中间固体弹性介质控制爆破方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN97116024.4

申请日:

1997.12.23

公开号:

CN1221105A

公开日:

1999.06.30

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:2001.8.1|||授权||||||公开

IPC分类号:

F42D1/08; F42D3/00

主分类号:

F42D1/08; F42D3/00

申请人:

薛永鹏;

发明人:

薛永鹏

地址:

450052河南省郑州市建设路24号高炮学院

优先权:

专利代理机构:

河南省科学院专利事务所

代理人:

陈大通;李玉平

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内容摘要

一种中间固体弹性介质控制爆破方法,该方法是在容器型或薄壁型结构的内壁或外壁堆放中间固体弹性介质,其堆放高度大于或等于所需爆破高度,爆破总装药量为单位装药量和装药基准面总面积之积。本发明能降低地震为害,减少飞砂飞石危害,减少爆炸冲击波和噪声,省时省力,具有较好的经济、社会效益。

权利要求书

1: 1、一种中间固体弹性介质控制爆破方法,本发明的特征是,在容器型或薄 壁型结构爆破体的内壁或外壁堆放中间固体弹性介质,其堆放高度大于或等于所 需爆破高度,借助固体弹性介质传递爆药爆炸能量。爆破总装药量为单位装药量 和装药基准面总面积乘积。 2、根据权利要求1所述的方法,其特征是,中间固体弹性介质上部堆放的最 小厚度,对于敞开式薄壁型结构物大于或等于9倍爆破体壁厚h,对于容器型结构 物填满中间固体弹性介质为止,单位面积装药量与单点装药中心到爆破体壁最短 距离γ 2 ,爆破体壁厚度h,单位装药系数K,中间弹性介质可压缩系数K 1 的乘积 近似正比例。 3、根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,装药基准面的总面积,若爆 破体为一容器型结构物时,选择其最具有代表性的面为第一装药基准面,与第一 装药基准面相对的面为第二装药基准面。在第一装药基准面与相对的面之间的距 离为d,当d<9h时,其装药基准面总面积为第一装药基准面的面积,当9h≤d<1 2h时,装药基准面总面积为第一装药基准面面积加上三个相邻面的单位列面积, 单位例的宽度为1米,单位列的长度分别为所在面的长度或高度。当12h≤d<15h 时,装药基准面总面积为第一、第二装药基准面面积之和,当15h≤d<18h时, 装药基准面总面积为第一、第二装药基准面面积之和,加上相邻三个面的单位列 面积,当d≥18h,装药基准面的总面积为第一、二装药基准面面积之和,加上相 邻三个面的单位列面积,d的距离每增加3h时,再加上三个相邻面的半个单位列 面积,当容器形结构物为封闭式时,按上面各种条件计算出来的总装药量适当减 少30-45%,当容器形结构物为圆筒形时,可选底面为第一装药基准面,上表面 为第二装药基准面,二个基准面的距离为d,参照d<9h,9h≤d<12h,12h≤d <15h,15≤d<18h,d≤18h的各条件,用上述对应办法确定在各条件下的装药基 准面总面积。 4、根据权利要求1或所述的方法,其特征是,中间固体弹性介质可以是新积 砂土或粘土,或稻田土,或砂粘土,或自然沉积砂土,或硬粘土,或煤,或盐, 或粮食颗粒。 5、根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,单位装药系数K为4-35,中 间固体弹性介质可压缩系数K 1 为0.4-
2: 8,可根据实践经验或实验确定。 6、根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,装药结构的确定应根据能量 等面积均衡的原则按照爆破体需要破碎的表面积的大小,厚度及结构特点等多点 平均分散配置,一般采用梅花型或成排配置,配置间距大小主要依据爆破体的结 构特点,要达到的爆破效果及周围环境和单个装药的大小具体确定,装药间距α 一般取最小抵抗线W′的
3: 5-3倍,并依据总装药量概略确定装药个数N,单个装 药中心至爆破体壁的最短距离γ为壁厚h的1.5-3倍,W′为γ和h之和。

说明书


中间固体弹性介质控制爆破方法

    本发明涉及一种控制爆破方法,特别是涉及一种利用中间固体弹性介质控制爆破的方法。众所周知,目前对于容器形和薄壁结构物的控制爆破的方法主要有两种,一种是钻孔方法,如折除旧楼房主要采用钻孔方法,即在楼房下部墙壁上每隔一定距离钻孔,装药进行爆破,这种方法施工工期长,劳动强度大,爆破成本高,同时爆破时易产生冲击波及某些飞沙走石,对附近其它建筑物会造成危害,另一种是以水为中间介质的控制爆破方法,主要用于容器类,这种方法的优点是施工简单,速度快,将容器放满水,在水中装药爆破,这种方法另一大优点是安全可靠,不易产生冲击波,及飞沙走石,对附近建筑物一般不会产生危害,但这种控制爆破方法也有缺点,当容器较大充水量多时,爆破后容易造成水患,软化地基,严重影响施工进度,影响工程施工质量。

    本发明的目的利用堆放和充填中间固体弹性介质,达到对容器形结构物和薄壁型结构物进行控制爆破,克服水压爆破和钻孔爆破存在的不足。

    本发明的技术方案是:一种中间固体弹性介质控制爆破方法,在容器型或薄壁型结构爆破体的内壁或外壁堆放中间固体弹性介质,其堆放高度大于或等于所需爆破高度,爆破总装药量为单位装药量和装药基准面总面积乘积。

    中间固体弹性介质上部堆放的最小厚度,对于敞开式薄壁型结构物大于或等于9倍爆破体壁厚h,对于容器型结构物填满中间固体弹性介质为止,单位面积装药量与单点装药中心到爆破体壁最短距离γ2,爆破体壁厚度h,单位装药系数K,中间弹性介质可压缩系数K1的乘积近似正比例。

    装药基准面的总面积,若爆破体为一容器型结构物时,选择其最具有代表性的面为第一装药基准面,在第一装药基准面与相对的面距离为d,当d<9h时,其装药基准面总面积为第一装药基准面的面积,当9h≤d<12h时,装药基准面总面积为第一装药基准面面积加上三个相邻面的单位列面积,当12h≤d<15h时,装药基准面总面积为第一、第二装药基准面面积之和,当15h≤d<18h时,装药基准面总面积为第一、第二装药基准面面积之和,加上相邻三个面的单位列面积,当d≥18h,装药基准面的总面积为第一、二装药基准面面积之和,加上相邻三个面的单位列面积,d的距离每增加3h时,再加上三个相邻面的半个单位列面积。当容器形结构物为封闭式时,按上面各种条件计算出来的总装药量适当减少30-45%。当容器形结构物为圆筒形时,可选底面为第一装药基准面,上表面为第二装药基准面,二个基准面的距离为d,参照d<9h,9h≤d<12h,12h≤d<15h,15≤d<18h,d≤18h时各条件,用上述对应办法确定在各条件下地装药基准面总面积。

    中间固体弹性介质可以是新积砂土或粘土,或稻田土,或砂粘土,或自然沉积砂土,或硬粘土,或煤,或盐,或粮食颗粒。

    单位装药系数K为4-35,中间固体弹性介质可压缩系数K1为0.4-1.8,可根据实践经验或实验确定。

    装药结构的确定应根据能量等面积均衡的原则按照爆破体需要破碎的表面积的大小,厚度及结构特点等多点平均分散配置,一般采用梅花型或成排配置,配置间距大小主要依据爆破体的结构特点,要达到的爆破效果及周围环境和单个装药大小具体确定,装药间距α一般取最小抵抗线W′的2.5-3倍,并依据总装药量概略确定装药个数N,单个装药中心至爆破体壁的最短距离γ为壁厚h的1.5-3倍,W′为γ和h之和。

    本发明具有积极效果,中间固体弹性介质控制爆破方法的实质,是借助固体弹性介质传递炸药爆炸的能量。爆炸时通过固体弹性介质的压缩,变形过程,改变爆炸能量的分布规律和能量的作用性质,以此提高炸药爆炸时能量的利用率,减少无益能量的危害,并借助固体中间介质的特征,特性,改善爆破施工过程的工艺程序和工艺手段,进而达到爆破时减少降低三大公害。1、降低地震危害,当炸药爆时时产生的冲击波中间弹性介质中的传播速度要比在水中传播慢得多,并且固体弹性介质(颗粒)还有较大的可压缩性和稳定性,可采用微差起爆技术,使爆破引起的地震,比水压控制爆破减少约40%-60%。2、减少飞砂走石,在钻孔爆破中,因炸药产生的高温高压气体作用于孔壁或爆破体上,致使炸药周围区域的介质被压碎,极易在无益能量的作用下产生抛掷,形成飞砂飞石,危害性大,然而在中间固体弹性介质控制爆破中,由于起爆后固体弹性介质的缓释、缓冲和分散均能作用,使炸药的能量相对较缓慢而较均匀分布在爆破体上,同时经过分散多个装药的爆炸能量的相互迭加,使得爆破体破碎更加均匀,避免产生局部飞石。3、减少爆炸冲击波和噪音。由于爆破时中间固体弹性介质的可压缩性,使爆炸时所产生的空气冲击波和噪音在传播中受到较大衰减。

    图1开口式钢筋混凝土长方体水池结构示意图;

    图1-1,ABCD面装药布置示意图;

    图1-2,HGFE面装药布置示意图;

    图1-3,从GBCF面看装药布置示意图;

    图2为一钢筋混疑土墙堆放中间固体弹性介质控制爆破方法结构示意图;

    图2-1剖面上装药布局示意图;

    图2-2全部18个装药单体整体布局示意图;

    图3-1炸药梅花型配置示意图之一:

    图3-2炸药梅花型配置示意图之二;

    图4-1、4-2、4-3、4-4炸药成排配置示意图之一、之二、之三、之四。

    实施例一,见图1,1-1,1-2,1-3,此为开口式钢筋混凝土水池,采用中间固体弹性介质控制爆破方法爆破。水池为长方体形,壁厚为0.2米,长边3.2米,宽2米,高3.4米,采用两层布筋φ12mm,选用含水量约25%的新积砂土为中间固体弹性介质,充填水池,根据实验,取K1为1,K为24,γ为2h,计算单位装药量:Q1=K1Khγ2=K1Kh(2h)2=4K1Kh3=4×1×24×0.2=0.768(kg)。

    根据结构具体情况选择ABCD面为第一装药准面。

    因为d=2米,大于9h=9×0.2=1.8米,容器又为开口式,第一装药基准面为ABCD,所以只需DCFE,ABGH两个相邻面分别各增加一个单位列面积。

    装药基准面总面积S=第一基准面+2个相邻面单位列面积。

    S=3.2×3.4+1×3.4+1×3.4=17.68(M2)

    总装药量为Qz=Q1S=0.768×17.68=13.58(kg)

    考虑到水池是对称结构,壁厚均匀选用8(N)个相同装药,均匀分散配置装药,单个装药中心距水池壁最短距离γ取2倍壁厚h,装药间距a取5-8倍壁厚h单个装药重量为13.58÷8=

    在本实施例中8个装药相对于ABCD、HGFE两个面均匀分散配置,如图1-1、1-2、1-3。根据8个装药的坐标位置在装填固体弹性介质作业按需要放置。

    实施例二,见图二,2-1,2-2,是爆破一道薄壁形钢筋混凝土墙,应在结构物一侧堆满一定量的中间固体弹性介质。此为某煤场有一钢筋混凝土墙,墙厚h为0.25米,长8米,高4米,用煤做为中间固体弹性介质。介质堆放高度不低于墙的高度,上边介质堆放厚度应不少于9倍墙厚h,即9×0.25=2.25米。

    选用含水量为30%左右的松散煤堆积到墙的一侧,为防止爆炸时引起煤的燃烧,在每个装药点附近可用含水量适当的松土隔离。根据试验和经验取K1为0.9,K为22,γ为2h。

    单位装药量Q1=K1Khγ2=4×0.9×22h3=4×0.9×22×0.253=1.24(kg)

    装药基准面总面积S=8×4=32(米2),总装药量Q2=Q1S=1.24×32=39.68(kg),装药选用梅花型配置,见图2-2,装药间距取a取1米,γ取2h为0.5米。在起爆时,可根据情况同时起爆,也可根据情况分段微差起爆。

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一种中间固体弹性介质控制爆破方法,该方法是在容器型或薄壁型结构的内壁或外壁堆放中间固体弹性介质,其堆放高度大于或等于所需爆破高度,爆破总装药量为单位装药量和装药基准面总面积之积。本发明能降低地震为害,减少飞砂飞石危害,减少爆炸冲击波和噪声,省时省力,具有较好的经济、社会效益。 。

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