露天爆破一般为深孔爆破(大孔径、深孔)和浅孔(小孔径、浅孔)控制爆破,而大孔径浅孔控制爆破处于两种爆破技术的结合部,本人结合工程实践进行相应的探讨。
1. 深孔爆破和浅孔爆破的特点
1.1深孔爆破:孔深大于5m,孔径在50mm以上的爆破,主要特点是钻孔效益高,能完成大规模的爆破工程任务。
1.2浅孔爆破:孔深不超过5m,孔径在50mm以下的爆破。使用设备简单,方便施工,工艺简单。但劳动强度大,钻孔效益低,一次爆破量较小,不能满足较大规模的工程。
2.大孔径浅孔爆破
孔深一般不超过5m,孔径在50mm以上的爆破。使用大型设备,钻孔效益高,一次爆破量较大,能满足较大规模的爆破工程。其完成爆破工程规模处于两者之间,是解决孔深不太深的爆破工程任务的一种爆破施工方法,而爆破技术还没有成熟的设计参考标准。
2.1爆破施工中容易出现的问题:
2.1.1爆破飞石:这是浅孔爆破最常见的问题,就爆破技术而言,主要原因:单耗过大;对岩石临空面情况控制不好或个别炮孔药量过大;堵塞长度不足或堵塞质量不好。
2.2.2冲炮现象:这给下一次钻孔带来很大的困难,影响爆破效果和工程进度,导致成本上升,炮孔较浅时较为普遍。若最小抵抗线方向和药孔方向一致,再加上堵塞不佳,炸药能量就会首先作用于强度较弱地带,并从孔口散逸形成冲孔。
2.3.3爆后残留根部:如果爆破不能一次炸到应有的深度,在地表残留有岩石根底,给清运工作带来很大麻烦,从而提高施工成本。
2.2解决问题的措施
2.1选用合理的单位炸药消耗量。选用小单耗松动爆破,炸药单耗0.3~0.5kg/m3,一般不超过0.4kg/m3,单耗在实际施工中比较难掌握,如果运用不当,势必产生大量飞石。岩石坚硬或爆破环境较好时取大值,岩石松软或爆破环境较复杂时取小值;对于有侧向临空面的前排孔或特殊炮孔适当减少装药量;采用毫秒延时爆破,使后排孔的岩石对前排孔的岩石产生碰撞而进一步破碎,同时又对飞石起阻碍作用。
2.2采用毫秒延时爆破。当一次起爆药量在振动安全许可的范围内,可尽量采用瞬发爆破或较小延时时间(如100ms以内)起爆。若实施延时时间过大时,有可能由于前排起爆而改变了后排最小抵抗线的大小。
2.3充分利用临空面。确定单孔药量应考虑临空面的多少和最小抵抗线的大小,只有这样才能避免由于个别炮孔药量过大而导致飞石的产生。临空面个数多取小值,反之取大值。
2.4避免最小抵抗线与炮孔方向一致。
在薄体爆破施工中,钻凿倾斜孔;在“大孔径”浅孔爆破施工中,多数情况最小抵抗线就是炮孔方向。但药量集中在炮孔底部,有利于确保安全堵塞长度,应适当缩小孔间距、排距。
2.5确保堵塞长度。对于浅孔爆破堵塞长度通常为炮孔深度的1/3,而对于夹制较大或最小抵抗线较大时适当增加堵塞长度,可起到控制飞石和冲炮的目的。对于“大孔径”浅孔爆破施工中,药量集中在炮孔底部,有利于确保安全堵塞长度,堵塞长度大多小于20倍孔径,堵塞时必须选用合理的堵塞材料,必要时用炮棍捣实。
2.6合理分配炮孔底部装药量。
在“大孔径”浅孔爆破施工中,药量集中在炮孔底部,比浅孔爆破产生的残留根底要少得多,最好使用散装炸药,使药量集中在炮孔底部。
2.7采用防护措施:
根据环境情况,必要时采用防护措施。防护材料一般选用废旧运输带、金属网、钢板等,主要是控制飞石。
大孔径浅孔爆破的设计相对比较复杂,具体施工应该根据工程级别和具体岩石结构情况在专业设计的基础上进行。