爆破除尘的方法
【专利摘要】本发明公开了一种爆破除尘的方法，包括以下步骤：在孔眼底部安装水袋；依照正常工序安装炸药、雷管以及导爆管；用封堵水袋封堵炮眼孔口；用炮泥封堵炮眼；依照正常钻爆工序分段起爆。本发明爆破除尘的方法，炮眼中的装满水袋，水袋中的水体在炸药爆炸的作用下，会产生“水楔”效应，有利于围岩的进一步破碎，减少爆破产生的大块率。炮孔中水袋里的水体在爆炸的作用下会产生雾化作用，可以吸收粉尘，降低爆破后的粉尘浓度，减少了爆后对环境的污染。
【专利说明】
爆破除尘的方法
技术领域
[0001]本发明属于爆破除尘的技术领域，具体地说，涉及一种爆破除尘的方法。
【背景技术】
[0002]隧道钻爆法(矿山法)施工过程中经常会出现严重超挖、炸药消耗过多、爆后一定时期内隧道内有害气体和岩粉含量严重超标等问题，这些问题的存在严重影响了隧道施工的经济性和安全性，施工人员长期在粉尘超标的环境下工作，会对其身体产生严重损害，甚至导致尘肺病。产生这些问题的原因在于爆破施工管理、作业人员对工程爆破相关的理论了解不够透彻，采取的技术方案、措施针对性不高，处理的效果较差。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是现有技术爆破后粉尘严重的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明公开了一种爆破除尘的方法，包括以下步骤:
[0005]S100:在炮眼眼底安装水袋，装药不耦合系数为1.8，再依照正常工序安装炸药、雷管以及导爆管；
[0006]S200:用水袋封堵炮眼孔口，封堵水袋长度大于等于1400mm;
[0007]S300:确认水压爆破参数;所述爆破参数包括:总水量、炸药炸热、装药密度以及单孔爆轰持续时间；
[0008]通过数值模拟计算得出，所述总水量在3.8 L?5.2 5 L之间；所述炸药爆热为4142.2kj/kg，所述装药密度在0.9g.cm—3?1.3g.cm—3之间，所述单孔爆轰持续时间为200ms ； S400:用炮泥封堵炮眼，长度大于等于80cm ；
[0009]S500:依照正常钻爆工序分段起爆，爆炸形成雾滴，以80?100m/S冲出岩石贯通裂隙，并吸附粉尘;所述粉尘的直径与初始速度都小于所述雾滴颗粒的直径与初始速度。
[0010]进一步的，所述SlOO中，所述SlOO中所述水袋直径大于所述炸药直径。
[0011 ] 进一步的，所述SlOO中，所述封堵水袋直径为39_，长度为200_。
[0012]进一步的，所述SlOO中，所述炸药的直径为25mm。
[0013]进一步的，所述S500中，爆破后形成的所述雾滴颗粒的直径与所述粉尘的直径的关系为，所述雾滴颗粒的直径是粉尘的直径的100?150倍，且所述雾滴颗粒的直径在300?450um范围内。
[0014]进一步的，所述S500中，爆破后雾滴的初速度为80?100m/S，爆炸水雾雾滴与尘粒的相对速度介于20?30m/s;根据爆破参数有:
[0015]R = T*L*V(v.商/V尘)*V
[0016]式中:R为满足水雾捕尘的初始半径，单位为m;T为雾滴捕尘时间，单位为ys; L为循环进尺，单位为m/s; V为爆炸水雾雾滴的初速度平均值，单位为m/s; V(vi?/v尘)为爆炸水雾雾滴与尘粒的相对速度。
[0017]与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果:
[0018]I)炸药在爆炸时产生的冲击波，在水中的衰减速度要远远小于在空气中衰减的速度。所以在炮孔底部加入水袋，使炸药产生的冲击波通过水袋中的水体直接作用在岩石上，大大地减少了炸药能量的消耗，提高了炮眼利用率，较好地降低爆破质点振动速度。
[0019]2)炮眼中的装满水袋，水袋中的水体在炸药爆炸的作用下，会产生“水楔”效应，有利于围岩的进一步破碎，减少爆破产生的大块率。炮孔中水袋里的水体在爆炸的作用下(爆轰持续时间200ms时间内，水体基本上不产生气化)会产生雾化作用，可以吸收粉尘，降低爆破后的粉尘浓度，减少了爆后对环境的污染。
[0020]3)由于采用标准炮泥堵塞长度加水袋，避免了炸药能量的外泄，炸药能量充分利用在爆破岩石上，使得爆破效率提高，减少了炸药的消耗，提高了隧道开挖的经济效益。
[0021]当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
[0022]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0023]图1是本发明实施例提供的爆破除尘的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0025]本发明提供的一种爆破除尘的方法，如图1所示，包括以下步骤:
[0026]SlOO:在炮眼眼底安装水袋，装药不耦合系数为1.8，再依照正常工序安装炸药、雷管以及导爆管；
[0027]S200:用水袋封堵炮眼孔口，封堵水袋长度大于等于1400mm;
[0028]S300:确认水压爆破参数;所述爆破参数包括:总水量、炸药炸热、装药密度以及单孔爆轰持续时间；
[0029]通过数值模拟计算得出，所述总水量在3.8L?5.25L之间；所述炸药爆热为4142.2kj/kg，所述装药密度在0.9g.cm—3?1.3g.cm—3之间，所述单孔爆轰持续时间为200ms，使得水起到雾化作用；
[0030]S400:用炮泥封堵炮眼，长度大于等于80cm;
[0031]S500:依照正常钻爆工序分段起爆，爆炸形成雾滴，以80?100m/S冲出岩石贯通裂隙，并吸附粉尘;所述粉尘的直径与初始速度都小于所述雾滴颗粒的直径与初始速度。
[0032]本实施例中，所述SlOO中，所述SlOO中所述水袋直径大于所述炸药直径。
[0033]所述SlOO中，所述封堵水袋直径为39mm，长度为200mm。
[0034]所述SlOO中，所述炸药的直径为25mm。
[0035]所述S500中，爆破后形成的所述雾滴颗粒的直径与所述粉尘的直径的关系为，所述雾滴颗粒的直径是粉尘的直径的100?150倍，且所述雾滴颗粒的直径在300?450um范围内。
[0036]所述S500中，爆破后雾滴的初速度为80?100m/S，爆炸水雾雾滴与尘粒的相对速度介于20?30m/s ；根据爆破参数有:
[0037]R = T* L* V (vi?S/V? * V
[0038]式中:R为满足水雾捕尘的初始半径，单位为m;T为雾滴捕尘时间，单位为ys;L为循环进尺，单位为m/s; V为爆炸水雾雾滴的初速度平均值，单位为m/s; V(vi?/v尘)为爆炸水雾雾滴与尘粒的相对速度。
[0039]本实施例中，爆破降尘机理:
[0040](I)爆破粉尘的来源
[0041 ]爆破岩体破碎产生的粉尘，爆破冲击波扬起的粉尘两类。
[0042](2)水雾除尘机理
[0043]爆破后水雾形成各种动力学现象、蒸发、凝结及水蒸气浓度差异造成的扩散现象等，对呼吸性粉尘的捕集有重要作用。
[0044](3)水雾除尘效果的影响因素
[0045]I)爆破后形成水雾的颗粒粒径大小与尘粒直径的关系，对细微的粉尘，雾滴的直径是粉尘的直径的100?150倍比较适宜，且雾滴粒径在300?450um左右，对影响人体沙尘肺的粉尘捕捉效果最好；
[0046]2)爆破后水雾雾滴的初速度大约在80?100m/S，爆炸水雾雾滴与尘粒的相对速度应该介于20?30m/s，此时根据爆破参数有:
[0047]R = 150us X 3m X (2/3) X (90m/s)
[0048]=27m
[0049]式中:R—满足水雾捕尘的初始半径
[0050]满足水雾捕尘的初始半径R大于抛掷距离20m，此时的降尘效果最好。
[0051]本实施例提供的一种爆破除尘的方法，有以下效果:
[0052](I)炸药在爆炸时产生的冲击波，在水中的衰减速度要远远小于在空气中衰减的速度。所以在炮孔底部加入水袋，使炸药产生的冲击波通过水袋中的水体直接作用在岩石上，大大地减少了炸药能量的消耗，提高了炮眼利用率，较好地降低爆破质点振动速度。
[0053](2)炮眼中的装满水袋，水袋中的水体在炸药爆炸的作用下，会产生“水楔”效应，有利于围岩的进一步破碎，减少爆破产生的大块率。炮孔中水袋里的水体在爆炸的作用下(爆轰持续时间200ms时间内，水体基本上不产生气化)会产生雾化作用，可以吸收粉尘，降低爆破后的粉尘浓度，减少了爆后对环境的污染。
[0054](3)由于采用标准炮泥堵塞长度加水袋，避免了炸药能量的外泄，炸药能量充分利用在爆破岩石上，使得爆破效率提高，减少了炸药的消耗，提高了隧道开挖的经济效益。
[0055]还需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0056]上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种爆破除尘的方法，其特征在于，包括以下步骤: S100:在炮眼眼底安装水袋，装药不耦合系数为1.8，再依照正常工序安装炸药、雷管以及导爆管； S200:用水袋封堵炮眼孔口，封堵水袋长度大于等于1400mm; S300:确认水压爆破参数;所述爆破参数包括:总水量、炸药炸热、装药密度以及单孔爆轰持续时间； 通过数值模拟计算得出，所述总水量在3.8L?5.25L之间；所述炸药爆热为4142.2k j/kg，所述装药密度在0.9g.cm—3?1.3g.cm—3之间，所述单孔爆轰持续时间为200ms ； S400:用炮泥封堵炮眼，长度大于等于80cm; S500:依照正常钻爆工序分段起爆，爆炸形成雾滴，以80?100m/S冲出岩石贯通裂隙，并吸附粉尘;所述粉尘的直径与初始速度都小于所述雾滴颗粒的直径与初始速度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SlOO中所述水袋直径大于所述炸药直径。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SlOO中，所述封堵水袋直径为39mm，长度为200mm。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SlOO中，所述炸药的直径为25mm。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S500中，爆破后形成的所述雾滴颗粒的直径与所述粉尘的直径的关系为，所述雾滴颗粒的直径是粉尘的直径的100?150倍，且所述雾滴颗粒的直径在300?450um范围内。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S500中，爆破后雾滴的初速度为80?100m/S，爆炸水雾雾滴与尘粒的相对速度介于20?30m/s;根据爆破参数有: R=T*L*V (V麵/V尘)*V 式中:R为满足水雾捕尘的初始半径，单位为m; T为雾滴捕尘时间，单位为ys; L为循环进尺，单位为m/s; V为爆炸水雾雾滴的初速度平均值，单位为m/s; V(v?i/v尘)为爆炸水雾雾滴与尘粒的相对速度。
【文档编号】B01D47/06GK105865283SQ201610428672
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】殷枝荣, 张 林, 张飞, 钮小祥
【申请人】中铁上海工程局集团有限公司, 中铁上海工程局集团第工程有限公司, 中铁上海工程局集团第一工程有限公司