一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法，步驟如下：1）在地下洞室爆破開挖區(qū)域上布置完主爆孔后，在靠近作業(yè)面或第一排主爆孔與第二排主爆孔之間放置一排長條形聚乙烯材料制作的水袋，在水袋下安置乳化炸藥藥包；2）將水袋下乳化炸藥藥包聯(lián)入起爆網(wǎng)路；?3）在爆破開挖區(qū)爆破作業(yè)準備結束，具備起爆條件后，往水袋里注水，直到水均勻布滿水袋；4）起爆并形成水霧吸附巖石爆破產(chǎn)生的粉塵，并在重力作用下沉降。所述的水袋大小為6~10×0.5~0.9×0.13~0.16，水袋之間的間距為2～4m。為了保證水袋爆破后方便回收且保證水霧效果，水袋下乳化炸藥藥包必須等間隔均勻布置在水袋下，且盡可能保證同時起爆。連接網(wǎng)路時乳化炸藥藥包起爆時間比首先起爆的主爆孔起爆時間提前25~50ms。
【專利說明】—種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于工程爆破【技術領域】，具體涉及一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法，特別是大型地下洞室群爆破施工中水霧降塵方法。
【背景技術】
[0002]在大型地下工程的爆破開挖中，由于爆破作業(yè)頻繁、空間狹小，爆破產(chǎn)生的粉塵在空氣中長期懸浮和飄移，難以消散，對勞動場所、環(huán)境和人體健康構成很大危害。目前，僅僅靠通風和改進爆破施工工藝等方法，已難以滿足大型地下工程的需求。而爆破粉塵的主要成分為SiO2、粘土和硅酸鹽類物質等，親水性較強，因此濕式降塵法已經(jīng)逐漸成為各種爆破工程中的主要降塵手段。濕式降塵主要有高壓噴霧法、水泡泥堵塞法、泡沫降塵法、爆炸水霧降塵法等方法，目前這些方法主要應用于拆除爆破和井下爆破采礦中。高壓噴霧法及水泡泥堵塞法的重點是通過水泡泥爆破或者高壓水管噴射形成水霧吸附粉塵。泡沫降塵法重點是利用泡沫覆蓋爆破區(qū)段，爆破時泡沫破裂形成小液滴吸附粉塵。這三種方法實施比較困難，成本較高，難以應用于大型地下工程的爆破作業(yè)中。而應用于拆除爆破中的爆炸水霧降塵法其重點是通過在待拆除的建(構)筑物上懸掛或覆 蓋水袋，引爆水袋形成大范圍水霧并吸附拆除爆破的粉塵。由于拆除爆破的對象通常是露天高層建筑，一次爆破產(chǎn)生的粉塵量較大，粉塵影響范圍也較大，因此通常需要大量的水袋來達到降塵的效果。而對于大型地下工程，其空間比較狹小，爆破作業(yè)較為頻繁，并行的開挖工作面較多，爆破粉塵難以消散，其降塵措施必須實施方便、成本較小、可長期應用且有明顯降塵效果。目前尚無滿足這些要求的大型地下工程的降塵方法。因此根據(jù)大型地下工程的特點，以水霧降塵原理為基礎，研究滿足地下工程降塵要求的降塵方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是根據(jù)上述現(xiàn)有技術的狀況，針對高度IOm以上、需分層開挖的大型地下工程中常采用的深孔梯段爆破，提供一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法，可有效降低爆破粉塵，以提高施工環(huán)境的空氣質量并保證施工人員的健康與安全。
[0004]本發(fā)明的技術方案:本發(fā)明的一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法步驟如下:
[0005]I)在地下洞室爆破開挖區(qū)域上布置完主爆孔后，在靠近作業(yè)面或第一排主爆孔與第二排主爆孔之間放置一排長條形聚乙烯材料制作的水袋，在水袋下安置乳化炸藥藥包；
[0006]2)將水袋下乳化炸藥藥包聯(lián)入起爆網(wǎng)路；
[0007]3)在爆破開挖區(qū)爆破作業(yè)準備結束，具備起爆條件后，往水袋里注水，直到水均勻布滿水袋；
[0008]4)起爆并形成水霧吸附巖石爆破產(chǎn)生的粉塵，并在重力作用下沉降。
[0009]所述的水袋大小為6-10X0.5-0.9X0.13~0.16，水袋之間的間距為2~4m。為了保證水袋爆破后方便回收且保證水霧效果，水袋下乳化炸藥藥包必須等間隔均勻布置在水袋下，且盡可能保證同時起爆，其藥量不宜過大也不宜過小，一般乳化炸藥藥包4?7個，每個藥量30?50g。
[0010]為了保證水袋下藥包不影響地表傳爆網(wǎng)路且不受主爆孔爆破影響，連接網(wǎng)路時乳化炸藥藥包起爆時間比首先起爆的主爆孔起爆時間提前25飛0ms。
[0011]所述的步驟4)爆破后，在石渣挖運作業(yè)前回收水袋，并及時進行修補，在下一次爆破中循環(huán)使用。
[0012]當?shù)叵露磶鞂?0m，單次開挖進尺Sm，開挖臺階高度9.5m,主爆孔有四排，每排5個孔，開挖輪廓面處為預裂爆破孔，預裂爆破孔與主爆孔之間設緩沖孔，在臨近作業(yè)面的前兩排孔之間沿并洞庫寬布置兩個6mX0.9mX 0.15m水袋，水袋之間間距4m，每個水袋到邊墻距離均為2m。
[0013]所述的水袋下每個乳化炸藥藥包內(nèi)插入MSl段非電雷管，并引出腳線連接第一MS15段非電雷管，然后將第一MS15段非電雷管的腳線與即發(fā)電雷管連接；主爆孔中最先起爆的為第一排正中間的孔，該孔孔內(nèi)炸藥插入第二MS15段非電雷管，第二MS15段非電雷管腳線與MS3段非電雷管連接，然后將MS3段非電雷管的腳線與即發(fā)電雷管連接；該起爆網(wǎng)絡下，首先起爆的主爆孔的名義起爆時間為即發(fā)電雷管引爆后930ms，水袋下乳化炸藥藥包的名義起爆時間為即發(fā)電雷管引爆后880ms。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點:本發(fā)明可直接利用少量的長條形水袋的爆炸并形成水霧，以降低洞庫的粉塵濃度。與露天拆除爆破中的爆炸水霧降塵方法相比，本發(fā)明密切結合地下工程開挖的特點，實施方便，成本較低，水袋爆后可回收，比較經(jīng)濟環(huán)保，具有較好的降塵效果，且可以長期應用于爆破循環(huán)作業(yè)中，達到控制整個洞庫粉塵濃度的目的。
[0015]本發(fā)明針對大型地下工程爆破開挖中爆破作業(yè)頻繁、空間狹小、爆破粉塵難以消散等特點，利用盛水水袋爆炸形成的水霧，吸附、捕集爆破產(chǎn)生的大面積粉塵，并在重力作用下沉降，以大幅降低爆破粉塵，保證施工環(huán)境及施工人員的健康與安全。本發(fā)明可用于水利水電工程、交通、礦山、石油儲備等行業(yè)地下洞室或隧洞的開挖工程中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為水袋在爆區(qū)的布置示意圖，為從洞庫上方向下看的俯視圖。
[0017]圖2為圖1中的A-A截面圖。
[0018]圖3為水袋下乳化炸藥藥包及非電雷管布置示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明的起爆網(wǎng)路圖。圖5為采用本發(fā)明和未采用本發(fā)明的爆后粉塵濃度比較圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的介紹。
[0021]圖4為本降塵方法的一個實施例的起爆網(wǎng)路圖。
[0022]該地下洞庫采用深孔梯段爆破進行全幅開挖，洞庫寬20m，單次開挖進尺Sm，臺階高度9.5m，主爆孔有四排孔，每排5個主爆孔，開挖輪廓面處為預裂爆破孔，預裂爆破孔與主爆孔之間設緩沖孔，如附圖1、圖2所示。根據(jù)本發(fā)明依次進行以下步驟:附圖中，1-作業(yè)面(臨空面);2-主爆孔；3_緩沖孔；4_預裂孔；5_水袋；6_乳化炸藥藥包；7-MSl段非電雷管；8-水袋內(nèi)雷管腳線；9-即發(fā)電雷管；10-MS15段非電雷管；11_ MS3段非電雷管；12_MS5段非電雷管；13- MS7段非電雷管。圖中，主爆孔和緩沖孔內(nèi)雷管均采用MS15段非電雷管。
[0023]1、布置水袋
[0024]如附圖1、圖2所示:平整本洞庫爆區(qū)的場地，在臨近作業(yè)面的前兩排孔之間并排布置兩個6mX0.9mX0.15m水袋(5),水袋之間間距4m,每個水袋到邊墻距離均為2m。本發(fā)明的水袋爆炸后形成水霧高度約6m，作用時間約2s，覆蓋范圍大致為IOOm2 (沿水袋長度方向和垂直水袋長度方向均為10m)，實際應用中，本發(fā)明所采用的水袋大小、數(shù)量應根據(jù)開挖區(qū)域及爆堆范圍的大小而定。
[0025]水袋5宜放置在靠近作業(yè)面(或臨空面)1的位置，可放在第一排和作業(yè)面之間。如果現(xiàn)場條件不允許，也可放在第一排與第二排之間。
[0026]2、安置乳化炸藥藥包
[0027]如附圖3所示:將四個50g的乳化炸藥藥包6等間隔均勻的布置在水袋下，每個藥包內(nèi)水袋下每個乳化炸藥藥包6內(nèi)插入MSl段非電雷管7，并引出腳線8連接第一 MS15段非電雷管10，然后將第一 MS15段非電雷管10的腳線與即發(fā)電雷管9連接；主爆孔中最先起爆的為第一排正中間的孔，該孔孔內(nèi)炸藥插入第二 MS15段非電雷管，該第二MS15段非電雷管腳線與MS3段非電雷管11連接，然后將MS3段非電雷管11的腳線與即發(fā)電雷管9連接；
[0028]3、聯(lián)網(wǎng)起爆:
[0029]起爆網(wǎng)路如附圖4所示:往水袋內(nèi)注滿水，聯(lián)網(wǎng)起爆。該起爆網(wǎng)絡下，水袋下乳化炸藥藥包比首先起爆的主爆孔提早50ms起爆。首先起爆的主爆孔的名義起爆時間為即發(fā)電雷管9引爆后930ms，水袋下乳化炸藥藥包6的名義起爆時間為即發(fā)電雷管9引爆后880ms。實際應用中乳化炸藥藥包藥量可根據(jù)爆破規(guī)模進行調(diào)整。
[0030]4、測試爆后粉塵濃度。附圖5是利用粉塵測試儀測試的未采用本發(fā)明和采用本發(fā)明的爆后15分鐘爆堆處的粉塵濃度。
[0031]附圖5為采用本發(fā)明和未采用本發(fā)明的爆后粉塵濃度比較圖:可以看到采用本發(fā)明情況下，爆破15分鐘后平均粉塵濃度比不采用本發(fā)明情況下的平均粉塵濃度降低53%，粉塵濃度小于10mg/m3，降塵效果顯著。
[0032]其他實施例
[0033]
【權利要求】
1.一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法，步驟如下: 1)在地下洞室爆破開挖區(qū)域上布置完主爆孔后，在靠近作業(yè)面或第一排主爆孔與第二排主爆孔之間放置一排長條形聚乙烯材料制作的水袋，在水袋下安置乳化炸藥藥包； 2)將水袋下乳化炸藥藥包聯(lián)入起爆網(wǎng)路； 3)在爆破開挖區(qū)爆破作業(yè)準備結束，具備起爆條件后，往水袋里注水，直到水均勻布滿水袋； 4)起爆并形成水霧吸附巖石爆破產(chǎn)生的粉塵，并在重力作用下沉降。
2.如權利要求1所述的一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法，其特征在于:所述的水袋大小為6~10X0.5-0.9X0.13-0.16，水袋之間的間距為2~4m。為了保證水袋爆破后方便回收且保證水霧效果，水袋下乳化炸藥藥包必須等間隔均勻布置在水袋下，且盡可能保證同時起爆，其藥量不宜過大也不宜過小，一般乳化炸藥藥包4~7個,每個藥量30 ~50go
3.如權利要求1或2所述的一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法，其特征在于:為了保證水袋下藥包不影響地表傳爆網(wǎng)路且不受主爆孔爆破影響，連接網(wǎng)路時乳化炸藥藥包起爆時間比首先起爆的主爆孔起爆時間提前25飛0ms。
4.如權利要求1或2所述的一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法，其特征在于:步驟4)爆破后，在石渣挖運作業(yè)前回收水袋，并及時進行修補，在下一次爆破中循環(huán)使用。
5.如權利要求1或2所述的一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法，其特征在于:地下洞庫寬20m，單次開挖進尺Sm，開挖臺階高度9.5m,主爆孔有四排，每排5個孔，開挖輪廓面處為預裂爆破孔，預裂爆破孔與主爆孔之間設緩沖孔，在臨近作業(yè)面的前兩排孔之間沿并洞庫寬布置兩個6mX 0.9mX 0.15m水袋，水袋之間間距4m，每個水袋到邊墻距離均為2m ο
6.如權利要求1或2所述的一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法，其特征在于:水袋下每個乳化炸藥藥包(6)內(nèi)插入MSl段非電雷管(7)，并引出腳線(8)連接第一 MS15段非電雷管(10)，然后將第一 MS15段非電雷管(10)的腳線與即發(fā)電雷管(9)連接；主爆孔中最先起爆的為第一排正中間的孔，該孔孔內(nèi)炸藥插入第二 MS15段非電雷管，該第二 MS15段非電雷管腳線與MS3段非電雷管(11)連接，然后將MS3段非電雷管(11)的腳線與即發(fā)電雷管(9)連接；該起爆網(wǎng)絡下，首先起爆的主爆孔的名義起爆時間為即發(fā)電雷管(9)引爆后930ms，水袋下乳化炸藥藥包(6)的名義起爆時間為即發(fā)電雷管(9)引爆后880ms。
7.如權利要求4所述的一種大型地下工程爆破開挖的水霧降塵方法，其特征在于:水袋下每個乳化炸藥藥包(6)內(nèi)插入MSl段非電雷管(7)，并引出腳線(8)連接第一 MS15段非電雷管(10)，然后將第一 MS15段非電雷管(10)的腳線與即發(fā)電雷管(9)連接；主爆孔中最先起爆的為第一排正中間的孔，該孔孔內(nèi)炸藥插入第二MS15段非電雷管，該第二MS15段非電雷管腳線與MS3段非電雷管(11)連接，然后將MS3段非電雷管(11)的腳線與即發(fā)電雷管(9)連接；該起爆網(wǎng)絡下，首先起爆的主爆孔的名義起爆時間為即發(fā)電雷管(9)引爆后930ms，水袋下乳化炸藥藥包(6)的名義起爆時間為即發(fā)電雷管(9)引爆后880ms。
8.如權利要求5所述的一種大型地下工程爆破開挖的水霧`降塵方法，其特征在于:水袋下每個乳化炸藥藥包(6)內(nèi)插入MSl段非電雷管(7)，并引出腳線(8)連接第一 MS15段非電雷管(10)，然后將第一 MS15段非電雷管(10)的腳線與即發(fā)電雷管(9)連接；主爆孔中最先起爆的為第一排正中間的孔，該孔孔內(nèi)炸藥插入第二MS15段非電雷管，該第二MS15段非電雷管腳線與MS3段非電雷管(11)連接，然后將MS3段非電雷管(11)的腳線與即發(fā)電雷管(9)連接；該起爆網(wǎng)絡下，首先起爆的主爆孔的名義起爆時間為即發(fā)電雷管(9)引爆后930ms，水袋下乳 化炸藥藥包(6)的名義起爆時間為即發(fā)電雷管(9)引爆后880ms。
【文檔編號】B01D47/00GK103453809SQ201310347060
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權日:2013年8月9日
【發(fā)明者】趙曉, 吳新霞, 周永力, 李鵬, 張文輝, 楊凱, 申逸 申請人:中國人民武裝警察部隊水電三峽工程指揮部, 長江水利委員會長江科學院