Reka bentuk dan pembinaan letupan lubang sederhana dan dalam di kuari
1. Pemilihan peralatan penggerudian batu dan peralatan letupan 1.1 Pemilihan peralatan penggerudian batu Letupan lubang sederhana dalam merujuk kepada operasi letupan dengan kedalaman lubang lebih daripada 5 m dan diameter lubang lebih daripada 75 mm. Ciri-ciri lubang letupan menentukan bahawa peralatan penggerudian batu mesti menggunakan alat penggerudian lubang dalam. Pelan ini menggunakan gerudi bawah lubang Xuanhua Ingersoll Rand CM351, yang sesuai untuk pelbagai batuan dengan kekerasan batuan f dalam julat 6 hingga 20. Diameter lubang gerudi ialah 115 mm, kedalaman lubang gerudi boleh mencapai 30 m, dan panjang batang gerudi ialah 3 m. 1.2 Pemilihan peralatan letupan 1)
Jenis letupan dan cas meletup: 2# bahan letupan ammonium nitrat batu digunakan, dan bahan letupan emulsi digunakan untuk cas meletup dengan kehadiran air. Di samping itu, penggunaan caj kolumnar boleh menyebarkan bahan letupan dengan lebih sekata dalam jisim batu, yang boleh meningkatkan jumlah letupan setiap meter dan mengurangkan penggunaan unit bahan letupan, dengan itu mengurangkan jumlah bahan letupan yang digunakan dan mengurangkan kos kejuruteraan. 2) Pemilihan detonator: Detonator elektrik serta-merta digunakan di luar lubang, kord peletupan bersegmen digunakan di dalam lubang, dan bahagian konduit pertama, ke-3, dan ke-5 digunakan dalam baris pertama hingga ke-3 masing-masing, dengan masa tunda 25ms untuk setiap bahagian. 3) Bekalan kuasa letupan: Detonator GFB-1200 digunakan untuk letupan. 2 Penentuan parameter letupan Faktor langkah (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, rajah skematik parameter lubang letupan): ketinggian langkah H, garis rintangan casis Wd, jarak lubang a, jarak baris b, kedalaman lubang L, kedalaman super hc, panjang pengisian Lt.
Pemilihan parameter letupan dan parameter rangkaian lubang akan secara langsung mempengaruhi kesan letupan. Kebanyakan medan kerikil di bandar tertentu adalah lombong granit sederhana keras dengan sambungan yang dibangunkan, pekali Protsky 7~12, dan kebolehblastiran batuan yang baik. Bentuk penggerudian boleh dibahagikan kepada penggerudian condong dan penggerudian menegak. Penggerudian condong mempunyai garisan rintangan seragam dan saiz blok letupan seragam, tetapi teknologi operasi adalah kompleks; teknologi penggerudian menegak adalah mudah dan pantas. Memandangkan letupan lubang sederhana dalam tidak digunakan secara meluas pada masa ini, dan kakitangan yang berkaitan di kuari tidak biasa dengan keperluan operasi, adalah dinasihatkan untuk terlebih dahulu menggunakan kaedah penggerudian menegak yang agak mudah. 1) Diameter lubang letupan d Diameter mata gerudi gerudi bawah lubang ialah 115 mm, jadi diameter lubang letupan d ialah 115 mm.2) Garisan rintangan casis Wd
①Mengikut lebar kerja selamat pelantar penggerudian
Wd≥h·ctg（α+β） Dalam formula: h——tinggi langkah, iaitu 10 m; α——sudut cerun langkah, dalam pengeluaran sebenar, jengkaut digunakan untuk pengeluaran, dan sudut cerun boleh mencapai 75°. β——Jarak dari pusat lubang letupan ke bahagian atas cerun ialah 2.5 m. Kemudian Wd≥h·ctg（α+β）=10×ctg75°+2.5=5.2 m②Kira mengikut formula empirik Soviet Davydov Wd=53·KT·d·(Δe/γ)1/2 Di mana: d——apertur ialah 0.115 m; KT——pekali patah batu bijih, ambil 1.1; Δ——ketumpatan cas diambil daripada pengalaman semasa, iaitu 0.6 g/cm3; γ——ketumpatan pukal batuan, iaitu 2.5 t/m3; e——pekali pembetulan daya letupan, ambil 1 Kemudian Wd=53×1.1×0.115×（0.6×1/2.5）1/2=3.3 mDigabungkan dengan ① dan ②, ambil Wd=4 m3) Jarak lubang a, jarak baris b Mengikut kawasan lubang kesan letupan optimum ialah 14.5 m2, mengikut
a=m·Wd, m ialah pekali ketumpatan lubang letupan, julat nilai ialah 0.8~1.4, di sini m diambil sebagai 1.1, kemudian a=1.1×4=4.4 m. Mengikut nilai sebenar
seperti berikut:
Ambil jarak lubang a=4.5 m, dan hitung jarak baris b=3 m mengikut kawasan rangkaian lubang. 4) Kedalaman lubang L dan kedalaman super hc Untuk mengatasi kesan pengapitan batu bawah dan tidak meninggalkan asas selepas letupan, lubang letupan perlu digerudi berlebihan. Terlalu dalam akan membuang bahan letupan, manakala terlalu kecil akan menyebabkan asas dan menjejaskan pemuatan dan pemunggahan. Secara amnya, nilai berikut diambil:
hc=（0.15-0.35）h, ambil 0.25·Wd=0.25×4=1 m
L=h+hc=10+1=11 m5) Panjang pengisian Lt Panjang pengisian Lt=（16-32） d, ambil 2.8 m6) Penggunaan bahan letupan seunit q diambil dari pengalaman lepas q=0.45 kg/m3 7) Jumlah caj setiap lubang letupan Q ①Mengikut isipadu bijih dan batu yang diletupkan setiap lubang Q=q·a·h·Wd=0.45×4.5×10×4=81 kg ②Mengikut jumlah bahan letupan yang boleh ditampung
Q=L·op=(L-Lt)·p Dalam formula: Lo——Panjang cas lubang letupan, L-Lt=11 -2.8 =8.2
m; p——cas per m lubang letupan, ketumpatan cas ialah 7.1 kg/m
Q=8.2×7.1=58.22 kgMenggabungkan ① dan ②, ambil Q=58.5 kg8) Bilangan lubang letupan N
Susun mengikut rupa bumi tertentu semasa pembinaan. Selepas pengesahan keselamatan letupan, di sini kami mensimulasikan pengiraan dengan 15 lubang setiap baris dan 3 baris setiap kali (sama di bawah). Kemudian N=15×3=45 9) Jumlah caj Q jumlah Q jumlah = 45×58.5=2 632.5 kg3 Keselamatan letupan Menurut keperluan kelulusan kuari, kuari biasanya jauh dari kampung, dan bunyi bising serta-merta letupan dan asap daripada letupan tidak mempunyai kesan yang jelas terhadap kawasan sekitar. Kedua-dua item ini boleh diabaikan dalam reka bentuk. Berikut ialah pengesahan keselamatan yang diperlukan bagi gelombang seismik letupan, gelombang kejutan udara letupan dan batu terbang individu. 3.1 Jarak selamat struktur tanah daripada letupan gelombang seismik boleh dikira mengikut formula berikut (Formula 1) dan disahkan mengikut Formula 2. Rd=Kd·fn·Q1/3 (1) V=K·(Q1/3 /R)
α (2) Di mana: Rd——jarak selamat gelombang seismik letupan; Kd——pekali asas, diambil sebagai 10 mengikut sifat batuan; fn——pekali sifat letupan, diambil sebagai 0.7 mengikut indeks tindakan letupan; Q——kuantiti letupan maksimum satu bahagian, iaitu 13162.5 kg
(Mengikut gambarajah susun atur rangkaian letupan, bilangan maksimum lubang letupan dalam satu bahagian letupan ialah 15, jadi kuantiti letupan maksimum satu bahagian letupan ialah 15×58.5=13 162.5 kg) R——jarak antara letupan pusat dan bangunan terlindung ialah 190 m, jadi Rd=10×0.7×(13 162.5)1/3=165 m
Bilik alat yang dicadangkan dan bangunan dan struktur lain disusun di kawasan lombong, dengan jarak kira-kira 190 m, yang memenuhi keperluan. V——halaju getaran titik tanah, dalam cm/s; K——pekali tapak berkaitan dengan sifat batuan, diambil sebagai 160; R——jarak antara pusat letupan dan bangunan terlindung, 190 m; α——indeks pengecilan gelombang seismik letupan, diambil sebagai 1.7, kemudian V=160×(13 162.5)1/3/190)1.7=4.6 cm/s. Nilai halaju seismik keselamatan berikut ditetapkan dalam "Peraturan Keselamatan untuk Blasting":
①Gua bumi, rumah adobe, rumah batu kasar, 1.0 cm/s; ②Umum
rumah bata, bangunan blok besar bukan seismik, 2~3 cm/s; ③Ruang rangka konkrit bertetulang, 5 sm/s. Memandangkan semua jenis struktur dalam kuari adalah rumah rangka konkrit bertetulang, ia memenuhi keperluan. 3.2 Gelombang kejutan udara Δp=K·(Q1/3/R)α Di mana: K——pekali empirikal, secara amnya 1.48 untuk letupan langkah; α——indeks pengecilan empirikal, 1.55; Q——cas letupan dalam bahagian terbesar, 13 162.5 kg; K——jarak dari pusat letupan ke objek yang dilindungi, 190 m, kemudian Δp=1.48×(13 162.5)1/3/190)1.55=0.058 Menurut data statistik, apabila gelombang kejutan udara ialah 0.2～0.3kg/ cm2, ia akan menyebabkan sedikit lebam pada orang. Apabila gelombang kejutan = 0.7～1.0 kg/cm2, ia selamat untuk struktur ringan.3.3 Jarak keselamatan batu terbang individu Mengikut peruntukan " Peraturan Keselamatan untuk Letupan", jarak keselamatan batu terbang individu dari letupan lubang dalam kepada orang tidak boleh kurang daripada 200 m. Oleh itu, julat amaran keselamatan hendaklah melebihi 200 m. 3.4 Letupan terkawal berhampiran sempadan tetap Ketinggian perlombongan maksimum kuari ialah 110 m, dan ketinggian perlombongan minimum ialah +30 m, jadi ketinggian akhir sempadan adalah kira-kira 80 m. Untuk memastikan keselamatan dan kestabilan sempadan semasa keseluruhan proses perlombongan, letupan terkawal harus digunakan berhampiran sempadan. Terdapat tiga kaedah letupan terkawal berhampiran sempadan: letupan pra-belahan, letupan licin dan letupan penimbal. Antara tiga kaedah letupan terkawal sempadan, letupan penimbal adalah yang paling mudah, hanya melibatkan baris terakhir cas lubang tunggal dalam rangkaian lubang letupan utama. Apabila diameter lubang ialah 100-115 mm, jarak lubang ialah 1.5 m, garis rintangan (atau jarak baris) ialah 1.8 m, ketumpatan cas talian ialah 0.37-1.12 kg/m, dan panjang pengisian adalah sama dengan rintangan panjang baris. Menggunakan parameter letupan ini boleh mengelakkan kerosakan serius pada sempadan dan memastikan keselamatan dan kestabilan sempadan. 4 Kesimpulan Melalui ujian letupan lubang sederhana dalam yang berulang, didapati selepas parameter letupan digunakan untuk pembinaan, jisim batu letupan telah pecah sepenuhnya dan bongkahnya adalah seragam. Blok batu yang lebih besar daripada 1 m3 boleh dikawal dalam 20%, dan gempa bumi letupan, gelombang kejutan dan batu terbang boleh dikawal dengan selamat. Kesimpulan ujian: 1) Berbanding dengan operasi letupan gerudi pneumatik pegang tangan, isipadu letupan letupan lubang sederhana dalam meningkat secara geometri, bilangan masa letupan telah dikurangkan dengan banyak, dan keselamatan pembinaan telah dipertingkatkan. 2) Selepas letupan, longgokan sanga tertumpu, yang kondusif untuk pemuatan dan pengangkutan, dan kecekapan pengeluaran telah bertambah baik dengan ketara. 3) Berbanding dengan operasi letupan gerudi pneumatik pegang tangan, penggunaan unit purata bahan letupan, jumlah detonator yang digunakan, kos penggerudian, kos buruh,penggunaan bahan api dan kos pengeluaran langsung yang lain bagi batu itu semuanya kurang daripada letupan batu gerudi pneumatik pegang tangan. 4) Sebagai satu disiplin eksperimen, letupan sangat dipengaruhi oleh persekitaran letupan dan ciri-ciri batuan. Hanya melalui latihan berulang, analisis dan penyelidikan parameter letupan yang sesuai dapat dikuasai.
