欢迎您来到全国水雨情信息网站! 2021年1月28日 星期五
 
  当前位置: 首页--水利百科--水利工程施工--土石方开挖

爆破

2020-04-09 21:00

利用炸药爆炸瞬间释放的高温高压气体的冲击能量对周围介质或物体产生压缩、变形、破碎、抛掷或拆毁等特定目标的技术手段。常用的爆破方式有钻孔爆破、洞室爆破以及裸露爆破。为了获得良好的爆破效果和减轻爆破负面影响,在工程中普遍采用毫秒爆破、预裂爆破、光面爆破、缓冲爆破、松动爆破、定向爆破和拆除爆破等控制爆破技术。水利工程中的爆破主要用于露天土石方工程开挖、石料开采;地下工程掘进开挖和水下炸礁与河道整治;土石坝堆筑;地基加固处理、建(构)筑物拆除和地震勘探等。

中国是世界上最早发明和使用火药的国家。8世纪已有火药制造配方和燃烧性能的记载。公元1225年火药制造方法传入阿拉伯,从13世纪中叶相继传入欧洲后,黑火药长期用于军事目的;1627年匈牙利首次用黑火药开采煤矿,继而在采矿、水利和交通等方面广泛应用。1659年德国人发现了硝酸铵;1846年意大利索布雷罗(Sobrero,A.)发现了硝化甘油;特别是1864年瑞典诺贝尔(Nobel,A.B.)发明雷管和胶质炸药。现代工业炸药发展很快,品种很多,炸药的形态和性能也各异。中国水利工程施工中主要使用铵梯炸药、铵油炸药、乳化炸药等。

爆破机理及基本计算公式

炸药在固体内爆炸时,由于所产生的大量高温高压气体的冲击作用,对周围介质产生破碎效应、抛掷效应和地震效应。浅埋的洞室爆破,能在自由表面形成一个以药包为顶点的倒圆锥体,称爆破漏斗,其典型形式如图。

洞室爆破作用图像示意图

1—药室;2—压缩区;3—破碎区;4—裂隙区;5—塑性变形区;6—弹性振动区;W—最小抵抗线,即药包中心至自由表面的最短距离;r—爆破漏斗半径,即漏斗在自由表面上的半径;p—漏斗可见深度,即坠落在漏斗内的介质表面到原地面的最大距离;L—抛掷堆积距离

爆破漏斗半径(r)与最小抵抗线(W)的比值,即r/W=n,称为爆破作用指数。洞室爆破的炸药量计算的基本公式:Q=KW3×f(n),式中Q为炸药量,kg;K为单位介质耗药量系数,kg/m3;f(n)为爆破作用指数n的函数。当n=1.0和n>1.0时,分别为标准抛掷爆破和加强抛掷爆破,此时f(n)=0.4+0.6n3。当1.0>n>0.75时,为减弱抛掷爆破;n≤0.75时,为松动爆破。标准松动爆破时f(n)=0.33。

钻孔爆破炸药量与爆破体积成正比,其基本公式为Q=KV,式中Q为炸药量,kg;K为介质单位耗药量,kg/m3;V为爆破介质体积,m3

工程爆破与地形、地质因素密切相关,爆破设计要有地形测量和地质测绘资料做依据。地形地貌、地质构造、岩层产状、滑坡体性质和水文地质条件等对爆破效果有很大影响。对爆破区附近的重要建(构)筑物和设施要预先进行调查,做出爆破安全评估与论证。必要时还需安排设置观测仪器进行爆破安全监测。爆破施工的主要工序有:炮孔或药室开挖、清孔(药室)、检查验收、炸药装填、点爆网络敷设、炮孔(或药室)堵塞、警戒、起爆和安全检查等。

起爆技术

利用雷管引爆药包和炸药。常用起爆方式分非电起爆和电力起爆两大类。此外还有无线遥控起爆;气管起爆;激光起爆等。非电起爆包括:① 火花起爆,又称导火索起爆,即由点燃插入雷管壳的导火索引爆雷管。此法操作简便,费用较低,但不能同时起爆药包群,逐个点炮安全性差。② 导爆索(传爆线)起爆。可组成串联、并联及混联等起爆网络形式。导爆索本身需用雷管起爆。如与继爆管连用,可实现延期爆破,并能直接爆炸药包。③ 塑料导爆管起爆。当塑料导爆管被雷管或击发枪等专用工具引爆后,能以1600~2 000m/s速度稳定传播爆轰波,在终端引爆其相连雷管,由雷管引爆炸药。这种引爆方式安全简便,已广泛应用于露天、地下和水下的各种爆破施工。但该种起爆网路不能用仪表导通检查。电力起爆网路系用电雷管脚线与联结线将各药包串联、并联或串并混联方式接至主爆线上,通过起爆器发出的或从输电线专用开关引用电流引爆电雷管。此法可远距离操作,安全可靠,并可同时或分段起爆数量较大的药包群。电力起爆技术要求严格,可用专用爆破电桥导通检查。但在雷电天气或有杂散电流、外来射频电、感应电较强的地点不宜使用。

责编: system