一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法
【专利摘要】本发明公开了一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法，步骤如下：1）在地下洞室爆破开挖区域上布置完主爆孔后，在靠近作业面或第一排主爆孔与第二排主爆孔之间放置一排长条形聚乙烯材料制作的水袋，在水袋下安置乳化炸药药包；2）将水袋下乳化炸药药包联入起爆网路；?3）在爆破开挖区爆破作业准备结束，具备起爆条件后，往水袋里注水，直到水均匀布满水袋；4）起爆并形成水雾吸附岩石爆破产生的粉尘，并在重力作用下沉降。所述的水袋大小为6~10×0.5~0.9×0.13~0.16，水袋之间的间距为2～4m。为了保证水袋爆破后方便回收且保证水雾效果，水袋下乳化炸药药包必须等间隔均匀布置在水袋下，且尽可能保证同时起爆。连接网路时乳化炸药药包起爆时间比首先起爆的主爆孔起爆时间提前25~50ms。
【专利说明】—种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工程爆破【技术领域】，具体涉及一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法，特别是大型地下洞室群爆破施工中水雾降尘方法。
【背景技术】
[0002]在大型地下工程的爆破开挖中，由于爆破作业频繁、空间狭小，爆破产生的粉尘在空气中长期悬浮和飘移，难以消散，对劳动场所、环境和人体健康构成很大危害。目前，仅仅靠通风和改进爆破施工工艺等方法，已难以满足大型地下工程的需求。而爆破粉尘的主要成分为SiO2、粘土和硅酸盐类物质等，亲水性较强，因此湿式降尘法已经逐渐成为各种爆破工程中的主要降尘手段。湿式降尘主要有高压喷雾法、水泡泥堵塞法、泡沫降尘法、爆炸水雾降尘法等方法，目前这些方法主要应用于拆除爆破和井下爆破采矿中。高压喷雾法及水泡泥堵塞法的重点是通过水泡泥爆破或者高压水管喷射形成水雾吸附粉尘。泡沫降尘法重点是利用泡沫覆盖爆破区段，爆破时泡沫破裂形成小液滴吸附粉尘。这三种方法实施比较困难，成本较高，难以应用于大型地下工程的爆破作业中。而应用于拆除爆破中的爆炸水雾降尘法其重点是通过在待拆除的建(构)筑物上悬挂或覆 盖水袋，引爆水袋形成大范围水雾并吸附拆除爆破的粉尘。由于拆除爆破的对象通常是露天高层建筑，一次爆破产生的粉尘量较大，粉尘影响范围也较大，因此通常需要大量的水袋来达到降尘的效果。而对于大型地下工程，其空间比较狭小，爆破作业较为频繁，并行的开挖工作面较多，爆破粉尘难以消散，其降尘措施必须实施方便、成本较小、可长期应用且有明显降尘效果。目前尚无满足这些要求的大型地下工程的降尘方法。因此根据大型地下工程的特点，以水雾降尘原理为基础，研究满足地下工程降尘要求的降尘方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是根据上述现有技术的状况，针对高度IOm以上、需分层开挖的大型地下工程中常采用的深孔梯段爆破，提供一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法，可有效降低爆破粉尘，以提高施工环境的空气质量并保证施工人员的健康与安全。
[0004]本发明的技术方案:本发明的一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法步骤如下:
[0005]I)在地下洞室爆破开挖区域上布置完主爆孔后，在靠近作业面或第一排主爆孔与第二排主爆孔之间放置一排长条形聚乙烯材料制作的水袋，在水袋下安置乳化炸药药包；
[0006]2)将水袋下乳化炸药药包联入起爆网路；
[0007]3)在爆破开挖区爆破作业准备结束，具备起爆条件后，往水袋里注水，直到水均匀布满水袋；
[0008]4)起爆并形成水雾吸附岩石爆破产生的粉尘，并在重力作用下沉降。
[0009]所述的水袋大小为6-10X0.5-0.9X0.13~0.16，水袋之间的间距为2~4m。为了保证水袋爆破后方便回收且保证水雾效果，水袋下乳化炸药药包必须等间隔均匀布置在水袋下，且尽可能保证同时起爆，其药量不宜过大也不宜过小，一般乳化炸药药包4?7个，每个药量30?50g。
[0010]为了保证水袋下药包不影响地表传爆网路且不受主爆孔爆破影响，连接网路时乳化炸药药包起爆时间比首先起爆的主爆孔起爆时间提前25飞0ms。
[0011]所述的步骤4)爆破后，在石渣挖运作业前回收水袋，并及时进行修补，在下一次爆破中循环使用。
[0012]当地下洞库宽20m，单次开挖进尺Sm，开挖台阶高度9.5m,主爆孔有四排，每排5个孔，开挖轮廓面处为预裂爆破孔，预裂爆破孔与主爆孔之间设缓冲孔，在临近作业面的前两排孔之间沿并洞库宽布置两个6mX0.9mX 0.15m水袋，水袋之间间距4m，每个水袋到边墙距离均为2m。
[0013]所述的水袋下每个乳化炸药药包内插入MSl段非电雷管，并引出脚线连接第一MS15段非电雷管，然后将第一MS15段非电雷管的脚线与即发电雷管连接；主爆孔中最先起爆的为第一排正中间的孔，该孔孔内炸药插入第二MS15段非电雷管，第二MS15段非电雷管脚线与MS3段非电雷管连接，然后将MS3段非电雷管的脚线与即发电雷管连接；该起爆网络下，首先起爆的主爆孔的名义起爆时间为即发电雷管引爆后930ms，水袋下乳化炸药药包的名义起爆时间为即发电雷管引爆后880ms。
[0014]本发明的优点:本发明可直接利用少量的长条形水袋的爆炸并形成水雾，以降低洞库的粉尘浓度。与露天拆除爆破中的爆炸水雾降尘方法相比，本发明密切结合地下工程开挖的特点，实施方便，成本较低，水袋爆后可回收，比较经济环保，具有较好的降尘效果，且可以长期应用于爆破循环作业中，达到控制整个洞库粉尘浓度的目的。
[0015]本发明针对大型地下工程爆破开挖中爆破作业频繁、空间狭小、爆破粉尘难以消散等特点，利用盛水水袋爆炸形成的水雾，吸附、捕集爆破产生的大面积粉尘，并在重力作用下沉降，以大幅降低爆破粉尘，保证施工环境及施工人员的健康与安全。本发明可用于水利水电工程、交通、矿山、石油储备等行业地下洞室或隧洞的开挖工程中。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为水袋在爆区的布置示意图，为从洞库上方向下看的俯视图。
[0017]图2为图1中的A-A截面图。
[0018]图3为水袋下乳化炸药药包及非电雷管布置示意图。
[0019]图4为本发明的起爆网路图。图5为采用本发明和未采用本发明的爆后粉尘浓度比较图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明作进一步的介绍。
[0021]图4为本降尘方法的一个实施例的起爆网路图。
[0022]该地下洞库采用深孔梯段爆破进行全幅开挖，洞库宽20m，单次开挖进尺Sm，台阶高度9.5m，主爆孔有四排孔，每排5个主爆孔，开挖轮廓面处为预裂爆破孔，预裂爆破孔与主爆孔之间设缓冲孔，如附图1、图2所示。根据本发明依次进行以下步骤:附图中，1-作业面(临空面);2-主爆孔；3_缓冲孔；4_预裂孔；5_水袋；6_乳化炸药药包；7-MSl段非电雷管；8-水袋内雷管脚线；9-即发电雷管；10-MS15段非电雷管；11_ MS3段非电雷管；12_MS5段非电雷管；13- MS7段非电雷管。图中，主爆孔和缓冲孔内雷管均采用MS15段非电雷管。
[0023]1、布置水袋
[0024]如附图1、图2所示:平整本洞库爆区的场地，在临近作业面的前两排孔之间并排布置两个6mX0.9mX0.15m水袋(5),水袋之间间距4m,每个水袋到边墙距离均为2m。本发明的水袋爆炸后形成水雾高度约6m，作用时间约2s，覆盖范围大致为IOOm2 (沿水袋长度方向和垂直水袋长度方向均为10m)，实际应用中，本发明所采用的水袋大小、数量应根据开挖区域及爆堆范围的大小而定。
[0025]水袋5宜放置在靠近作业面(或临空面)1的位置，可放在第一排和作业面之间。如果现场条件不允许，也可放在第一排与第二排之间。
[0026]2、安置乳化炸药药包
[0027]如附图3所示:将四个50g的乳化炸药药包6等间隔均匀的布置在水袋下，每个药包内水袋下每个乳化炸药药包6内插入MSl段非电雷管7，并引出脚线8连接第一 MS15段非电雷管10，然后将第一 MS15段非电雷管10的脚线与即发电雷管9连接；主爆孔中最先起爆的为第一排正中间的孔，该孔孔内炸药插入第二 MS15段非电雷管，该第二MS15段非电雷管脚线与MS3段非电雷管11连接，然后将MS3段非电雷管11的脚线与即发电雷管9连接；
[0028]3、联网起爆:
[0029]起爆网路如附图4所示:往水袋内注满水，联网起爆。该起爆网络下，水袋下乳化炸药药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义起爆时间为即发电雷管9引爆后930ms，水袋下乳化炸药药包6的名义起爆时间为即发电雷管9引爆后880ms。实际应用中乳化炸药药包药量可根据爆破规模进行调整。
[0030]4、测试爆后粉尘浓度。附图5是利用粉尘测试仪测试的未采用本发明和采用本发明的爆后15分钟爆堆处的粉尘浓度。
[0031]附图5为采用本发明和未采用本发明的爆后粉尘浓度比较图:可以看到采用本发明情况下，爆破15分钟后平均粉尘浓度比不采用本发明情况下的平均粉尘浓度降低53%，粉尘浓度小于10mg/m3，降尘效果显著。
[0032]其他实施例
[0033]
【权利要求】
1.一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法，步骤如下: 1)在地下洞室爆破开挖区域上布置完主爆孔后，在靠近作业面或第一排主爆孔与第二排主爆孔之间放置一排长条形聚乙烯材料制作的水袋，在水袋下安置乳化炸药药包； 2)将水袋下乳化炸药药包联入起爆网路； 3)在爆破开挖区爆破作业准备结束，具备起爆条件后，往水袋里注水，直到水均匀布满水袋； 4)起爆并形成水雾吸附岩石爆破产生的粉尘，并在重力作用下沉降。
2.如权利要求1所述的一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法，其特征在于:所述的水袋大小为6~10X0.5-0.9X0.13-0.16，水袋之间的间距为2~4m。为了保证水袋爆破后方便回收且保证水雾效果，水袋下乳化炸药药包必须等间隔均匀布置在水袋下，且尽可能保证同时起爆，其药量不宜过大也不宜过小，一般乳化炸药药包4~7个,每个药量30 ~50go
3.如权利要求1或2所述的一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法，其特征在于:为了保证水袋下药包不影响地表传爆网路且不受主爆孔爆破影响，连接网路时乳化炸药药包起爆时间比首先起爆的主爆孔起爆时间提前25飞0ms。
4.如权利要求1或2所述的一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法，其特征在于:步骤4)爆破后，在石渣挖运作业前回收水袋，并及时进行修补，在下一次爆破中循环使用。
5.如权利要求1或2所述的一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法，其特征在于:地下洞库宽20m，单次开挖进尺Sm，开挖台阶高度9.5m,主爆孔有四排，每排5个孔，开挖轮廓面处为预裂爆破孔，预裂爆破孔与主爆孔之间设缓冲孔，在临近作业面的前两排孔之间沿并洞库宽布置两个6mX 0.9mX 0.15m水袋，水袋之间间距4m，每个水袋到边墙距离均为2m ο
6.如权利要求1或2所述的一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法，其特征在于:水袋下每个乳化炸药药包(6)内插入MSl段非电雷管(7)，并引出脚线(8)连接第一 MS15段非电雷管(10)，然后将第一 MS15段非电雷管(10)的脚线与即发电雷管(9)连接；主爆孔中最先起爆的为第一排正中间的孔，该孔孔内炸药插入第二 MS15段非电雷管，该第二 MS15段非电雷管脚线与MS3段非电雷管(11)连接，然后将MS3段非电雷管(11)的脚线与即发电雷管(9)连接；该起爆网络下，首先起爆的主爆孔的名义起爆时间为即发电雷管(9)引爆后930ms，水袋下乳化炸药药包(6)的名义起爆时间为即发电雷管(9)引爆后880ms。
7.如权利要求4所述的一种大型地下工程爆破开挖的水雾降尘方法，其特征在于:水袋下每个乳化炸药药包(6)内插入MSl段非电雷管(7)，并引出脚线(8)连接第一 MS15段非电雷管(10)，然后将第一 MS15段非电雷管(10)的脚线与即发电雷管(9)连接；主爆孔中最先起爆的为第一排正中间的孔，该孔孔内炸药插入第二MS15段非电雷管，该第二MS15段非电雷管脚线与MS3段非电雷管(11)连接，然后将MS3段非电雷管(11)的脚线与即发电雷管(9)连接；该起爆网络下，首先起爆的主爆孔的名义起爆时间为即发电雷管(9)引爆后930ms，水袋下乳化炸药药包(6)的名义起爆时间为即发电雷管(9)引爆后880ms。
8.如权利要求5所述的一种大型地下工程爆破开挖的水雾`降尘方法，其特征在于:水袋下每个乳化炸药药包(6)内插入MSl段非电雷管(7)，并引出脚线(8)连接第一 MS15段非电雷管(10)，然后将第一 MS15段非电雷管(10)的脚线与即发电雷管(9)连接；主爆孔中最先起爆的为第一排正中间的孔，该孔孔内炸药插入第二MS15段非电雷管，该第二MS15段非电雷管脚线与MS3段非电雷管(11)连接，然后将MS3段非电雷管(11)的脚线与即发电雷管(9)连接；该起爆网络下，首先起爆的主爆孔的名义起爆时间为即发电雷管(9)引爆后930ms，水袋下乳 化炸药药包(6)的名义起爆时间为即发电雷管(9)引爆后880ms。
【文档编号】B01D47/00GK103453809SQ201310347060
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】赵晓, 吴新霞, 周永力, 李鹏, 张文辉, 杨凯, 申逸 申请人:中国人民武装警察部队水电三峡工程指挥部, 长江水利委员会长江科学院