钻孔爆破设计例题1例题2.ppt
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1、钻孔爆破作业设计样题 刘先魁 2012.9.16,讲解例题之前,首先介绍爆破工程技术人员从事设计工作,应具备的基本知识、和应遵守的规定: 1. 设计人员持证上岗 爆破设计人员应持有爆破工程技术人员作业证,并只能从事作业证上规定的范围 、级别内的爆破工程设计(参加设计的非主要设计人员可以适当放宽)。 (基础理论试题,填空题 P 5, 95),2. 爆破设计的审批 (1) A、B级爆破工程设计及在城区、风景名胜区、距重要设施500m范围内实施的爆破工程设计,应经所在地市级公安机关批准。 (基础理论试题, 填空题 P5, 96),(2) B、C、D级一般土岩爆破遇下列情况应提高一个爆破工程的管理等级
2、: 距爆区1000m范围内有国家一、二级保护文物或特别重要的建(构)筑物设施; 距爆区500m范围内有国家三级保护文物、风景名胜区,重要的建(构)筑物设施; 距爆区300m范围内有省级文物、医院、学校、居民楼、办公楼等重要保护对象。 (基础理论试题,填空题 P 5, 94),3. 爆破设计的编制 爆破设计由设计单位编制,施工组织设计由施工单位编写;设计、施工由同一爆破作业单位承担的爆破工程,允许将施工组织设计与爆破技术设计合并。 (基础理论试题,填空题 P 5, 97),(1)设计单位的资质符合规定; (2)承担设计和安全评估的主要爆破工程技术人员的资格及数量符合规定; (3)设计方案通过安全
3、评估或设计审查认为爆破设计在技术上可行、安全上可靠。,4. 爆破设计单位应符合:,例题1: 浅孔台阶爆破与浅孔预裂爆破 设计样题 (试题库P90,4.1),样题题目: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6.5 m,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
4、:孔径、孔间距、孔深、线密度,单孔药量(可不计导爆索药量)、药装结构、(沿孔深的装药量分布)、填塞长度。 (3)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)。,(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。,样题爆破设计复习 (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+h 超深h: h(0.100.15) H (按台阶高度) 炮孔间距a:a=(1.02.0)W1 (按底盘抵抗线) 或 a=(0.51.0)L (按孔深) 炮孔排距b: b=(0.81
5、.0)a,底盘抵抗线W1: W1=(0.41.0)H (按台阶高度) 单位耗药量q: q = 0.51.2 kg/m3 单孔药量计算: 前排:Q = q(a w H ),kg 后排:Q = q(a b H),kg 填塞长度:L1 = (1/3 2/5)L = (0.330.4)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。,样题爆破设计步骤: 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
6、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
7、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 = (0.41.0))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 =(0.100.15)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(a w H )= 0.462kg 后排:Q = q(a b H)= 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。
8、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:L 2 = 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; L 2 - 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
9、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 = 40 mm (2) 钻孔深度与浅孔相同: L=h+H=1.65m。 (3) 炮孔间距:a =(710)d, 取:a = 10 d = 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)0.63 d 0.67 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50 MPa,计算取值R压=10 MPa 。
10、,将设计参数代入经验公式后: Q线 =0.034(10)0.63 (0.04)0.67 = 0.02kg/m (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 - L 2 =1.65 0.4 = 1.25 钻孔装药: Q= Q线1.25 =0.02 1.25 = 0.25kg = 250 g,(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32 mm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
11、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
12、2/3)b =0.5b=0.50.8=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(380ms30); 孔间微差段别采用MS3(50ms10); 排间微差段别采用MS5
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