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无管爆破施工技术(图文)

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引言:本文根据石匠经验,对无管爆破的流程进行实验,初步论证其定向、造孔、装药、封孔的过程和方法。

 

  1 概述

  1.1 起源

  在川北的农村,修房造屋通常使用石板作房屋正面的主要装饰材料。十余年前,聪明的石匠在开采条石、石板的过程中,发明了这种技术,经过多年的改进,这种技术在工程中也得到越来越多的应用。

  1.2 特点

      无管爆破是一种不采用雷管起爆的弱控制爆破,利用火药或硝铵炸药按设定方向爆开爆破对象。爆破具有可控性好、成型精度高、基本不产生飞石、对周围建筑物无影响的特点。

  特别是开采石料板材,开采面平整光滑、线形平直。

  其与有管爆破相比较,主要是开采的石材面在炮孔处不容易大块掉碴,更容

  易控制成型精度,在爆破时基本不产生飞石,安全性好。

  1.3 适用范围

  无管爆破实际上是利用特殊起爆药包引燃黑火药或硝铵炸药,产生强气流撕裂爆破对象。所以要求爆破对象整体性好,没有一点漏气缝隙;岩石越脆硬爆破效果越好。

  目前主要是应用于爆破体积小、建筑物密集处的,如开采石板材、条石、撤除建筑物附近的孤石等;也可用于混凝土工程。

  目前的炮孔深度最大在4m左右,更大深度的尚须进一步试验论证。

  2 爆破器材

  2.1 黑火药

  黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成的混合物,其配合比例为0.75:0.10:0.15,其化学反应原理是:2KNO3+3C+S→N2↑+3CO2↑+K2S。它对冲击和摩擦的敏感性高,易溶于水,受潮后即不能使用。

  黑火药是一种缓性炸药,其猛度小,是最好的无管爆破材料。

  2.2 炸药

  使用2号岩石硝铵炸药或2号露天硝铵炸药。其性能参数见下表;

  

         

 

  炸 药 品 种

  2号岩石硝铵炸药

  2号露天硝铵炸药

    

    

  

  

  

  水分 (不大于1%)

  0.3

  0.5

  密度 (g/cm3)

  0.9 ~ 1.0

  0.85 ~ 1.10

  猛度 (不小于mm)

  12

  8

  爆力 (不小于mL)

  320

  250

  殉爆

  cm)

  浸水前不小于

  5

  3

  浸水后不小于

   

  

  爆速 (m/s)

  3600

  3525

 

  2.3 起爆器材

  起爆药包仅采用导火索制作而成,不用其它材料,导火索的技术指标见下表;

  导 火 索 技 术 指 标

 

     

  导火索由索壳和药芯构成,索壳一般由棉线、纸条、沥青绕成

     

  5.2 ~ 5.8mm,药芯直径不小于2.2mm

     

  100~125s/m

  延米燃烧时间差

  同批每米燃烧时间差不大于15s

  喷火长度

  不小于50mm

     

  1m深水中,浸泡4h后燃速与燃烧性能不变

 

  3 工艺流程

  无管爆破的流程是:

  
 

  3.1 定向

  在造孔前先根据爆破目的确定爆破方向,爆破方向不受爆破对象纹理制约。按确定的爆破方向刻划方向线,也就是预先设定的爆破分裂线。如仅是为破碎爆破对象,则不需定向。

  3.2 造孔

  3.2.1 造孔机械及器具

  造孔可采用潜孔钻、YT28手风钻和石工用的手锤钻子;设定方向采用扁钻开口,扁钻头部宽度比孔径宽5~6mm,两侧厚度为2mm~3mm

  3.2.2 孔深及孔径确定

  炮孔孔深根据爆破对象确定,一般单孔孔深为石料在炮孔轴线方向上的高度或长度的0.7~0.8倍,目前应用的炮孔最大深度在4m左右。多孔布置其爆破孔孔深与单孔孔深一样确定,隔离孔要穿透爆破对象。

  根据的目标物大小、硬度及使用黑火药或硝铵炸药的不同,造孔孔径采用30~100mm不等,石头面积大、硬度小、使用黑火药,则孔径采用较大值。

 

 3.2.3 炮孔布置

  炮孔布置是根据爆破对象的大小和设计开口方向确定。不管单孔或多孔,有方向要求的,其炮孔均要布置于爆破方向线上,并且定向开口也位于方向线上。有方向要求的炮孔,其最小抵抗线要大于爆破方向上的长度,最好在3m范围内。

  单孔布置:炮孔布置在设计方向线的中点,并且炮孔要位于设计开裂面上,单孔布置又有单孔单向和单孔双向,分别见下图01、图02所示。

  

                                图01 单孔单向布置示意图

  

                                图02   单孔双向布置示意图

  多孔布置:爆破对象较大时,爆破方向线长度大于6.0m以上时,采用多孔布置爆破,先把其分解为两部分后再进一步分解。其布置见图03,图中隔离孔要穿透爆破对象。

  

                                 图03  多孔布置示意图

  3.3 制作起爆药包

  由于起爆药包是用导火索制作而成,其防潮能力低,并且不方便保存;所以起爆药包都是在现场加工。

  取一段导火索,其长度L = 孔深H + 30~40cm。两端固定并在一端褪20cm左右的棉纱和沥青纸条,注意在褪的过程中不能松动药芯、不要损坏沥青纸条、不要扯断棉线。

  两手捏药芯的两端,按药芯绕线方向拧转至其快打结止,回折缠绕打结,并用力拉紧;用褪开的沥青纸包裹药芯结,再用棉线捆绑结实。并用工具轻轻把导火索击扁,以便封孔时不破坏导火索。

  多孔爆破要保证其爆破按顺序从一侧到另一侧,起爆药包在制作时,外露长度根据燃速依次增加。

 

  3.4 装药

  3.4.1 装药量

  在实际中,爆破孔采用集中装药;其装药量根据爆破对象的硬度、大小及使用硝铵炸药或黑火药确定,以重量计。一般石头越硬、越小,使用的药量越少,使用硝铵炸药的量小于使用黑火药的量。由于硝铵炸药的威力远大于黑火药,对于很软的岩石及俗称“沙包石”的岩石,只能使用黑火药,而不能采用硝铵炸药,否则爆破后的成品不能成型。

  使用硝铵炸药一般装药量为(80~120g/m)×H(m)×孔径(mm)/25mm,使用黑火药则用量为硝铵炸药用量的2~4倍(按重量计)。

  3.4.2 装药方法

  炮孔清理完成无积水后,先装30%的用药量,用硬质光洁的小木棍轻轻捣筑两下;再放入起爆药包,让导火索垂直贴在孔壁上(但不能贴在开口槽内);最后把剩余的炸药装进孔内,用硬质光洁的小木棍稍用力捣筑几下。

  装药示意图如图4所示:

                   

     图4 多孔布置装药示意图

  3.5 堵塞封孔

  装药完成后,用干燥细米石堵塞剩余部分炮孔,边放细米石边用手锤击铁棍用力捣筑,直至完成。

  在堵塞过程中,注意导火索不能贴在开口槽内,要保持导火索垂直不弯折,并注意不捣筑导火索,以免导火索受力折断,造成盲炮。

  3.6 引爆

  点燃导火索引爆;为保证安全,在点燃导火索后,人员撤离现场,待爆破后进入。对于多孔爆破布置,其爆破要从一侧到另一侧依次起爆,一般是从爆破对象外边缘开始的起爆顺序。

  3.7 盲炮处理

  如果爆破材料合格,爆破对象没有漏气空隙,在装药封孔时不出现导火索折断破裂,则都能够稳定传爆,爆破不会出现盲炮。

  在实际中,由原因或对爆破对象有无裂缝判断失误,出现盲炮后,采用水淘方式进行处理,即加水洗并人工捣松,由于没使用雷管并且起爆药包仅是一段导火索,在处理的时候是很安全的。

  如果是原因造成的盲炮,则按流程重新进行一遍即可,但如是由于有裂缝,则只有放弃,采用其它方式进行爆破。

  4 爆破效果

      无管爆破主要是应用在开采条石、石板材、建筑物附近的石方爆破及其它不能采用雷管爆破的部位等,现在在公路、堤防、房建等工程开山取石过程中应用较多,其爆破无飞石、开采的条石整齐、开采面平整光洁,其效果可达到比光面爆破和预裂爆破效果还好的程度。

  5 结束语

   在使用合格材料的前提下,无管爆破成败的关键是制作符合要求的起爆药包、爆破对象没有漏气缝隙和堵塞封孔要紧密不漏气。

   由于在农村条件有限,无管爆破基本上都是根据石匠经验进行,难以根据爆破对象的强度、硬度、体积大小等指标,确定爆破参数。本人水平有限,错误在所难免,请专家同仁指正。

发布:2007-07-27 11:59    编辑:泛普软件 · xiaona    [打印此页]    [关闭]
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