1.本发明专利涉及工程破碎技术领域，具体为复杂环境下微尘破碎方法。
背景技术：
2.破碎是利用破碎剂在空气、水、土石介质或物体中爆炸所产生的压缩、松动、破坏、抛掷及杀伤作用，达到预期目的的一门技术，药包或装药在土石介质或结构物中爆炸时，使土石介质或结构物产生压缩、变形、破坏、松散和抛掷的现象，主要用于土石方工程，以及金属建筑物和构筑物的拆除等。
3.在城市复杂环境下，破碎作业扰民问题突出，而且在破碎过程中烟尘震动现象也难以控制，不仅增加了破碎成本，善后问题也较难进行，因此我们发明一种杂环境下微尘破碎方法来解决以上产生的问题。
4.发明专利内容
5.本发明专利的目的在于提供复杂环境下微尘破碎方法，为实现上述目的，本发明专利提供如下技术方案：复杂环境下微尘破碎方法，所述破碎工程参数如下：破碎岩层为中风化硬岩，普氏坚固系数f值为8-12，节理、层理和裂隙发育一般，工程目标为在岩体中开挖一条长度约为240m的水平平巷，需破碎岩石为1200m3，且在工作井开挖时需破碎整块大岩石，破碎岩石总量约为3000m3，所述工作井直径为9m，深度为10m。
6.优选的，所述破碎工程周边环境如下：工程地面上方有人行道，且人行道下方3m及人行道上方布有电线、电缆、水管等城市设施，破碎点至路边需要保护的设施最近距离在15m左右。
7.复杂环境下微尘破碎方法，其方法包括如下步骤：
8.s1破碎环境分析：依据岩体的地质条件、工程进度、工程要求，采取城镇复杂环境控制破碎、精细破碎和水介质换能破碎技术进行开挖，平巷掘进断面为三心拱(拱高0.5m，墙高1.8m，平巷宽2.1m)，采用直孔桶型掏槽(双螺旋掏槽)、全断面破碎开挖方式施工，在竖井掘进破碎时，采取分部、分层、台阶式开挖方式，先采用混合掏槽(直孔掏槽结合倾斜孔锥形掏槽)开创自由面，然后向周边按一定的圈径布置炮孔，采用簇联接力导爆管激发网络，实行逐孔或数孔分段延期激发，根据试爆和震动监测结果进行破碎设计优化；
9.s2井巷破碎参数及激发网络：炮孔直径40mm，总孔数29个，其中不装药空孔6个，装药孔23个，破碎剂单耗根据岩石坚固性系数(f＝8-10)和断面面积(4.02m2)，经查表并根据工程经验，确定取破碎剂单耗2.4kg/m3，每循环总破碎剂量9.65kg，每次循环破碎方量3.22m3；
10.s3竖井掘进破碎参数及激发网络：炮孔直径40mm，孔数153个，其中不装药空孔6个，装药孔147个，破碎剂单耗根据定额标准并根据工程经验确定，周边孔破碎剂单耗取0.3kg/m3，辅助孔破碎剂单耗取0.5kg/m3，掏槽孔平均装药系数取0.65，每循环总破碎剂量58.2kg，每次循环破碎放量63.59m3；
11.s4控制最大单响药量：根据本工程地形、地质条件，以及隧道工程实践，按照萨道
夫斯基经验公式计算破碎振动，取k＝100，a-1.5，保护对象质点振动速度取v＝2cm/s，井巷掘进破碎作业区距离保护对象最近一处距离为15m，竖井掘进破碎作业区距离保护对象最近一处距离为14m，分别计算得出最大单段激发药量分别为1.35kg和1.098kg，因此，必须分别控制单响药量在1.3kg和1kg以内；
12.s5破碎监测：本工程需保护的对象为公路旁的各类民用建筑物，需控制破碎振动速度不大于2cm/s，当破碎质点振动速度接近或大于2cm/s时，必须进一步降低一次最大单响药量或采取在破碎区开挖面边沿钻密集减震孔进行降震，孔距为25-30cm，钻孔深度超过主炮孔深度0.3m；
13.s6破碎个别飞散物的控制防护：采用水袋结合炮泥堵塞炮孔，保证炮孔堵塞长度不少于最小抵抗线或排距，并确保堵塞质量；采取立体防护措施，平巷掘进深度在10m以内时，必须在平巷进口处堆沙袋或水袋，以削减空气冲击波，开始平巷掘进破碎时，必须对所有炮孔用柔性材料或炮被对炮孔进行覆盖，并确保质量，竖井井口覆盖方法是：用型钢制作竖井井盖，且刚度满足施工要求，井盖设置施工口；破碎时在井盖上布置一层钢丝网并在钢丝网上密铺2-3层沙袋，每个沙袋不得少于25kg，沙袋上再覆盖密目尼龙网，同时对每个炮孔用柔性材料或炮被进行覆盖，柔性材料覆盖层厚度为30-50cm，使用麻袋覆盖时，至少要覆盖3层以上的湿麻袋并连成一体，以防破碎时被抛出，然后在柔性材料或炮被覆盖物上压竹夹板，在竹夹板两头加重物。
14.优选的，所述井巷破碎参数及激发网络步骤中，掏槽孔：孔深1.1m，孔数11个，其中空孔6个，孔距150mm，单孔装药量0.45kg；周边孔：孔深1m，孔数9个，单孔装药量0.3kg。
15.优选的，所述井巷破碎参数及激发网络步骤中，辅助孔：孔深1m，孔数9个，孔间距0.6m，孔排拒0.55m，单孔装药量0.3kg；填塞：用水袋结合炮泥堵孔，装药后，首先填塞一段20～30cm长的水袋，然后用粘土炮泥填实炮孔，堵塞时必须保护好导爆管。
16.优选的，所述井巷破碎参数及激发网络步骤中，激发网络：采用簇联接力激发，实行逐孔或数孔分段延期激发，首先激发掏槽孔，再激发辅助孔，最后激发周边爆孔，确保每段激发药量不大于1.3kg。
17.优选的，所述竖井掘进破碎参数及激发网络步骤中，掏槽孔：孔深1.3m，孔数13个，其中空孔6个，孔距150mm，单孔装药量0.6kg；周边孔：孔深1.2m，孔数60个，单孔装药量0.3kg。
18.优选的，所述竖井掘进破碎参数及激发网络步骤中，辅助孔：孔深1.2m，孔数80个，孔距0.9m，排距0.85m，单孔装药量0.45kg；填塞：用水袋结合炮泥堵孔，禁止无堵塞激发。
19.优选的，所述竖井掘进破碎参数及激发网络步骤中，激发网络：采用毫秒延期导爆管激发网络，孔内用ms15，孔外用ms5延期，实行逐孔或数孔分段延期激发，确保每段激发药量不大于1.0kg。
20.与现有技术相比，本发明专利的有益效果如下：
21.本发明专利在破碎实施过程中，未造成任何扰民和民扰纠纷，使用水介质换能破碎、精细破碎、控制破碎后，破碎剂单耗减少20.5％，破碎烟尘减少40％以上，破碎振动降低25％以上，降低破碎作业成本20％以上，实现了破碎作业高效、安全、经济、环保的目标，在城镇复杂环境条件下采用该破碎技术能取得较好破碎效果，不仅能节省破碎剂、减少破碎烟尘，而且破碎振动小，破碎作业成本也有较大降低。
具体实施方式
22.下面将结合本发明专利中的实施例，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。
23.复杂环境下微尘破碎方法，其方法包括如下步骤：
24.s1破碎环境分析：依据岩体的地质条件、工程进度、工程要求，采取城镇复杂环境控制破碎、精细破碎和水介质换能破碎技术进行开挖，平巷掘进断面为三心拱(拱高0.5m，墙高1.8m，平巷宽2.1m)，采用直孔桶型掏槽(双螺旋掏槽)、全断面破碎开挖方式施工，在竖井掘进破碎时，采取分部、分层、台阶式开挖方式，先采用混合掏槽(直孔掏槽结合倾斜孔锥形掏槽)开创自由面，然后向周边按一定的圈径布置炮孔，采用簇联接力导爆管激发网络，实行逐孔或数孔分段延期激发，根据试爆和震动监测结果进行破碎设计优化；
25.s2井巷破碎参数及激发网络：炮孔直径40mm，总孔数29个，其中不装药空孔6个，装药孔23个，破碎剂单耗根据岩石坚固性系数(f＝8-10)和断面面积(4.02m2)，经查表并根据工程经验，确定取破碎剂单耗2.4kg/m3，每循环总破碎剂量9.65kg，每次循环破碎方量3.22m3；
26.s3竖井掘进破碎参数及激发网络：炮孔直径40mm，孔数153个，其中不装药空孔6个，装药孔147个，破碎剂单耗根据定额标准并根据工程经验确定，周边孔破碎剂单耗取0.3kg/m3，辅助孔破碎剂单耗取0.5kg/m3，掏槽孔平均装药系数取0.65，每循环总破碎剂量58.2kg，每次循环破碎放量63.59m3；
27.s4控制最大单响药量：根据本工程地形、地质条件，以及隧道工程实践，按照萨道夫斯基经验公式计算破碎振动，取k＝100，a-1.5，保护对象质点振动速度取v＝2cm/s，井巷掘进破碎作业区距离保护对象最近一处距离为15m，竖井掘进破碎作业区距离保护对象最近一处距离为14m，分别计算得出最大单段激发药量分别为1.35kg和1.098kg，因此，必须分别控制单响药量在1.3kg和1kg以内；
28.s5破碎监测：本工程需保护的对象为公路旁的各类民用建筑物，需控制破碎振动速度不大于2cm/s，当破碎质点振动速度接近或大于2cm/s时，必须进一步降低一次最大单响药量或采取在破碎区开挖面边沿钻密集减震孔进行降震，孔距为25-30cm，钻孔深度超过主炮孔深度0.3m；
29.s6破碎个别飞散物的控制防护：采用水袋结合炮泥堵塞炮孔，保证炮孔堵塞长度不少于最小抵抗线或排距，并确保堵塞质量；采取立体防护措施，平巷掘进深度在10m以内时，必须在平巷进口处堆沙袋或水袋，以削减空气冲击波，开始平巷掘进破碎时，必须对所有炮孔用柔性材料或炮被对炮孔进行覆盖，并确保质量，竖井井口覆盖方法是：用型钢制作竖井井盖，且刚度满足施工要求，井盖设置施工口；破碎时在井盖上布置一层钢丝网并在钢丝网上密铺2-3层沙袋，每个沙袋不得少于25kg，沙袋上再覆盖密目尼龙网，同时对每个炮孔用柔性材料或炮被进行覆盖，柔性材料覆盖层厚度为30-50cm，使用麻袋覆盖时，至少要覆盖3层以上的湿麻袋并连成一体，以防破碎时被抛出，然后在柔性材料或炮被覆盖物上压竹夹板，在竹夹板两头加重物。
30.实施例一：
31.复杂环境下微尘破碎方法，其方法包括如下步骤：
32.s1破碎环境分析：依据岩体的地质条件、工程进度、工程要求，采取城镇复杂环境控制破碎、精细破碎和水介质换能破碎技术进行开挖，平巷掘进断面为三心拱(拱高0.5m，墙高1.8m，平巷宽2.1m)，采用直孔桶型掏槽(双螺旋掏槽)、全断面破碎开挖方式施工，在竖井掘进破碎时，采取分部、分层、台阶式开挖方式，先采用混合掏槽(直孔掏槽结合倾斜孔锥形掏槽)开创自由面，然后向周边按一定的圈径布置炮孔，采用簇联接力导爆管激发网络，实行逐孔或数孔分段延期激发，根据试爆和震动监测结果进行破碎设计优化；
33.s2井巷破碎参数及激发网络：炮孔直径40mm，总孔数29个，其中不装药空孔6个，装药孔23个，破碎剂单耗根据岩石坚固性系数(f＝8-10)和断面面积(4.02m2)，经查表并根据工程经验，确定取破碎剂单耗2.4kg/m3，每循环总破碎剂量9.65kg，每次循环破碎方量3.22m3；
34.s3竖井掘进破碎参数及激发网络：炮孔直径40mm，孔数153个，其中不装药空孔6个，装药孔147个，破碎剂单耗根据定额标准并根据工程经验确定，周边孔破碎剂单耗取0.3kg/m3，辅助孔破碎剂单耗取0.5kg/m3，掏槽孔平均装药系数取0.65，每循环总破碎剂量58.2kg，每次循环破碎放量63.59m3；
35.s4控制最大单响药量：根据本工程地形、地质条件，以及隧道工程实践，按照萨道夫斯基经验公式计算破碎振动，取k＝100，a-1.5，保护对象质点振动速度取v＝2cm/s，井巷掘进破碎作业区距离保护对象最近一处距离为15m，竖井掘进破碎作业区距离保护对象最近一处距离为14m，分别计算得出最大单段激发药量分别为1.35kg和1.098kg，因此，必须分别控制单响药量在1.3kg和1kg以内；
36.s5破碎监测：本工程需保护的对象为公路旁的各类民用建筑物，需控制破碎振动速度不大于2cm/s，当破碎质点振动速度接近或大于2cm/s时，必须进一步降低一次最大单响药量或采取在破碎区开挖面边沿钻密集减震孔进行降震，孔距为25-30cm，钻孔深度超过主炮孔深度0.3m；
37.s6破碎个别飞散物的控制防护：采用水袋结合炮泥堵塞炮孔，保证炮孔堵塞长度不少于最小抵抗线或排距，并确保堵塞质量；采取立体防护措施，平巷掘进深度在10m以内时，必须在平巷进口处堆沙袋或水袋，以削减空气冲击波，开始平巷掘进破碎时，必须对所有炮孔用柔性材料或炮被对炮孔进行覆盖，并确保质量，竖井井口覆盖方法是：用型钢制作竖井井盖，且刚度满足施工要求，井盖设置施工口；破碎时在井盖上布置一层钢丝网并在钢丝网上密铺2-3层沙袋，每个沙袋不得少于25kg，沙袋上再覆盖密目尼龙网，同时对每个炮孔用柔性材料或炮被进行覆盖，柔性材料覆盖层厚度为30-50cm，使用麻袋覆盖时，至少要覆盖3层以上的湿麻袋并连成一体，以防破碎时被抛出，然后在柔性材料或炮被覆盖物上压竹夹板，在竹夹板两头加重物。
38.该实例中，破碎工程参数如下：破碎岩层为中风化硬岩，普氏坚固系数f值为8-12，节理、层理和裂隙发育一般，工程目标为在岩体中开挖一条长度约为240m的水平平巷，需破碎岩石为1200m3，且在工作井开挖时需破碎整块大岩石，破碎岩石总量约为3000m3，工作井直径为9m，深度为10m，破碎工程周边环境如下：工程地面上方有人行道，且人行道下方3m及人行道上方布有电线、电缆、水管等城市设施，破碎点至路边需要保护的设施最近距离在15m左右。
39.实施例二：
40.井巷破碎参数及激发网络步骤中，掏槽孔：孔深1.1m，孔数11个，其中空孔6个，孔距150mm，单孔装药量0.45kg；周边孔：孔深1m，孔数9个，单孔装药量0.3kg，辅助孔：孔深1m，孔数9个，孔间距0.6m，孔排拒0.55m，单孔装药量0.3kg；填塞：用水袋结合炮泥堵孔，装药后，首先填塞一段20～30cm长的水袋，然后用粘土炮泥填实炮孔，堵塞时必须保护好导爆管，激发网络：采用簇联接力激发，实行逐孔或数孔分段延期激发，首先激发掏槽孔，再激发辅助孔，最后激发周边爆孔，确保每段激发药量不大于1.3kg。
41.实施例三：
42.竖井掘进破碎参数及激发网络步骤中，掏槽孔：孔深1.3m，孔数13个，其中空孔6个，孔距150mm，单孔装药量0.6kg；周边孔：孔深1.2m，孔数60个，单孔装药量0.3kg，竖井掘进破碎参数及激发网络步骤中，辅助孔：孔深1.2m，孔数80个，孔距0.9m，排距0.85m，单孔装药量0.45kg；填塞：用水袋结合炮泥堵孔，禁止无堵塞激发，竖井掘进破碎参数及激发网络步骤中，激发网络：采用毫秒延期导爆管激发网络，孔内用ms15，孔外用ms5延期，实行逐孔或数孔分段延期激发，确保每段激发药量不大于1.0kg。
43.尽管已经示出和描述了本发明专利的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明专利的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明专利的范围由所附权利要求及其等同物限定。