• / 13
  • 下载费用:3 金币  

水压爆破技术.doc

关 键 词:
水压 爆破 技术
资源描述:
1隧道掘进水压爆破技术中铁十七局集团第一工程有限公司京福三分部隧道掘进水压爆破技术是我集团公司今年大力推广的一种新技术,该项技术是我国隧道掘进技术从“湿法”钻孔代替“干法”钻孔、从非电起爆代替火爆和电爆以来的第三个质的飞跃和变化。按照会议安排,现就水压爆破技术在我指挥部隧道施工中的应用情况,向各位领导和专家做一汇报,不妥之处,敬请批评指正。一、概述1、工程概况北京至福州铁路客运专线闽赣Ⅶ标三分部(DK718+363~DK741+245)位于福建省南平市延平区巨口乡、宁德市古田县境内,线路全长 22.882km。主要工程量:隧道占正线总长度的 86.8%,共19860m/3 座,斜井 2570m/3 座。桥梁占正线总长度的 8.6%,共 1966.4m/7 座,大桥 1344.9m/5 座。路基占正线总长度的 4.6%,共 1056m,涵洞 4 座。站场 1 座。截止 2012 年 6 月中旬,我项目隧道已掘进 1060m,剩余 9256m。尤其是古田隧道和高山岗隧道是全线的控制性工程,工期十分紧张,应用水压爆破技术可以提高工效,缓解工期压力;提高隧道掘进施工的劳动生产率,节省成本支出。 2、水压爆破技术的推广情况为全面推广水压爆破技术,局指挥部成立了“水压爆破领导小组” ,制定了“以点带面”的推广模式,选定古田隧道里坑一号斜井及高山岗隧道后垄里斜井 2 个工点为试点。经过一段时间的使用,水压爆破技术的“三提高、一保护”作用明显显现出来,最直观的感受就是降尘作用明显,洞内作业环境大大改善,工人的思想逐渐转变,从开始的完全抵触,逐步改变到目前主动要求使用的良好局面。试点成功后,分部及时邀请被誉为“爆破大王”的何广沂教授,现场指导水压爆破,何教授指导后大家更是信心百倍,在其它工点也进行推广。目前,我分部隧道还有 9000 多米准备全部使用水压爆破,水袋、炮泥以综合队为单位集中加工,工点领用,非常方便。隧道掘进水压爆破施工工点统计一览表。隧道掘进水压爆破施工工点统计 表 1序号 隧道名称 全长(m) 中心里程 施工组织进口段:2412m1 古田隧道 8657 DK737+902.45 1 号斜井段:正洞 2200m。22 号斜井段:正洞 4045m。进口段:2748m 后垄里斜井:正洞 2836m。2 高山岗隧道 8185 DK726+158.5 出口段:2601m。进口段:1507m 3 赤林隧道 3014 DK730+147.01 出口段:1507m 二、水压爆破原理及工艺介绍 水压爆破是由我国著名的爆破专家何广沂教授在上世纪九十年代提出来的,其爆破设计与传统的隧道光面爆破设计方案基本相同,只是在装药结构和炮孔堵塞上进行了适当的调整。原理为“往炮眼中一定位置注入一定量的水,并用专用的‘炮泥’回填堵塞炮眼” ,利用在水中传播的冲击波对水的不可压缩性,使爆炸能量经过水传递到围岩中几乎无损失,同时,水在爆炸气体膨胀作用下产生的“水楔”效应,有利于岩石破碎,炮眼中的水可以起到雾化降尘作用,大大降低粉尘对环境的污染。1、水压爆破定义及原理所谓“隧道掘进水压爆破” ,其定义为往炮眼中一定位置注入一定量的水,最后用专用设备加工成的炮泥回填堵塞炮眼⑴、装药结构隧道掘进水压爆破在掏槽形式、炮眼布置、数量、深度、起爆顺序和时间间隔等方面与隧道常规爆破一模一样,所不同的是在炮眼装药量和装药结构方面有所不同。常规隧道爆破炮眼中仅装炸药而无回填堵塞,其装药结构如下图所示。 隧道掘进水压爆破,首先往炮眼最底部装入水袋,随之装药卷,再装水袋,最后用炮泥回填堵塞,其装药结构见下图。⑵、技术原理工程爆破中爆破岩石应用最多范围最广的是露天与地下爆破两大类。露天爆破主要分浅眼与深眼3爆破。地下爆破主要是采取浅眼进行隧道(洞) 、巷道和库房开挖爆破。一言以蔽之,工程爆破主要采取炮眼法爆破,当前国内外对露天爆破的炮眼均采取用土或岩屑堵塞炮眼,而对于地下爆破,除煤矿地下爆破为防瓦斯意外爆炸外,均采取无回填堵塞,存在爆破不能充分利用炸药能量,污染环境两大问题。水压爆破由于炮眼中有水,在水中传播的冲击波对水不可压缩,爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼围岩中,这种无能量损失的应力波十分有利于岩石破碎,此外还会产生“水楔”效应,更利于岩石破碎,水雾作用有利于降尘和吸附有害有毒气体。要特别提出的是,炮眼底部水袋水击波反射作用加强应力波强度更有利于围岩破碎炮眼而不留炮根。总而言之,由于炮眼中有水,并用炮泥回填堵塞,能充分利用炸药能量,而且又大大降低粉尘对环境的污染。从应变时程曲线和同一测点应变峰值对比可知,在同是炮眼底部,炮眼水压爆破要比炮眼用土回填的切向拉应力增大 13%,同是炮眼中部和上部,炮眼水压爆破要比炮眼用土回填堵塞的切向拉应力分别增大 7%和 34%。这一测定结果证明了炮眼水压爆破确实要比炮眼用土回填能提高炸药能量利用率,要比炮眼无回填堵塞更能提高炸药能量利用率,因为压缩炮眼无回填中的空气要比压缩炮眼中的土更消耗炸药能量。2、水压爆破工艺流程水压爆破工艺流程与普通爆破基本相同,不同之处在于要事先加工好爆破所需的炮泥及水袋,并在装药时按照设计的装药结构分次序装入水袋、炸药、水袋后,用炮泥堵塞。43、水压爆破设备PNJ-A 型炮泥机特点:炮泥具有规格统一、质地均匀、软硬适中、表面光滑等特点,提高了炮眼封堵质量,减少明火产生;炮泥制作速度快,减少了劳动人员,提高了工作效率;制作炮泥方便,操作简单。炮泥生产效率:500~600 个/h5KPS-60 塑袋灌装封口机特点:水袋具有规格统一、质地均匀、自动灌水封口等特点,提高了环境保护和作业人员的身体健康,减少粉尘和炸药等异味;制作速度快,减少了劳动人员,提高了工作效率;制作水袋方便,操作简单。生产效率:700 只/h4、炮泥加工工艺⑴、原材料炮泥主要采用黏土、砂和水三种材料。黏土采用干净的普通黏土,含水量控制在 8%以下。最大颗粒不超过 10mm,不得有草根等杂物,大颗粒要人工破碎。砂采用干净的细砂,最好使用河砂,含水量控制在 3%以下。黏土和砂掺杂小碎石块时,应过筛处理,不得将石块投入料斗中,以防止小碎块卡叶片或成形器中的转动螺旋发生故障;加工炮泥的前一天,应把已筛好的泥(土)﹑砂和水按重量配比人工拌和好,这样第二天制作成的炮泥比临时拌和的柔韧性更好。⑵炮泥制作开机前,在料斗中加入已预拌和的泥砂料约 20kg,然后打开电源,在转动螺旋的推压下,泥料边向前输送边挤压密实,最后在卧式螺旋输送成形器端头源源不断地挤压出来;炮泥是由黏土、细砂、水三种成分组成,三种成分的重量比例为黏土:砂:水=0.75:0.09:0.16,按照配合比例人工拌匀材料后,装入炮泥机的进料仓,开动电钮开始生产,生产出的炮泥按照 20cm~30cm 的长度切割。制作好的炮泥放置时间不要太长,最好在使用前 1~2 小时制作好,不然会失水变硬,堵塞后影响降尘效果,如放置时间较长,可在加工好的炮泥外包裹塑料薄膜,或放置在阴凉处,用湿土工布完全6覆盖保存。制好的炮泥以表面光滑、不断裂,用手略微捏一捏可以变形为宜。成品炮泥5、水袋加工工艺⑴原材料准备水袋的原材料即水和塑料袋。塑料袋为常用的聚乙烯塑料,水袋长 200mm,直径为 35mm,袋厚约为 0.8mm,水袋为厂制品直接购买使用。⑵水袋制作机器开动之前,进行定量调节;打开机器后门,松开泵连杆端头螺母,调节移位蝶形螺母即可通过调节泵连杆滑块左右位置得到所需灌装容量。顺时针减少,反之增大。调整好后拧紧端头螺母,以防松动移位,影响灌装容量,损坏调整杆。封口机定量调节好了之后,打开电源,指示灯亮,调节温控调节器到适当封口温度由绿灯变为红灯时,即达到所调解封口温度(初始温度应设定为 130℃为宜,再逐步调节升高)。在开始灌注封口前,把主开关拔上,等机器运转两次,使计量泵内吸满水,将空气排出后,把主开关拔下,塑料袋由人工用双手拇指和食指夹住套在出水管口上,按启动开关,即完成自动灌注和封口。7成品水袋6、水压爆破设计实例⑴古田隧道里坑一号斜井段主要以凝灰熔岩、花岗岩为主,次坚石,围岩为 II 级围岩,施工全断面开挖,全断面为 125m2,常规钻爆设计采用垂直楔形掏槽,总的炮孔数为 144 个,炮眼设计深度为 3.8m。⑵常规爆破全断面总计装药量为 240kg,炮眼无回填堵塞。采用水压爆破时在掏槽形式、炮眼布置、数量、深度、起爆顺序和时间间隔等的设计与隧道常规爆破一模一样,所不同的是在每个炮眼中增加了水袋和炮泥,装药量和装药结构有所不同。8何广沂教授现场指导装药水压爆破炮眼分布示意图一一3.8m4一9古田隧道里坑一号斜井Ⅱ级围岩常规/水压爆破参数表炮眼角度( 0)炮眼分类 炮眼个数 炮眼深度(cm) 水平 垂直单孔装药量(kg)小计装药量(kg)掏槽眼 16 480 53 90 2.4/2.2 38.4/35.2辅助眼 68 430 90 90 1.83/1.63 124.4/110.8底板眼 13 380 90 90 2.2/2.0 28.6/26周边眼 47 380 90 90 0.55/0.45 25.9/21.2炮眼共计 144 个,总耗药量常规爆破 217.3kg,水压爆破 193.2kg。⑶经过试验确定,古田隧道里坑一号斜井水压爆破的装药结构与常规爆破相比,掏槽眼 1 组和2 组每孔减少装药 0.2kg;辅助眼每孔减少装药 0.2kg,底板眼每孔少装 0.2kg;周边眼每孔减少装药0.1kg;每循环总共节省炸药 24.1kg。7、装药和起爆⑴装药作业所有炮眼先在眼底装入水袋,再按爆破设计少装入一个药卷,剩余炮孔依次装入 3 个水袋和全部用炮泥堵塞。⑵起爆作业起爆网络采取孔内延期微差、孔外簇联的起爆方式,各引爆雷管之间采取并联的方式,以保证起爆网络的可靠性和准确性。联结时要注意:导爆索的连接方向和连接点的牢固性;导爆管不能打结和拉细;引爆雷管用黑胶布紧紧包扎在离一簇导爆管自由端 10cm 以上处,网络联好后,要有专人负责检查,确认无误后,方准起爆。起爆顺序:从掏槽眼开始,一层一层向外进行,最后是周边眼、底板眼。起爆前应按要求做好各项安全防护措施。三、实施效果分析1、技术指标分析⑴目前古田隧道里坑一号斜井自使用水压爆破以来,共施工了 60 个循环,总共掘进了 216m,为了比较两个方法的效果,常规爆破也间隔施工了 60 个循环,掘进 204m,围岩级别相同,都是Ⅱ级凝灰熔岩、花岗岩。常规爆破每循环实际平均进尺为 3.35~3.45m,平均进尺 3.4m;水压爆破平均进尺为 3.55~3.65m,平均进尺 3.6m。平均每循环提高进尺 0.2 米。⑵常规爆破的炮眼利用率为 89%,而水压爆破的利用率达到了 95%,单位耗药量降低了 16%,通10风排烟由过去 60 分钟缩短为 30 分钟。由此可见,水压爆破在节省炸药、加快进度、缩短通风时间、改善洞内施工环境方面的优势是十分明显的。古田隧道里坑一号斜井常规/水压爆破主要技术参数对比表爆破类型单位岩石炸药实际消耗量(kg/m 3)平均炮眼利用率(%)实际进尺(m)爆碴块度(cm) 抛距(m)通风时间(min)常规/水压爆破 0.51/0.43 88/95 3.4/3.6 90/50 28/21 60/30数据比较节省 0.08kg降低 16%提高 8% 增加 20cm 减小 44% 缩短 25% 减少 30min常规爆破放炮后
展开阅读全文
1
  金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:水压爆破技术.doc
链接地址:http://www.gold-doc.com/p-257189.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2014-2018 金牌文库网站版权所有
经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
收起
展开