浅析爆破工程中影响爆破效果的因素

阅读: 评论:0

浅析爆破工程中影响爆破效果的因素
全面、正确地分析爆破工程中影响爆破作用的各种因素,是获得预期的爆破效果和提高爆破效率的重要环节。通过分析,应尽量利用客观的或人为的有利因素,避免或克服不利因素,从而获得最优的技术经济指标,提高经济效益。本文从工程爆破介绍出发,探讨了影响爆破效果的因素。
标签: 爆破工程;爆破效果;因素
在爆破工程中,影响爆破效果的技术因素有很多。由于种种因素的影响,爆破效果不好,会造成大块,根底的产生,从而影响采装设备的效率,仍需采用二次爆破,增大爆破成本。
1.工程爆破介绍
1.1工程爆破概述
工程爆破技术经过几十年的发展,已经渗透到经济建设的众多领域,特别为中国的铁路建
设、矿山开采、城市拆旧定向爆破等做出了重要贡献。在铁路、矿山、水库等大型工程中,爆破技术的作用很关键很重要。采矿修路的开山挖隧道,城市对旧建筑物的拆除,都会用到爆破技术。随着经济的发展、工程建设的增多,爆破引起了人们更多的关注。爆破作为一种科学技术,应用很广,但在工程上的应用无疑是最重要、最常见的,采矿开山,修铁路、公路用钻爆法来开掘隧道,水利工程上也用一些,城市里面也使用了,拆除楼房。利用爆炸产生的巨大能量破坏某种物体的原结构,这种“破坏”效果不是其他方法能代替的,它虽然不是独立完成一个工程,但却是一个重要的工序,特别是石方开挖、矿山开采等工程缺少了这个工序还不行。
中国目前有发达的铁路和公路交通网,可以想象,当初在修这些路的时候会遇到许多高山峻岭,一座大山横在两地之间,想要修路,就必须让这座山消失,这个时候爆破就起到决定性作用了。
世纪50年代开始的铁路建设奠定了中国现代铁路的基础。中国幅员辽阔、地形复杂,铺铁路时开山挖洞是常事,土石方的工程量很大,动不动就是几万方、几十万方,这样大的工程如果完全由人工来做,是不可想象的,后来就引进了苏联的大爆破技术,一次装有几十
吨、几百吨,甚至上千吨的,就可以爆破几十万至上千万方,大大地节省人工,加快工期。五六十年代也是铁路爆破技术大发展的年代,由于广泛采用爆破施工方法,使一些新线铁路得以提前铺轨通车。以宝成铁路为例,全线进行了148次药室法大爆破,完成土石方249万立方米,占全线土石方总量的3.8%;鹰厦铁路进行116次大爆破,完成土石方239万立方米,占全线的7.1%。像这样的10多条铁路都是用大爆破的方法来开路的,所以说爆破在中国铁路建设史上起到了很大的作用。
1.2引进技术
爆破技术是从苏联引进的,在建国以前,用开山被简单地称为打眼放炮,全凭经验,没人把它当作科学技术,工效非常低。建国以后从苏联引进了工程爆破技术,铁路修建的工效提高20倍以上,效果明显,不久这个技术在其他方面也得到了重视。比如说修水坝,需要的石方量也很大,于是就研究把山区适宜修建水库的山头炸下来,形成坝的基础土石方,当时叫做定向爆破筑坝法。这种方法在许多大坝兴建中用到,如1959年开始的三峡大坝工程,再如广东韶关的乳源县,当时就是进行了爆破,装的有1300多吨,爆破的石头有100万立方,堆成了高60多米的堆石坝,这个如果用人工来做的话,是不可想象的。
水利部门利用爆破技术就更厉害了,有几个大电站都是在高山底下,发电厂房修在山里面,就是用爆破法把山掏空的。
1.3精确爆破
工程爆破的精确度是很关键的,是追求的目标。除了刚才谈到的深孔爆破之外,还有了更先进、精确的光面爆破技术、精细爆破技术等。建长江三峡大坝时,要从一座山中开挖出一条供航行的水道,叫做船闸。这个山长约4公里左右,修建的这个船闸就有2公里长,挖这个船闸的方量大概是4000多万立方,工程量巨大,而且船闸中间还要开一个60米宽、50米深的隔船墩,如果用一般爆破方法不可能完成,必须采用深孔、预裂和光面爆破技术。什么是预裂爆破呢?就是在主爆区爆破之前,沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝,缓冲、预裂开以后,爆破振动波就传不过去了,不会对坡面造成危害,也可以保护那边坡的安全。光面技术,就是炸了以后,预留一圈保护层(又叫光面层),打一排爆炸孔,把它炸掉。在中國,这个技术发展到了很高的水平,在许多方面都起了很大的作用。三峡的船闸,如果不用光面预裂爆炸的话就很难完成。还有了精细爆破,实际效果和爆破所定目标相吻合,非常精确。20世纪70年代,预裂爆破与光面爆破在中国葛洲坝水利枢纽工程和东江水电站的软、硬岩中获得成功之后便迅速推广开来。
2.影响爆破效果的因素
2.1岩石因素
在岩石中形成较高的应力状态,有利于提高破碎效果。但是,过高的爆轰压力将使爆源附近的岩石过度粉碎而消耗大量的能量,降低远离爆源岩石的破碎效果。因此,爆轰压力以满足应力波的强度可使岩石破裂为宜。爆炸压力,爆炸压力又叫炮孔压力,即爆生气体作用于炮孔的膨胀。
(1)由于岩体的各向异性,使其在各个方向上的强度特征互不相同,冲击波在其中的传播时发生畸变,影响岩体中的动应力场。因此在各个方向上由动应力造成的裂隙密度,形压力,其作用时间远远超过爆轰压力作用时间。如图1所示,图中t。为药包爆轰反应完成的时间,t2爆生气体产物作用时间,p。爆轰压力,曲线AB表示爆炸压力随时间的变化。状及延伸的长度各不相同。工程实际表明,爆破岩体最容易沿原生结构面错动或开裂,这正是由于结构面上强度最弱的缘故。
(2)如果裂隙尺寸较大,并穿过药室,则爆生气体将进入裂隙,使其延伸,同时挤压周围
岩石,限制周围其它裂隙的扩展。此外,爆生气体还很容易从裂隙中逸出,使有效压力和压力作用时间降低。
(3)应力波遇到裂隙时发生反射,使裂隙面与药包之间的岩石破碎更为充分,而裂隙面之外的岩石则因应力衰减得不到应有的破碎而出现大块。
(4)药包在岩性差异大的岩体中爆炸时,其爆破作用容易从松软部位突破,而较坚硬一侧可能产生岩坎或得不到充分的破碎。
2.2因素
在较软弱的岩石中爆破时,爆炸压力对改善爆破效果显得尤为重要。此时,裂隙在较低应力作用下就开始出现,然后在较长时间的爆生气体作用下继续扩展。因此,在爆破松软岩石时,应采取措施(如良好的堵塞)尽量延长爆炸压力作用时间,以便改善岩石破碎效果。
2.3与岩石的相互关系及对爆破效果的影响
(1)波阻抗与岩石波阻抗的匹配状况影响爆破作用的性能因素,有密度、爆速、爆轰压力、爆炸压力、的波阻抗、爆生气体以及爆炸能量利用率等。能量利用率,爆炸作功的形式主要体现在以下几方面:使爆源附近的岩石产生强烈的塑性变形并粉碎、破碎岩石;将破碎岩块推移或抛掷出去;产生空气冲击波和噪声;在岩体中形成爆破地震效应、热化学损失。根据实验测定,用于破碎岩石的能量仅占全部能爆炸能量的十分之一左右,因而设法提高对岩石破碎有益的能量利用率,对改造爆破效果是十分有利的。
(2)爆轰压力,爆轰压力提高,在岩石中激起的冲击波压力也越高,从爆轰时传给岩石能量的多少及传递效率与岩石波阻抗、波阻抗有着直接关系。为了改善爆破效果,必须根据岩石的波阻抗来选择品种,使两者的波阻抗能够很好的匹配为在不同岩石中爆炸后,在距爆源一定距离内测得的岩石应变值、波阻抗和岩石波阻抗之间的关系。图中?表示应变峰值(即应变波幅);NRT表示的比能(N为单位质量爆轰时生成气体的摩尔数,R为气体。
3.结束语
影响爆破效果的因素还有很多.不再一一列举.对每一施工环节.都必须严格按设计要求实施。如果某一环节出现差错,即使其它工序操作正确,对爆破效果也会产生不利影响。因此,只有全面提高施工质量,并在实践中不断总结经验教训,才能取得满意的爆破效果。
参考文献:
[1]期刊论文.浅析爆破工程中影响爆破效果的因素;中国水运(理论版)2007,5(7).
[2]张福德.影响爆破效果因素的灰关联分析[D].武汉理工大学;2011年.
[3]期刊论文.影响爆破效果的主要因素探讨;陕西水利;2008(z1).
[4]会议论文.爆破效果影响因素及相应对策探讨第三届全国青年采矿学术会议;1998.

本文发布于:2023-05-07 18:22:17,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/4/91152.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:爆破   效果   工程   岩石   炸药
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2022 Comsenz Inc.Powered by © 369专利查询检索平台 豫ICP备2021025688号-20 网站地图