[發(fā)明專利]一種提高深孔臺(tái)階爆破振動(dòng)頻率的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310252293.8
• 申請(qǐng)日: 2013-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN103322872A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧文波;周俊汝;陳明;嚴(yán)鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): F42D1/00
• 分類號(hào): F42D1/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水利水電、礦山和交通等巖土工程領(lǐng)域，涉及一種提高深孔臺(tái)階爆破振動(dòng)頻率的方法。

背景技術(shù)

為提高鉆爆效率，大規(guī)模巖體開挖和料場(chǎng)開采一般采用深孔臺(tái)階爆破。深孔臺(tái)階爆破誘發(fā)的爆破振動(dòng)較淺孔爆破振動(dòng)速度峰值大、頻率低。以往的研究表明，爆破振動(dòng)頻率對(duì)巖體損傷及鄰近建（構(gòu)）筑物的安全有重要影響：振動(dòng)頻率越低，爆破振動(dòng)影響越大。對(duì)巖石鉆孔爆破、起爆點(diǎn)數(shù)量和位置是影響爆破振動(dòng)頻率的重要因素之一。傳統(tǒng)起爆技術(shù)未考慮對(duì)爆破振動(dòng)頻率的主動(dòng)控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種提高深孔臺(tái)階爆破振動(dòng)頻率的方法，以避免爆破振動(dòng)頻率低引起的巖體損傷和爆破振動(dòng)動(dòng)力失穩(wěn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種提高深孔臺(tái)階爆破振動(dòng)頻率的方法，依次包括步驟：

步驟1，根據(jù)爆破要求布炮孔；

步驟2，在炮孔中完成裝藥結(jié)構(gòu)；

步驟3，將裝藥段等分為N段起爆段，N≥1，在各起爆段中點(diǎn)分別設(shè)置起爆點(diǎn)，所述的起爆段長(zhǎng)度不小于兩倍損傷半徑；

步驟4，采用導(dǎo)爆管起爆法進(jìn)行起爆。

所述的采用導(dǎo)爆管起爆法進(jìn)行起爆，具體為：

采用雷管引爆導(dǎo)爆管。

為保證同一炮孔中各起爆點(diǎn)同時(shí)起爆，應(yīng)采用同一段別雷管對(duì)同一炮孔中各起爆點(diǎn)進(jìn)行引爆。

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與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)：

1、本發(fā)明是提出了一種新的起爆技術(shù)，不改變鉆爆工藝及參數(shù)，將裝藥段等分為N段起爆段（N≥1），將起爆點(diǎn)設(shè)置在各起爆段中點(diǎn)，可不同程度提高爆源周圍20~110米范圍內(nèi)巖體的爆破振動(dòng)頻率，從而降低巖體損傷程度，更充分避開鄰近建（構(gòu)）筑物的自振頻率，避免鄰近建（構(gòu)）筑物因共振導(dǎo)致的爆破動(dòng)力失穩(wěn)。

2、根據(jù)基于頻率—振動(dòng)速度雙因素爆破振動(dòng)安全判據(jù)，本發(fā)明方法可提高鄰近建（構(gòu)）筑物質(zhì)點(diǎn)安全允許振動(dòng)速度，降低爆破振動(dòng)控制難度，減少工程投資。

3、本發(fā)明可用來提高大規(guī)模深孔爆破的振動(dòng)頻率，廣泛應(yīng)用于水利水電、礦山和交通等巖土工程領(lǐng)域的鉆爆開挖施工。

附圖說明

圖1?為中部起爆示意圖；

圖2?為兩點(diǎn)起爆示意圖；

圖3?為三點(diǎn)起爆示意圖；

圖4為不同起爆方式下爆破主振頻率與爆心距的關(guān)系曲線；

圖5為不同起爆方式下爆破振動(dòng)質(zhì)心頻率與爆心距的關(guān)系曲線。

圖中，1-雷管；2-堵塞段；3-巖體；4-導(dǎo)爆管；5-起爆點(diǎn)；6-裝藥段；7-空氣。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明對(duì)起爆點(diǎn)的位置和數(shù)量進(jìn)行了改進(jìn)，將裝藥段等分為N段起爆段（N≥1），將起爆點(diǎn)設(shè)置在各起爆段中點(diǎn)。

下面將結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的幾種具體實(shí)施方式。

見圖1，為中部起爆示意圖，即N=1情況下的起爆方式，在保證爆破破碎效果前提下，將起爆點(diǎn)設(shè)置在裝藥段中點(diǎn)。

見圖2，為兩點(diǎn)起爆示意圖，即N=2情況下的起爆方式，在保證爆破破碎效果的前提下，將裝藥段等分為兩段起爆段，兩起爆點(diǎn)分別設(shè)置在各起爆段中點(diǎn)。

見圖3，為三點(diǎn)起爆示意圖，在保證爆破破碎效果的前提下，裝藥段等分為三段起爆段，三起爆點(diǎn)分別設(shè)置在各起爆段中點(diǎn)。?

本發(fā)明方法的應(yīng)用，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

1）起爆點(diǎn)位置和數(shù)量的選擇要綜合考慮提高爆破振動(dòng)頻率的效果、經(jīng)濟(jì)及施工等因素，合理控制各起爆段長(zhǎng)度。

2）起爆點(diǎn)設(shè)置在裝藥段各起爆段中點(diǎn)，為達(dá)到同一炮孔內(nèi)各起爆點(diǎn)的同時(shí)起爆，各起爆點(diǎn)應(yīng)采用同一段別雷管起爆。?

3）動(dòng)力有限元數(shù)值模擬結(jié)果表明，合理控制起爆段長(zhǎng)度，爆破振動(dòng)頻率可提高10%~35%。

下面將說明本發(fā)明方法的具體應(yīng)用實(shí)例。

某花崗巖料場(chǎng)石料開采，爆破設(shè)計(jì)要求為：炮孔深度18m，炮孔孔徑150mm，裝藥直徑130mm，堵塞段長(zhǎng)3.0m，采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。

針對(duì)該實(shí)施例采用中部起爆，具體步驟為：

1、根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求布炮孔。

2、根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求在驗(yàn)收合格的炮孔中完成裝藥結(jié)構(gòu)，然后，將起爆點(diǎn)設(shè)置在裝藥段中點(diǎn)，本實(shí)施例中裝藥段為15m，則起爆點(diǎn)設(shè)置在炮孔中距離炮孔底7.5m位置。

3、采用導(dǎo)爆管起爆法進(jìn)行起爆，具體為：采用雷管引爆導(dǎo)爆管，在炮孔外用非電雷管激發(fā)導(dǎo)爆管的爆轟，導(dǎo)爆管被激發(fā)后，管內(nèi)產(chǎn)生沖擊波，傳至起爆點(diǎn)引爆炸藥。