理论教育 水下爆破设计:考虑爆药量和挖深的影响

水下爆破设计:考虑爆药量和挖深的影响

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:水下爆破装药量很大程度取决于挖深。由于水下爆破有水作为覆盖层,飞石的危险较小,孔中增加的炸药可以利用更大的抵抗线。在水下爆破中,柱装药通常比在水面上时更靠近炮孔,这是因为水是飞石的良好覆盖层,不过,须考虑到相邻孔之间的击穿情况,阻塞一般等于30%的抵抗线。水下钻孔爆破应尽量采取一次炸到设计要求。为了保证设计破碎深度,以达到均匀破碎,不留残梗。

水下爆破设计:考虑爆药量和挖深的影响

1.装药量设计

水下工程装药量设计需考虑以下几方面因素:

(1)岩石硬度。

(2)水深。

(3)孔径。

(4)覆盖层厚度。

(5)炮孔深度。

各种因素所需的炸药量变化很大。在正常阶梯爆破中,一般在硬度较高的岩石中使用0.5kg/m3特定装药,就可以确保很好的破碎度,而在水下爆破中,由于水下钻孔误差和装药故障等一系列不确定因素,即使装药0.9~1.0kg/m3也未必能取得较好的破碎度。如果有一孔未能引爆,则该部位就可能出现残留石梗或大块石。因此考虑增大装药量达到一定程度,在有一孔哑炮的情况下,还是足够开挖和清除岩石的。

水下爆破装药量很大程度取决于挖深。由于水下爆破有水作为覆盖层,飞石的危险较小,孔中增加的炸药可以利用更大的抵抗线。

在计算水下特定装药值时,需考虑的主要因素为水深,覆盖层厚度和孔深。一般按下式计算。

式中:q为特定装药量,kg/m3;Hi为孔斜恒量,垂直孔孔斜恒量为1.0,孔斜5∶1,Hi=0.95,孔斜3∶1,Hi=0.90;Hn为水深,m;Ho为覆盖层厚度,m;K为挖深,m。

在水下爆破中,柱装药通常比在水面上时更靠近炮孔,这是因为水是飞石的良好覆盖层,不过,须考虑到相邻孔之间的击穿情况,阻塞一般等于30%的抵抗线。(www.daowen.com)

式中:Hs为阻塞,m;w为抵抗线,m。

按照上式计算可得,特定装药量q=1.34~1.57kg/m3

2.抵抗线(w)

抵抗线是岩石爆破的重要参数之一。底抗线过大,则根底残梗增多,大块率高,不易挖除。过小则不仅浪费炸药,还增加钻孔工作量。底抗线的大小与炸药威力、岩石性质、块度要求、钻孔直径等因素有关。岩石爆破工作中,w值一般取3.0m。

3.孔距a和排距b

孔距是指同一排孔中相邻两钻孔中心线间的距离,排距b是指相邻两排孔之间的距离。孔距一般按a=(1.0~1.5)w计算经验公式,则a=1.0×3=3.0m。排距一般按b=a/1.2经验公式计算,则b=3.0/1.2=2.5m。

4.孔径

水下爆破中,因为要克服水的压力,因此大孔径爆破效果要优于小孔径的爆破效果,同时,考虑到套管直径及钻机类型,孔径一般选90~150mm,实际在三峡工程中孔径为110mm和100mm两种。

5.孔深及超钻深度

孔深即从岩石顶面到设计高程面之间的岩石厚度。

水下钻孔爆破应尽量采取一次炸到设计要求。为了保证设计破碎深度,以达到均匀破碎,不留残梗。爆破孔眼要有一定的超钻深度。尤其在岩石面覆盖有一定淤沙的情况下,为确保成孔率,超深是必要的。超深是指钻孔超出设计面的那一段孔深,其作用是来克服底盘岩石的夹制作用,使爆破后不留残梗,而形成平坦的底部。一般超深值为1.5~2.0m。

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