9特种控制爆破技术.ppt

主讲：邓 飞 9.1静态破碎方法 静态破碎剂(亦称静态膨胀剂)是20世纪80年代初研制成功的一种新型的破碎岩石混凝土等介质的破碎剂. 主要特点为: ①由于是静态破碎方法，所以在破碎过程中不会产生振动、空气冲击波、嗓声、气和粉尘.是一种无公害或少公害的破碎剂. ②破碎剂的组分中不含爆炸性成分·因此在配制、运输使用和储存过程中都非常安全。 ③静态破碎剂使用简便，不需要填塞.也不需要联线、导通和点火。 ④静态破碎机破碎能力较小，成本较高. 9.1.2静态破碎剂作用机理 静态破碎剂的主要膨胀源为氧化钙，它与适量的水掺合后，产生下面的化学反应： CaO+H2O=Ca(OH)2+6.5X104J 当氧化钙转变为氢氧化钙时.其晶体由立方晶体转变为复三方偏三角面体，这种晶型的转化会引起晶体体积的膨胀.从而漫慢地将膨胀压力施加给炮孔孔壁.由于受到炮孔的约束，这种膨胀压力将在饱孔周圈引起拉伸应力，对于脆性材料来说，其抗拉强度远小于抗压 强度.所以材料在拉应力作用下容易引起破碎。 9.1.4 破裂参数 炮孔排列 方格型 梅花型 孔径 取 34～45mm 孔距 a=kd 排拒与抵抗线 孔深L L=aH H-爆体高度或破碎高度，m a-孔深系数，混泥土或孤石a取2/3~3/4,原岩取1.05，钢筋混泥土取0.95~1.0。 破碎剂用量 (1)按每米炮孔装药量 Q=(1+r)∑Lq1 r-损耗率取0.05-0.1,q1-单位孔长用药量，kg/m （2）按体积耗药量计算 Q=q2V V-破碎体体积，m3 q2-单位体积用药量，按表9－6选取。 9.2 压缩控制爆破 在有可压缩性的土壤介质中，可采用内部深埋集中或延长药包的方法，利用爆炸荷载在介质中形成空腔以构成某种构筑物，也可以在介质的表面实施爆炸，使土镶压缩以提高其承载能力。凡是以压实介质为目的的爆破，统称为压缩爆破。 采用压缩爆破形成桩身的爆扩成孔法适用于地下水位较低的均匀土层。其施工工艺过程和要求如下:首先在桩身轴线处用洛阳铲或钢钎开挖出装药导孔，导孔的直径一般为4-7cm(土质较差、地下水位较高、爆后孔形易产生颐缩现象时，导孔直径可取10cm);为避免爆炸扩孔时，孔口处的土体被震松回落孔内，导孔上口应开挖成喇叭形;喇叭口的深度为桩身直径的2倍，喇叭口的直径为桩身直径的2-3倍。扩孔时，因药包直径只有30cm，长度达几米，因此一般采用既透明又防水的玻璃管或塑料管作装药的管材，它不仅能保证达到设计要求的装药密度，而且也便于在装药时在导孔中的定位。为防止药包中途拒爆，在药包长度的不同部位，至少放置两个起爆雷管。药包装人导孔后，在药管四周与导孔之间的空隙中，应填塞少量细砂使其固定在导孔中心.然后引爆扩孔。 采用爆扩成孔法时，应先在该基础工程附近的土坡中进行试爆，找出该地区地质条件下比较合理的装药参数以指导施工。表8-2是目前国内一些单位积累的施工资料，可在实际应用中参考。 桩头腔体的爆扩法一般多采用集中药包爆破压缩成形(也有少数采用环状药包)。其装药量可按下式计算 Q=bD3 式中Q－－2号岩石炸药量，kg; D－－拟爆扩成的桩头空腔直径，cm b－－土质影响系数。根据土质抗变形能力选取，一般b=0.46--2.92，土体变形模量大，取大值;反之，取小值。 二、巷道成形爆破 (一)圆柱形巷道 用压缩爆破法形成圆柱形巷道就是在距离地表一定深度处钻一水平深孔，装药、堵塞后起爆，利用爆炸能将土体压实，形成圆柱形水平巷道。 爆破压缩成圆柱形巷道的炸药量由下式计算 Q=b1D2 (8-2) 式中Q--延长药包单位长度炸药量，kg/m; D---需要爆扩成形的巷道直径，M; b1—介质压缩系数，采用2#岩石炸药时.取b1=1.3一3.70 爆破时，为防止地表土壤发生抛掷和隆起现象，药包理置的最小深度应大于巷道直径的5.5倍。 爆破后，巷道外侧的土壤被压缩，形成了一个非常坚实的外壳，这一固结圈的范围从药包中心算起约为巷道直径的1.5一1.7倍。它的存在，可抵抗山体压力，使巷道成形后有一定的时间作后期支护。 在黄土中，由于爆炸作用极大地改变了土坡的结构，使压实层内黄土的沉陷特性消失了。 为避免坑道进口由于爆破后被震松而坍塌下来，在一定长度内不应采用爆破方法开挖，并应加以支撑。进口部分预留的长度，以能保证爆破后进口处仰坡的稳定条件来确定。 圆柱形巷道长度较大时，应分段构筑。在这种情况下，为保证下一次爆破不损坏前一段