摘 要:根據(jù)大量爆破實(shí)踐工程表明,爆破效果差且鉆爆成本高的一大重要原因就是粗糙的鉆爆工作。要想提高爆破效果并降低爆破成本可以通過(guò)加強(qiáng)鉆爆施工的精確測(cè)量管理實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:鉆爆測(cè)量;爆破效果;鉆爆成本;測(cè)量管理
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.078
1 工程概況
以某礦山建設(shè)工程為研究對(duì)象,項(xiàng)目采區(qū)臺(tái)階高為12米、孔深13米、直徑140毫米的孔、超深1米、孔網(wǎng)參數(shù)為7*4米、鉆孔傾角90°,選擇2號(hào)巖石膨化炸藥,導(dǎo)爆管雷管起爆網(wǎng)路。礦山主要采用公路運(yùn)輸開(kāi)拓系統(tǒng),首先由汽車(chē)把礦石運(yùn)到破碎站進(jìn)行破碎,且礦石塊度必須小于1.0米,然后由皮帶系統(tǒng)運(yùn)到煉油車(chē)間,因此,中小型自卸汽車(chē)、潛孔鉆機(jī)和反鏟挖機(jī)是礦山所配備的設(shè)備。此礦山建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)地節(jié)理裂隙現(xiàn)象非常密集,并有許多小的溶洞,且溶洞內(nèi)及夾層土質(zhì)都是粘性土。爆破后,大量的土和石頭混雜在一起,使用機(jī)械來(lái)分離的話,礦石里會(huì)有粘土摻雜在內(nèi),當(dāng)其中的大塊礦石在儲(chǔ)礦場(chǎng)被破碎機(jī)破碎時(shí),容易造成機(jī)器出現(xiàn)狀況,很容易被卡死。平臺(tái)的平整度也會(huì)因爆破產(chǎn)生根底而受到影響,增強(qiáng)了挖運(yùn)工作的難度。
2 鉆爆法工藝的原理
由于黃色炸藥的發(fā)明,以及第一臺(tái)風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)的出現(xiàn),在1960年在礦山施工方法研究出了鉆爆法,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展,在步入20世紀(jì)科技時(shí)代后,由于全液壓鑿巖臺(tái)車(chē)、門(mén)架臺(tái)車(chē)等機(jī)械設(shè)備,以及噴錨支護(hù)、控制爆破等技術(shù)的進(jìn)步,鉆爆法發(fā)展方向趨于機(jī)械化、高效快速、以及全斷面、大斷面。
以下是礦山鉆開(kāi)挖循環(huán)的爆法程序:安裝錨桿、噴硅、安裝鋼肋、掛網(wǎng)、出碴、松動(dòng)圍巖或掉塊處理、通風(fēng)排煙、起爆、孔網(wǎng)檢查合格、聯(lián)網(wǎng)、裝藥、合格檢查、鉆孔、布孔、測(cè)量放線,這樣來(lái)回往返掘進(jìn),其中根據(jù)實(shí)際情況決定錨桿、掛網(wǎng)、和安裝鋼肋。鉆孔深度決定著每個(gè)循環(huán)的開(kāi)挖進(jìn)尺,如果孔深是3.5米,可進(jìn)尺到3.3米深。
以下是施工過(guò)程中的幾個(gè)重要事項(xiàng):第一,長(zhǎng)大隧道要開(kāi)挖輔助坑道,增加工作面,長(zhǎng)洞短打,以滿足工期要求;第二,輔助坑道的設(shè)置技術(shù)非常重要;第三,為降低影響到工序,決定裝碴、出碴運(yùn)輸方式;第四,在選擇全斷面開(kāi)挖或大斷面開(kāi)挖時(shí),應(yīng)綜合考慮圍巖條件等因素;第五,隧道掘進(jìn)速度主要取決于通風(fēng)排煙的效果,尤其是大于lkm的隧道;第六,注重各個(gè)工序間的協(xié)調(diào)配合。
3 礦建工程的現(xiàn)狀
此礦山建設(shè)項(xiàng)目盡管在爆破設(shè)計(jì)上很多工作,但開(kāi)始時(shí)期沒(méi)有做好鉆爆施工測(cè)量工作,因此其爆破達(dá)不到預(yù)期的效果,造成平臺(tái)不平、根底多、且有許多大塊,這與礦山驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(±0.5米),高達(dá)±1.5米,相差很多。而且加大了汽車(chē)運(yùn)輸?shù)碾y度,對(duì)汽車(chē)輪胎的磨損特別嚴(yán)重,此外,在爆破過(guò)程中,由于爆后氣體順著裂縫、溶洞排出,不僅達(dá)不到破巖效果,而且消耗炸藥量很多。根據(jù)具體實(shí)踐,作者慢慢發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題,并認(rèn)真分析了以上情況,對(duì)其造成的原因進(jìn)行了總結(jié),在經(jīng)過(guò)加強(qiáng)管理措施,以及爆施工測(cè)量工作后,爆破效果明顯增強(qiáng)。
(1)現(xiàn)狀一:由于平臺(tái)嚴(yán)重高低不平,造成汽車(chē)輪胎嚴(yán)重磨損,影響到車(chē)廂減震鋼板的效用;由于不重視炮孔孔口高程測(cè)量,造成炮孔和孔底不在一個(gè)水平位置。
(2)現(xiàn)狀二:由于抵抗線偏小,造成飛石過(guò)遠(yuǎn);這主要是沒(méi)有測(cè)量好布孔抵抗線或堵塞,因此,需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì),采用測(cè)量?jī)x器測(cè)量抵抗線,確保布孔精準(zhǔn),同時(shí)把握好藥量,裝藥時(shí)必須用皮尺測(cè)量。
(3)現(xiàn)狀三:由于炸藥分布不均,造成爆破后根底多、大塊多,因此,應(yīng)采用GPS測(cè)量?jī)x精確布孔,以保證布孔的準(zhǔn)確性,以及炸藥分布均勻,確保布孔或鉆孔滿足施工的設(shè)計(jì)要求。
(4)現(xiàn)狀四:由于炸藥量太多,很容易造成沖孔,這主要是在遇到溶洞時(shí)經(jīng)常發(fā)生,因此,需記錄溶洞位置及大小,裝藥時(shí)加強(qiáng)溶洞測(cè)量標(biāo)記。
4 精確測(cè)量管理提高的措施
4.1 采用GPS布孔,使布孔精度提高
對(duì)于布孔方法,應(yīng)淘汰以前老式的拉皮尺式的測(cè)量方法,因?yàn)槔咦硬伎追椒ㄊ苋藶橐蛩氐挠绊戄^大,很容易造成拉尺子偏位,或受風(fēng)的影響,造成布孔出現(xiàn)偏差,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)40厘米的誤差。因此,應(yīng)采用先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行編程布孔,利用計(jì)算機(jī)爆破設(shè)計(jì)軟件,將運(yùn)用GPS-RTK測(cè)量?jī)x采集炮區(qū)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)爆破程序,確定炮孔位置,最后在炮區(qū)放好炮孔坐標(biāo)放樣,從而提高了布孔的準(zhǔn)確性。
4.2 測(cè)量工作要加強(qiáng),使炮孔孔底位于同一個(gè)標(biāo)高上
之前的鉆孔作業(yè),僅確定鉆孔位置,然后都打13米深,往往忽視了孔口高度的測(cè)量。在爆破之后,會(huì)造成平臺(tái)嚴(yán)重高低不平的現(xiàn)象,這一主要原因即是待爆平臺(tái)不平整。因此,為了減少下一臺(tái)階爆破出現(xiàn)根底或深坑現(xiàn)象,必須在確定炮孔位置后,對(duì)孔口標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量,鉆孔深度則根據(jù)孔口的標(biāo)高而決定,不同標(biāo)高的孔口,打孔的深度就不同,但每個(gè)孔洞的底板標(biāo)高是一致,從而提高下一臺(tái)階的平整性,同時(shí),也降低了鉆爆成本。
4.3 鉆孔傾角的測(cè)量要加強(qiáng),將誤差控制在允許范圍內(nèi)
因?yàn)槠脚_(tái)非常粗糙,而且鉆孔前期階段,設(shè)備達(dá)不到最好鉆孔狀態(tài),鉆孔傾角不能控制在90°±1°之內(nèi),造成各孔的底盤(pán)抵抗線誤差范圍不能控制在0.2米之內(nèi),存在較大的差距,因此,在爆破后,很容易出現(xiàn)飛石或根底現(xiàn)象。如果1號(hào)孔鉆孔傾角是95°,2號(hào)85°,通過(guò)測(cè)量,1號(hào)孔和2號(hào)孔底部距離相差4.7米,3號(hào)孔和4號(hào)孔底部距離相差9.3米,相比于正???,兩孔深度差距很大。由于是根據(jù)底盤(pán)抵抗線,確定的各孔炸藥量,所以,在炸藥量相同的情況下,1號(hào)和2號(hào)孔如果是前排孔,許多飛石會(huì)躍出警戒區(qū),另外3號(hào)和4號(hào)孔之間也會(huì)造成很大的根底,這都不利于挖運(yùn)作業(yè)的進(jìn)行。足以證明,在具體的鉆爆測(cè)量過(guò)程中,鉆孔傾角的控制至關(guān)重要。
4.4 加強(qiáng)測(cè)量并使得鉆孔傾向趨向一致
雖說(shuō)控制了傾角,但是若傾向趨勢(shì)不一致,底盤(pán)抵抗線往往出入很大,底盤(pán)抵抗線將產(chǎn)生一定的誤差,并進(jìn)一步影響孔距、排距、裝藥量以及超深等計(jì)算值的準(zhǔn)確性。過(guò)去,鉆工穿孔時(shí),為了使鉆機(jī)在較平整的位置鑿孔,隨意性很強(qiáng),不能保證各個(gè)鉆孔傾向一致。孔口雖說(shuō)很規(guī)整,但是到了孔底,可能就是雜亂無(wú)章的了。同樣的道理,有些炸藥量過(guò)大,而有些孔炸藥量不足,那些孔也會(huì)產(chǎn)生飛石和根底現(xiàn)象??梢?jiàn)在本質(zhì)上鉆孔的傾向控制與傾角控制是一樣的。對(duì)此,在穿爆工作中必須加以重視并加強(qiáng)測(cè)量工作,爆破效果方能良好。
4.5 加強(qiáng)對(duì)裂隙和溶洞等位置的測(cè)量
由于礦山理裂隙現(xiàn)象非常密集,且?jiàn)A層土粘土較多,所以,如果不重視他的位置的測(cè)量工作,將會(huì)消耗很多的炸藥。并且在爆破裂隙位置,尤其是夾層土?xí)r,由于氣體會(huì)順裂隙排出,這在很大程度上減小了炸藥威力,因此達(dá)不到預(yù)期的爆破效果,而且還會(huì)產(chǎn)生許多大的石塊。再加上礦山有許多溶洞,鉆工沒(méi)有對(duì)溶洞的具體位置進(jìn)行記錄,這樣在裝炸藥時(shí),容易出現(xiàn)藥量過(guò)大的現(xiàn)象,不僅是一種費(fèi)炸,而且還加大了安全隱患。因此,為了提高爆破效果,便于挖運(yùn)施工,必須做好裂隙、溶洞等位置的測(cè)量工作,對(duì)溶洞、裂隙、和夾層土的位置進(jìn)行記錄,并根據(jù)鉆孔排渣情況確定穿孔深度,另外,為降低炸藥消耗,應(yīng)采取吊裝藥包、或間隔裝藥、或巖渣的方式,爆破溶洞、裂隙、和夾層土,以提高作業(yè)的安全性。
5 結(jié)論
根據(jù)實(shí)踐證明,在礦建工程鉆爆施工過(guò)程中,要想取得顯著的爆破效果,減少炸藥消耗以及便于挖運(yùn)工作的進(jìn)行,必須加強(qiáng)測(cè)量工作。本文要強(qiáng)調(diào)的是,礦山企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦山測(cè)量工作重要性的,以及相關(guān)技術(shù)人員的重視,正確認(rèn)識(shí)測(cè)量技術(shù)與生產(chǎn)的關(guān)系,只有提高了爆破技術(shù),才能提高了生產(chǎn)效率。這就需要礦建施工單位加強(qiáng)測(cè)量技術(shù)人員專業(yè)知識(shí),以及有關(guān)采礦方面的其它專業(yè)知識(shí),全面提高整體水平,確??茖W(xué)的、合理的設(shè)計(jì)爆破程序,同時(shí),提高測(cè)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以保證建工程爆破測(cè)量工作的準(zhǔn)確性,最終使爆破達(dá)到預(yù)期的效果。
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