拆除爆破参数的计算原理及其选取

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川渝拆除17713551981

拆除爆破一般釆用浅孔爆破,其参数主要有:最小抵抗线(W)、孔间距(a)、排间距(b)、炮孔直径(d)和炮孔深度(l)、单位炸药消耗量(q)和单孔装药量(Q)等

1拆除爆破参数的计算原理

爆破参数的计算应遵循以下几个原理。

1)最小抵抗线原理

最小抵抗线原理是指爆破介质破碎作用的主导方向是最小抵抗线方向,爆破过程中个别飞散物等有害效应的危害程度和方向均与最小抵抗线有关。最小抵抗线的大小与方向主要根据炮孔的方向和深度、药包的位置、起爆顺序来确定。最

小抵抗线确定后,装药量和孔网参数也就基本确定了。

2)等能原理

在选择炸药品种和数量时,应使每个炮孔的装药量在爆炸时所释放出的能量等于破碎该孔周围介质所需的最低能量。只使介质产生一定的裂缝或松动爆破,而无更多的能量造成爆破振动、空气冲击波、个别飞散物等有害效应,但在实际的工程爆破中,将有大量能量作为无用功而消耗掉,所以在装药量的计算中,要充分考虑药量、孔网参数、起爆方式、装药结构、介质强度、介质的破碎面积等,最大限度地提高炸药的有效能量利用系数,

(1)微分原理

微分原理是指将爆炸某一目标所需的总药量进行分散化和微量化处理,故亦称分散化和微量化原理。换言之,将总药量“化整为零”,把炸药合理地装在分散的炮孔中,通过分批延时多段起爆,既满足爆破质量的要求,又达到降低爆破危害的作用。俗称“多打孔,少装药”。

(2)缓冲原理

缓冲原理就是通过某些技术措施,延长炮孔压力作用时间,降低冲击波的波峰压力,减小无益功的损耗。常见的一些技术措施包括:不耦合装药、选用低爆速炸药等。

2拆除爆破参数的选取

1)最小抵抗线(W)

最小抵抗线(W)是拆除爆破中一个基本的设计参数。通常,W值的选取应根据爆破体的材质、几何形状和尺寸、炮孔直径和要求被破碎体块度的大小等条件综合考虑,一般均在1m以下。

当爆破体为薄壁结构或小断面混凝土梁杜时,最小抵抗线(W值只能是壁厚或梁柱断面中较小尺寸边长的一半,即W=1/2B,式中,B为壁厚或梁柱断面的宽度。经验表明:当B<30cm,即W<15cm时,这种壁厚结构或梁柱的个别飞散物是很难控制的,应严加防护,甚至应考虑采用其他方法进行破碎。对于薄壁结构为拱形或圆筒形构筑物,如铁路机车库转盘外围的混凝土墙烟囱筒壁的爆破等,为使爆破部位破碎均匀,药包至两侧临空面的抵抗线应不一样,药包指向外侧的最小抵抗线W1应取(0.65~0.68)B,指向内侧或圆心的最小抵抗线W2应取(0.32~0.35)B,如图5-1所示。

当爆破体为大体积圬工(桥墩、桥台、髙大建筑物或重型机械设备的混凝土基座等)时,为便于清渣,块度不宜过大,最小抵抗线(W)可取值如表5-1。

大体积圬工爆破时的W值表5-1

图5-1拱形爆破体的炮孔布置

当爆破后釆用杋械凊渣时,W值还可釆用较大值,通常根据机械吊装和运载能力对块度大小或重量的要求,来确定W值。最小抵抗线(W)的选取原则是在确保施工要求和安全的条件下,应尽量选取较大的W值,使技术经济指标更加合理。

2)孔间距(a)和排间距(b)

同一排炮孔中炮孔之间的间距称为孔间距(a)。排与排之间的距离称为排间距(b)。孔间距(a)依照不同爆破条件来选取,可用密集系数m来表示,m=a/W。若m<1时,爆生裂隙首先沿炮孔连线贯通,从而产生板条状大块。因此,除切割爆破以外,一般地均使m>-1,在满足施工要求和爆破安全的条件下,应力求选取较大的m值。对于不同建筑材料和结构物其孔间

距(a)列于表5-2。

不同建筑材料和结构物的孔问距a 表5-2

在表5-2中,a值的选取应根据以下原则:材质差、抵抗线大时取大值;材质好、抵抗线小时取小值。具体的选取应按不同的爆破对象、不同的爆破方法而异。排间距(b)应略小于孔间距(a),一般为b=(0.6~0.9)a

3)炮孔直径(d)和炮孔深度()

炮孔直径(d)是由钎头直径决定的,拆除爆破使用的钎头直径一般为36mm、38mm、40mm、42mm不等。因此炮孔直径(d)多为38~44mm

炮孔深度(原则上应大于最小抵抗线(W),一般不超过2m。同时尽量避免炮孔方向与药包的最小抵抗线方向重合

4)单位炸药消耗量(q)

单位炸药消耗量是指爆破每立方米或每吨介质的炸药消耗量,单位为kg/m3或kg/t。确定单位炸药消耗量(q)的方法有以下几种。

(1)查表法

根据爆破体的材质、强度、最小抵抗线、临空面条件等,按表5-3和表54选取单位炸药消耗量(q)。为了进一步验证该值的准确性,可对欲爆破部位所有炮孔的计算药量进行累计,求出爆破的总药量ΣQ,总药量ΣQ和相应炮孔爆破部位体积V之比(ΣQ/V)称为总体积耗药量或平均单耗。对比ΣQ/V和初步选取的单位炸药消耗量(q)值的大小,如果二者相近,说明所选q值得当。

单位炸药消耗量(q及平均单耗(>Q/V) 表5-3