一种用雷达探测地质条件并进行爆破设计的方法

申请号 CN201610588016.8 申请日 2016-07-25 公开(公告)号 CN106247875A 公开(公告)日 2016-12-21
申请人 贵州新联爆破工程集团有限公司; 发明人 何兴贵; 赵明生; 彭世伟; 龙岗; 莫金汕; 周谊; 吉建华; 叶林; 黄波; 姚忠文; 汪帅文; 郭春阳;
摘要 本 发明 公开了一种利用雷达探测地质条件并进行爆破设计的方法,包括以下步骤:清除爆区表层植被;利用卷尺沿炮孔行或列方向进行测线布置;设置地质雷达探测参数;利用地质雷达沿测线进行探测并做出测线 位置 标记;得到不同测线以下地质条件对地质雷达发射的 电磁波 的反射图,经过对地质雷达 数据处理 与分析,预测溶洞、软弱夹层、 断层 和 破碎 带等的特征;根据地质构造特征进行爆破孔网参数设计。本发明使爆破设计更具有实用性,指导爆破施工时具有安全、高效和经济的特点。
权利要求

1.一种用雷达探测地质条件并进行爆破设计的方法,其特征在于包括如下步骤:
1)清除爆区表层植被,利用卷尺或皮尺沿爆区炮孔的行或列方向进行测线布置,并做出标记;
2)设置地质雷达探测参数;将地质雷达发射和接收天线按照所设置的探测参数沿测线方向进行探测,地质雷达将通过发射天线发射高频电磁波,高频电磁波在传播过程中遇到不同结构面,如溶洞、软弱夹层、断层破碎带,将使反射波增强,通过接收器接收信号并记录电磁波反射图像;
3)分析处理电磁波反射图像,得知溶洞、软弱夹层、断层和破碎带的大小、形状及深度,根据分析结果,对爆区的炮孔位置、孔深和孔距进行设计。
2.根据权利要求1所述的一种用雷达探测地质条件并进行爆破设计的方法,其特征在于所述的测线布置方式选取根据爆区周围环境和地形地貌确定炮孔排和列方向,根据炮孔的排或列的位置进行测线布置。
3.根据权利要求1所述的一种用雷达探测地质条件并进行爆破设计的方法,其特征在于地质雷达天线的选取结合爆破设计孔深和不同天线的探测深度进行确定。

说明书全文

一种用雷达探测地质条件并进行爆破设计的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种探测爆破区域溶洞、软弱夹层、断层破碎带并根据构造特征进行爆破设计的方法。

背景技术

[0002] 溶洞、软弱夹层、断层和破碎带是爆区较为常见的地质构造,特殊地质构造的存在对爆破施工的安全产生很大的影响;其中,溶洞的存在容易造成装药时形成药室而产生飞石,软弱夹层和破碎带的存在会改变抵抗线方向,使爆破能量浪费,还可能带来对周围环境的安全造成威胁,断层的存在使爆炸能量浪费,爆破效果较差;使爆破后度较大,产生二次破碎,复杂环境下不能预测溶洞特征而只能采用其他破碎方式进行处理使得成本增加,减缓进度。同时,规模大的溶洞还可能发生塌陷,使得爆破施工危险系数增加。这一系列的因素严重威胁周围环境的安全,因此,提前预测爆区溶洞、软弱夹层、断层和破碎带的存在并进行岩溶区域孔网参数设计是非常有必要的。
[0003] 爆破施工时,由于难以掌握特殊地质构造的特征,存在很多不可控的危险因素而降低了爆破施工的安全系数,现阶段的爆破设计方案编制前均未探测爆区地质条件,造成在实际施工时造成爆破设计方案难以指导技术人员进行施工,降低了爆破施工的安全系数。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题,本发明提供一种用雷达探测地质条件并进行爆破设计的方法,通过探测可掌握地质构造的特征,避免在特殊的地质构造条件下进行爆破施工带来的一系列危险因素,提高爆破设计的实用性,提高爆破施工过程中的安全性,降低施工成本。该方法包括如下步骤:
1)清除爆区表层植被,利用卷尺或皮尺沿爆区炮孔的行或列方向进行测线布置,并做出标记;
2)设置地质雷达探测参数;将地质雷达发射和接收天线按照所设置的探测参数沿测线方向进行探测,地质雷达将通过发射天线发射高频电磁波,高频电磁波在传播过程中遇到不同结构面,如溶洞、软弱夹层、断层和破碎带,将使反射波增强,通过接收器接收信号并记录电磁波反射图像;
3)分析处理电磁波反射图像,得知溶洞、软弱夹层、断层和破碎带的大小、形状及深度,根据分析结果,对爆区的炮孔位置、孔深和孔距进行设计。
[0005] 所述方法中,所述的测线布置方式选取:根据爆区周围环境和地形地貌确定炮孔排和列方向,根据炮孔的排或列的位置进行测线布置。
[0006] 所述方法中,地质雷达天线的选取结合爆破设计孔深和不同天线的探测深度进行确定。
[0007] 采用上述方法,可以探测溶洞、软弱夹层、断层和破碎带等地质构造的特征,布置合理孔网参数,可有效提高施工进度,降低成本,提高爆破施工安全系数。附图说明
[0008] 图1为地质雷达探测设备布置示意图;图2为地质雷达探测测点、测线布置示意图;
图3为测线以下各测点遇溶洞表面时电磁波的反射图;
图4为特殊构造面对电磁波的反射图;
图5为测线炮孔布置示意图。

具体实施方式

[0009] 为了使本发明有更易于了解,下面将结合附图阐明。
[0010] 如图1所示为利用地质雷达探测爆区以下地质构造的特征并进行爆破设计的设备布置及探测示意图。
[0011] 如图1所示为本发明所述的利用地质雷达探测溶洞并进行爆破设计的方法,其中包括以下步骤:清除爆区表层植被,
根据爆区特点和周围环境要求,确定炮孔的行和列方向;
选择炮孔的行或列为测线方向,每行或列为一条测线,利用卷尺进行地质雷达探测测线布置并做起点和终点的标记;
设置地质雷达探测参数;
根据地质雷达设置的探测参数,沿测线方向进行探测并做数据采集,得到每条测线以下地质构造对电磁波的反射数据;
发射天线发射高频脉冲波,当高频脉冲波遇到溶洞时,由于结构面两侧介电常数差异大,反射强度增强,发射的脉冲波通过接收天线接收并记录,根据高频脉冲波的发射和接收时的时间差和在岩石中的传播速度,可以计算岩石结构面的位置;
通过对反射信息的数据和保存的图像进行处理与分析,根据单条测线的结构面的反射信息可预测地质构造特征,可知每条测线地质构造深度、长度和宽度。
[0012] 图2是本发明中发射天线和接收天线布置示意图。
[0013] 图2中发射天线和接收天线布置于测线上,如图中测线1,两者间的距离根据已设定距离固定,开始探测时对起点做标记,固定发射天线和接收天线的距离,开始测量时做数据采集。每条测线测量时均重复以上步骤,直到所有的测线探测完,得到每条测线以下岩石反射信息,则完成探测。
[0014] 图3是探测时反映溶洞表面造成电磁波发生强反射的示意图,纵坐标表示深度,横坐标表示各个测点与起始测点的距离;通过分析,在该测线的地表以下有溶洞存在,根据其发生强反射的深度可推断各个测点以下溶洞的深度。
[0015] 图4为特殊构造面使电磁波发生强反射的示意图;通过分析,该测线所对应的地表以下有特殊的构造面,根据构造面对电磁波的反射特征可推断为层理或软弱夹层或破碎带;
综合以上探测结果,对每条测线以下的地质条件进行分析,预测爆区的地质构造,并根据构造特征对炮孔的孔排距和位置进行合理的设计。
QQ群二维码
意见反馈