導火索、導爆管等點火、起爆器材以及硝酸銨的購買、運輸、儲存、爆破作業(yè)均應嚴格遵照國家頒布的《爆破安全規(guī)程》（GB6722—2014）、《民用爆炸物品安全管理條例》（2006年5月10日國務院令第466號）、《城市區(qū)域環(huán)境振動標準》（GB10070—88）、《爆破作業(yè)項目管理要求》（GA991—2012）等的有關規(guī)定執(zhí)行，并遵守當?shù)毓膊块T和安全評估書中的安全防護要求，確保爆破安全?，F(xiàn)場混裝炸藥生產(chǎn)過程中的危險性物料爆炸品認可和分項管理、設備與設施、裝車、運輸、混裝（含作業(yè)現(xiàn)場）、儲存、試驗與銷毀、人員、應急處理等方面的安全管理均應執(zhí)行《現(xiàn)場混裝炸藥生產(chǎn)安全管理規(guī)程》（WJ9072—2012）的有關規(guī)定。爆破施工單位必須建立健全安全管理體系，成立由項目經(jīng)理為組長的安全生產(chǎn)領導小組，切實履行安全管理與監(jiān)督職能。爆破作業(yè)人員的資格管理和日常管理，如分類、分級、資格條件、崗位設置和職責要求等，均應執(zhí)行《爆破作業(yè)人員資格條件和管理要求》（GA53—2015）的有關規(guī)定。發(fā)現(xiàn)盲炮及其他險情時，檢查人