工程爆破装药结构
装药结构是影响爆破效果的主要因素之一。深孔爆破采用的装药结构主要有连续装药结构、间隔装药结构和混合装药结构。
(1)连续装药结构。炸药从孔底装起,装完设计药量之后再进行堵塞。这种方法施工简单,但由于设计装药量一般不足以填满炮孔的较大部分,易出现炮孔上部不装药段(即堵塞段)较长的现象,使岩体上部出现大块的比例增加。连续装药结构适用于台阶高度较小,上部岩石比较破碎或风化严重,上部抵抗线较小的深孔爆破。
2)间隔装药结构。在钻孔中把炸药分成数段,使炸药能量在岩石中比较均匀的分布(图6-7)。间隔装药结构适合于特殊地质条件下的深孔爆破,如所爆破的岩层中含有软弱夹层或溶洞时,通过堵塞物将炸药布置到坚硬岩层中,可以有效地降低大块率。除非安全需要,一般不在均匀岩层中采用间隔装药结构,而是通过扩大孔网参数来调整孔口堵塞长度。这样可以节省钻孔数量、降低钻孔成本。
3)混合装药结构。所谓混合装药结构就是在同一炮孔内装入不同种类的炸药,即在炮孔底部装入高密度、高威力炸药,而在炮孔上部装入威力较低的炸药。采用混合装药结构的目的是充分发挥高密度、高威力炸药的作用,解决深孔爆破中底部岩体阻力大,炸不开,易留岩坎的问题,同时又可避免上部岩石过度破碎或产生飞石。
深孔装药方法分为手工操作和机械装药两种。在铁路爆破施工中,手工操作仍是目前主要的装药方法。
手工操作主要用炮棍和炮锤装药。炮棍可以使用木头、竹竿或塑料制作,必要时可以在炮棍头上装上铜套或铜制尖端。
当炮棍长度不够时,可以采用炮锤捣实孔底装药,炮锤使用耐腐蚀的木料制成,为了加大锤体重量,可以在锤体内注铅。锤体上应加工有连接环,以便套结强度足够的麻绳或尼龙绳。
任何情况下都严禁使用铁器制作炮锤、炮棍或炮棍头。
装药机械主要有粉状粒状炸药装药机和含水炸药混装车。其中含水炸药混装车(乳化炸药或浆状炸药混装车)的应用是爆破工程的一项重大技术进步。它集制药、运输、贮存和向炮孔内装填炸药于一体,可以连续进行32h以上的装药施工,大大提高了爆破效率,减轻了劳动强度。这种装药车已在南芬露天矿、德兴铜矿、平朔露天矿及三峡工地投入使用,取得了显著的经济效益。
装药开始前先核对孔深、水深,再核对每孔的炸药品种、数量,然后清理孔口附近的浮碴、石块。打开孔口作好装药准备,再次核对雷管段别后,即可进行装药。
对深孔而言,炮棍的作用主要是保证炸药能顺利装入孔内,尤其是防止散装炸药中的结块药堵孔,同时炮棍还可以控制堵塞长度。
在以堵塞长度来控制装药量时,应掌握装药孔的大致装药量。当装入相当数量的炸药尚未达到预定的装药部位时,应报告技术人员处理,避免因孔内出现异常情况而造成装药量过多过集中而引起安全事故。
起爆药包的位置一般安排在离药包顶面或底面1/3处。起爆药包的聚能穴应指向主药包方向。装药长度较大时可安排上下两个起爆体。在使用电雷管起爆网路时,要注意雷管脚线与孔内联结线接头的绝缘和防水处理。