爆破方法及分類
爆破方法及分類
爆破存在很大的的危險性,在進行爆破工作時,我們需要格外小心。那么如何進行爆破呢?爆破的方法又有哪些呢?山東天盟的小編為大家整理了關于爆破的知識點。一起看看吧。
技術介紹:
爆破技術涉及到數(shù)學、力學、物理學、化學和材料動力學、工程地質學等多種學科。作為工程爆破能源的炸藥,蘊藏著巨大的能量。一公斤普通工業(yè)炸藥爆炸時釋放的能量為3.52×10的6次方焦耳,溫度高達3000℃,經(jīng)過快速的化學反應所產(chǎn)生的功率為4.72×10的8次方千瓦,其氣體壓力達幾千到一萬多兆帕,遠遠超過了一般物質的強度。在這種高溫高壓作用下,被爆破的介質(如巖石等)呈現(xiàn)為流體或彈塑性體狀態(tài),完全破壞了原來的結構。
由于巖石結構和地質構造的復雜性,以及被爆破介質在動力作用下的響應特征各異,還沒有一種切合實際的爆破理論能夠完滿地解釋爆破作用機理。多數(shù)學者認為流體動力學或應力波反射理論較能反映爆破的實際狀況,然而在工程設計計算上,仍以經(jīng)驗公式為主。
經(jīng)驗公式是根據(jù)藥包重量和它所爆破的體積成正比例并出現(xiàn)漏斗狀爆破坑的關系建立的式中Q為藥包重量;K為單位耗藥量,是和介質有關的系數(shù);W為小抵抗線;n為爆破作用指數(shù),n=r/W為爆破漏斗底部半徑r與小抵抗線的比值,當n=1.0時定義為標準拋擲爆破漏斗,n<1.0時為松動爆破,n>1.0時為拋擲爆破;f(n)為爆破作用指數(shù)函數(shù);R為爆破作用半徑。
工業(yè)炸藥須用雷管才能引爆,比較保險?,F(xiàn)代起爆方法有電和非電兩種方式:前者由電熱點燃電雷管內的灼熱橋絲引爆炸藥;后者則由導火索的火焰或導爆索、導爆管傳遞的沖擊波引爆雷管,從而起爆藥包。兩種起爆方式都能做到由毫秒到秒量的時間間隔,按設計要求依次起爆每個藥包,而作為提高各種爆破效果的重要手段。
爆破方法:
爆破作業(yè)的步驟是向要爆破的介質鉆出的炮孔或開挖的藥室或在其表面敷設炸藥,放入起爆雷管,然后引爆。根據(jù)藥包形狀和裝藥方式的不同,爆破方法主要分為三大類:
炮孔法:
在介質內部鉆出各種孔徑的炮孔,經(jīng)裝藥、放入起爆雷管、堵塞孔口、聯(lián)線等工序起爆的,統(tǒng)稱炮孔法爆破。如用手持式風鉆鉆孔的,孔徑在50毫米以下、孔深在4米以下的為淺孔爆破;孔徑和孔深大于上述數(shù)值的為深孔爆破;在孔底或其他部位事先用少量炸藥擴出一個或多個藥壺形的為藥壺法爆破。炮孔法是巖土爆破技術的基本形式。
藥室法:
在山體內開挖坑道、藥室,裝入大量炸藥的爆破方法,一次能爆下的土石方數(shù)量幾乎是不受限制的,在每個藥室里裝入的炸藥有多達千噸以上的。中國四川攀枝花市獅子山大爆破(1971)總裝藥量10162.2噸,爆破1140萬立方米,在世界上也是大規(guī)模的大爆破之一。藥室法爆破廣泛應用于露天開挖塹壕、填筑路堤、基坑等工程,特別是在露天礦的剝離工程和筑壩工程,能有效地縮短工期,節(jié)省勞動力,而且需用的機械設備少,并不受季節(jié)和地方條件的限制。
裸露藥包法:
不需鉆孔,直接將炸藥包貼放在被爆物體表面進行爆破的方法。它在清掃地基的破碎大孤石和對爆下的大塊石作二次爆破等工作方面,具有獨特作用,仍然是常用的有效方法。
分類:
在上述三種爆破方法的基礎上,根據(jù)各種工程目的和要求,采取不同的藥包布置形式和起爆方法,形成了許多各具特色的現(xiàn)代爆破技術,主要有以下幾種。
微差爆破:
又稱毫秒爆破,是40年代出現(xiàn)的爆破新技術。在雷管內裝入適當?shù)木徣紕?,或連接在起爆網(wǎng)路上的延期裝置,以實現(xiàn)延期的時間間隔,這種系列產(chǎn)品間隔時間,一般以13~25毫秒為一段。通過不同時差組成的爆破網(wǎng)絡,一次起爆后,可以按設計要求順序使各炮孔內的藥包依次起爆,獲得良好的爆破效果。
微差爆破的特點是各藥包的起爆時間相差微小,被爆破的巖塊在移動過程中互相撞擊,形成很復雜的能量再分配,使巖石破碎均勻,縮短拋擲距離,減弱地震波和空氣沖擊波的強度,既可改善爆破質量,不致砸壞附近的設施,又能提高作業(yè)機械的使用效率,有較大經(jīng)濟效益,在采礦和采石工程中廣泛應用。
光面爆破和預裂爆破:
50年代末期,由于鉆孔機械的發(fā)展,出現(xiàn)了一種密集鉆孔小裝藥量的爆破新技術。在露天塹壕、基坑和地下工程的開挖中,使邊坡形成比較陡峻的表面;使地下開挖的坑道面形成預計的斷面輪廓線,避免超挖或欠挖,并能保持圍巖的穩(wěn)定。
實現(xiàn)光面爆破的技術措施有兩種:一是開挖至邊坡線或輪廓線時,預留一層厚度為炮孔間距1.2倍左右的巖層,在炮孔中裝入低威力的小藥卷,使藥卷與孔壁間保持一定的空隙,爆破后能在孔壁面上留下半個炮孔痕跡;另一種方法是先在邊坡線或輪廓線上鉆鑿與壁面平行的密集炮孔,首先起爆以形成一個沿炮孔中線的破裂面,以阻隔主體爆破時地震波的傳播,還能隔斷應力波對保留面巖體的破壞作用,通常稱預裂爆破。這種爆破的效果,無論在形成光面或保護圍巖穩(wěn)定,均比光面爆破好,是隧道和地下廠房以及路塹和基坑開挖工程中常用的爆破技術。
定向爆破:
50年代末和60年代初期,在中國推行過定向爆破筑壩,3年左右時間內用定向爆破技術筑成了20多座水壩,其中廣東韶關南水大壩(1960),一次裝藥1394.3噸,爆破226萬立方米,填成平均高為62.5米的大壩,技術上達到了國際先進水平。
定向爆破是利用小抵抗線在爆破作用中的方向性這個特點,設計時利用天然地形或人工改造后的地形,使小抵抗線指向需要填筑的目標。這種技術已廣泛地應用在水利筑壩、礦山尾礦壩和填筑路堤等工程上。它的突出優(yōu)點是在短時期內,通過一次爆破完成土石方工程挖、裝、運、填等多道工序,節(jié)約大量的機械和人力,費用省,工效高;缺點是后續(xù)工程難于跟上,而且受到某些地形條件的限制。
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