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文檔簡介

申請高級作業級別的試題

1.巖石受到沖擊荷載作用時,應變率如何表達?

答:應變率是巖石受載后單位時間內的應變量,數學表達式為:

式中——應變量;——單位時間,s。——應變率,s-1

巖石在承受諸如鑿巖、爆破、振動和碎礦這樣沖擊荷載作用時,從承受荷載開始到破壞的荷載周期僅有10-4~10-2s,即使在這樣短暫的時間內,載荷仍然隨時間而變化。因此,巖石單元體事實上是處在隨時間而變化的動態變化過程中。

2.巖石受沖擊動荷載作用與靜載作用相比,有何特點?

答:(1)沖擊動荷載作用下形成的應力場(應力分布及大小)與巖石性質有關;靜載作用則與巖性無關。

(2)沖擊動荷載是瞬時性的,一般為毫秒級,而靜載則通常超過10s。與前者相比,后者的變形和裂紋發展比較充足。

(3)爆炸荷載在傳播過程中,具有明顯的波動特性,其質點除失去本來的平衡位置而發生變形和位移外,尚在原位不斷波動。因此,巖石在動載作用下,其變形特性同靜載變形有本質區別。

(4)通常,巖石的沖擊動載強度比靜載強度高,高出的比例依巖石性質和應變率不同而異。

3.巖石按其成因,分為巖漿巖、沉積巖和變質巖三大類,試簡述這三類巖石的成因和特性。每一類巖石各舉1~2例。

答:(1)巖漿巖。巖漿巖是由埋藏在地殼深處的巖漿(重要成分為硅酸鹽)上升冷凝或噴出地表形成的。直接在地下凝結形成的稱為侵入巖;噴出地表形成的叫做火山巖(噴出巖)。侵入巖的產狀多為整體塊狀,火山巖的整體性較差,常伴有氣孔和碎屑。常見的巖漿巖有花崗巖、閃長巖等。

(2)沉積巖。沉積巖是地表母巖經風化剝離或溶解后,再通過搬運和沉積,在常溫常壓下固結形成的巖石。沉積巖的特點是,其堅固性除與礦物顆粒成分、粒度和形狀有關外,還與膠結成分和顆粒間膠結的強弱有關。從膠結成分看,以硅質成分最為堅固,鐵質成分次之,鈣質成分和泥質成分最差。常見的沉積巖有石灰巖、砂巖、頁巖、礫巖等。

(3)變質巖。變質巖是由已形成的巖漿巖、沉積巖在高溫、高壓或其他因素作用下,其礦物質成分和排列經某種變質作用而形成的巖石。一般來說,它的變質限度越高,礦物重新結晶越好、結構越緊密、堅固性越好。常見的變質巖有大理巖、石英巖等。

對三種不同成因的巖石而言,一般來說巖漿巖可爆性較差(對爆破作用的抵抗能力最強),沉積巖和變質巖的可爆性較好。

4.何謂巖體結構面?巖體結構面對爆破效果的影響是什么?

答:一個天然巖體,從宏觀上來說,它是由節理或裂隙切割成一塊一塊的、互相排列與咬合著得巖塊所組成。由于節理或裂隙的存在,導致了介質的不連續,因此,巖體內存在的各種各樣的節理裂隙稱之為結構面。

結構面對爆破的影響可歸納為六種作用:

(1)應力集中作用;(2)應力波的反射增強作用;(3)能量吸取作用;(4)泄能作用;(5)楔入作用;(6)改變破裂線作用。

五:影響爆破效果的三要素是什么?為什么說這三要素中巖體性質,特別是巖體結構面的影響最大?

答:影響爆破效果的三要素是炸藥性能、巖體性質和爆破工藝。

炸藥爆炸時對巖石的破壞能量重要是爆炸沖擊波和爆炸氣體。由于巖體中存在大量斷層、節理、裂隙、孔隙等結構弱面,使得爆炸沖擊波在傳播過程中急劇衰減,爆氣憤體大量外泄,導致能量損失和分布不均勻。裂隙巖體的室內實驗和爆破漏斗實驗均證明這一點。而炸藥性能的優良固然可以產生更多的破碎能量,若損失的能量太多,有效能量則大量減少。至于爆破工藝的改善也只是在一定能量的前提下進行的。

六:何謂炸藥爆速?試分析影響爆速的因素有哪些?

答:爆轟波在炸藥藥柱中的傳播速度稱為爆轟速度,簡稱為爆速,通常以m/s或km/s表達。必須指出,炸藥的爆速與炸藥的爆炸化學反映速度是本質不同的兩個概念,即爆速是轟波陣面一層一層地沿炸藥柱傳播的速度,而爆炸化學反映速度是指單位時間內反映完畢的物質的質量、其度量單位是g/s。

影響爆速的因素如下:

(1)藥柱直徑,隨著藥柱直徑的增大,爆速也增大;

(2)約束條件,實踐表白,在藥柱直徑較小的情況下,增強藥柱的約束條件可以顯著提高炸藥的爆速,減少其臨界直徑值;

(3)炸藥密度,概括地說,當炸藥組分派比和工藝條件控制一定期,炸藥的爆速隨著密度的增長而增大;就工業炸藥而言,當藥柱直徑一定期,存在有使爆速達最大值的密度值,即最佳密度,再繼續增大密度,就會導致爆速下降,爆轟波就不再可以穩定傳播,最終導致熄爆;

(4)炸藥粒度,一般來說,減小炸藥粒度可以提高炸藥的反映速度,減小反映時間和反映區厚度,從而減小臨界直徑提高爆速。

七:何謂溝槽效應?試說明減少或消除溝槽效應的措施有哪些?

答:溝槽效應也稱管道效應、間隙效應,即當藥卷與炮孔壁間存在有月牙形空間時,爆炸產物壓縮藥卷與孔壁之間的空氣會產生沖擊波,它超前于爆轟波并壓縮藥卷,使其密度增長而克制爆轟。另一種觀點認為爆轟波波陣面前方有一個等離子層,對未反映的藥卷表層產生壓縮作用,妨礙該層炸藥的完全反映,等離子波越強烈,這個表層穿透得就越深,能量衰減得就越大,導致藥包爆轟熄滅。實踐表白,在小直徑炮孔爆破作業中這種效應相稱普遍地存在著,是影響爆破質量的重要因素之一。

減少或消除溝槽效應的措施如下:

(1)加強外包裝強度,選用不同的包裝涂覆物,如柏油瀝青、石蠟、蜂蠟等;

(2)調整炸藥配方和加工工藝,以縮小炸藥爆速與等離子體速度間的差值;

(3)堵塞等離子體的傳播:

1)在炮孔中的每個藥卷間插上一層塑料薄板或填上炮泥;2)用水或有機泡沫充填炮孔與藥卷之間的月牙形間隙;3)增大藥卷直徑;4)沿藥包全長放置導爆索起爆;5)采用散裝技術,使炸藥所有充填炮孔不留間隙,當然就沒有超前的等離子層存在。

八:什么是爆轟壓力?什么是爆炸壓力?其作用是什么?

答:爆轟壓力是指炸藥爆轟時爆轟波波陣面中的C—J面所測得的壓力,當爆轟波傳到炮孔孔壁上時,在孔壁的巖石中會激發成強烈的沖擊波和應力波。這種沖擊波在巖石中,特別是在硬巖中會引起炮孔周邊巖石出現粉碎和破裂,它為整個巖石破裂發明了先決條件。

爆轟壓力與炸藥的密度的一次方和爆速平方的乘積成正比關系。所以在爆破堅硬致密的巖石時,以選用密度大和爆速較高的炸藥為宜。

爆炸壓力又稱炮孔壓力,它是爆轟氣體產物膨脹作用在孔壁上的壓力。在爆破破碎過程中爆炸壓力對巖石起脹裂、推移和拋擲作用。一般來說,爆炸壓力越高,說明爆轟產物中具有的能量越大,對巖石的脹裂、推移和拋擲的作用越強烈。

九:試分析露天深孔臺階臺階爆破不合格大塊產生的部位和因素。

答:大量的記錄資料表白,不合格大塊重要產自臺階上部和臺階的坡面、同一爆區軟、硬巖的分界處、爆區的后部。其因素是:

(1)為了克服底盤抵抗線的阻力,炸藥重要置于炮孔的中、底部、使其沿炮孔軸線方向的炸藥能量分布不均,孔口部分能量局限性,巖石破碎不均勻;

(2)臺階前部,即鄰近臺階坡面的一定范圍內,巖石受前次爆破的破壞,原生弱面張裂,甚至被切割成“塊體”,爆破時這部分“塊體”易整體振落,形成大塊多;

(3)同一爆區硬巖和軟巖分界部分,有時從爆區表面就可看到大塊條帶,易于跨落;

(4)爆區的后部與未爆巖石相交處(沿爆破塌落線)也會產生一些因爆破而振落的大塊。

所謂根底就是爆破后電鏟難以挖掘的凸出采掘工作面一定高度的硬坎、巖埂。對于臺階高度12m的礦山,凸出采掘工作面標高1.5m以上的硬坎、巖埂稱為根底。

10:計算裝藥量的體積公式如何表達?試分析其合用條件。

答:單個藥包在自由面附近爆炸時形成爆破漏斗,在這種情況下,可用體積公式計算單個藥包裝藥量。體積公式的實質是反映裝藥量的大小與巖石破壞范圍的互相關系。即裝藥量的大小應與被爆破的巖石體積成正比,故體積公式的形式為:

Q=q·V

式中Q——裝藥量,kg;

q——爆破單位體積巖石的炸藥消耗量,kg/m3;

V——被爆破的巖石體積,m3。

由上式看出:(1)裝藥量Q與巖石體積V成正比;(2)爆破單位體積巖石的炸藥消耗量q不隨巖石體積V的變化而變化。應當指出,體積公式只有當介質是松散的或者黏結很差的情況下,以及最小抵抗線w變化不大時才是對的的。事實上,在很多情況下,藥包爆炸時產生的能量,不僅要克服巖石的重力,也要克服巖石的抗剪力、慣性力等。因此,裝藥量與被爆破巖石體積的關系還應根據現場實驗和工程類比來擬定。

十一:什么是炸藥起爆的灼熱核理論?

答:灼熱核理論認為,當炸藥受到撞擊、摩擦等機械能的作用時,并非受作用的各個部分都被加熱到相同的溫度,而只是其中的某一部分或幾個極小的部分,例如個別晶體的棱角處或微小氣泡處,一方面被加熱到炸藥的爆發溫度,促使局部炸藥一方面起爆,然后迅速傳播至所有。這種溫度很高的微社區域,通常被稱為灼熱核。研究表白,灼熱核的形狀一般近似于球體,其直徑比分子直徑大得多。即每一個灼熱核起爆事實上是為數眾多的炸藥分子同時起爆。這種局部炸藥起爆后,又會在其附近形成眾多新的灼熱核,呈連鎖反映,迅速傳播開來,在極短暫的時間完畢整個爆炸過程。

十二:闡述炸藥在巖石中爆炸時巖石破壞過程。

答:多數人認為巖石爆破破壞過程分為以下三個階段。

第一階段為炸藥爆炸后沖擊波徑向壓縮階段。炸藥起爆后,產生的高壓粉碎了炮孔周邊的巖石,沖擊波以3000~5000m/s的速度在巖石中引起切向拉應力,由此產生的徑向裂隙向自由面方向發展,沖擊波由炮孔向外擴展到徑向裂隙的出現需1~2ms。此時產生的與壓縮應力波作用方向相反的向心拉伸應力,巖石質點產生反向的徑向運動,形成環狀裂隙。

第二階段為沖擊波反射引起自由面處的巖石片落。第一階段沖擊波壓力為正值,當沖擊波到達自由面后發生反射時,波的壓力變為負值,即由壓縮應力波變為拉伸應力波。在反射拉伸應力的作用下,巖石被拉斷,發生“片落”。此階段發生在起爆后10~20ms。

第三階段為爆炸氣體的膨脹,巖石受爆炸氣體超高壓力的影響,在拉伸應力和氣楔的雙重作用下,徑向初始裂隙迅速擴大,破裂的巖塊被拋出。

應當指出的是,假如從能量觀點出發,第一、二階段均是由沖擊波的作用而產生的,而第三階段原生裂隙的擴大和碎石的拋出均是爆炸氣體作用的結果。

十三:炸藥在巖體中爆炸時其能量分派涉及哪些有效能和無益能消耗?如何提高炸藥爆炸有效能量的運用率?

答:有效能涉及:

(1)破壞巖體結構,克服巖體中的凝聚力,使巖體壓縮、粉碎和破裂;

(2)克服巖體中的凝聚力和摩擦阻力,使爆破區的巖石從母巖體中分離出來;

(3)對破碎后的巖塊產生推移和拋擲作用。

無益能涉及:形成爆破地震波、空氣沖擊波、噪聲、個別飛散物以及熱能損失。

提高炸藥有效能量運用率的途徑:充足運用臨空面布置藥包、選用與巖體波阻抗相匹配的炸藥品種、擬定合理爆破參數、選擇合理的裝藥結構和不耦合系數、對的安排起爆順序和延期時間以及保證填塞質量等。

十四:什么是數碼電子雷管?你認為數碼電子雷管的應用前景如何?

答:數碼電子雷管最核心的元件是微型電子定期器(集成電路塊),它取代了普通電雷管中的延期藥與電點火元件,不僅使延期精度有很大提高,并且控制了通往引火頭的電源,從而最大限度地減少了由引火頭能量需求而引起的誤差。每只雷管的延時可在0~100ms范圍內按毫秒量級編程設定,其延時精度可控制在0.2ms以內。

數碼電子雷管起爆網路的高精度、高可靠性,延期時間的靈活性,對射頻電、雜散電流的可控性,使之成為起爆器材領域中最引人注目的進展。

“數碼電子雷管的應用前景”可自由發揮。

十五:試述煤礦爆破危害與安全防護措施。

答:煤礦爆破容易形成爆破地震效應、空氣沖擊波、個別飛散物、爆破噪聲和爆破有害氣體等爆破危害,此外還容易崩倒支架,引起冒頂等次生災害。煤礦爆破危害重要從以下幾方面進行防護:

(1)控制一次爆破的最大用藥量。根據周邊被保護對象的規定計算出允許最大藥量,當設計藥量大于允許最大藥量時,就必須采用可靠的降振措施,或者采用分次爆破來控制一次爆破的最大用藥量。

(2)采用毫秒延期爆破,合理安排起爆順序。實踐證明,延期爆破比齊發爆破能明顯起到降振效果,但在井下有瓦斯與煤塵爆炸危險的工作面爆破時,從起爆到最后一段的延期時間不得超過130ms。

(3)采用預裂爆破。在主爆區邊界鉆鑿一定深度、間距和孔徑的單排或多排隔振孔,可以減少爆破振動對保護區巖體的破壞。

(4)根據需要采用空氣間隔裝藥結構或者使用做功能力低、爆速低的炸藥。

(5)從裝藥位置、起爆順序上將總裝藥量平均分派到各個爆破部位,以防產生強烈的振動和空氣沖擊波。

(6)采用薄膜水袋阻波墻可減弱空氣沖擊波,減少爆破粉塵,稀釋有毒氣體。

(7)空氣沖擊波、噪聲、有毒氣體和個別飛散物等更要加強相應防護。

十六:在導爆管起爆網路中,孔內、孔外雷管段位選擇的原則是什么?為什么?

答:在導爆管起爆網路中,一般孔內用段別高、延期時間長的導爆管雷管,孔外用段別低、延期時間短的導爆管雷管作接力管。由于孔內延期時間比孔外接力雷管的延期時間長許多,當前面炮孔內的炸藥爆炸后,起爆信號已傳人后面相稱距離外爆孔內的雷管,使其達成上述第二種狀態,這樣即使這些炮孔發生錯動,由于孔內雷管的延期體已被點燃,雷管仍能起爆并引爆炸藥。

在導爆管爆破網路被引爆后,網路內導爆管雷管存在著三種狀態:

(1)炮孔內雷管已爆炸并引爆炸藥產生爆轟;

(2)地表接力雷管已被引爆,爆孔內雷管已點燃但延期體仍在燃燒而未產生爆炸,爆孔內炸藥尚未產生爆轟;

(3)起爆信號尚未傳播到,接力雷管和網路中的導爆管雷管尚未被引爆。炮孔內外雷管段別選擇不妥,先爆孔引起的爆炸應力波就也許先于導爆管傳播到后面炮孔的位置,由于被爆介質的錯動而將網路切斷或拉斷,從而出現后面爆孔的拒爆現象。

十七:試分析預裂爆破與地質條件的關系。

答:一般而言,巖石愈完整均勻,愈有助于預裂爆破;非均質、破碎和多裂隙的巖層則不利于預裂爆破。對于破碎的巖石,預裂壁面的不平整度往往不由爆破參數決定,而由破碎面控制。甚至預裂面也沿裂隙面或破碎面形成。當裂隙率達成5%時,預裂爆破有時難以按設計成縫;當裂隙率為1.5%~5%時,采用小孔距預裂往往收到良好效果。

高傾角裂隙對預裂面不平整度的影響較之傾角為45°~60°時小得多。與預裂面大體平行,位于保存區而距設計預裂面不太遠的高傾角裂隙,爆破時該面與預裂面之間的巖石有時很難留住,由此導致超挖。但是,該裂隙面的面積假若很大,沿該面滑下形成的保存面,對邊坡穩定有時很有利。總之這種情況下,設計應根據高傾角的構造情況調整預裂縫的位置。

與預裂垂直的裂隙,往往使預裂縫不能連接起來,構成齒狀縫面,形成超欠挖;與預裂面斜交的裂縫,又易使裂縫偏離中心線,順裂隙延伸一段距離后與其他預裂孔連起來,形成更嚴重的超欠挖。

巖石的非均質性也影響裂縫的形成。某工程實驗證明,順巖層走向易成縫,而垂直巖層走向難成縫。單孔爆破實驗表白,順巖層走向裂縫長度是垂直巖層走向的2~3倍。

對于水平層狀巖石,層厚不大時,預裂爆破經常導致孔口抬動。可通過減少頂部裝藥量、減小孔距和減少填塞長度予以調整。

由上可知,必須在預裂爆破前及實行少數幾次爆破后,在弄清地質狀況的基礎上及時調整預裂爆破參數。不管地質狀況如何變化,減小孔距總可以獲得較好效果。

十八:深孔臺階爆破排間毫秒起爆的延期時間如何擬定?

答:擬定毫秒延期時間常見的方法有以下三種。

(1)以形成新自由面所需要的時間擬定毫秒延期時間。

根據大量記錄資料,從起爆到巖石被破壞和發生位移的時間,大約是應力波傳到自由面所需時間的5~10倍,即巖石的破壞和移動時間與最小抵抗線(或底盤抵抗線)成正比。

式中——毫秒延期間隔時間,ms;

K——與巖石性質,結構構造和爆破條件有關的系數,在露天臺階爆破條件下,K值為2—5;

W——最小抵抗線或底盤抵抗線,m。

(2)根據w/f的經驗公式

Δt=(20~40)w/f

式中:f——巖石堅固性系數;

W——底盤抵抗線,m。清渣爆破時,W取其實際抵抗線;壓渣爆破時,W取底盤抵抗線與壓渣折合抵抗線之和。

(3)根據經驗。露天深孔臺階爆破時,毫秒延期間隔時間為15~75ms,常用25ms~50ms,隨著排數的增長,排間毫秒延期間隔時間依次加長。

十九:試說明預裂(光面)爆破對炸藥性能的規定。

答:根據爆轟波理論,入射壓力與炸藥密度、炸藥爆速、不耦合系數有關。為了減小入射壓力對孔壁的破壞,應采用低密度、低爆速炸藥,采用適宜的不耦合系數。根據目前的技術水平,具體的規定是:

(1)低密度,密度可達成0.4~0.8kg/m3,低密度炸藥可減少藥卷單位長度的藥量,從而減少單位長度上的炸藥能量;在一定密度范圍內,炸藥的爆速與密度之間存在著良好的線性關系,爆速隨著密度的減小而減少,因此,減少炸藥的密度必然減小炸藥的爆速和威力;

(2)低爆速,爆速規定在1600~2500m/s范圍內,最佳控制在1800~2023m/s之間;

(3)低猛度,低猛度炸藥可減輕對圍巖的過度破壞,在光面爆破中可使光爆孔導致的裂縫控制在允許的范圍內;

(4)小的臨界直徑,臨界直徑小有助于增大不耦合系數,減少炸藥對圍巖的直接破壞。

二十:試述深孔爆破在改善爆破質量、減少爆破有害效應和提高爆破技術經濟指標等方面要達成什么規定?

答:(1)在改善爆破質量方面,應做到破碎質量好,破碎塊度符合工程規定大塊率低;無根坎;爆堆集中且具有一定松散度,能滿足鏟裝設備高效率的鏟裝規定。

(2)在減少爆破有害效應方面,應做到防止或減少爆破振動、沖擊波、個別飛散物和噪聲的危害;減少后沖、后裂、側裂和提高邊坡的穩定性。

(3)在提高爆破技術經濟指標方面,應做到提高鉆孔延米爆破方量,擬定合理的炸藥單耗,充足發揮機械效能,使工程的綜合成本最低。

二十一:預裂爆破作為一項控制爆破技術,其設計原則是什么?

答:設計原則概括起來如下:

(1)選用低密度、低爆速的炸藥品種;

(2)采用連續不耦合裝藥結構形式,在孔底段適當加強裝藥,近孔口段適當減少裝藥后加以填塞;

(3)通常預裂孔深度與主炮孔深度相同,但各部門在應用時尚有差異,水電工程有時規定預裂孔深度與主炮孔深度相同或略小于主炮孔深度;交通土建工程的預裂孔深則大于主炮孔爆破的破壞深度;

(4)直徑宜小不宜大,但要滿足藥包的不耦合系數大于2的規定;

(5)孔距視地質構造和節理裂隙條件而定,堅硬完整巖石,孔距可適當增大至1.0~1.5m,裂隙發育的巖體,一般不宜超過1.0m。

二十二:影響爆破開挖邊坡穩定性的因素是什么?減小爆破振動的重要措施是什么?

答:重要影響因素是:

(1)地形地質條件,山體高陡、地應力高時容易在開挖爆破時產生巖爆現象.巖層走向與邊坡平行,且傾向外側緩傾角巖層時,容易產生順層滑坡;卸荷裂隙發育的巖體爆后容易引起裂隙張開而產生坍塌現象;

(2)爆破施工條件,爆破臺階過高過陡,爆破參數、爆破分段和起爆順序不合理,爆破振動作用強烈等都容易引起邊坡失穩。

防止邊坡失穩的重要措施涉及:合理選擇邊坡爆破開挖設計參數;采用預裂爆破和光面爆破技術;采用毫秒延期起爆技術,減少一次起爆炸藥量;必要時采用邊挖邊錨和加強排水等加固解決措施。

為保障爆破安全,對爆破工程施工組織工作有什么規定?為什么說“精心設計、嚴格施工、精細化管理”是保障安全的、必不可少的三要素?

答:(1)A級、B級巖土爆破工程和A級拆除爆破工程,都應成立爆破指揮部,全面指揮和統籌安排爆破工程的各項工作。

指揮部的設立及職能為:

1)指揮部應設指揮長一人,副指揮長若干人;指揮長全面負責指揮部的工作并對副指揮長工作進行分工;

2)指揮部應設立設計施工組、起爆組、物資供應組、安全保衛與警戒組、安全監測組、后勤組等,各職能組的具體設立、人員配備及職責范圍由指揮長擬定;

3)指揮部和各職能組的每個成員,都應分工明確,職責清楚,各盡其責。

其他爆破應設指揮組或指揮人,指揮組應適應爆破類別、爆破工程等級、周邊環境的復雜限度和爆破作業程序的規定,并嚴格按爆破設計與施工組織計劃實行,保證工程安全。

(2)精心設計是安全的基礎,將安全隱患消除于萌芽中;嚴格施工是關鍵,是實現設計規定的保證;精細化管理是一種管理理念和管理方法,是通過管理的制度化、標準化和信息化等手段,使組織各單元的管理精確、高效、協同和連續運營,精細化管理強調的是執行力。故“精心設計、嚴格施工、精細化管理”是保障安全的,密不可分、缺一不可的三要素。

24.何謂硐室爆破技術?簡述硐室爆破技術設計的基本內容、方法和環節。

答:硐室爆破是將大量炸藥裝填于按設計開挖成的藥室中,達成一次起爆完畢大量土石方開挖、拋填任務的爆破技術。

硐室爆破技術設計的基本內容、方法和環節如下:

(1)藥包布置與設計。根據爆破方案規劃原則,將藥包布置在地形圖和剖面圖上的坐標位置,然后逐排逐個對藥包進行設計計算。按每個藥包的爆破漏斗參數,在地形圖上繪出各藥包爆后漏斗地形變化圖,為后一排藥包設計提供新的臨空面地形,作為后排藥包設計依據。

(2)爆破漏斗繪制。根據各排各個藥包的參數分別在地形圖上切取的最小抵抗線剖面上,進行爆破漏斗剖面設計。并繪出各爆破漏斗地形邊界范圍和總漏斗邊界圖。

(3)計算爆區爆破方量。對爆破漏斗總圖切取若干剖面,計算出爆破總方量。

(4)通過爆破拋擲率和拋擲堆積計算,擬定爆破方案的有效方量。

(5)對爆破設計方案進行安全校核分析計算,擬定其安全可靠性。安全校核項目涉及:爆破振動效應、個別飛石、空氣沖擊波、基巖破壞深度范圍和各藥包側向逸出影響等。

(6)進行爆破施工組織設計。涉及導硐藥室布置、起爆網路設計、裝藥填塞設計和施工總進度安排等。

(7)對爆破設計方案進行綜合經濟分析評價。

根據設計方案的優缺陷和存在問題,重新調整藥包布置和參數選取。反復上述各環節,設計出另一爆破方案進行比較。最后擬定正式爆破選用方案。

25.硐室爆破的藥包布置有何特點,需考慮哪些因素?

答:藥包布置是硐室爆破設計的核心工作,它具有整體性和靈活性,必須根據設計規定,并結合爆區地形、地質條件進行總體規劃,逐排逐層布置,是一個反復調整設計的過程。

藥包布置的整體性體現在多排多層藥包分段起爆的設計方案中,假如其中一個藥包布置不妥或發生差錯,對相鄰藥包和后排起爆藥包的邊界條件將產生改變,從而導致不良的爆破效果。藥包布置的靈活性體現在任一爆破工程的設計方案都可以根據爆破任務的基本規定、結合爆區的地形、地質條件和周邊工程設施和環境安全的限制條件,靈活選用不同藥包形式、參數大小和群藥包的組合形式、起爆順序以及爆破方向選取等進行多種方案的藥包布置。

藥包形式和組合布置方式的選擇都要視爆破地形起伏變化、山體高度和地表坡度等條件而定。集中藥包一般合用于地形凌亂和地質構造復雜、斷層交錯的爆區;反之,爆區地形比較平整、巖層單一、無斷層和裂隙破碎帶的爆區宜采用條形藥包;山高坡陡的地形宜采用多層藥室組合布置形式。

藥包參數和爆破規模,要充足考慮爆區周邊環境和已有建(構)筑物及重要保護目的的分布狀況,保證安全,同時要符合經濟合理性和技術先進性。

26.水對爆破工程有什么重要影響?

答:(1)爆破器材受潮浸水后可以產生拒爆、半爆或減少爆炸性能:

(2)電爆網路接頭、破皮處浸水,容易產生多點接地,引起嚴重的拒爆、半爆事故;

(3)爆破作業擾動地下水系統或破壞地表貯水、水利系統,也許引起劫難性事故;

(4)水下爆破作業可以引發水中沖擊波、動水壓力、涌浪,對人員、船舶、港口設施安全產生重大影響;

(5)爆區附近巖土含水量多,達成飽和狀態時,會加強爆破振動作用,并也許導致基礎液化;

(6)水可影響爆破施工工作,使爆破工藝復雜化,安全問題復雜化;

(7)由于水的存在,爆區表面形成冰封或凍土層,冰層和凍土層的爆破已形成專項的爆破技術;

(8)水可以降溫,是高溫爆破保證安全的重要手段:

(9)水能有效地、均勻地傳遞爆轟壓力,常用作水壓爆破、爆炸成型等作業的傳壓介質。

27.水下爆破時,水深對炸藥性能有何影響?

答:隨著水深的增長,水的壓力也增大。因此,在水下爆破,特別是深水中的爆破,水壓對爆破器材的影響必須引起足夠的重視。實驗表白:水壓對炸藥的爆速和猛度會產生明顯的影響,爆速和猛度隨著水壓的增長而下降。當水深為10m時,爆速下降11%,猛度下降10%;當水深增長到30m時,爆速平均下降26%,猛度下降33%,爆破效果明顯減少,會導致起爆器材失效而拒爆。故用于深水區的爆破器材,必須具有足夠的抗壓性能,或采用有效的抗壓措施。

28.試述水下爆破產氣憤泡的脈動過程及其特點。

答:炸藥在水中爆炸除產生水中沖擊波外,爆炸產生的高壓氣體以氣泡形式膨脹做功,當氣泡壓力減少至靜水壓力以下時,爆源周邊水體開始作反向運動,并壓縮氣泡到達靜水壓力平衡點后,由于水的慣性運動,導致氣泡過度壓縮,然后氣泡再次膨脹對水體做功,如此往復,在水中形成多次脈動壓力。由于爆氣憤體產物膨脹后的密度低于水的密度,因此氣泡在脈動過程中不斷向水面浮升,體積不斷做周期性的壓縮與膨脹的變化,直到到達水面與大氣連通時沖擊散逸而產生水羽噴發。

氣泡脈動第一次壓力約為沖擊波峰值壓力10%~20%,其壓力作用時間,遠超過沖擊波壓力作用的連續時間,具有振動頻率低,作用時間長的特點。氣泡脈動過程中,大部分初始能量消耗在氣泡迅速做橫向和縱向位移而產生的紊流運動,因此它對某些低頻響應較敏感的物體如大壩等具有很大的破壞作用。

29.什么是水下巖塞爆破,它有什么特點?

答:在湖泊或已建水庫上,為泄洪或向下游供水發電,需挖隧道,通常在隧道進水口預留一段巖體作為擋水之用,稱為巖塞,待整個隧道基本完畢,閘門及設備安裝完畢后,將預留段巖體爆破通水,這種方法稱為水下巖塞爆破。它的特點如下:

(1)水下巖塞爆破一般緊靠各種水工建筑物、山坡,有的還靠近攔河大壩,并且是在深水壓力下施工作業,故安全問題十分突出,必須保證爆破的絕對安全。

(2)水下巖塞只能一次爆通成形,并且規定進水口有良好的成型和圍巖穩定,因此爆破必須精心設計、精心施工,否則很難在水下進行補爆或修理。

30.水壓爆破施工作業中應注意哪些問題?

答:水壓爆破作業中應注意的事項如下:

(1)要認真做好開口(如工事門)的封閉解決,封閉解決應盡也許提前完畢,并做到不滲水和有足夠的強度,可采用鋼板錨固在構筑物壁面上,并用橡皮作墊層以防漏水;也可以用磚石砌筑、混凝土澆筑等,封閉解決的部位應加強防護;

(2)對不拆除,但與爆破體有聯結的結構,應事先將其聯結構件切斷;

(3)注意開創好爆破體的臨空面,否則會影響爆破效果,作為臨空面用的壕溝內,不應充水;

(4)重視水壓爆破對環境的安全影響,除應防止飛石、爆破振動等的影響外,還應重視爆后大量水的排泄渠道。

31.爆破工程中存在哪些危險源?都也許導致什么事故?

答:爆破工程中存在的危險源涉及:

(1)雜電、靜電,也許引起早爆;

(2)地質和構造,也許引起塌方、巖爆、滑坡;

(3)巖土中的積水,也許因爆破而突出,導致水災;

(4)巖土中的瓦斯,也許因爆破而釋放,進而導致瓦斯爆炸;

(5)可燃物微塵,因爆破而彌散,進而導致粉塵爆炸;

(6)巖土爆堆,可以掩埋農田、建筑、構筑物及設施,甚至形成泥石流,導致嚴重的次生災害;

(7)建(構)筑物自身的隱患,也許導致預拆除時倒塌,爆破時改變倒塌方向,釀成事故;

(8)爆破個別飛石,也許損傷人員、設備、建筑物、農田,甚至砸壞電線、電纜,導致嚴重的次生災害;

(9)爆破對象的高溫可以引起早爆;

(10)爆破對象內存有殘眼、殘藥,因鉆孔差錯鉆到這些部位,可以引起早爆事故。

32.試述擋水圍堰及巖坎類結構物拆除爆破的特點。

答:巖坎爆破和圍堰拆除工程施工都需要充足破碎巖坎和圍堰體,這樣才干有助于后續的水下挖渣清除作業。巖坎爆破和圍堰拆除工程施工一般采用常規的鉆孔爆破法施工,根據圍堰的結構特點,也有采用集中藥室和水平深孔相結合的爆破拆除方法的。

圍堰主體爆破拆除時,不能采用分次爆破方法,由于部分爆破后,圍堰殘體將成為不穩定的障礙物,再次進行爆破施工是困難和不安全的。因此圍堰主體拆除時的一次爆破工程量大。

圍堰主體拆除爆破時,假如圍堰內充水,爆破產生的水中沖擊波和動水壓力以及地震荷載對主體建筑及其設施的影響都比不充水的情況要強烈。圍堰爆破破碎體落入水中還將產生波浪效應。

在不充水的情況下實行爆破拆除時,圍堰外水體將突破爆破口下泄,攜帶大量堰體破碎物涌進堰內基坑。因此,無論圍堰內充水與否,爆破時都應分別采用相應的安全保護措施。

比如,用氣泡帷幕削減水中沖擊波;用臨時屏障阻擋泥沙、碎石直接灌入進水口門等。

33.爆破振動與天然地震有何異同?

答:爆破地震波與天然地震波最大的區別之一就是頻域特性的差異,地震頻率低,一般主振頻率為0.5~5Hz,而爆破地震波頻率較高,一般主振頻率為5~500Hz。地震的主振頻率更接近建筑物的固有頻率,引起結構共振的也許性大,其破壞性強;而爆破振動的頻率較高,破壞性相對較弱。爆破振動與地震的另一重要區別在于時域特性,地震振動連續時間較長,一次振動能連續幾秒至十幾秒;而爆破振動連續時間很短,一次振動只有幾十毫秒至幾百毫秒,即使對于多段巖石爆破,其振動時域也在秒的量級中,所以地震的破壞能量比爆破振動大得多。

地震的震源比爆破要深得多,其地震波的幅值衰減相對較慢,因此其影響范圍也要比爆破振動大得多;此外,爆破是可控的活動,可以通過計算預測并采用減振措施,因此爆破振動是可以控制的。

34.爆破振動也許導致什么危害?如何防止?你自己的親身經歷有哪些?

答:爆破振動達成一定強度會導致嚴重的危害:

(1)地表建筑物破壞、損傷;

(2)地下構筑物、隧道、巷道、地下采礦場區受到破壞;

(3)礦山邊坡或道路邊坡受破壞,發生滑坡;

(4)水庫大壩等重要設施受損,甚至可引發重大次生災害;

(5)地下油管、水管、氣管等國計民生設施受損,可以導致重大損失和影響;

(6)大量爆破可以將其臨近山體振出裂縫,重者甚至影響山體穩定。

防止方法有三個方面:

(1)控制一次爆破量和單響爆破藥量,從而控制爆破振動強度和影響范圍:

(2)對爆區周邊建(構)筑物、重要設施在爆前進行全面具體的調查,按其承受能力制約爆破設計,有必要時可事先對建(構)筑物、設施進行支護、加固;

(3)在保護建筑物和爆區之間作隔振、減振工程,例如預裂爆破、挖減振溝等。

35.試述噪聲控制標準和常用的控制噪聲的工程措施?

答:在城鄉中爆破時,每一個脈沖噪聲應控制在120dB以下,復雜環境噪聲控制由安全評估擬定。

控制爆破噪聲的措施有:

(1)不用導爆索網路,地表空間不應有裸露導爆索;

(2)不用裸露爆破;

(3)保證填塞質量;

(4)嚴格控制最大一段起爆藥量;

(5)實行毫秒延期爆破;

(6)加強覆蓋。

36.評價爆破工程效果的重要技術經濟指標有哪些?

答:(1)炸藥單耗,指爆破1m3或1t礦巖消耗的炸藥用量,單位為kg/m3或,或kg/t;

(2)延米爆破量,指lm炮孔所能崩落的巖石(或礦石)的平均體積或質量,單位為m3/m或t/m;

(3)炮孔運用率,一般用于地下井巷和隧道掘進爆破,指一次爆破循環的進尺與炮孔平均深度之比,單位為%;

(4)大塊率,指一次爆破后所產生的不合格大塊在總爆破巖石量中所占的比率,單位為%;

(5)爆破成本,指爆破1m3巖石所消耗的與爆破作業有關的材料、人工、設備及管理等方面的費用,單位為元/m。。

除上述指標外,還采用巖石松動、拋擲堆積效果,光面、預裂爆破的半孔率、保存邊坡、圍巖的穩定性,爆破對周邊環境的安全影響等來評價爆破的技術效果。

37.隧道爆破是交通建設的重點和關鍵工程,試述鉆爆開挖法通常有哪幾種?

答:隧道鉆爆開挖法重要依隧道地質條件、機械設備、技術水平及工期而定,目前常用的開挖方法有三種。

(1)全斷面開挖方法。全斷面開挖法是在地質條件較好隧道施工中,采用鑿巖臺車,集鉆孔、裝藥、填塞、起爆網路連接,一次完畢整個斷面開挖,并以運送機械完畢裝渣、出渣作業的方法。

全斷面開挖法施工場地寬敞,工作面空間大,便于大型機械作業;只有一道開挖工序,工序集中,干擾少,開挖工效高;并且最大限度地減少了開挖過程中對隧道圍巖的擾動。國內鐵路系統如:秦嶺隧道施工采用全斷面開挖法,成功地實現了月掘進350m以上,最高達450m以上。實踐證明,全斷面開挖法是隧道掘進方法中,一種先進的開挖方法。

(2)半斷面開挖方法。半斷面開挖法是以上半斷面或弧形導坑快速貫通或掘進到一定里程停止前進,然后用大型機械一次擴大為全斷面的開挖方法。半斷面或弧形導坑法可以實現快速掘進,從而起到提早探明地質、提早解決特殊地質、提早貫通以利通風排水的作用。將全斷面分兩次爆破,也起到減少爆破振動強度的作用。同時,發明臨空面,減少了正洞鉆孔數量,改善了爆破效果。半斷面開挖法在工期短、地質復雜、中短長的隧道施工中得到了廣泛的應用。

(3)分部開挖法。在隧道斷面上,先以小型斷面進行導坑掘進,然后分多部,逐步擴大到設計斷面的開挖方法。分部開挖各部的位置、尺寸、順序、開挖間距需根據圍巖情況、機械設備、施工習慣等靈活掌握。

分部開挖法由于工序繁多,對圍巖的多次擾動,開挖面長時間暴露,隧道塌方的幾率大大增長;并且作業空間狹小,施工環境差,工效低。在隧道施工中應用較少。

38.試說明露天深孔臺階爆破不合格大塊率的測量方法。

答:不合格大塊率是衡量爆破效果的重要指標,如何對的地測量不合格大塊率就成為我們非常關心的問題。不合格大塊率的測量方法有以下幾種:

(1)直接量測法,采用皮尺、鋼尺直接測量不合格大塊的幾何尺寸,通常以長、寬、高中最大的一個尺寸作為標準;

(2)稱重法,選取一定重量的巖塊樣本,用磅秤稱量不同粒級塊度的重量和比例;

(3)攝影一圖像分析法:1)在待測爆堆巖塊表面拍攝一定數量、有代表性的巖塊照片;2)用圖像分析技術辨認和檢測照片上巖塊輪廓的面積;3)用計算機記錄、計算巖塊的面積分布;4)最終給出爆堆巖塊體積(重量)分布的推斷。

(4)間接測量法,電鏟鏟裝裝置推壓電流換算法;二次破碎雷管使用量換算法。

39.試述減少大塊率的措施有哪些?

答:減少大塊率的措施是多方面的,歸納起來涉及三條:對的的設計,嚴格的施工和科學的管理。

(1)對的的設計就是要擬定合理的爆破參數,特別要注意的是:

1)選準前排孔抵抗線;

2)控制最后排孔的裝藥高度;

3)控制合理超深和余高;

4)選取與巖石特性相匹配的炸藥,增強底部炸藥威力;

5)選取合理的毫秒延期間隔時間;

6)爆區有明顯結構面時,要根據巖體結構面特性,決定起爆順序;

7)在適宜地點采用大孔距、小抵抗線爆破和壓渣爆破。

(2)嚴格地施工。重要指鉆孔、裝藥和填塞三方面的作業,一定要按設計規定施工。

(3)科學管理。對施工作業人員和各工序環節做到分層管理,責任到人。并嚴格執行質量管理體系和質量監控網路。

40.工程爆破效果的好壞,應從哪些方面進行評價?

答:爆破效果就是在爆破實行后,對被爆對象的破壞狀態、破壞范圍以及爆破對周邊環境影響等的綜合評價。評價工程爆破效果的好壞,重要是看其爆破結果是否與預期的效果相符,通常應從以下幾個方面進行評價:

(1)爆破破碎的控制,爆破后的破碎情況,如塊度的大小、級配率、形狀等是否符合工程的規定;爆破破碎是否超過了設計范圍,對于應保護的邊坡和圬工是否導致損害;

(2)爆破堆積范圍的控制,如爆破后的堆積物是否集中便于裝載,堆積范圍、形態和堆積位置是否符合工程目的;

(3)爆破安全的控制,爆破的有害效應如地震效應、爆破飛散物、爆炸沖擊波、噪聲、有毒氣體和粉塵等是否得到了有效的控制,有否傷害到人和物,周邊建筑物(構筑物)和設施是否安全。

假如某個爆破工程在上述幾個方面都能與設計預期的目的相符,那么爆破效果應當是好的或圓滿的。特別在爆破安全上必須保證沒有任何事故發生,否則即使是在爆破破碎和堆積范圍上都控制得很好,但是綜合評價仍然是不成功的。

41.試說明毫秒延期爆破作用原理。

答:毫秒延期爆破作用原理有四。

應力波疊加作用。如圖3-1所示,先爆的炮孔產生的壓縮應力波,使自由面方向及孔與孔之間的巖石強烈變形和移動,隨著裂隙的產生和爆炸氣體的擴散,孔內空腔壓力下降,作用力減弱。這時相鄰藥包起爆,后爆藥包是在相鄰先爆藥包的應力尚未完全消失時起爆的,兩組深孔的爆炸應力波互相疊加,加強了爆炸應力場的做功能力。

增長自由面的作用。如圖3-2所示,先爆的深孔剛好形成了爆破漏斗,新形成的爆破漏斗側邊以及漏斗體外的細微裂隙對后爆的炮孔來說,相稱于新增長的自由面。

(3)巖塊互相碰撞作用。根據南芬露天鐵礦高速攝影觀測結果,爆后150ms左右巖石解體,巖塊開始進入彈道拋擲和塌落階段。而巖塊移動的初速度為14.6~25m/s,平均速度為11.3~12m/s。這樣,當第一響炮孔起爆后,破碎巖塊尚未回落到地表時,相鄰第二響、第三響炮孔已經起爆,巖塊在空中相遇,產生了補充破碎作用。

(4)減少爆破振動作用。由于毫秒延期爆破顯著地減少了單響藥量,因此無論在時間上,還是空間分布上都減少了爆破振動的有害作用。假如毫秒延期間隔時間選擇得當,錯開主震相的相位,即使初震相和余震相疊加,也不會超過本來主震相的最大振幅。

實測資料表白,毫秒爆破與一般爆破相比,其振動強度可減少1/3~2/3。

42.何謂寬孔距爆破?寬孔距的密集系數(m)如何選取?

答:寬孔距爆破是在保持炮孔承擔面積不變的前提下,加大孔距、減少抵抗線,即增大密集系數的一種爆破技術。該項技術初期由瑞典U.蘭格福斯(Langfors)提出,20世紀80年代開始我國也進行了研究和推廣,至今已取得明顯的效果。國內外研究表白:該項爆破技術無論在改善爆破質量,還是減少炸藥單耗、增大延米爆破量方面都表現出巨大的潛力。

關于密集系數(m)值的選取,目前尚無統一的計算公式,可根據類似工程的成功事例或本工程的實驗值選取。一般認為m=2~6都可取得良好的爆破效果,個別情況m=6~8也是可行的。但是,在工程實行上有兩點需要特別注意:

(1)保證鉆孔質量(孔位、孔深);

(2)定好第一排孔的m值至關重要,通常,先定好第一排炮孔的參數,保證不留根底;然后再依次布置m值增大的第二排、第三排等炮孔。

43.試敘述導爆管網格式閉合網路的特點。

答:從網格式閉合網路的構成可看出,它與常用的導爆管起爆網路相比,其準爆性、可靠性和安全性要高得多。

(1)網格式閉合網路實現了網路內無雷管連接,在整個網路的連接過程中,可以采用電燈照明,不會因通訊電網、高壓電網等雜電干擾引起早爆、誤爆事故。傳爆過程中聲響小,無破壞作用。

(2)由于每個導爆管雷管至少有兩個方向來的爆轟波能使其引爆,即一個導爆管雷管起到了復式網路中兩個導爆管雷管的作用。

(3)整個網路是網格狀多通道的,傳爆方向四通八達,個別導爆管雷管或局部導爆管的缺陷不影響整個網路的準爆性,不會出現成片藥包拒爆的情況。

(4)在網路連接過程中,通過連接技巧可以把封閉的網格網路無限擴展,因而起爆的藥包數量不受限制。

(5)在網路上選任意點擊發起爆,整個網路中的藥包就所有引爆,通常可以用電雷管多點激發,提高網路激發的可靠性。

(6)網路連接操作簡樸,檢查方便,網路無需進行計算,只需掌握基本要領,任何爆破工都可以直接進行操作。網路的連接可以分區同時進行,網路清楚,檢查時一目了然,

44.試述地下采礦爆破特點。

答:根據礦體賦存情況和設備能力條件,地下采礦爆破按孔徑和孔深的不同可分為淺孔、深孔和藥室爆破三種方法,其中,藥室爆破在礦山已經很少采用。

對地下采礦爆破的質量規定是:爆破作業安全,每米炮孔的崩礦量大,大塊少,二次爆破量小,粉礦少,礦石貧化和損失小,材料消耗量低。

地下采礦爆破與露天爆破相比其明顯的特點是工作空間比較狹小,爆破規模小,爆破頻繁;地質條件對地下工程影響更大,在施工過程中,巖體的性質和構造是選擇開挖方式、開挖程序、爆破方式與支護手段的基本依據;地下采礦爆破所采用的鑿巖、采掘機械由于受作業空間的限制,與露天礦山相比,其生產能力小,自動化限度低。

地下采礦深孔爆破,炮孔數目有時達成上萬發,崩礦面積和爆破量都比較大,一次爆破用藥量大,爆破方案的選擇和起爆網路的設計比較復雜,在狹小的空問間進行如此規模的爆破,爆破時的組織工作顯得更為重要。

45.光面爆破的參數如何擬定?

答:光面爆破是在主爆區完畢以后爆破的,它有兩個自由面,它比預裂爆破所受的夾制作用小,因此在同樣巖石和裝藥條件下,它的爆破參數與預裂爆破有所不同:

(1)最小抵抗線形。一般為正常深孔爆破最小抵抗線的0.6~0.8,可取形=(10~20)d;式中d為孔徑,m。

(2)孔距a。光面爆破的孔間距可比預裂爆破大10%~20%,通常取主爆孔孔距的1/2~1/3,具體可按下式擬定:a=(0.6~0.8)W。

(3)裝藥量:

1)單孔裝藥量,可按照下式計算:

式中W——最小抵抗線,m;a——孔距,m;L——孔深,m;q——單位體積裝藥量,g=0.15~0.25kg/m3,硬巖取大值,軟巖取小值。

2)線裝藥密度,按照經驗,在不耦合系數為2~5時,線裝藥密度q線=0.8~2.0kg/m。

46.什么是預裝藥?預裝藥應遵循哪些規定?

答:所謂預裝藥技術就是在大量深孔爆破時,在所有炮孔鉆完以前,預先在驗收臺格的炮孔中裝藥或炸藥在孔內放置時間超過24h的裝藥作業。進行預裝藥作業,應遵守以下規定:

(1)進行預裝藥作業,應制定安全作業細則并經爆破工作領導人批準;(2)預裝藥區域設專人看管,并插紅旗作警示標志,無關人員和車輛不可進人該區;(3)預裝藥所使用的爆破器材涉及炸藥、導爆管、導爆索、起爆藥柱、雷管以及雷管的引出導線都要有防水防腐性能;(4)預裝藥的填塞作業應在當班進行,填塞后要注意觀測炮孔內裝藥長度的變化;電雷管腳線要短路,導爆管端口要密封,預裝藥期間不應連接起爆網路;

(5)預裝藥時間不宜超過7天;(6)雷雨季節露天爆破不宜進行預裝藥作業;高溫、高硫區不應進行預裝藥作業;

(7)正在鉆進的炮孔和預裝藥孔之間,應有10m以上的安全隔離區。

47.什么叫壓渣爆破?它有什么特點?

答:在多排孔毫秒延期爆破時,為了加快工程進度,在工作面上先爆孔的爆堆尚未所有清理完畢,就進行爆破的方法叫做壓渣爆破。它有以下特點:

(1)不受鉆孔、爆破、裝運工序的互相制約,大大減少了互相等待而影響生產的時間,提高了生產效率;

(2)能充足運用巖塊的互相碰撞和擠壓,改善破碎效果;

(3)爆堆比較集中、規整,鏟、裝、運效率高,縮短了機械停、斷時間,提高了運送效率;

(4)壓渣爆破要適當增長單位炸藥消耗量,比一般毫秒延期爆破要增多10%~20%:

(5)進行毫秒延期壓渣爆破時,要注意爆堆厚度和高度對爆破質量的影響,一般礦山壓渣厚度為10—20m,孔網參數小的可取大值;爆堆高度應視臺階高度和鏟裝設備條件擬定,臺階高度為15m左右時,假如采用3~4m3的挖掘機作業,堆渣高度不大于20m,而鏟裝設備容量小,則應減少堆渣高度。一般認為,壓渣爆破適合于低臺階爆破。

48.炸藥的氧平衡與炸藥爆炸時產生有害氣體有什么關系?

答:我們知道,以炸藥元素組成講,通常是由碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)四種元素組成,其中碳、氫是可燃元素,氧是助燃的,氮一般是載氧體。炸藥爆炸的過程就是可燃元素與助燃元素發生極其迅速和劇烈的氧化燃燒反映,反映的結果必然出現三種情況:有時氧較多而剩余,稱為正氧平衡;有時碳、氫元素較多而氧局限性,稱為負氧平衡;有時正好吻合,即氧完全氧化,與碳原子生成CO2,與氫原子生成水,則稱為零氧平衡。正氧平衡過大的炸藥爆炸時,過剩的氧將使氮元素氧化成氧化氮(NO2、N203);負氧平衡過大的炸藥爆炸時,由于氧局限性,碳原子不能完全氧化,因而生成較多的一氧化碳(CO)。因此,在工程爆破中,使用零氧平衡的炸藥,產生的有害氣體最少。但由于爆炸時周邊介質也會參與反映及整個過程的復雜性,仍然會生成一定數量的有害氣體。

49.試說明城鄉大規模巖土爆破的關鍵技術。

答:(1)鉆孔技術。城鄉大規模深孔爆破鉆孔直徑一般不超過100mm。當孔深超過30m時,最佳分層爆破。

深孔中鉆屑保存過多,吹不出來將影響裝藥不到位,導致爆破高程不到位,爆破效果受到嚴重影響。采用21m3的空壓機,用小孔徑做管頭,接大孔徑風管輸入高風壓,可順利將30余米深的炮孔鉆屑吹出。

(2)保證多排炮孔達成設計開挖深度的措施。采用松動爆破的方式,每一排孔的爆破松動巖體不能拋擲很遠,逐排累積后,使后續各排孔的爆破均處在一種擠壓爆破的條件下。若無可靠措施,自某一排之后,巖塊無法翻動形成擠死現象,形成破裂板塊體,導致爆破失敗。若整個爆區采用高單耗的拋擲爆破法,但經濟與安全面均存在很多弊端。

(3)起爆技術。城鄉大規模爆破,由于周邊房屋稠密,一響起爆藥量不能太多,在距居民房屋較近的地方,甚至一孔一響都不允許,需提成2~3響,這樣導致爆破網路異常復雜。電起爆網路無法完畢這種爆破,只有塑料導爆管網路才也許完畢如此復雜的起爆任務。因此,可根據炮孔距保護物的遠近,采用數孔一響、一孔一響或一孔內2~3響的不同連網方式,組成起爆系統。

(4)爆破個別飛散物(飛石)的控制:

1)控制爆區所有邊界炮孔的抵抗線不超過設計值,但也不能小于90%的計算值;

2)調查爆區有無易產生飛石的地質構造;

3)有效地控制所有炮孔的填塞長度,一般填塞長度應大于1倍抵抗線或排距,為了防止前排炮孔效果不好,導致后排炮孔推不動巖體形成沖孔現象,建議70~80mm孔徑的炮孔,填塞長度不小于2.0m;80~90mm孔徑的炮孔,不小于2.5~3.0m;90~100mm的孔徑,不小于3.0~3.5m;100~110mm的孔徑,不小于3.5~4.0m;填塞長度超過2.5m時,為了減小填塞段的大塊率,可在填塞段距孔口1.5m以下部位適當增長1~3支小直徑藥卷。

(5)爆破振動的控制。多分段,減少單響爆破藥量是控制和減小振動的最有效措施。合理地選擇毫秒延期時間,運用應力波干擾作用減少爆破振速也越來越引起人們的重視。

在城鄉大規模爆破時,必須進行爆破振動監測。

50.巷道掘進爆破的爆破參數如何擬定?

答:巷道掘進爆破應擬定的爆破參數有以下幾項。

(1)炮孔直徑。目前國內井巷掘進爆破大多采用手持式鑿巖機(可帶氣腿)鉆孔,炮孔直徑有兩種:一種是普通型的,其直徑在40~42mm,使用藥卷直徑在32~35mm;另一種是小直徑型的,其直徑在34~35mm,使用藥卷直徑在25—30mm。對于大斷面隧道使用鑿巖臺車鉆孔時,炮孔直徑約為48~52mm,使用藥卷直徑在32~35mm。

(2)炮孔深度。孔深大小不僅是影響每班掘進循環次數的重要因素,并且還影響爆破效果和掘進進度。在目前采用手持式鑿巖機(可帶氣腿)鉆孔的情況下,對于硬巖(f=7~20),孔深取1.2~2.2m;中硬巖(f=4~6),孔深取1.5—2.5m;軟巖(f=1.6~3),孔深取2.0~3.5m;上述孔深大小的選取,對斷面大,巖石軟的巷道取大值,反之,取小值。使用鑿巖臺車鉆孔時,孔深可大到3.5~4m。

(3)炮孔數目。炮孔數目與斷面大小、巖石性質、炮孔直徑和炸藥性能等因素有關。擬定炮孔數目的原則是在保證爆破效果的前提下,盡也許減少炮孔數目。通常按下式估算:

式中N——炮孔數目,個;

f——巖石堅固性系數;

S——巷道斷面面積,m。

(4)單位炸藥消耗量。單位炸藥消耗量與炸藥性能、斷面大小、巖石性質、炮孔直徑和深度等因素有關。在實際工程中,大多采用經驗公式和參考國家定額標準來擬定。

1)修正的普氏公式:

式中q——單位炸藥消耗量,k∥m。;

f——巖石堅固性系數;

——考慮炸藥爆力的校正系數,=525/ρ(其中,ρ為爆力,mL);

S——巷道斷面面積,m2

2)單位炸藥消耗量國家定額標準(2號巖石硝銨炸藥)如表3一l所示。

表3-1井巷掘進爆破單位炸藥消耗量定額標準

掘進斷面面積/m2

單位炸藥消耗量/kg·m3。

f=2~3

f=4~6

f=8~10

f=12~14

f=15~20

<3

1.23

1.77

2.48

2.96

3.36

4~6

1.05

1.50

2.15

2.46

2.93

6~8

0.89

1.28

1.89

2.33

2.59

8~10

0.78

1.12

1.69

2.04

2.32

10~12

0.72

1.01

1.61

1.90

2.10

12~15

0.66

0.92

1.36

1.78

1.97

15~20

0.64

0.90

1.31

1.67

1.85

>20

0.60

0.86

1.26

1.62

1.80

51.爆破工程存在哪些風險?為什么要制定爆破安全事故解決預案?

答:爆破是有風險的工作,安全失控有也許引發事故。如早爆、拒爆、爆破失控導致人員傷亡、附近建(構)筑物、通訊、電力或其他設施損壞,還也許發生有害氣體中毒。對露天爆破,邊坡塌滑、堆積體超過設計范圍,也也許引起交通阻斷,設施損壞;對地下爆破,應防止引發瓦斯、煤塵爆破及透水事故;對建(構)筑物拆除爆破,也有也許出現爆而不倒等意外。總之,爆破安全管理,除通過采用各種措施,最大限度地避免發生各種事故外,還應當對也許發生的意外事故,特別是重大事故,制定應對預案,這樣,才干減少也許引發事故時的損失。

52.試述定向爆破的基本原理。

答:(1)最小抵抗線原理。根據爆轟理論,單藥包爆破時,巖土向最小抵抗線方向隆起,形成以最小抵抗線為對稱軸的鐘形鼓包,然后向四周拋散,爆堆分布對稱于最小抵抗線的水平投影,在最小抵抗線方向拋擲最遠。拋擲堆積與最小抵抗線的這種關系,稱為最小抵抗線原理。

(2)群藥包作用原理。兩個并列的等量對稱藥包爆破時,其中間的巖土一般不發生側向拋擲,而沿著兩藥包抵抗線的方向拋出,形成條帶狀。非等量對稱群藥包之間的巖土會發生一定的側向拋擲,但是其大部分或絕大部分運動情況是沿著幾個藥包聯合作用所決定的方向拋出。此種布置定向藥包的設計方法,稱為群藥包作用原理。

(3)重力作用原理。在陡峭而狹窄的山界,定向爆破可以不用拋擲方法,而是布置松動爆破藥包,將山谷上部巖石炸開,靠重力作用使爆松的巖土滾落下來,形成堆石壩體,這種運用重力作用的方法,稱為重力作用原理。

53.進行機械化裝藥時,應當采用哪些措施來防止爆破作業的靜電事故?

答:應當采用的防止靜電早爆的措施有以下幾項:

爆破作業人員嚴禁穿戴化纖、羊毛等也許產生靜電的衣服。

(2)機械化裝藥時,所有設備必須有可靠的接地,防止靜電積累。粒狀銨油炸藥露天裝藥車車廂應用耐腐蝕的金屬材料制造,廂體應有良好的接地;輸藥軟管應使用專用半導體材料軟管,鋼絲與廂體的聯結應牢固。小孔徑炮孔及藥壺爆破使用的裝藥器的罐體應使用耐腐蝕的導電材料制作,輸藥軟管應采用半導體材料軟管。在裝藥時,不應用不良導體墊在裝藥車下面;輸藥風壓不應超過額定風壓的上限值;持管人員應穿導電或半導電膠鞋,或手持一根接地導線。

(3)在使用壓氣裝填粉狀銨類炸藥時,特別在干燥地區,為防止靜電引起早爆,可以采用導爆索網路和孔口起爆法,或采用抗靜電的電雷管。

(4)采用導爆管起爆系統。

54.在城鄉及復雜環境中實行石方淺孔控制爆破如何擬定爆破方案?

答:一方面應擬定開挖程序:

(1)擬定開挖工作面,應使爆破最小抵抗線指向環境安全及施工條件較好的方位;擬定是否分期、分段、分層開挖,這些是編制爆破和施工組織設計的依據;

(2)應擬定一次爆破規模。與爆破方案緊密相關的首要設計參數,是一次爆破允許的最大用藥量,即爆破規模。爆破規模受到以下兩個方面的制約:

(1)爆破振動對臨近建筑物及設施的安全影響;

(2)允許的坍塌范圍,爆破落石不能覆蓋、擠壓鄰近爆破區的建筑物、行車路線、通訊設施等。

當爆破振動影響或坍塌寬度不能滿足條件規定,則需進一步控制爆破規模,減少一次爆落方量,采用分段毫秒延期爆破、轉移坍塌方向或采用其他技術措施。

在考慮爆落巖石的坍塌影響時,還應注意到也許產生的飛石和滾石影響,必要時要采用阻石和防護措施。

55.爆炸法解決軟基有哪些方法?

答:應用爆炸法解決,針對不同性質的軟基,重要有如下兩類。

(1)爆炸法解決水下淤泥軟基。

1)水下爆夯法(圖a),該法先在淤泥地基上拋填砂石墊層(厚度由工程規定擬定),用網格形點陣式群藥包,懸掛在水中離墊層一定高度起爆。在爆炸荷載作用下,石塊間空隙減少,淤泥被擠入石塊間隙或被擠出墊層以外,從而提高了地基的承載能力和抗滑穩定性。

2)爆炸排淤填石法(圖b),該法先在淤泥地基上拋填堆石料層(厚度由工程規定擬定),然后將炸藥包埋在堆石體前面的淤泥層中一定深度后引爆,將淤泥和上面水層拋出,形成空穴,使堆石體前沿失穩下塌,滑入空穴內,達成以石換泥、加強承載力的目的。

(2)爆炸加密飽和砂基。

1)水下爆夯法,與解決淤泥地基類似,此法只是在飽和砂基上,用網格形點陣式群藥包,懸掛在水中離墊層一定高度起爆。

2)砂基鉆孔爆炸法,在飽和砂基內,按一定間距,布置成正方形和三角形,鉆孔裝藥爆破。

這兩種方法的作用原理都是在爆炸荷載作用下,使飽和砂基中的空隙水被擠出,并產生振動液化,導致結構重組,形成新的加密砂層,達成提高地基承載能力的目的。

56.試述破冰爆破應遵守的事項有哪些?

答:(1)破冰爆破應由具有破冰經驗的爆破員擔任。

(2)破冰爆破應用耐凍和抗水的爆破器材,否則應進行防水解決。

(3)保護物周邊的冰層應用人工破碎。特殊情況應經主管部門批準和有關單位批準才可使用小藥包爆破。

(4)用爆破法排除保護物附近的阻塞冰塊、冰排時,一次爆破的炸藥量應根據保護物的堅固性和安全距離擬定。

(5)由船跨至冰層上作業的爆破員應穿好救生衣,并攜帶桿子和木板。

57.拆除爆破其周邊環境的復雜性表現在哪些方面?設計時要注意哪些問題?

答:拆除爆破時周邊環境的復雜性重要表現在:

(1)拆除對象多位于鬧市區、廠區和交通要道地區,社會影響大;

(2)拆除對象與需保存(或保護)的建筑物毗鄰,或者在結構上互相連接在一起;

(3)拆除對象的地表、地下或周邊空間布有各種管道、線路等市政設施;

(4)有的拆除對象附近也許尚有易燃、易爆氣體的管道和危險品庫房;

(5)爆破時要對鄰近居民樓的住戶進行撤離和疏散。

因此,在制訂爆破拆除方案和設計前,除認真分析拆除結構自身的特點、爆破場地條件和允許倒塌方向的范圍外,還應對拆除體周邊環境、設施進行具體的調查、登記,并做出爆破安全性評估和應采用的防患措施。

58.拆除爆破技術設計涉及哪些重要內容?

答:拆除爆破技術設計是在總體爆破設計方案擬定后編制的具體方案,重要內容有:

(1)工程概況,爆破拆除的建(構)筑物的基本情況、結構特點、重要尺寸、材質等;周邊環境狀況、地面和地下建(構)筑物的分布,交通及其他重要設施的相關情況;

(2)爆破設計方案,具體描述設計方案的思想和方案的內容,如選擇定向倒塌方案的依據、倒塌方向擬定的原則、爆破部位的擬定、起爆先后順序的安排等;

(3)爆破設計參數選擇是爆破設計的基本內容,它涉及:炮孔布置、各個藥包的最小抵抗線、藥包間距、炮孔深度、藥量計算、填塞長度等參數的擬定;

(4)爆破網路設計,起爆方法的擬定、網路設計計算和連接方法等;

(5)爆破安全設計及防護措施,根據保護對象允許的地面質點振動速度擬定最大一段起爆藥量及一次爆破的總藥量;預計拆除物塌落觸地振動和飛濺物對周邊環境的影響及應采用的減振、防濺措施;對煙囪水塔類構筑物爆破后也許產生的后坐及殘體滾落、前沖采用的防護措施;爆破體表面的覆蓋或防護屏障的設立;減少和防護爆破粉塵的措施。

59.建筑物爆破拆除解體需要對每個構件實行爆破嗎?建筑物失穩塌落通常有哪兩種方式?

答:建筑物采用爆破方法進行拆除,原則上并不需要對其每個構件進行爆破。由于建筑物爆破拆除的設計原理在于通過爆破手段破壞它的剛度和穩定性,使結構物失去平衡,在自重作用下變形破壞而塌落,從而達成拆除解體的目的。

建筑物爆破失穩塌落通常有定向傾倒和逐段解體整體塌落兩種方式。對于建筑物總體尺寸高寬比較大、一側又有可供倒塌的場地時,往往采用定向倒塌的爆破拆除設計方案。當周邊場地受到限制時,可逐段(或分層)對部分支撐構件實行爆破,運用建筑物的自重垂直下落,導致未爆部分的構件產生變形破壞,達成整體塌落解體的目的。

60.建筑物拆除爆破采用定向倒塌方案的條件是什么?

答:當樓房一側有較為空曠的場地時,可以采用定向倒塌方案。對設計倒塌方向一側的承重構件(墻、柱)實行爆破,炮孔布置高度從外向里逐排減小,形成一定形狀的爆破缺口。最后一排墻柱的支撐結構不爆破或減弱爆破,爆破后樓房將在重力矩的作用下按設計指定的方向轉動塌落。

定向倒塌拆除方案的優點是爆破工作量小,拆除效率高。要能實現定向倒塌的爆破拆除方案,關鍵是要使不爆破或弱爆破的承重構件在爆破缺口形成瞬間有足夠的支撐強度,爆破缺口的起爆順序和延遲時間要準確。

61.拆除爆破時要對爆區周邊設施進行防護設計,其設計文獻應編寫哪些內容?

答:拆除爆破防護設計的重要內答有:

(1)根據保護物允許的地面質點振動速度,限制最大一段起爆藥量及一次爆破用藥量;(2)預估拆除物塌落觸地的振動和飛濺物對保護物的影響,及采用的減振、防振及緩沖措施;(3)拆除煙囪、水塔等高聳建(構)筑物時,針對爆后簡體后坐、殘體滾動、落地飛濺采用的安全防護措施;(4)對爆破體表面進行的覆蓋防護措施;對保護物設立防護屏障的設計和施工規定;(5)準備采用的防塵減塵措施。

62.試述拆除爆破設計藥包最小抵抗線選取的原則,并舉例說明。

答:最小抵抗線是所有爆破工程設計中最基本的設計參數。在拆除爆破工程中,由于爆破的部位是建筑結構的構件,在大多數情況下最小抵抗線是由構件的幾何形狀和尺寸擬定。同時,要考慮爆破體的材質、鉆孔直徑和規定的破碎塊度大小等因素進行調整選定。

如爆破鋼筋混凝土梁柱時,最小抵抗線就是梁柱斷面中小尺寸邊長的一半。

如進行煙囪筒壁的爆破,為使爆破部位破碎均勻,藥包至兩側臨空面的抵抗線應不同樣,藥包指向外側的最小抵抗線應大于指向內側的最小抵抗線。

最小抵抗線的選擇原則是在滿足施工規定與安全的條件下,盡也許地選用較大值。

63.試述拆除爆破設計藥包間距參數選取的原則,并舉例說明。

答:藥包間距是相鄰兩個炮孔之間的距離,合適的炮孔間距可以獲得兩個藥包共同作用的最佳破碎效果。炮孔間距與最小抵抗線有關,其比值m=a/W稱為間距系數。它隨W的大小、爆破體的材質和強度、結構類型、爆破后規定的破碎塊度或是規定保存部分的平整限度等因素而變化。

為了獲得良好的爆破破碎拆除效果,一般取a大于W。在滿足施工規定和爆破安全的條件下,應力求選用較大的m值。由于比值m越大,鉆孔工作量越少。

64.試述拆除爆破炮孔直徑、炮孔深度及填塞長度參數選取的原則。

答:目前,在拆除爆破工程施工中,采用的炮孔直徑d大多為38~44mm。

炮孔深度是影響拆除爆破效果的一個重要參數。合理的炮孔深度可避免出現沖炮或坐炮,使炸藥能量得到充足運用,以獲得良好的爆破效果。設計的炮孔深度原則上應大于最小抵抗線形的長度,同時應盡也許避免鉆孔方向與藥包的最小抵抗線方向重合。實踐表白,炮孔深的爆破效果好,炮孔運用率高,爆破破碎方量大。

炮孔裝藥后的填塞長度要大于或等于最小抵抗線W。

65.試述拆除爆破設計中,單位炸藥消耗量參數擬定的方法。

答:單位炸藥消耗量是爆破單位體積巖石所消耗的炸藥量。

(1)單位炸藥消耗量的擬定可采用單個藥包藥量計算與總體積炸藥消耗量比較法:根據爆破體的材質、強度、最小抵抗線和臨空面條件等,按參考書中單位炸藥消耗量用表初步選取一q值,計算單孔裝藥量。然后對爆破部位所有炮孔的計算藥量進行累計,求出爆破的總藥量,總藥量和相應炮孔爆破部位的體積V之比/V,稱為總體積炸藥消耗量。比較/V比值和初步選取的q值的大小,假如兩者相近,便可采用所選取的q值。

(2)通過試爆根據其爆破效果擬定炸藥消耗量q值。特別是對重要的拆除爆破工程,經常采用這一方法。

66.試述拆除爆破設計在什么情況下要采用分層裝藥結構,藥量如何分派?

答:當炮孔深度l≥1.5W形時,應設計分層裝藥。分層裝藥設計是將計算出的單孔裝藥量提成兩個或兩個以上的藥包,使藥量適度集中以利被爆體充足解體。

當炮孔深度l=(1.6~2.5)W時,將單孔藥量提成兩個藥包,上層藥包量為0.4倍單孔藥量,下層藥包為0.6倍單孔藥量。

炮孔深度l=(2.6~3.7)W時,提成三個藥包,三個藥包藥量比為0.25:0.35:0.4。

設計分層裝藥時,要滿足以下兩個條件:一是炮孔口至最上層或外層藥包的填塞長度不小于最小抵抗線,或等于炮孔間距;二是分層藥包之間的距離應不少于20cm。

67.簡述拆除爆破起爆網路設計的特點和規定。

答:建筑物爆破拆除一般需要布置多個炮孔并根據結構特點和拆除規定進行分段延時爆破。拆除爆破起爆網路的特點是雷管數量多,起爆時間規定準確。為保證每個雷管能安全準爆,拆除爆破起爆網路設計一般采用電起爆網路和導爆管起爆網路。

拆除爆破采用電力起爆系統時要嚴格按設計網路施工,校核起爆電源的輸出功率,保證流經每個雷管的電流強度要大于《爆破安全規程》的規定值和工程設計值。拆除爆破工程大多采用起爆器作為起爆電源。

導爆管起爆網路可起爆的雷管數量不受限制,網路連接施工方便。導爆管起爆網路大多數采用束(簇)接和四通連接的方法,大型起爆網路都要設計采用復式交叉的起爆網路。導爆管起爆網路的起爆點火可以采用電力起爆或導爆管擊發點火方法。

68.試述拆除爆破時,建筑物塌落振動的特點。

答:建筑物爆破拆除后塌落至地面的撞擊會導致地面振動。對于同一建筑物,采用不同的爆破拆除方案,塌落后的解體尺寸和下落過程都會在不同限度上影響塌落時的地面振動。

建筑物爆破拆除的塌落過程一般不是整體下落撞擊地面,而是被分解成許多大小各不相同的破碎構件,依次下落至地面并互相撞擊。上層構件的撞擊作用要通過先著地的下層構件傳給地面,下層構件則會吸取上層的部分沖擊能量并進一步解體。

建筑物爆破拆除塌落導致的地面振動與結構的解體尺寸和下落的高度有關。為了減小對地面的撞擊作用,要控制下落建筑物解體的尺寸。爆破振動的主頻率一般為20~30Hz,而塌落振動波的主頻率在10Hz左右,比爆破振動波的頻率低。

69.試述防止飛石飛散的覆蓋防護措施有哪些?

答:覆蓋防護措施有以下幾項。

(1)直接覆蓋防護是指直接覆蓋在爆破體上進行的防護。覆蓋防護時,要用細鐵絲將覆蓋材料連接成一體,以增強防護效果。同時,要注意保護好爆破網路。

(2)近體防護是指在爆破體近距離處設立的防護,亦稱間接防護,距離一般為1~3m。近體防護一般采用掛有防護材料的圍擋排架。

(3)保護性防護是指在爆破危險區內或爆破點附近,對保護對象進行架空式的遮擋覆蓋防護。

70.如何控制和減少拆除爆破產生的粉塵污染?

答:要想完全克服和控制爆破粉塵的污染是困難的,但把粉塵污染控制在一定限度和范圍內,減小粉塵污染是也許的。已有的一些降塵措施是:

(1)清除長期沉積在樓頂、地板上的塵土,涉及預拆除施工中堆積的殘渣、碎塊、粉塵;

(2)對整個樓體,特別是對爆破的承重磚混墻體、地板進行淋水、噴灑,使其濕透,條件許可時,也可在樓頂、樓板地面進行蓄水降塵;

(3)在擬爆破的梁柱墻體的四周布設水袋,運用藥包爆破擊破水袋,產生噴流和霧化水吸附捕獲粉塵;

(4)炮孔充水爆破可以減少爆破炮孔周邊介質過粉碎產生的粉塵。

71.試述采用定向爆破拆除煙囪、水塔對場地的規定。

答:煙囪水塔類高聳構筑物的特點是重心高、支撐面積小。采用爆破方法拆除這類構筑物時,最常用的是“定向倒塌”爆破拆除方案。煙囪爆破“定向倒塌”規定在設計的倒塌方向有一定范圍的場地,一般不小于煙囪的高度,倒塌中心線兩側橫向寬度不得小于煙囪或水塔底部外徑的3倍。

質量良好的鋼筋混凝土煙囪簡體一般不會折斷,但有的煙囪頂帽在倒塌著地時會向前沖,因此要留有一定的空間。剛度差的磚砌煙囪在傾斜倒塌過程中將出現折斷現象(也有多處折斷的),其倒塌長度也許要比煙囪高度尺寸小些。由于折斷的煙囪在重力作用下著地支點的隨意性,設計倒塌方向的橫向寬度則要大一些。

煙囪定向傾倒的塌落振動強烈,除圓形筒壁倒地砸扁破碎產生的飛散物外,也也許把地面的雜物或碎石濺起,成為飛石。因此,爆破前應對場地進行解決,并作好相應的安全防護措施。

72.試述基礎類結構物拆除爆破的設計原則。

答:重要設計原則如下:

(1)大塊體的基礎構筑物一般采用淺孔爆破法,鉆孔直徑為Φ35~42mm;在周邊環境許可的條件下,也可采用深孔爆破法;如需局部拆除,則應在保存部分的界面采用切割爆破或光面預裂爆破;。

(2)如采用淺孔爆破,當爆破體厚度較大時,宜分層進行爆破,分層高度一般不超過2.0m;破碎爆破宜選用較大的抵抗線和孔排距,按梅花形布置炮孔;

(3)對于漿砌片石和混凝土,宜按松動爆破計算炮孔裝藥量;對于鋼筋混凝土可適當加大藥量,最佳通過實驗爆破擬定其單耗;地下基礎的四周宜適當開挖露出基礎形成自由面,以提高爆破破碎效果;

(4)在室內或周邊環境惡劣的條件下爆破時,一次爆破的總藥量不宜過大,可采用分段延時爆破技術控制爆破振動強度;加強填塞和采用覆蓋防護措施,控制爆破時個別飛散物和空氣沖擊波的有害影響。

73.簡述路面類薄板結構拆除爆破的特點和難度表現在哪些方面?施工中應注意哪些問題?

答:薄板結構是指公路路面、飛機跑道、廣場地坪等混凝土或鋼筋混凝土結構物。其特點為:面積大,厚度小;介質種類多,強度不均勻,鉆孔作業困難;厚度小,炮孔淺,炮孔間距

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