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如上所述,由于药包四周充满了密实介质,不能达到和不耦合装药相同的爆破效果,也就必然会带来爆破振动的影响问题。根据铁长沟露天煤矿的爆破经验,水孔爆破的振动影响显著存在,根据不同的爆破自由面和爆破水平,其振动影响甚至比无水深孔的爆破振动大2~3倍。所以,一般在现场设计和施工时,水孔爆破应和减震措施、安全施工紧密联系起来。在设计和施工的各个阶段都必须予以高度关注,对于可能出现的技术问题,应根据现场的具体情况,制订出相应的措施加以解决。
(一)技术原则
1.设计选用非电导爆索起爆,以增大起爆点爆能,起爆网路和联线方式应尽可能简单,避免在施工中带来不必要的麻烦。
2.选用具有抗水性能的、比重较大的(1.0~1.35 t/m³)、爆力和猛度与硝铵炸药相类似的乳化炸药作为工业炸药。
3.由于乳化炸药具有较高的敏度,采用袋状小包装,在药柱底部1/3处用导爆索缠绕硝铵炸药作为起爆药。
4.堵塞充填所用的材料以从孔中排出的石渣作为首选。因为这种石渣具有一定的比重,能沉入孔中和孔底进行有效堵塞,以增强爆破效果。
5.地表联线和起爆顺序可根据爆源所在的位置,估算出和邻近建筑物的距离,采用加继爆管、分次点火的V字形斜线起爆方式,以达到减震降速的目的。
(二)施工
1.观察、测定每个起爆孔的水深,对于水深高度不超过8m的水孔(台阶高度10 m),可直接进行装药。若水深超过8m,肯定会给装药带来困难,其主要表现在:
(1)一些药包由于药包内有空隙,比重减轻,无法沉入孔底;
(2)药包的沉降无法保证是以柱状的形态顺次沉入孔底,若出现这种情况,药包在沉降过程中肯定是遇到了孔内凸出的岩块,使药包横在孔中将炮孔卡住,给后续装药带来困难,这种情况在水孔装药中经常会遇到;
(3)由于水位高,在装入一些药后孔内水会很快溢出孔外,使炮孔周围作业条件变差,增加了施工难度。
2.器材准备
(1)准备两根竹制炮杆,炮杆长度不小于8m,在竹竿顶头用铁丝制作一个挂钩,在挂钩处用炮绳联结,以防炮杆掉人孔中。炮杆端头不能太尖,以防在处理卡孔时,将药包捅烂。切勿使用铁制或金属制的炮杆;
(2)准备一台小型抽水机,及时将孔中的水抽出排到台阶下部。
3.安全操作注意事项
(1)先装孔内水比较少的孔,后装孔内水较多的孔;
(2)袋状硝铵炸药药包要准确地对准孔口放入,每装入一袋药包要仔细观察药包是否沉入孔底,若发现药没装完,药柱已经很高,肯定说明下部药包被卡在孔内。这时要用竹制炮杆轻轻地将药包往下捣,直至捣通使药包沉入孔底;
(3)在装入1/3药量以后,开始下起爆药,起爆药的联结必须用导爆索在药包上部缠绕固定,使起爆药联结以后放入孔中基本呈垂直状,能靠药包的自重比较容易地沉入孔中;
(4)每个孔确认装药没有问题,开始打充填,应尽可能地将水孔充填打满,以防出现冲天炮;
(5)应采用具有减震效果的起爆网路。
4.钻孔排水
(1)提水法:用一外径略小于钻孔孔径的直桶,桶底装上活动阀门,把桶放入孔内,在水压作用下桶底阀门自动打开,水进入桶内,提桶时阀门关闭,从而把水提出孔外。这种方法使用工具简单,但劳动强度大,排水速度慢;
(2)爆炸法:把经过防水处理(可用塑料袋装再严密封口)的小药卷装上雷管,沉入孔底起爆,利用爆破气体把水冲出孔外。排水药卷用药量随孔径变化,直径为150 mm的孔每次约用200 g;直径为100 mm孔时约为150 g。在孔壁比较破碎、地质条件复杂的地方应减少药量,防止炸踏孔壁。过分破碎的孔禁止用爆炸法排水。若药量控制合理,爆炸法一次能排出孔内积水90%以上;
(3)高压风吹出法:把高压风管直接通到孔底,在风管与孔径的比值大于0.4~0.5时,水随高压风吹出孔外。用这种方法排水,风管一定要放入孔底。当孔壁破碎时,如果风管口正好在破碎处,就可能把孔壁吹踏造成堵孔。孔壁若有裂缝,则水有可能被吹进裂缝中,停风后又回流入孔内,用此法就不能起到排水作用。这种方法要求现场有高压风,同时风管放进深孔内所需劳动量较大,操作时要注意安全,防止风管甩动打伤工人,故使用中受到一定限制;
(4)水泵抽水法:制作小型的抽水设备(泥浆泵)放入孔底,通过向泵送电使其产生旋转,将孔内的水排出孔外。这种方法在铁长沟露天煤矿被经常使用。