用于水利水电工程的大面积开挖爆破组合降尘方法

摘要

一种用于水利水电工程的大面积开挖爆破组合降尘方法，该方法包括以下步骤：1）起爆前，向爆孔内注水；2）安装加压水泵及多组高压喷枪；3）在爆破区域河道的上游和下游均设置跨江喷淋水管；4）于起爆前对爆破区域地面进行喷水润湿；5）起爆后，爆孔内注入的水对爆破产生的烟气产生抑制作用，立即启动多组高压喷枪喷水，对腾起的烟尘进行覆盖；6）开启河道上游和下游上设置的跨江水管，形成水幕帘，即完成对水利水电工程中大面积开挖爆破产生的尘团进行有效降尘。本发明提供的用于水利水电工程的大面积开挖爆破组合降尘方法，可以解决水利水电工程大面积露天爆破时粉尘、有毒气体等危害的问题，经济环保、快速有效。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于爆破时的降尘方法，尤其是一种用于水利水电工程的大面积开挖爆破组合降尘方法。 

背景技术

在水利水电工程施工中，土石方开挖量非常巨大，如船闸、坝肩、基坑等施工部位均涉及大面积露天爆破，会产生大量的粉尘、有毒有害气体等环境危害。随着国内雾霾天气日趋严重，环保问题引起人们更多关注，大面积露天爆破对环境产生的不利影响已越来越不容忽视。水利水电工程因建设工期长、开挖量大，已成为工程建设领域环境保护的重点，其中大面积露天爆破产生的粉尘、有毒气体危害是环境治理的一个重要方面。

在工程爆破领域，通常的降尘处理措施，如化学炮泥法、表面水袋爆破法、湿式除尘器等，对巷道、小面积爆破降尘有一定作用，但不适用于大面积露天爆破，一方面其降尘效率不高，如表面水袋爆破法的降尘效率约30%，单独的降尘方法作用有限；另一方面成本太高，效率较低，难以满足大面积爆破的经济性、时效性要求。因此必须要找到一种经济环保、快速有效的组合降尘方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于水利水电工程的大面积开挖爆破组合降尘方法，可以解决水利水电工程大面积露天爆破时粉尘、有毒气体等危害的问题，经济环保、快速有效。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于水利水电工程的大面积开挖爆破组合降尘方法，该方法包括以下步骤：

1）起爆前，向爆孔内填充炸药完成后，向爆孔内注水后，再对爆孔进行封堵；

2）在大面积露天爆破区域的高边坡或崖顶上安装加压水泵及多组高压喷枪；

3）在爆破区域河道的上游和下游均设置跨江水管，跨江水管上密布喷水孔；

4）启动多组高压喷枪，于起爆前对爆破区域地面进行喷洒，使爆破区域地面的粉尘润湿，以减少爆破时的扬尘；

5）起爆后，爆孔内注入的水受冲击波作用形成雾化水汽，对爆破产生的烟气产生抑制作用，立即启动多组高压喷枪，从高处喷射的水雾对腾起的烟尘进行覆盖；

6）当爆破产生的尘团沿爆破区域的河道扩散或飘移时，开启河道上游和下游上设置的跨江水管，形成水幕帘，再次降减尘团中细微颗料物，即完成对水利水电工程中大面积开挖爆破产生的尘团进行有效降尘。

进一步地，步骤1）中，当爆孔为垂直深孔时，注水方式为向爆孔内直接注水，至离孔口650～750mm；

当爆孔为水平爆孔时，注水方式为向爆孔中填充相同孔径的塑料密封水袋；

封堵时，当爆孔为垂直深孔时，采用抗水型炮泥对注水后的爆孔进行封堵。当爆孔为水平爆孔时，使用普通炮泥封堵。

进一步地，步骤3）中，跨江水管通过在跨江钢索设置于爆破区域河道的上游和下游上。

跨江水管的数量优选为至少两条，形成的水幕帘越多，降尘效果越好。

本发明提供的用于水利水电工程的大面积开挖爆破组合降尘方法，采取三种工艺方法，利用水汽、水雾、水幕的降尘效应，实现爆炸过程前、中、后三阶段降尘，对尘团形成立体覆盖、多重消减，有效降低大面积露天爆破的有害气体和扬尘。

由于目前广泛应用的乳化炸药具有良好的抗水性能，导爆管雷管的防水性能也很可靠（一般在20米水深72小时浸泡后仍能可靠起爆），向爆孔内注水对爆破可靠性无影响。起爆后，高温高压冲击波将爆孔内的水汽化，形成极小颗粒的微滴，部分水分子呈离子状态，爆破烟尘与水微粒碰撞，有利于充分吸附和溶解爆炸有毒有害气体。此道工艺发挥第一次降尘减害作用，可消减大部分爆炸有毒有害气体，还能一定程度上减少爆炸的扬尘。

在高边坡或崖顶上安装加压水泵及多组高压喷枪，喷枪射程应能覆盖所有爆破区域，喷枪出水的粒径和方向可调节，多组高压喷枪喷射面积要超过爆破面积。爆破前对爆破区域地面喷洒润湿，可减少爆炸时的扬尘；爆破后立即对爆破尘团喷水覆盖，爆破粉尘中不同直径颗粒的比例会随时间变化，粗颗粒沉降快，细颗粒沉降慢，喷枪出水的水滴粒径宜按先大后小调节，粉尘颗粒与水雾经吸附、增重、沉降等过程，实现降尘效果。此道工艺发挥第二次降尘作用，并抑制尘团向上空飘散。

大部分水利水电工程位于沿江峡谷、高坎边坡的地理环境，河道形成自然的风道，爆破形成的烟尘在风力作用下沿着河道飘移。因此，在爆破区域的上、下游均设置跨江水管，水管上密布喷水孔，通水后喷淋水流，形成横跨河道截面的水幕帘，对沿河道飘移的尘团进行消减。跨江水管悬挂在跨江钢索上，可设置多道水幕帘，以增强降尘效果。此道工艺发挥第三次降尘作用，与第二道工艺共同对尘团形成立体覆盖。

可以解决水利水电工程大面积露天爆破时粉尘、有毒气体等危害的问题，快速有效；可降低80%的爆破粉尘，消减70%的爆炸有毒有害气体。整个降尘过程所采用的介质均为水，资源易得，来源可靠，清洁环保。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明步骤1）中当爆孔为垂直深孔时的注水装填示意图；

图2为本发明步骤1）中当爆孔为水平孔时的注水装填示意图；

图3为本发明步骤2）安装的多组高压喷枪示意图；

图4为本发明步骤6）形成的水幕帘的示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，一种用于水利水电工程的大面积开挖爆破组合降尘方法，该方法包括以下步骤：

1）起爆前，向爆孔4内填充炸药1完成后，向爆孔4内注水2后，再对爆孔4进行封堵；

2）在大面积露天爆破区域的高边坡或崖顶5上安装加压水泵及多组高压喷枪6；

3）在爆破区域河道的上游和下游7均设置跨江水管9，跨江水管9上密布喷水孔；

4）启动多组高压喷枪6，于起爆前对爆破区域地面进行喷洒，使爆破区域地面的粉尘润湿，以减少爆破时的扬尘；

5）起爆后，爆孔4内注入的水2受冲击波作用形成雾化水汽，对爆破产生的烟气产生抑制作用，立即启动多组高压喷枪6，从高处喷射的水雾对腾起的烟尘进行覆盖；由于高压喷枪5位于高处，喷射水雾在下降过程中与粉尘充分吸附，并能有效压制粉尘向上空扩散，延长水雾与粉尘的作用时间，提高降尘效果，直至烟尘飘逸出喷枪射程之外即可停止；

6）当爆破产生的尘团沿爆破区域的河道扩散或飘移时，开启河道上游和下游7上设置的跨江水管9，形成水幕帘10，尘团经过水幕帘时，再次降减尘团中细微颗料物，即完成对水利水电工程中大面积开挖爆破产生的尘团进行有效降尘。水幕帘10降尘后的水流，直接回流入河道8。

步骤1）中，爆孔4为垂直深孔时，注水方式为向爆孔4内直接注水2，至离孔口650～750mm。

步骤1）中，爆孔4为水平爆孔时，注水方式为向爆孔4中填充相同孔径的塑料密封水袋2。

步骤1）中，采用抗水型炮泥3对注水后的爆孔4进行封堵。当水平爆孔填充塑料密封水袋时，可使用普通炮泥封堵。

步骤3）中，跨江水管9通过在跨江钢索设置于爆破区域河道的上游和下游7上。

跨江水管9的数量为至少两条，形成的水幕帘越多，降尘效果越好。