水压爆破在小断面隧道中的应用

1 工程概况

我集团公司承建的YAZQ-4标段正线起讫里程为K152+000~DYK175+310, 共计23.31公里;其中隧道7座, 长度总长为:16016米, 隧道长度占施工总长度的68.7%, 全部为单线隧道, 断面尺寸小, 最大断面为68.9㎡。

2存在的问题

2.1通风降尘效果不明显

实际得出的结论是:对于长隧道小断面施工时, 放炮后烟不能及时排出, 随着掌子面的进尺, 通风降尘效果越来越差。

2.2作业面环境差

1由于隧道内污浊的空气不能及时排出洞外, 造成掌子面、仰拱作业面及二衬作业面环境较差。

(2) 固体颗粒长期悬浮在空中, 增加了作业人员患尘肺病的几率。

(3) 工人长期在这种环境中工作会造成心情压抑、紧张, 隧道是高危行业, 需精神高度集中, 心情的不舒畅会增加工伤的可能。

2.3 炸药能量不能有效利用

常规的装药方法为不耦合装药结构, 即药包表面与炮眼孔壁之间保留一定间隙的装药方式。间隙是一般为空气, 也可填入矿粉、石粉或水等。现场实际装药时一般采用连续装药, 会造成的结果有:装药的部位发生超挖现象, 没有装药的部位发生欠挖或者挂口现象, 超欠挖现象严重, 炸药能量不能充分发挥。

3 推广水压爆破的重要性和必要性

3.1 湿式钻眼代替干式钻眼, 作业环境得到大幅度的改善, 工人不会得尘肺病;工人心情舒畅, 工作效率提高, 进度加快。

3.2 采用非电毫秒雷管起爆, 杜绝了伤亡事故的发生。

3.3 把工程爆破两大痼疾完全解决。

4 水压爆破的优越性

4.1“节能环保”效果显著。

“三提高一保护”, 提高了施工效率, 提高了经济效益, 改善了作业环境, 保护了施工人员的健康。

1节省炸药20%左右。掌子面按Ⅲ级围岩考虑, 全断面开挖断面积为47.2㎡, 炮眼深度为3.2-3.5m, 每循环进尺2.5m左右, 单循环用药量为121㎏-132㎏。采用水压爆破后, 单循环用药量100㎏左右, 每循环节省炸药近20%左右。

2每个循环比常规爆破多进尺25cm以上, 每11个循环能多出一个循环。

3提高经济效益, 降低成本, 每米节省成本约400-500元。

通风时间显著缩短, 常规爆破隧道进尺150m以后每次爆破后通风时间30-45分钟, 而采用水压爆破爆破后通风3-5分钟即可达到常规爆破通风的要求。

4粉尘降低70%以上, 杜绝了患尘肺病的可能。

5 相同点、不同点

5.1 相同点:

开挖方式、掏槽眼的种类、炮眼种类、炮眼数量、炮眼深度、起爆顺序。

5.2 不同点:

1增加了水带和专用炮泥。

2每循环装药时间较以往装药长了10分钟左右。

6 炮眼装药结构

6.1 周边眼以外的炮眼

1炮眼最底部装一节水袋。

2每个炮眼少装一节炸药 (较常规装药) 。

3用直径合适的PVC管捅进去, 然后拉出来, 量测一下PVC管的长度L, 然后ROUND (L÷2) 就是需要填充的水袋的长度。 (每节水袋长20cm, 求得的值四舍五入) 。

4用专用炮泥回填堵塞炮孔。

7 水压爆破六大关键工作

7.1 水袋要灌满、挺拔, 单节水袋重量192g以上。

7.2加工成的炮泥软硬适中, 一般装药前2小时加工完成。太软, 炮泥不易成型, 太硬, 炮泥与孔壁间的缝隙不易填满。炮泥机的加工速度为一小时900根, 绝对不允许提前加工。炮孔直径40mm, 炮泥直径一般为32mm。

7.3 炮眼最底部水袋必须装填到底。

7.4 回填堵塞的炮泥必须一直堵到炮眼口。

7.5 用长1m左右炮棍 (木棍) , 直径30mm左右, 每装一节炮泥都需要将炮泥捣实一次。

7.6 严格炮眼的装填次序, 并且紧密连接起来。装填顺序:水袋→炸药→水袋→炮泥。

8 水压爆破的两大误区

8.1 地质太差, 不适合水压爆破。

只要打眼爆破, 水压爆破就能使用。

8.2 水压爆破麻烦、费时间。

水压爆破每循环装药时间较以往装药长了10分钟左右, 但单个循环进尺时间不但没延长反而缩短了。

9 效益分析

9.1 水压爆破技术非常成熟。

9.2 可操作性强。特别容易学, 上手快, 没一点基础的二十分钟内就可完全学会, 简单易懂易学。

9.3 一次性投入费用很低。炮泥机一台价格在4500元左右, 水袋封口机一台价格在6500元左右。

9.4 节能环保效果显著。

9.5 经济效益很显著。

1 0 结论

1 0.1 水压爆破能很好的改善小断面隧道通风难的问题, 使得作业面的作业环境大大改善, 杜绝了工人患尘肺病的可能, 使得工人心情愉悦的工作, 工人热情高了, 工作效率加快。

1 0.2 节能环保效果显著。

使用水压爆破能单循环节约炸药20%左右, 全线隧道共16.016km, 开挖方量近80万方, 全部采用水压爆破将节约炸药近:800000×0.9㎏/m×20%=144000㎏。

1 0.3 施工速度加快了。

1每循环通风时间缩短近20分钟, 随着隧道进尺的增加, 节约时间将会越发明显, 为后续工作创造良好的工作环境。

2每循环较常规爆破多进尺25cm左右, 每11个循环能多出一个循环。

3施工速度的加快最直接的体现就是经济效益的提高, 干工程在保证安全质量的前提下只有进度加快了才有利润才有效益。

摘要：一直以来小断面隧道通风降尘是隧道建设的一大技术难关, 小断面隧道作业环境差的现象一直存在, 采用水压爆破技术后, 作业面粉尘降低70%以上, 同时提高经济效益、降低施工成本, 对提高施工进度等很有裨益。

关键词：水压爆破,关键工作,优越性

参考文献

[1] 《工程爆破理论与技术》作者:于亚伦主编冶金工业出版社出版2004年

[2] 《节能环保工程爆破》作者:何广沂等中国铁道出版社。

[3] 《冲刺》作者:何广沂2012年11月第2次印刷出版。