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1、岩土爆破设计案例分析题解析史雅语2014.10案例分析题型:典型工程案例分析 该工程的特点、难点,采用何种技术措施,解决了什么问题; 采取技术措施的合理性; 还有什么技术措施可以采用。事故案例分析 事故产生原因分析; 设计或施工的不合理性; 应该采用的正确设计或措施。 设计知识的考核 确定设计参数的依据; 进行设计。案例分析解答注意事项:看清题意 确定属何种题型。贴近试题 答案应切题。 分析不漏项 要从设计、施工和管理等方面进行全面分析。有公式、有计算 要给出正确的设计。案例6:深孔爆破不耦合装药 某采石工程总方量1300万立方米,采用台阶爆破,台阶高度15m,岩石坚固性系数f=812,倾斜孔

2、超深1.0m。在管理和技术上采取了两项强有力的措施,将平均单耗由0.45kg/m3降到0.35kg/m3,整个工程节省钻爆费用1000万元以上,这两项技术措施是: (1)将钻孔施工允许偏斜率由3降到1,140mm钻孔孔网由4m5m扩大到4.3m5.4m: (2)采用分段装药见图44,在确保爆破质量的前提下,每孔少装药50kg左右:底部6.0m全混合装药,延米装药量15kg/m,上部堵3.0m,中部7.0m装l00mm药卷,延米装药量7.5kg/m。试问:(1)怎样控制全耦合装药长度?(2)上部延米装药量减半,对爆破效果有何影响?(3)还有什么装药结构可以达到同样的效果?成功案例分析题样题之一

3、该工程实际上是将瑞典的爆破技术用在生产中。 爆破界公认瑞典爆破技术处于世界领先地位,在1988年瑞典斯蒂格O奥洛弗松著的“建筑及采矿工程实用爆破技术”(煤炭出版社,1992,张志毅、史雅语译)中,深孔台阶爆破的装药参数示意图为:相关知识成功案例分析题样题之一在瑞典,台阶爆破以倾斜钻孔为主,在进行参数设计时,考虑台阶底部夹制作用大,一般钻孔底部为集中装药或装密度高的炸药,上部采用柱状装药或装低密度炸药。一般炮孔倾斜度为31(钻孔角度71.6)。底部集中装药段高度为1.3倍底部抵抗线,柱状装药段长度为孔深减去集中装药段长度和堵塞长度,柱状装药段线装药密度为底部装药段的0.40.6倍。相关知识成功案

4、例分析题样题之一W1WLdLJLZqZqJW1=W+Ld=WLJ=1.3WLZ=L-Ld-LJqZ=(0.40.6)qJqJ由孔径和装药密度计算相关知识成功案例分析题样题之一案例6:深孔爆破不耦合装药(1)倾斜孔时上下部位抵抗线基本相等,但底部部位的抵抗线要加上钻孔偏差,考虑底部夹制作用大,底部应采用耦合装药或装填高密度或高威力的炸药;根据瑞典成熟的经验,一般底部全耦合装药段的长度不小于1.3倍底盘抵抗线;(2) 结合炮孔不同部位的受约束条件差异,爆岩运动情形不同进行论述;(3) 围绕炸药品种、装填密度和装药结构三个方面论述。答题思路成功案例分析题样题之一案例6:深孔爆破不耦合装药(1)控制全

5、耦合装药长度的方法:首先确定全耦合装药长度。通常底部全耦合装药段的长度不小于1.3倍底盘抵抗线,即1.34=5.2m,选取为6m。其次根据炮孔直径、装药密度、装药长度计算出装药量。第三采用散装炸药。第四在装药过程中控制装药量,并实时测量药高,控制全耦合装药长度。答题思路成功案例分析题样题之一案例6:深孔爆破不耦合装药(2)上部装药量减半,对爆破效果影响如下:在炮孔不同深度对应部位的岩体受到的约束是不一样的。在底盘抵抗线附近,岩体受到的夹制作用最大,阻力也高,所以应加大装药量,通常采用全耦合装药。而在中上部的岩体,由于台阶坡面的存在,提供了自由面,岩体受到的阻力较小,所以需要的炸药能量较低,因此

6、应降低装药量,避免爆破后,该部位的岩块过分粉碎和过分前抛。适当减少中上部装药量,可以降低炸药爆炸时炮孔中的峰值压力,降低对岩块的破碎和推移作用,使岩块的移动速度与底部岩块的移动速度基本一致,块度破碎更均匀。答题思路成功案例分析题样题之一案例6:深孔爆破不耦合装药(3)为了达到同样的效果,除了上下部采用不同耦合系数的装药结构外,还可以采取以下措施:一是上部装药选择低威力炸药,即选择爆速低、密度小的炸药,降低炸药爆炸时的威力;下部装药选择高威力的炸药,即爆速高、密度高的炸药。二是增加下部炸药装填密度,减小上部炸药装填密度。在炸药威力一定的情况下,减小装药密度,同样可以降低炮孔中峰值压力,达到同样的

7、爆破效果。答题思路成功案例分析题样题之一 某土石方工程2000万m3,精心施工,将钻孔施工允许偏斜率由3下降到1,带来孔间距、排间距加大10,超深减少0.5m。试分析后期1000万m3的爆破参数如何调整?带来这一变化的原因和理论依据。成功案例分析题01表示最大孔底偏差。由于台阶不平造成钻孔方向不正确会造成较大的钻孔偏差;钻机类型、性能,钻孔深度,钻孔中岩石因素等也会造成钻孔偏差;钻孔偏差会造成炮孔中下部实际抵抗线、孔距、排距和超深的偏差。直接影响爆区中下部的破碎效果。最大钻孔偏差: 单位:m成功案例分析题01最大钻孔偏差: 不平坦的台阶产生的钻孔误差孔距误差前排抵抗线误差超深误差孔距误差超深误

8、差成功案例分析题01最大钻孔偏差: 孔距误差排间误差糟糕的钻孔技术产生的钻孔误差成功案例分析题01钻孔偏差与钻机和工人的操作技能有关。可以通过质量指标来控制钻孔偏差的大小。钻孔偏差包括开孔定位偏差和倾斜偏差两部分,在瑞典,规定开孔偏差不允许超过钻头直径,倾斜偏差不允许超过孔深的3,故其最大允许偏差为:由于实际钻孔不可能与理论计算一致,所以必须计算最大允许偏差,实际偏差不应超过。最大钻孔偏差: 成功案例分析题01钻孔偏差导致炮孔底部抵抗线和孔排距的不规则,使炮孔底部炸药在岩石中的分布不确定。如果炮孔出现偏差后不调整炮孔位置,爆区底部就无法达到所希望的效果:在偏差过大的地方会引起爆破效果的恶化,大

9、块增加;超深偏差会引起底部根坎的出现。因此,在炮孔布置中应补偿这一炮孔偏差。改善钻孔偏差,使之控制在更精密的范围内,可以减少因偏差产生的底部爆破效果的恶化,炮孔的布置更为合理。达到同样的爆破效果,往往所需的炮孔数和炸药量更少。最大钻孔偏差:成功案例分析题01实际孔距调整孔距理想孔距深孔台阶理想钻孔钻孔偏差钻孔调整偏差减少孔距调整超深也有同样的调整!爆破效果恶化WW1最大钻孔偏差:理想超深实际超深成功案例分析题01在钻孔作业中,钻孔台阶不平,造成钻孔方向不正确会造成较大的钻孔偏差;钻机类型、性能、钻孔深度、钻孔中岩石因素等会造成钻孔偏差;工人的操作技能也影响到钻孔的精度。钻孔偏差会造成炮孔中下部

10、实际抵抗线、孔距、排距和超深的不规则,使炮孔底部炸药在岩石中的分布不确定,如果炮孔出现偏差后不调整炮孔位置,爆区底部就无法达到所希望的效果。在偏差过大的地方由于爆破作用减弱,会引起大块增多,底部根坎出现,爆破效果恶化,直接影响爆区中下部的破碎效果。成功案例分析题01参考答案钻孔偏差与钻孔直径和台阶高度有关。国内对钻孔偏差的要求没有明确的规定,一般参考瑞典的相关规定,即开孔偏差不允许超过钻头直径,倾斜偏差不允许超过3%,最大允许偏差为:成功案例分析题01参考答案我们现在的深孔爆破设计参数是在实践中总结出来的,这些参数应能保证得到较好的爆破破碎效果。目前我国一般设计中不考虑钻孔偏差的问题,并不表示

11、钻孔偏差不存在,而是有意识或无意识在选择孔网参数时将其影响考虑进去了。也就是说,现有这些参数即使在钻孔偏差比较大的情况下也能保证不会出现爆破底部效果的恶化,故一般这些参数选择时都偏于保守;孔网参数偏小,超深偏大,单耗较大,从而造成钻孔量和装药量的增加。成功案例分析题01参考答案改善钻孔偏差,使之控制在精密的范围内,可以减少因偏差产生的底部爆破效果的恶化,炮孔的布置更为合理,达到理想的爆破效果,往往所需要的炮孔数和炸药量更少。成功案例分析题01参考答案假设该工程台阶高度15m,钻孔直径140mm,原孔网参数为4m5m,超深1.5m。将钻孔施工允许偏斜率由3%降到1%,孔底偏差由0.62mm减少到

12、0.30mm,减少了0.32mm,那么,钻孔孔网也可相应增加0.32mm,扩大到4.32m5.32m,实取4.3m5.4m(炮孔负担面积不变),超深减少0.5m。单孔负担面积由20m2增加到23.22m2,增加16.1%。如果原设计单耗为0.45kg/m3,单孔装药量135kg,孔网扩大后,填塞长度不变,单孔装药量取127.5kg,减少7.5kg(延米装药量15kg/m),相当于设计单耗降到了0.366kg/m3,降低18.6%。(如进一步将上部装药改成柱状装药,减少药量更多)成功案例分析题01参考答案按该工程后期1000万m3的方量计算,若按原设计每个炮孔负担面积20m2,爆破300m3计算

13、,需钻孔3.33万个、55万m(按超深1.5m,孔深16.5m计)。将钻孔施工允许偏斜率由3%降到1%后,孔网参数从4m5m增加到4.3m5.4m,每个炮孔负担面积23.22m2,爆破348.3m3计算,需钻孔2.87万个,每个炮孔减少超深0.5m,即钻孔深度16m,共计钻孔45.94万m,可以节省钻孔0.46万个、9.06万m,单耗由0.45kg/m3降为0.366kg/m3后,总药量从4500吨减少至3660吨,节省炸药840吨。(以上数据参阅试题库案例分析6)成功案例分析题01参考答案案例3:安托山 深圳市某开挖山体原始地貌为丘陵地带,地形变化大,山体开挖部分已露出风化石和表土,下部为微

14、风化花岗岩,节理发育,f=14。爆区周围环境极为复杂,北有交通繁忙的北环大道;南有沥青厂和电厂;东侧为工业园区,距开挖边界仅为15m。从1999年至2009年完成了爆破方量2400万立方米,钻孔米数324万米,使用炸药近9620t。 (1)在露天台阶爆破采用了分区接力和多排毫秒延期起爆网路,有效地降低爆破振动效应; (2)在紧靠建(构)筑物,且高于建(构)筑物山体;采取预留岩墙和立体防护措施有效地防止了爆破飞石和滚石; (3)采用多排毫秒延期挤压爆破和孔口加压砂包减少填塞长度降低了大块率。 试问:根据你的工程实践经验,除上述措施外还有哪些方法和技术措施,可有效降低爆破振动效应、防止飞石、滚石和

15、确保爆破块度均匀,取得满意的爆破效果。成功案例分析题样题之二安托山片区环境条件和工程概况爆破开挖区域A区B21-1及B21-2AB21-2美视电力北侧美视电厂建工村北环大道深康石场办公与生活区厂房厂房车间爆破器材库安托山公园武警机动大队广深高速爆破要求和特点安全滚石、飞石、振动控制质量坚石用于破碎骨料、风化石用于填海造地,块度均匀、大块率低进度爆破队2030人,每天1万方,人均劳动生产率很高成本控制在68元/m3,不含防护技术难点岩墙爆破、飞石和振动控制、降低大块率相关知识成功案例分析题样题之二岩墙深孔控制爆破技术案例3:安托山该工程的最大难点是工程量大,爆破次数和规模都比较大,要求爆破破碎块

16、度均匀,而爆区环境十分复杂,爆破安全控制难度很高。因此,爆破应依据精细爆破的原则进行:1. 精心设计:依据爆区环境和爆破要求选取爆破方式,采用深孔台阶爆破,精心选择钻孔直径,确保减振和块度的要求;合理选择最小抵抗线方向,让被保护建筑物处于飞石安全和振动较小的方位;根据岩性和使用的炸药品种合理选择填塞长度和单耗,从设计上防止个别飞石的产生;精心布置起爆网路,严格控制单段起爆药量和爆破规模,确保每个炮孔都有自由破碎的条件,以减少飞石和振动强度。做好防护设计。参考答案之一成功案例分析题样题之二案例3:安托山2. 精心施工:仔细的进行钻孔、装药、填塞和网路敷设作业。钻孔要力求精准;装药时注意爆破岩体的

17、薄弱部位,防止飞石的产生;填塞要注意质量,尤其是水孔的填塞,要选好填塞料,确保填塞长度;网路要按设计敷设,严禁错段、串段。按设计要求搭设防护排架和做好覆盖防护。3. 精细管理:爆破振动控制是本工程的重点,因此进场之初就应进行爆破振动检测,求得适合本工程的振动衰减规律,以期准确预报以后各次爆破的振动强度,更好的对振动进行控制;做到实时监控,对爆破中的一些经验、教训及时反馈到设计和施工中,通过管理的制度化、标准化和信息化等手段,使组织各单元的管理精确、高效、协同和持续运行。参考答案之一成功案例分析题样题之二案例3:安托山该工程的技术难点在于爆破振动的控制、飞石与滚石的控制和爆破破碎效果的改善,可以

18、采用以下技术措施:一、降低爆破振动的技术措施:1减小爆破规模,降低一次爆破炸药量;2采用延期爆破,减少最大一段起爆药量;采用低爆速、低密度的炸药或选择合理的装药结构;合理选择炮孔直径,增加布药的分散性和临空面,可以减小K、 值,减小爆破振动强度;选择最小抵抗线方向。爆破中,在最小抵抗线方向上的振动强度最小,反向最大,侧向居中;合理安排延期间隔时间,避免振动叠加;合理安排毫秒段别,改善药包约束条件,减少夹制作用,增加临空面。参考答案之二成功案例分析题样题之二案例3:安托山二、防止飞石和滚石的技术措施: 1. 合理布孔、优化爆破参数,选定正确的最小抵抗线和单耗药量、单孔装药量。根据钻孔期间地形变化

19、及时调整孔位,根据暴露的深层地质结构(钻孔速度变化及岩粉)调整单耗,通过试爆最终确定单孔药量; 2. 精心施工。逐个检查炮孔、孔位、孔径、孔深、倾斜角度,是否畅通,有无积水;发现问题及时补救。严格控制装药长度与单孔药量;确保填塞密实和填塞长度,填塞物内不含碎石; 3. 采取防护措施。按安全要求,单独或综合采用爆破体覆盖、爆破体与保护对象间遮挡以及保护对象近体防护等三种方法预防爆破个别飞散物(飞石)危害。 4. 按设计提出的爆破个别飞散物(飞石)安全允许距离范围边界,设置警戒,严防无关人员进入爆区。参考答案之二成功案例分析题样题之二案例3:安托山三、改善爆破破碎效果的技术措施: 1. 正确的设计

20、:确定合理的爆破参数,特别要注意的是最小抵抗线的选择、填塞长度的选择、延时时差的选取及不同地质条件时设计的调整; 2. 严格的施工。主要指钻孔、装药和填塞三方面的作业,一定要按设计要求施工; 3. 科学的管理。对施工作业人员和各工序环节做到分层管理,责任到人。并严格执行质量管理体系和质量监控网路。参考答案之二成功案例分析题样题之二案例3:安托山 为了有效降低爆破振动效应、防止飞石滚石和确保爆破块度均匀,取得满意的爆破效果,还可以采取以下措施:(1)控制爆破规模。在满足生产需要的基础上,尽量缩小每次爆破规模,减小爆破振动。(2)控制最大同段药量。爆破振动的强度与最大同段药量成正比,所以通过采用逐

21、孔起爆,甚至是单孔起爆,可以有效地减少最大同段药量,达到降低爆破振动的目的。网上参考答案成功案例分析题样题之二案例3:安托山(3)优化爆破参数。可能通过减小爆破参数(缩小直径,减小孔网参数),改善爆破效果,避免大块的产生。同时,可以降低同段药量,达到降低爆破振动的目的,并控制飞石的产生。(4)起爆网路。采用逐孔起爆技术或单孔起爆,控制最大同段药量和抛掷方向,控制飞石和爆破振动的强度。(5)炮孔填塞。采用大密度物质作为炮孔的填塞物,减小填塞长度,提高装药高度,降低炮孔口部位产生大块的几率。网上参考答案成功案例分析题样题之二案例3:安托山(6)间隔装药。适当地采用间隔装药结构,使炸药在炮孔中分布得

22、更均匀,改善爆破质量,降低大块率,减小爆破振动。(7)工作线的布置方向。通常爆区的抵抗线方向产生的个别飞石最远,所以抵抗线方向应朝向正西,以减少飞石滚石对周围环境和建筑物的影响。(8)安全防护。在开挖区和保护对象之间采用预裂爆破,事先形成预裂缝,从而可以大大降低主爆区爆破时对保护对象的振动影响。网上参考答案成功案例分析题样题之二案例4:铁炉港工地 中国南部某大型采石场日产成品规格石3.5万立方米,月平均爆破石方量80万立方米。采区高差180m、面积为40万平方米。总爆破方量约1000万立方米。爆破生产的石料按块度规格102000kg分选为15个品种,其岩石级配相当严格,l0kg以下块石不得大于

23、10。爆破作业区岩石为闪长花岗岩,f=814,节理、裂隙、风化沟、破碎带十分发育。 采场统一为15m高台阶,每天爆破34个台阶,爆破排数不超3排,宽度100150m,炮孔为140mm垂直孔。 试问:如果你接手这个工程,采用哪些方法可以控制块度级配和降低粉矿率?成功案例分析题样题之三成功案例分析题样题之三案例4:铁炉港工地答案提示:各项技术措施对级配和粉矿率的影响程度,按大小排序是:装药结构、线装药密度、单位炸药消耗量、炸药爆速、抵抗线和孔间距。按此内容进行逐项分析。相关知识成功案例分析题样题之三案例4:铁炉港工地 通过现场调研,将岩石分为易爆、中等可爆及较难爆三类,单耗分别取0.33、0.38

24、、0.42;钻孔直径140mm,负担面积分别为25m2、23m2、20m2;超深0.51.5m。减少粉矿(小于10kg的岩块)的措施:1.全孔不耦合装药,孔底装120或110条炸药,上部装100、90或80条装药。2.扩大孔网参数,对特别易爆地带,单孔负担面积有时扩大到30m2。3.增加填塞长度,孔口段极破碎岩体,填塞长度增加到4m。4.按岩体性质分区开采不同规格的石料;5.适当加大二次破碎率,找到适合本工程的最佳大块率,作为设计依据。(摘自相关总结)相关知识成功案例分析题样题之三间隔装药中间隔段的填充物及其作用:1.空气: 降低了爆炸冲击波的峰值压力,减少了炮孔周围岩石的过粉碎; 岩石受到爆

25、炸冲击波的作用后,还受到爆炸气体所形成的压力波和来自炮孔孔底的反射波作用。当这种二次应力波的压力超过岩石的极限破裂强度(表示裂隙进一步扩展所需的压力)时,岩石的微裂隙将得到进一步扩展。 延长了应力的作用时间。 正是由于空气间隔的上述三种作用,可以使岩石破碎块度更加均匀。相关知识成功案例分析题样题之三 规格石开采台阶爆破中石料的成品率是开采很重要指标,它要求石粉、小块石含量低、块度均匀;石料的块度直接影响工程的所需,同时也严重影响着挖装设备的效率,加大开采成本。因此,通过相关爆破技术,提高爆破时石料的成品率是规格石开采中比较突出的问题之一。规格石爆破施工技术 1. 合理安排采区 实验和实践表明,

26、规格石爆破的质量受岩石性质的影响大于炸药的影响,岩石性质和非均质程度不仅影响岩石的破碎程度、位移和爆破效果,而且还给爆破设计的选择、边坡的不稳定带来影响。因此选址恰当在规格石开采台阶爆破中一个重要的环节。相关知识成功案例分析题样题之三规格石爆破施工技术 1. 合理安排采区 选址恰当即采区岩体应坚硬、完整或被裂隙切割成大块状。一般按可爆性可把采区岩石分成易爆()、中等可爆()、相对难爆()三类。采大石的开采区应选在难爆岩体地段,在易爆岩体和中等可爆岩体中爆取大块,是一件很困难而且效率低成本高的工作。2. 选定合理的爆破参数 在规格石开采台阶爆破中单耗一般在0.200.45kg/m3 之间,岩石

27、f 值大则取大值,反之,岩石 f 值小则取小值。相关知识成功案例分析题样题之三规格石爆破施工技术 3. 合理布置炮孔 由于是单帮工作面开采,所提供的可供布孔的区域不大,基本上一个平台可布置炮孔30个左右,梅花形布孔排间顺序起爆是本采石场在生产中用的最多的一种起爆方法。实践证明,按排间顺序起爆时,爆堆成型较好便于挖运,并且可降低粉矿率。因此,与之配套的布孔方式一般应采用梅花形,尽量避免矩形或方形布孔。采用梅花形交错布置,使炸药能量分布均匀,减少根底、大块,它的另一个优点是能更好地调整爆破实际邻近系数,合理的爆破邻近系数有利于改善爆破效果。相关知识成功案例分析题样题之三规格石爆破施工技术4. 采用

28、合理的装药结构 为了提高规格石的成品率,一般要求都采用不耦合装药。不耦合装药主要采用径向不耦合(炮孔直径与药包直径之比大于1)和轴向分层(药柱不连续)两种装药结构。为减少爆破后产生的根底,在炮孔的底部一般采用耦合装药,底部耦合段长度一般为1 3m。由于全耦合装药,底部单耗过大,堵塞段过长,上部容易产生大块,底部容易产生过粉的区域,所以本工程只是在前期剥离时使用。当形成工作面平台时,基本上都是应用崩塌爆破技术,采用全孔不均匀不耦合装药结构进行装药,下部装药密度大,上部装药密度小,不装药段采用中细砂或炮泥堵塞。相关知识成功案例分析题样题之三4. 采用合理的装药结构中间气体间隔分段装药。中间间隔分段

29、装药是指将深孔中炸药分成2 3段,用适当长度的气体或炮泥等间隔物隔开。采用分段装药可避免炸药过于集中在深孔下部,使台阶中、上部矿岩也能受到不同程度的破碎,减少塌落形成的大块,增加规格石的生成。混合装药。因爆破时下部炸药要推开夹制作用较大的底部岩石,采用110药卷连续不耦合装药。确保能将下部岩石炸开并让上部岩石崩塌下来;上部装药一定要控制,采用90药卷连续不耦合装药。在深孔底部装高密度、高威力炸药,在上部装入普通硝铵炸药,以适应台阶矿岩阻力下大上小的规律,既避免了台阶根底,又减少了台阶上部大块的产生,取得一定的良好效果。相关知识成功案例分析题样题之三规格石爆破施工技术5. 合理选择炸药 根据炸药

30、爆炸的爆轰性与矿岩性质相匹配的理论,以炮孔不同部位岩体的岩性,选择不同威力的炸药,以达到炸药的爆炸能量均匀分布并作用于岩体,提高爆破能量的利用率,亦获得良好的爆破效果。 爆破坚硬岩石时应选用高威力炸药。坚硬岩石的密度大,纵波速度快,波阻抗大,对应力波传播的阻尼作用大。相关知识成功案例分析题样题之三规格石爆破施工技术5. 合理选择炸药 爆破软岩时应选低威力炸药。软岩一般属低波阻抗岩石,不需很高的应力即可破碎。在软岩中采用高威力炸药,往往效果极差。原因是爆炸时,炸药的特性阻抗未达到岩石的波阻抗之前,随着炸药特性阻抗的增加,岩石破碎程度也增强。若炸药的特性阻抗超过岩石的波阻抗时,爆炸后会产生很多初始

31、裂缝,并迅速与表面大气沟通,致使岩体中应力提前卸载,降低破碎能力。此外会导致空腔半径增大,使炸药的绝大部分能量消耗在爆炸近区,爆后形成很大的空洞,而预定破碎区内岩体得不到破碎,降低了爆破效果和爆破能量利用率。 相关知识成功案例分析题样题之三规格石爆破施工技术6. 选择合理起爆网路,控制一次起爆排数。 大量生产试验证明,在规格石开采台阶爆破中为增加一次爆破量,采用多排孔毫秒延时起爆技术,不仅可以改善爆破质量,提高规格石的成品率,还可以满足大规模开采的需要。控制一次起爆排数,有利于改善爆破夹制作用,改善爆破效果。 除上述的技术措施外,加强挖运施工管理、加强爆破施工管理、加强爆破物品监督管理、采用招

32、标的方式采购爆炸物品等管理措施也会影响到露天矿的爆破成本。相关知识成功案例分析题样题之三案例4:铁炉港工地地质条件:按岩体性质分区开采不同规格的石料装药结构:连续和间隔装药对块度的影响;线装药密度:对粉矿量的影响;单耗:对大块率的影响;炸药爆速:爆速高,破碎块度小、粉矿量多;抵抗线和孔距(m值):对块度的影响。答题思路成功案例分析题样题之三案例4:铁炉港工地采用以下方法可以控制块度级配和降低粉矿率:(1)装药结构。采用空气间隔装药,可以降低炮孔中炸药爆炸时在孔壁上产生的峰值压力,减小压缩圈半径,降低粉矿率。(2)线装药密度。通过采用不耦合装药结构,适当减小线装药密度,降低孔壁峰值压力,同样可以

33、降低粉矿率。(3)单位炸药消耗量。适当地减小单位炸药消耗量,可以增大爆破后岩块的块度,减少粉矿率。网上参考答案成功案例分析题样题之三案例4:铁炉港工地(4)炸药爆速。采用低爆速的炸药,同样可以降低孔壁上的峰值压力,减小粉矿的产出率,增加块石的产出率。(5)抵抗线和孔间距。为了增大矿石的块度,可以通过增大抵抗线和孔间距,达到弱松动爆破的效果,从而增加块石的产出率。 以上的措施应综合考虑,统一实施,以达到生产对块度的要求,同时又要考虑施工的方便性和生产成本。网上参考答案成功案例分析题样题之三 国外某矿山台阶高度18m,采用250mm孔径的牙轮钻机穿孔,超深2.0m,采纳了间隔装药的合理化建议、间隔

34、填塞长度2.0m。一年间节省了工程费用近1亿美元。试分析:长度达2.0m的间隔填塞应置于炮孔中的什么位置?并分析炮孔中其产生的爆破效果。成功案例分析题02采用间隔装药可以提高装药高度,改善炮孔上部的破碎效果; 躲开地质薄弱地段;节省炸药。间隔位置应置于地质薄弱地段,可以防止爆破气体的提前逸出;夹制作用较小的地方,如炮孔的中部、中上部位置,在这部位减少装药量并不会影响爆破破碎效果;相邻炮孔的间隔位置相互错开可以将因间隔装药可能产生的影响降低。矿山采用250mm孔径,钻孔深度20m。类似工程如首钢水厂铁矿该孔径的设计参数为:孔距910m,排距67m,填塞长度66.5m,单耗0.35kg/m3,延米

35、装药量约为30kg/m,每孔装药约400kg,爆破量约为1100m3,间隔2m每个炮孔可以节省炸药约60kg,减少药量15。成功案例分析题02某矿山大块率5%,请专家指导,发现大块主要在台阶上部填塞部分,爆区两侧,以及爆破产生后冲的地方,专家提出4个改进意见:(1)将起爆孔数由50增加到100;(2)将钻孔的误差率由3%降低到1%;(3)改用斜线起爆;(4)使用间隔装药。试分析这四项措施。(熟练9 、高40)成功案例分析题031.将每排起爆孔数由50增加到100。增大每排的爆破长度,可以减少爆破次数,相应的可以减少爆破区间的夹制作用面,从而降低大块率;2.将钻孔的误差率由3%降低到1%。钻孔偏

36、差会造成炮孔中下部实际抵抗线、孔距、排距和超深的不规则,使炮孔底部炸药在岩石中的分布不确定,改善钻孔偏差,将钻孔施工允许偏斜率由3%降到1%,可以减少因偏差产生的底部爆破效果的恶化;成功案例分析题03参考答案爆破规模对大块率的影响1小规模,深孔爆区边缘上的大块大块率10%前沿宽、纵深小大块率10%分8次爆爆区边缘上的大块1次起爆、规模大大块率5%爆破规模对大块率的影响23.改用斜线起爆。改用斜线起爆,提高炮孔密集系数m,可以增大爆破漏斗角,为岩石受拉伸破坏创造有利条件;防止炮孔之间裂隙过早贯通、爆炸气体过早泄出,提高炸药能量利用率;使单孔的径向裂隙、环状裂隙得到充分发育;增强辅助破碎作用;有利

37、于改善岩石的破碎质量。4.使用间隔装药。间隔装药可以降低爆炸冲击波的峰值压力,减少炮孔周围岩石的过粉碎。因此,采用间隔装药:可以提高装药高度,改善炮孔上部的破碎效果,使岩石破碎块度更加均匀。成功案例分析题03参考答案 某矿山剥离开采,岩石层理发育,软硬岩层相间分布,层厚24m。采用台阶深孔爆破,250mm牙轮钻钻孔。孔底落在硬岩处,超深2.5m还有根坎。后调整台阶高度,孔底落在软岩处,甚至超深为0,也没有根坎,且平整度好。试分析其原因。成功案例分析题04炮孔超深与岩石的构造和性质最为密切,当台阶底部的岩石呈水平层面或有较大的水平节理构造时,可不设超深;当岩石软弱或节理裂隙发育时超深较小;当岩石

38、较坚硬时超深较大。由此,根据岩石地质构造面的位置确定台阶高度,如果岩体由软硬交替的岩层组成,那么,将台阶下平台选择在岩性软弱带或结构水平层面上,减少岩盘夹制作用,可以减少超深或不设超深。超深与岩性的关系:成功案例分析题04相关知识案例7:鹰厦铁路事故 鹰厦铁路进行路堑开挖时,某工地采用深孔爆破。基本条件是:岩石为厚层砂岩;炮孔孔径150mm;孔深从0.6m到5.6m不等;孔间距为2.3m,排距2.0m;炸药单耗1.2kg/m3;总药量22.7t,炮孔1436个,采用导爆索齐发起爆,共消耗导爆索9600m(地表敷设4000m),爆后造成附近民房受损,承重墙出现裂缝,室内抹灰大量脱落,门窗玻璃大部

39、分损坏。 试分析设计中的错误?事故案例分析题样题之一案例7:鹰厦铁路事故起爆后周围建筑物损坏的情况如下:1.离开爆区650700m的鹰潭石油库区(比爆区低1020m),库房有近百扇玻璃窗户全部被打碎,两层的办公楼和平房住宅的木窗框向室内移动了0.52.0cm,三座仓库的木大门折断损坏,一座仓库的屋顶桁架塌落,大部分平房的天花板抹灰大面积脱落;2.离开爆区1300m的某部队后勤基地的修理车间,其四周的石砌承重墙裂开13mm宽的多条裂缝,四栋住宅室内抹灰大量脱落,外走廊的砖柱扭转位移13mm,俱乐部的吊灯震落了19盏;3.距离爆区23km的市区,个别房屋玻璃窗被损坏,居民感到强烈振动。相关知识事故

40、案例分析题样题之一案例7:鹰厦铁路事故答案提示:从单孔药量、单耗、孔网参数与孔深及药量的相互关系,地表导爆索起爆网路造成的振动与空气冲击波过大的原因分析。 还应从炮孔直径过大,造成填塞长度不足,填塞起不到自锁作用,及振动产生的次生波等原因来分析。相关知识事故案例分析题样题之一案例7:鹰厦铁路事故 从周围建筑物和设施的破坏情况判断,应该是爆破产生的空气冲击波破坏的特征,当然也不排除爆破振动破坏的可能性。出现这起严重事故的主要原因在于设计存在严重错误:一是有1000多炮孔,没有采用分段延时爆破,而采用一次齐爆,无论是空气冲击波安全还是爆破振动的安全,都不应该这么设计,因此这是极不慎重的;二是炸药的

41、单耗达到1.2kg/m3,大于正常深孔爆破单耗的2倍以上,相当于抛掷爆破的药量,这必然会有大量能量转化为空气冲击波;相关知识事故案例分析题样题之一案例7:鹰厦铁路事故三是采用全部是导爆索网路,铺设在地面的导爆索长达4000m,如果导爆索的线装药密度按照14g/m计算,相当于有药量56kg黑索金平面药包的裸露爆破;四是爆破当天是阴天,一般气温容易出现反向变化,即温度随地面高度增加而升高,使得高处波速大,地面波速小,空气冲击波发生折射,在距离爆源较远的某一距离范围内的空气冲击波得到加强,尤其是石油库区处于比爆区低十多米的条件很容易形成冲击波的增强效应。(摘自工程爆破安全)相关知识事故案例分析题样题

42、之一案例7:鹰厦铁路事故爆破方式选取的失误;炮孔直径选取的失误:直径过大,造成装药集中,填塞起不到自锁的作用;爆破参数选择的失误:单耗过大,孔网、孔深和药量;起爆网路的失误:导爆索网路的失误,齐发爆破的失误。 答题思路事故案例分析题样题之一案例7:鹰厦铁路事故 本设计中存在的不中之处有以下几点:一是孔网参数过小:采用直径150mm钻机,孔距为2.3m,排距2.0m,爆破对象是砂岩,属于中硬及以下岩体,孔网参数明显太小。二是炸药单耗过高:对于中硬岩体,进行露天浅孔爆破时,单位炸药消耗量应控制在0.4kg/m3为宜,而该设计选为1.2kg/m3,高出太多。三是单孔装药量高:对于孔深从0.6m到5.

43、6m的炮孔,平均每孔装药22.7t/1436=15.8kg,炸药单耗又高,所以单孔装药量也高,致使爆破地震效应等有害效应突出。网上参考答案事故案例分析题样题之一案例7:鹰厦铁路事故四是起爆器材选用导爆索:爆破时共消耗导爆索9600m,其中地表敷设4000m,导爆索本身具有很强的起爆能力,所以敷设在地表,会产生强烈的冲击波和爆破噪声以及爆破振动。五是齐发起爆,同段药量过大:该次爆破共消耗22.7t炸药,使用导爆索连接网路,属于齐发起爆,同段药量过大,造成民房受损等爆破危害。网上参考答案事故案例分析题样题之一案例8:路堑开挖爆破 河北某水库溢洪道采用深孔爆破进行开挖。岩性为灰岩,前沿坡面上陡下缓,

44、地表起伏不平,高差约2.0m。爆破参数为:钻孔直径90mm,全部为垂直孔,孔深10m,孔距3.0m,排距2.5m,单耗为0.4kg/m3。为加快装药进度,工人用整包装散药直接倒入孔内。用钻孔石渣填塞炮孔。起爆网路为每两排为一段,共十四排孔,分别采用Ms1至Ms7段导爆管雷管,实施孔内分段延时起爆。 试问:该爆破设计与施工工艺存在哪些不合理和不安全因素?事故案例分析题样题之二案例8:路堑开挖爆破答案提示:从前沿的处理、孔深、孔距和排距的调整,装药方法,填塞材料,起爆网路设计,前后排时差的选择等方面进行分析。 底板抵抗线的大小、临空面的处理,深孔爆破设计(参数选择),起爆网路的设计,起爆顺序与夹制

45、作用等。相关知识事故案例分析题样题之二案例8:路堑开挖爆破设计中的问题: 90mm炮孔的合理设计参数应为:W1=3040d=2.73.6m,a=3.6m(按W1=b=3m计算),按孔深10m计,单孔药量应为43kg,设计中孔网过密、不合理;按题意,实际炮孔装药量为每孔30kg,装药方式为散装药,线装药密度5.6kg/m,装药高度为5.4m,填塞4.6m,显然装药方式不合理,填塞长度过大,大块率高。 设计采用一次爆破14排,排数太多,后排爆破体受前面炮孔积累的阻滞作用爆破破碎和松散效果大为降低,应在第67排后加密炮孔和加大单耗,或减少爆破排数。答题思路事故案例分析题样题之二案例8:路堑开挖爆破3

46、. 前沿坡面上陡下缓,底板抵抗线过大,必须先处理前沿坡面,保证底板抵抗线符合要求,否则底部夹制作用过大,破碎效果大为降低,后冲加大,不利于后面循环的炮孔布置。可采用钻凿倾斜孔、底板钻凿辅助孔等方式进行处理。 地表起伏不平,钻孔时应根据孔底位置调整孔深,孔深浅的炮孔应适当调整(减少)孔距和排距。 采用钻孔石渣填孔,填塞料质量不合格,应采用35mm的碎石渣作为填料。答题思路事故案例分析题样题之二案例8:路堑开挖爆破4. 起爆网路问题:每2排为一段,按目前国产雷管的精度来看,势必造成前后排起爆顺序混乱的局面,严重影响爆破破碎效果和安全效果;排间毫秒延时间隔的选取原则为:理想的延迟时间应该是在后爆炮孔

47、起爆之前必须保证先爆岩体已经向前移动了三分之一的抵抗线距离。这一延迟时间能够给出良好的破碎效果和飞石控制,它还为被爆岩体向前移动准备了足够的时间,以空出接纳后爆岩体的充足空间。该时间与前排药包的抵抗线成正比,一般应取抵抗线的30倍。因此,本工程时差安排是不合理的。答题思路事故案例分析题样题之二案例8:路堑开挖爆破该爆破设计与施工工艺存在以下不合理和不安全因素:(1)开挖过程中,同段孔数多,同段药量大,每次爆破时对附近水库的坝体等建(构)筑物产生较强的振动,严重时会造成坝体产生裂纹等缺陷,影响坝体的稳定性。(2)孔网参数偏小,取排距b=W=(25-45)d,对于灰岩,可取35d,b=3.2m,按

48、三角形布孔,a=1.15b=3.7m。(3)孔深过大。一般来讲,炮孔深度与炮孔直径成正比关系,对于直径为90mm的炮孔,孔深不宜超过8m。该爆破设计中全部炮孔孔深都为10m,显然偏大,而且爆破后,台阶平面不平整,所以应该根据地形高差的变化,调整每个炮孔的深度,最大不能超过8m,并保证孔底在同一水平面上。网上参考答案事故案例分析题样题之二案例8:路堑开挖爆破(4)装药过程中,工人将整包炸药直接倒入孔内,操作方法不当。装药时应根据设计定量装药,而且装药过程不能过快,应缓慢地进行。(5)采用石渣进行炮孔的填塞,填塞质量得不到保证,爆破时容易产生飞石,而且会影响爆破效果。应选用细沙、尾砂、沙土等物质进

49、行填塞。(6)起爆时,两排为一段,共十四排,分别采用MS1至MS7段导爆管雷管,实施孔内分段延时起爆,起爆网路设计不合理。首先不应该将两排作为同段起爆,十四排炮孔至少要分十四段起爆,即实现排间微差起爆。其次,排间微差时间应随排数的增加而增大,不能都使用相同的时间间隔。考虑到水库坝体等构筑物的安全,应采用逐孔起爆,降低同段药量,减小爆破振动等有害效果。网上参考答案事故案例分析题样题之二案例9:边坡稳定 我国云南某电站左岸岩体为流纹岩,节理裂隙很发育,顺坡节理倾向于坡外,节理间距一般为2030cm,并充填次生泥与岩屑,有的节理已贯通,角度为4245,与自然边坡平行。在一次爆破后发生滑坡达十多万立方米。为处理滑坡工程延长一年,费用约1亿元人民币。 试问:爆破对边坡的稳定有哪些影响?如何减小爆破对边坡的影响?事故案例分析题样题之三案例9:边坡稳定答案提示:从岩体结构面产状与开挖边坡的方位关系,爆破振动产生的惯性力及对原结

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