1、复杂环境下危岩的爆破治理32 煤矿爆破 2009 年第 1 期总第 84 期复杂环境下危岩的爆破治理李丕和廖伟广西金建华民用爆破器材有限公司,广西百色,533000摘要通过工程地质及环境条件分析,采用垂直分层分段起爆等控制爆破技术以减少爆破危害;并计算分析飞石,震动,气浪等主要危害效应,采取相应的安全防护措施,使危岩治理达到预期效果.关键词危岩控制爆破爆破危害安全防护措施中图分类号 TU746.5 文献标识码 B1 引言危岩位于厂西扶绥县岜盆乡岜伦新村,属峰林谷地地貌,亚热带季风气候区,雨量充沛,年均降雨量 1200mm,降雨一般集中在 69 月,占全年总降雨量的 70%以上,雨季期间极易形成
2、崩塌,滑坡等地质灾害.岜伦新村 26 户村民集中居住区距山脚 20m 外,另有一县级公路贯穿村庄.危岩总方量 4800m,处山体中上部,相对高差 130m,山体中上部坡度陡直 ,坡角 80.90.,危岩处已形成底部悬空“凸型坡 “.基岩为石炭系中至上统都安组(C12d)灰,灰浅色厚层块状灰岩夹白云质灰岩,白云岩,岩层产状189Z8.节理,构造裂隙,层间裂隙发育,危岩体上分布的裂隙宽约 1530cm,局部宽40cm,走向以 123.,55.为主.因危岩节理裂隙发育,雨水及地表水沿裂隙渗入,加剧了岩体的风化,住重力作用下,形成不稳定块体.随着岩体内部结构面进一步贯通,结构面抗剪力减弱,岩体逐步脱离
3、母体进入临界稳定状态,在重力或震动作用下失稳下落,也可因大量雨水渗入改变结构面动,静水压,从而破坏岩体结构面的稳定状态,形成崩.由于危岩体积大,所处山体陡而高,一旦大面积崩塌,所形成的滚石,飞石,震动,气浪等有害因素必将给村民及公路过往人群的生命财产造成重大损失.2 爆破治理方案设计2.1 爆破治理的特点和难点根据估算,本次爆破消除的楔形体危岩均宽 20m,均厚 6m,平均高着 40m,总方量4800m3.1)危岩体积大,高程高且陡,必须严格控制滚石,飞石,震动等有害因素,并充分考虑石方坍塌形式与气浪的关系;2)危岩底部悬空,随时可能塌落,危险性很大,在施 T 过程中要时刻检测岩体变化,尽量减
4、少施鼢他幻.毫鼢强鼢鼢幻随鼢随鼢随鼢 G 毫鼢鼢 t,rt 幻随鼢随鼢心幻谴幻堪幻髓鼢髓幻 m 鼢强鼢髓幻髓BlastingforLevelingaGroundunderComplicatedEnvironmentXiaoLiqunShenzhenAntuoshanInvestmentDevelopmentCo.LTD.,ShenzhenGuangdong,518040AbstractAccordingtothecomplicatedenvironmentofthelandforbuildingeconomicalhousingofShenyunvillageinShenzhencity,th
5、eblastingprojectforlevelingthegroundbyusingde 印一holebenchcontrolledblastingandlowholecontrolledblastingisdesigned,andthecompositeinitiatingnetworkisalsoadopted.Moreover,protectionagainsttheblastingflyrockiswelltaken.Theresultsshowthattheblastingeffectissatisfactory.Keywordssiteformationworks;blastin
6、g;safetyprotection经验介绍复杂环境下危岩的爆破治理 33工影响,确保施 I:过程中危岩不会白行坍塌;3)处理好爆后边坡,避免爆后产生新的危岩或其它安全隐患;4)危岩垂直塌落处距离受保护民房最近处只有 20m,排险爆破环境很复杂.2.2 爆破治理方案选择方案一:一次爆破整体塌落方案.施 1:简单,施-成本较低,但冈危石体积巨大,高程较高,整体塌落形成的滚,震动,气浪等危害难以控制,危险性大.方案二:多次爆破分层剥落方案.施】较复杂,施工成本高 ,但在控制好岩石坍塌形式,确保施工人员安全的情况下,该方案爆破形成的危害小,安全系数大.综合考虑,选择方案施工.同时,充分考虑爆破 T
7、艺,排险过程 ,塌落形式,气浪控制,对象防护等多项冈素,提出以下设计要求:1)严格控制最人单响约量,限制爆破震动波的负面影响;2)选择合适的抵抗线和必要的延时网络,避免塌落震动及高压气浪的有害影响;3)充分考虑不利条件 F 的安全防护措施.2-3 爆破参数选择2.3.1 钻孔参数垂直扇型布孔,孔径:40mm;孔距:始端 300mm,末端 1.52m:孔深:1928m; 倾角:.75.+75.; 最小抵抗线 :1.0m.2.3.2 孔间时间差与起爆网络为避免每层岩石同时塌落,每排扇型孔按从下往上的顺序起爆,相邻炮孔间起爆时间差取 lOOms.采用孔内外非电毫秒复式起爆网络,用瞬发电雷管引爆.2.
8、3.3 装药和堵塞孔底端一连续装药,孔口端一半分两层装药.炸药采用 32mm 乳化炸药,炸药单耗取 0.300.35kg?rn-(由爆破试验确定),最大单响药量 18kg,堵塞段长度 1.2m.2.4 施工方法考虑到危岩的不稳定性,不宜在顶部进行钻孔施 f,设计在危岩左侧面白上往下113 处开凿通道和钻孔平台,j 电钻从左侧面钻凿扇形孔进行分层分段爆破剥离,直至整个危岩体全部排除为.1 卜.3 爆破安全设计3.1 爆破震动及监测最近的保护设施为距离爆破点 120m 外的砖瓦结构居民房 ,计算允许最大单响药餐2】 :Q=(V/K).式中:为与爆破场地有关系数;为与地质条件有关系数 ;Q 为最大起
9、爆药量;为允许的安全震动速度.根据实际条件和爆破安全规程中有关规定,取:=180,=1.6,V=2.5cm.S,R=120m.计算得 Q=568.9Kg,远人于实际最大单响药量.因此,本次爆破震动危害较低.但考虑到爆破震动和施上可能引起危岩的位移,为安全施,在山顶危岩裂缝区的两侧设置桩点,每对桩点上设置标尺,由专人负责观察监测裂缝的变化情况.3.2 爆破飞石分析飞石安全距离按 R,=20nW 计算,个别 E 最远距离计算取 n=0.75,W=I.0m,计算得研=11.25m.考虑灰岩地区,溶岩裂隙影响,特别是最小抵抗线变化时,不能调整孔深和装约的情况,设计取飞石安全距离为:R,=200m.根据
10、不能采用爆区防护 I 隔离防护的实际情况,飞的防护土要考虑对保护对象(如门,窗,瓦,墒等) 进行防护.煤矿爆破 2009 年第 1 期总第 84 期3.3 岩石塌落与气浪的关系分析河南科技人学科研基金资助项目一 l40m 高程矿顶塌落的模型试验结果表明,矿顶冒落在底部形成的压缩波为高压气浪,底部高压气浪最火风速(Vm)可以近似按自由落体规律计算,底部高压气浪最大压力(P 卅)随底部空隙率()的增人按次抛物线规律减小 (如图 1 所示).由此可估算本次排险爆破塌落岩石所形成气浪的最大风速和压力:Vm50.99(m?S.),接近 l6 级超强台风的风速 (51m.S.).Pm 术 1.6010KP
11、a.气浪的破坏力是风速,风压,风量三种冈素的综合反映.由此可见,如果危岩一次大量塌落,所产生的破坏力是巨大的.冈此,本次爆破设计采用分层分段延时起爆的爆破方法,充分考虑了一次岩石塌落量与其危害效应的关系,同时也考虑到危岩整体坍塌的不利条件下对塌落震动及高压气浪的防护措施,具体措施如卜:爆破施 l1 前,在房与爆破山体之问开挖一减震防护沟,沟深 46m,宽 78m,长.90m,利川开挖土方在靠近民房一侧砌一堵 5m 高(高山砖瓦房的屋檐)的十堤作为防护屏障,使防护沟底至土堤顼部的高差达到 10m,以减弱冈岩石塌落产生的气浪利地震等危害.0.400.45图 1emK 变化曲线K4 工程总结本次爆破
12、治理 T 程认真设计,严格施,取得良女效果 :岩按设计分层分段塌落,未出现整体塌落现象,岩石块度较均匀,最大一块岩石体积约 4m3;岩石绝人部分落入防护沟及防护_十堤以内,未造成震动和气浪的危害;受裂隙影响,有个别飞击穿瓦房 ,属_丁估计范围,瓦房经修复无碍.这次危石的有效爆破治理,消除了巨大的安全隐患和村民多年的心病,避免了冈危岩威胁而搬迁的巨大费用投入.爆破治理是一种根治措施,虽风险较大,但只要技术处理适当,安全措施落实剑位,爆破治理的风险和危害是可以避免的:首先,爆破上程地质条件勘测 ,爆区环境调查,爆破试验和爆破经验同等重要,它们是设计的主要依据;其次,爆破施 1_过程对危岩的监测很重
13、要 ,并需要做好充分的风险估计,保障安全生产.参考文献1 施富强.复杂地质条件下危石的爆破排险【J1.工程爆破 ,2006,12(1)2 中华人民共和国国家标准.爆破安伞规程(G116722-2003).20043 郑志辉,查支祥.地下空间顶部塌落产生高压气浪的理论分析 IJ】.隧道建设,2004,24(1)BlastingObviatingofDangerousCliffunderComplicatedGeologicalConditionLiPiheLiaoWeiGuanxiJiniianminIndustrialExplosiveMaterialCo.Ltd.,BaiseGuangxi,
14、533000AbstractByanalyzingtheengineeringgeologyandenvironmentconditions,thecontrolledblastingtechnologyusingverticallayer-divisiondetonatingisadoptedtoreducetheblastinghazard.Inaddition,theeffectsofmainhazard,suchasflyrock,vibration,blastetc.,areanalyzedancalculated.Andthecorrespondingsafetymeasuresarealsotaken.Theresultofdangerousclifftreatmentachievesexpectedeffect.Keywordsdangerouscliff;controlledblasting;bittinghazard;safetymeasures0505O5554431111ll
