浅谈乳化炸药在装载水孔爆破中的应用

浅谈乳化炸药在装载水孔爆破中的应用

1炮孔排水可能开展网络压积爆炸的最基本方法是打开孔，根据设计要求进行钻孔，然后装载爆炸。钻孔要经过一段时间才能全部完成,这样炮孔内就可能积水。炮孔积水量与地下水位、天气和钻孔速度等因素有关。在地下含水层钻孔,地下水会渗入炮孔内,孔内积水面与地下水位一致。如果炮孔钻至有压含水层会产生喷泉水柱。雨季里,地面汇积的水会渗入或直接灌入孔内。此外,雨水使地下水位上升,孔内积水也会增多。若炮孔在冰冻层即使原属地下水层,由于地下水冻结,刚钻好炮孔内也不会有积水。2水孔装卸爆破80年代初,我国混装车只限在冶金矿山开采爆破,1993年葛洲坝集团首次将其引入三峡工程,填补了水电工程爆破的空白。先前都是用袋装药卷进行水孔装药爆破。根据设计将药卷用人工挤压的方式装入孔内,炸药在孔内上浮,造成所装炸药不能到孔底而悬浮在孔内或炸药装填不连续,被水隔开,这种装药不仅速度慢,更难以保证设计的装药量、装药密度、装药高度和填塞高度,会导致一系列故障。可能导致拒爆、根底偏高、形成“冲天炮”、后排爆破效果差、增加单位炸药消耗量。3传统包装水孔爆炸影响了爆炸效果3.1cm-3.3爆破密度积水溶解炸药带入的微量元素,使原来浮在水中微小的泥尘沉淀,积水密度下降到1.10g·cm-3左右,比防水炸药密度1.20g·cm-3小,炸药沉入孔底,炸药与堵塞物之间有一些无炸药水柱,如孔口起爆,药包不一定能引爆被上段水分离开沉入孔底的炸药。另一方面由于雷管防水密封有缺陷,积水浸入雷管内部,使雷管失效。3.2根高装入孔内炸药浮在水面上,炮孔底部有一段无炸药,这种情况炸药爆破只能把上部有炸药段岩石崩松,炮孔底部留下根底,且根底高低不平。3.3塞长度不够,爆破力无固定物积水将炸药悬浮,如保证原设计装药量,则堵塞长度不够,爆破力会集中在堵塞不足的孔口,出现“冲天炮”,爆炸破坏孔壁所用的力小了,形成以炮孔为中心的釜形坑,导致爆破失败。3.4提供自由面由于拒爆和根底偏高,使微差爆破后爆的炮孔崩松难度增加。原来先爆孔为后爆孔提供自由面。先爆孔拒爆或根底偏高,使得这种自由面变小或不复存在,导致后爆孔崩松能力大大降低,大块率上升,根底偏高,甚至只能爆出一些釜形坑。3.5单用炸药的增加由于设计参数不能实现,爆破效率下降,要确保适当块度,还得加密炮孔,增加装药量,还得进行二次爆破,大大增加了作业成本。4水孔参数输药随着露天开挖钻孔设备、运渣设备、挖装设备的大型机械化,唯独爆破作业装填炸药由人工操作。1993年葛洲坝集团首次将混装车引入三峡工地,它是集半成品材料运输、炸药现场混制、机械化装药于一体的施工设备。水孔装药时,只需将输药软管插入炮孔底部,随着输药软管的提升,炸药将炮孔的积水向上排出。实现了装药的耦合性和药柱的连续性,兹以工程为例说明。4.1程模式—在三峡工程中的应用乳化炸药混装车先后在三峡永久船闸、临时船闸、下航A、B、C区、左岸厂房坝段、右岸导流明渠、右非、右岸地下厂房、大江基坑下岸溪采石场等工程中应用,在应用过程中不但满足了工程需求,而且对三峡工地水孔爆破发挥了积极的作用。三峡永久船闸旁侧池水箱涵是三峡工程大江截流的卡关项目,深槽全长641m,深13.8m,底宽25.7m,顶宽41m,石方开挖31×104m3,工程位于三峡左岸基坑低洼处,地下水含量丰富,雨季大量雨水涌入基坑,炮孔内积水几乎与炮孔口齐平,一度使生产受阻,应用乳化炸药混装车解决了此问题。1996年5月工程开工初期应用的是袋装乳化炸药爆破,采用KQG-150钻机钻孔,其钻头直径∅150mm,孔距3.0m,排距3.0m,孔深8.3m,孔斜75°,用∅110mm药卷爆破,药卷难以装下去,爆后岩体稍微隆起,电铲无法铲装,致使工程受阻;后来采用乳化炸药混装车爆破后,仍用KQG-150钻机钻孔,孔距4.0m,排距3.0m,矩形布孔,孔深8.3m,孔斜75°,堵塞长度4.0m,爆破后爆堆集中,爆块均匀,便于4m3电铲铲装,为下航B标段箱涵浇筑混凝土赢得了工期。4.2江苏省天湾市核计划网的应用4.2.1地层高度20m的岩石学特征田湾核电站扒山、扒山头山体地层为中上元古界海洲群云台组第三岩性段,岩性为含岩块闪长浅粒岩和以目录状产出的绿泥石片岩。田湾核电站依扒山山体一般梯段高度20m~30m,钻头直径∅138cm,用351钻机打孔。核电工地紧靠东海,岩体积水丰富,导致炮孔内积水多,工程初期当地只供应卷装成品铵油炸药、乳化炸药、铵松蜡炸药。4.2.2乳化药卷间隙的高度乳化炸药具有抗水性能,装在孔底段,使孔底一段水注储在乳化药卷间隙中,第二层铵松蜡炸药具有短时间抗水性,使从乳化炸药药卷间浮出的水不致使装在最上层的铵油炸药失效,乳化炸药装药高度视孔内积水高度确定。4.2.3爆破块度大、块度根据设计要求,田湾核电站爆破后块石最大尺寸不大于50cm,要利用爆破岩块对海滩进行分层回填。这种装药结构爆破块度很难控制,常因孔内积水,导致单孔药量不足,达不到设计要求,爆后效果很不理想,表现为根底多且高低不平,块度大。为了推广乳化炸药混装车的应用,在国防科工委民爆办、江苏省国防科工办、江苏省消防支队等各级单位的支持与帮助下,成功地将三峡乳化炸药车应用技术引用到江苏田湾核电站,并成功开发了移动式地面站。4.2.4水孔药剂结构扩大设计在原基础上,应用乳化炸药混装车装填水孔,孔网参数由原来a×b=6.5m×3.5m,扩大为a×b=5.0m×5.0m,实现水孔装药的连续性和密实性,其结构见图2。爆破后根底平整,爆堆集中、块度均匀,满足设计要求,单块一般为100kg~150kg。4.3全耦合爆破质量(1)水孔装药输药软管插到炮孔底部开始装药,装药与提升管子速度同步,所以整个炮孔装药连续,同时实现了反向起爆,台阶面根底平整。(2)混装乳化炸药为全耦合装药,无空气间隙效应影响,爆破块度小,大块率低。(3)孔底起爆,炸药爆轰反映完全,故毒气少。(4)应用混装乳化炸药车可节省装药时间40%~60%,节省钻孔进尺25%~40%,节省人工60%以上,同时降低了劳动强度,提高了爆后装渣效率,减少了二次爆破量,改善了台阶面平整度。5乳化炸药混装水孔爆破的经济效益(1)乳化炸药混装车水孔爆破不但实现了机械化制药装药,而且改善了