王汉章
(1.陕西地矿汉中地质大队, 陕西 汉中市 723000; 2.宁强县龙达矿业有限责任公司玉泉坝金矿, 陕西 汉中市 724406)
爆破拆除技术在矿山建设工程中的应用
王汉章1,2
(1.陕西地矿汉中地质大队, 陕西 汉中市 723000; 2.宁强县龙达矿业有限责任公司玉泉坝金矿, 陕西 汉中市 724406)
宁强玉泉坝金矿为扩大规模、提高产量,欲将25 t小球磨更换成130 t球磨,因此,需拆除原25 t小球磨基座等建筑基础。针对布筋较密的钢筋混凝土结构,在不影响同一车间100 t球磨正常生产、不损毁车间其他电器设备、浮选设施的前提下启用了爆破拆除。经过精心测量,正确确定最小抵抗线,合理布孔,严格控制药量,并对爆源和周边保护对象进行覆盖遮挡,最终使爆破拆除工程顺利实施。
复杂地基;爆破拆除;炮孔布置;药量控制;爆破安全防护
宁强玉泉坝金矿拥有100 t、25 t球磨及分级机各一套,欲将25 t小球磨更新成130 t球磨,在选场改造期间,需拆除原25 t小球磨基座等基础。因原小球磨基座等为布筋较密高标号钢筋混凝土结构,组织6位强劳力用电风镐、手持凿岩机密集大眼,再用8磅锤击打,3 d仅拆除一些边角,进度慢、效果差。因此,决定用爆破方式来予以拆除。
需拆除现场环境复杂,正常运转的100 t球磨分级机与要拆除的25 t小球磨基座在同一个车间,分级机就在其紧邻北4 m处;选厂配电柜、变压器在其西5 m处,浮选车间在其南9 m处,选厂办公室在其东12 m处,库房、化验室就在其西北18 m处,重要设施、设备较多,现场人员杂,且距爆破地点特近。
要想用爆破拆除坚固的球磨基座,又不能给周围设备、设施和人员造成危害。就需了解要拆除基座的结构和材料,调查相邻设备、设施状况,采用浅孔破碎爆破方案。准确测量基座的尺寸,依据基座形状和周围环境合理设计炮眼位置、炮孔距离及炮眼深度,根据设计计算严格核对炮孔并控制药量、注重填塞质量,并做好爆破安全防护,方能取得爆破成功。
布筋较密钢筋混凝土拆除爆破药量q取值参照钢筋混凝土松动爆破药量取值范围360~420 g/m3,在此取下限q=360 g/m3。最小抵抗线w取0.3 m,孔距b取0.5~0.6 m。
要拆除的球磨基座共有3个,经测量它们的尺寸大小分别是:第一块长2.6 m、宽1.1 m、高0.7 m;第二块长1.8 m、宽0.5 m、高0.64 m;第三块长1.3 m、宽0.8 m、高0.62 m。为了便于叙述打眼位置及深度,在三维空间中且规定长度处于x轴,宽度处于y轴,高度处于z轴。则第一块基础沿着y轴在xz面上垂直打眼,炮眼深度为0.4 m,炮孔底部离地平面0.3 m(离地面偏近),眼距约0.5 m,呈一条线布置4个炮眼,炮眼深度0.4 m比宽度的一半0.55 m略小,最小抵抗线在炮眼反向w=0.4 m,炮眼底部离地0.3 m又小于最小抵抗线,爆破后多余的爆炸能量易朝地下释放,有利于下部基座的破碎,更有利于安全防护,该基础总体积2 m3,需药量720 g,每孔装药180 g;第二块厚度小,没有足够的抵抗线,给爆破带来产生飞石的风险,故选择沿y轴方向在xz面垂直打眼2个,眼距0.6 m,炮眼底部高度距地面0.3 m,炮眼深0.34 m,该钢筋混凝土块体积 0.58 m3,共需药量 209 g,每孔需装药105 g,实际每孔装药100 g;第三块宽度稍大,选取沿z轴在xy面上长轴中心线上打水平炮眼2个,眼距0.5 m,炮眼深0.5 m,最小抵抗线就在炮眼的反方向等于0.3 m,朝向矿仓坚固的挡墙,也有利于安全防护,其体积为0.65 m3,需药量234 g,每个炮眼需装药 117 g,实际装药120 g。 3个钢筋混凝土基座的总药量为16 kg,若一次将3个基座的8个炮孔装药起爆,所产生的地面质点峰值震速v=6.614 cm/s,这样的震速只能引起已松动的小土块掉落,理论上不会对周围设施、设备产生危害,因此可以选择一次起爆。
用稍湿黄土或废纸板密实填塞炮眼,正确牢固连接网路并细致检查,用电雷管起爆,确保一次成功;在拆除基座上铺设废旧轮胎胶皮帘并码放沙包、水袋,以防飞石和粉尘的危害;同时在近距离的设备、设施前用竹夹板、竹帘、草袋等予以挡护,以防产生飞石损毁设备。
等一切工作就绪,检查无误,并做好爆破警戒,所有人员撤离警戒区后开始起爆,结果非常理想,钢筋混凝土基座正好在原地炸裂,而且没有产生飞石,粉尘也不大,漂亮的结果为选场建设工程扫除了障碍。
通过本次爆破拆除工程,深深体会到只要认真调查研究,摸清爆破对象的结构材料、尺寸大小,判别爆源周围的设施、设备,精心设计爆破方案,选取爆破参数和起爆连接网路,严密组织正确布孔、打眼、装药、填塞、连接、起爆,防护措施到位,就能够取得理想的效果,让拆除爆破技术在矿山工程建设中发挥好作用。
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王汉章(1965-),男,陕西汉中人,工程师,长期从事地质勘探、采矿工程、爆破工程技术设计与管理工作,Email:884064202@qq.com。