填塞工作开始前,应在平硐口附近备足填塞材料,填塞材料宜选用开挖导硐和药室排出的碎石,或外挖碎块砂石土,不应使用腐植土、草根等密度较低的材料(易发生冲炮)。
靠近平硐的药室填塞长度不应小于最小抵抗线。其他药室,一般只填塞横巷,填塞从药室边缘开始,填塞长度一般为巷道断面最大边长的3~5倍,若横巷的长度小于此长度应连续在平硐中填塞。此次爆破填塞长度为12m,因此平硐中应填2m。
填塞时,药室口和填塞段各端面应使用装有砂、碎石的编织袋进行堆砌,其顶部用袋料码砌填实不应留空隙。在有水的导硐和药室中填塞时,应在填塞段底部留一排水沟,并随时注意填塞过程中的流水情况,防止排水沟堵塞。
平硐填塞,应在导硐内壁上标明按设计规定的填塞位置和长度。填塞时,应保护好从药室引出的起爆网路,保证起爆网路不受损坏。填塞时,应有专人负责检查填塞质量。填塞完毕,应进行验收。
7.3 起爆网路设计
硐室爆破应采用复式起爆网路。以电爆网路和导爆索起爆网路配合使用。 电力起爆网路的所有导线接头,均应按电工接线法联接,并确保其对外绝缘。在潮湿有水的地区,应避免导线接头接触地面或浸泡在水中。电力起爆网路的导线不宜使用裸露导线和铝芯线。硐内导线应用绝缘性能良好的铜芯线。装入起爆体前、后,以及填塞过程中每填塞一段,均应进行电阻值检测;当发现电阻值有较大的变化时,应立即清查,排除故障后才准许进行下一施工工序。
电力起爆网路联接,应按从里到外(从工作面到电源)的顺序进行;电力起爆网路联接前,应检查各硐口引出线的电阻值,经检查确认合格后,方可与区域线联接;只能当各支路电阻均检查无误时,方准许与主线相联接;电爆网路的主线应设中间开关;指挥长(或爆破工作领导人)下达准备起爆命令前,电爆网路的主线不得与起爆器、电源开关和电源线联接;电源的开关应设保护装置并直接由起爆站站长(或负责起爆的人员)守候看管;只有在无关人员已全部撤离,爆破工作领导人下达准备起爆命令后,方准许打开开关箱,并将主线接入电源线的开关上或起爆器的接线柱上。
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敷设导爆索起爆网路时,不应使导爆索互相交叉或接近;否则,应用缓冲材料将其隔离,且相互间的距离不得少于10cm。
网络联好后,由联网技术负责人进行检查,鉴别联网方式与段别等是否有误;确认无误后再进行防护;起爆网路可用线槽或对开竹竿合札进行防护,接头及交叉点用编织袋包裹好,悬挂在导硐上角;也可将起爆网路束紧后用编织袋作整体外包扎,安置在导硐下角的砂包上,上部再用砂包压实。
硐室爆破时,所有穿过填塞段的导线、导爆索和导爆管,均应采取保护措施,以防填塞时损坏。非填塞段如有塌方或硐顶掉块的情况,也应对起爆网路采取保护措施。
硐室爆破的起爆工作应在专门设置的起爆站内进行。起爆站应设在安全地点,并需备有良好的通讯设备,通讯信息应清楚、准确。起爆站应在装药前建成,从开始联网就应设专人看管,站长全面负责站内工作。
8 安全距离的计算
8.1 爆破地震安全距离
由于爆炸能量引起的爆区周围介质质点发生振动而形成地震波,地震波传播造成相关介质质点振动过程的总和,称为爆破地震。与自然地震相比,爆破地震振动频率较高,一般为10~30Hz,大大超过普通建筑物的自振频率。而自然地震振动频率一般为2~5Hz,与普通建筑物的自振频率接近,所以自然地震更容易引起建筑物破坏;爆破地震振动持续时间一般较短,为0.1~2.0s,自然地震振动持续时间较长,可以达到10~40s。爆破地震与自然地震一样对建筑物都有危害。
8.1.1 爆破振动强度与安全判据
爆破振动强度可以用质点振动的位移、速度和加速度等物理量来描述。我国通常采用质点振动速度和振动频率作为爆破振动强度的指标。
评价各种爆破对不同类型建(构)筑物和其他保护对象的振动影响,应采用不同的安全判据和允许标准。目前,我国《煤矿安全规程》规定:一般建筑物的爆破地震应满足安全振动速度的要求,主要类型的建(构)筑物地面质点的安全振动速度规定如表8-1-1所示。
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表8-1-1 质点最大允许速度cm/s
序号 1 2 3 4 5 建(构)筑物类型 土窑洞,土坯房,毛石房屋 一般砖房,非抗震大型砌块建筑物 钢筋混凝土框架房屋 水工隧道 交通隧道 矿山巷道: 6 围岩不稳定,有良好支护 围岩中等稳定,有良好支护 围岩稳定,无支护 质点最大允许速度 1.0 2~3 5 10 15 10 20 30 此外,时间证明,下列安全判据在爆破设计时也有较大的参考价值: (1) 年久失修的窑洞房屋等,0.5m/s;
(2) 需特殊保护的建筑物,重点文物,1~2cm/s; (3) 修建良好的木房,5cm/s。 8.1.2爆破地震安全距离
在爆破设计时,需划定爆破振动安全距离,以确定爆破地震效应的影响范围,以及采取必要的减震措施。由下式可以根据保护对象的爆破振动安全允许速度和装药量,计算爆破地震安全距离:
11?K??Q3 R???V??安??式中 :R—安全距离,m;
V安—质点最大允许速度,由表8-1-1中选取,cm/s;
Q—炸药量,齐发药包为总药量,延时爆破为最大一段装药量,kg。
K、α—与爆破点至测点间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数,可
按表8-1-2选取,或通过现场试验确定。
估算此次爆破的安全距离,其中:V安=3cm/s,Q=64950kg,K=100,α=1.4。故R=495m。
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表8-1-2 爆区不同岩性的K、α值
岩性 坚硬岩石 中硬岩石 软岩石
K 50~150 150~250 250~350 α 1.3~1.5 1.5~1.8 1.8~2.0 8.2 个别飞散物安全距离
爆破时被破碎的某些介质碎块具有较大的动能,可以从原位抛出至很远的距离,称为个别飞散物,在岩石爆破中一般称为飞石。 8.2.1 个别飞散物产生的原因及预防措施
因为炸药爆炸能破碎岩石后,还有剩余的气体能量继续作用于破碎后的碎块,使之获得较大的动能和初始速度从而将碎块抛掷很远,形成个别飞散物。如果某个方向的最小抵抗线过小或遇有岩体构造上的结构面,在此方向上的碎块获得极大的动能和初始速度,个别飞散物的抛掷距离更远。抛掷爆破、裸露爆破非常容易产生个别飞散物。炮孔或硐室爆破当填塞长度不够或填塞质量较差时,也容易产生个别飞散物。
任何爆破工程都应采取有效措施预防和控制个别飞散物的产生。在爆破设计施工时,应注意以下几个方面:
(1)药包位置应避开夹层、裂缝或混凝土结合面等。
(2)装药前应认真校核各药包的最小抵抗线,根据实际测量结果修正装药量,避免盲目装药。
(3)应确保炮孔或硐室的填塞长度和填塞质量,禁止无填塞爆破。 (4)必要时对爆破体进行覆盖或遮挡。 8.2.2 个别飞散物的安全距离
为防止个别飞散物伤及人员和设备设施,防止伤亡事故发生,应根据个别飞散物的安全距离划定安全警戒范围。警戒范围内撤走所有的人员和设备,不能移走的设备做好防护。个别飞散物对人员的安全距离不应小于表8-2-2-1的规定;对设备或建筑物的安全允许距离应由设计确定。抛掷爆破时,个别飞散物对人员、设备和建筑物的安全允许距离,应由设计确定。
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表8 爆破个别飞散物对人员的安全允许距离
爆破类型和方法 a)破碎大块岩矿: 裸露药包爆破法 浅孔爆破法 b)浅孔爆破 c)浅孔药壶爆破 1.露天岩土爆破 d)蛇穴爆破 e)深孔爆破 f)深孔药壶爆破 g)浅孔孔底扩壶 h)深孔孔底扩壶 I)硐室爆破 2.爆破树墩 3.森林救火时,堆筑土壤防护带 4.爆破拆除沼泽地的路堤 个别飞散物的最小安全允许距离/m 400 300 200(复杂地质条件下或未形成台阶工作面时不小于300) 300 300 按设计,但不小于200 按设计,但不小于300 50 50 按设计,但不小于300 200 50 100 5.水下爆破 a)水面无冰时的裸露药包 或浅孔、深孔爆破 与地面爆破相同 水深小于1.5m 不考虑飞石对地面或水面以上人水深大于6m 员的影响 水深1.5~6m 由设计确定 b)水面覆冰时的裸露药包或浅孔、深孔爆破 c)水底硐室爆破 a)爆破薄冰凌 b)爆破覆冰 c)爆破阻塞的流冰 d)爆破厚度大于2m的冰层或爆破阻塞流冰一次用药量超过300kg a)在露天爆破场 b)在装甲爆破坑中 200 由设计确定 50 100 200 300 1500 150 由设计确定 按设计、但不小于30 由设计确定 由设计确定 按设计,但不小于100 按设计,但不小于30 按设计,但不小于50 6.破冰工程 7.爆破金属物 c)在厂区内的空场中 d)爆破热凝结物 e)爆炸加工 8.拆除爆破、城镇浅孔爆破及复杂环境深孔爆破 9.地震勘探爆破 10.用爆破器扩大钻井 ba)浅井或地表爆破 b)在深孔中爆破 a沿山坡爆破时,下坡方向的飞石安全允许距离应增大50%。
b当爆破器具置于钻井内深度大于50m时,安全允许距离可缩小至20m。
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