爆破方法及分類
爆破方法及分類
爆破存在很大的的危險(xiǎn)性,在進(jìn)行爆破工作時(shí),我們需要格外小心。那么如何進(jìn)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(guān)于爆破的知識(shí)點(diǎn)。一起看看吧。
技術(shù)介紹:
爆破技術(shù)涉及到數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和材料動(dòng)力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等多種學(xué)科。作為工程爆破能源的炸藥,蘊(yùn)藏著巨大的能量。一公斤普通工業(yè)炸藥爆炸時(shí)釋放的能量為3.52×10的6次方焦耳,溫度高達(dá)3000℃,經(jīng)過(guò)快速的化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的功率為4.72×10的8次方千瓦,其氣體壓力達(dá)幾千到一萬(wàn)多兆帕,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了一般物質(zhì)的強(qiáng)度。在這種高溫高壓作用下,被爆破的介質(zhì)(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(lái)的結(jié)構(gòu)。
由于巖石結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性,以及被爆破介質(zhì)在動(dòng)力作用下的響應(yīng)特征各異,還沒(méi)有一種切合實(shí)際的爆破理論能夠完滿地解釋爆破作用機(jī)理。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為流體動(dòng)力學(xué)或應(yīng)力波反射理論較能反映爆破的實(shí)際狀況,然而在工程設(shè)計(jì)計(jì)算上,仍以經(jīng)驗(yàn)公式為主。
經(jīng)驗(yàn)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(guān)系建立的式中Q為藥包重量;K為單位耗藥量,是和介質(zhì)有關(guān)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(dāng)n=1.0時(shí)定義為標(biāo)準(zhǔn)拋擲爆破漏斗,n<1.0時(shí)為松動(dòng)爆破,n>1.0時(shí)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(xiǎn)?,F(xiàn)代起爆方法有電和非電兩種方式:前者由電熱點(diǎn)燃電雷管內(nèi)的灼熱橋絲引爆炸藥;后者則由導(dǎo)火索的火焰或?qū)П鳌?dǎo)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(shí)間間隔,按設(shè)計(jì)要求依次起爆每個(gè)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(zhì)鉆出的炮孔或開(kāi)挖的藥室或在其表面敷設(shè)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(zhì)內(nèi)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(fēng)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(kuò)出一個(gè)或多個(gè)藥壺形的為藥壺法爆破。炮孔法是巖土爆破技術(shù)的基本形式。
藥室法:
在山體內(nèi)開(kāi)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(gè)藥室里裝入的炸藥有多達(dá)千噸以上的。中國(guó)四川攀枝花市獅子山大爆破(1971)總裝藥量10162.2噸,爆破1140萬(wàn)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(yīng)用于露天開(kāi)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(dòng)力,而且需用的機(jī)械設(shè)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(jìn)行爆破的方法。它在清掃地基的破碎大孤石和對(duì)爆下的大塊石作二次爆破等工作方面,具有獨(dú)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(chǔ)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(shù),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(shù)。在雷管內(nèi)裝入適當(dāng)?shù)木徣紕?,或連接在起爆網(wǎng)路上的延期裝置,以實(shí)現(xiàn)延期的時(shí)間間隔,這種系列產(chǎn)品間隔時(shí)間,一般以13~25毫秒為一段。通過(guò)不同時(shí)差組成的爆破網(wǎng)絡(luò),一次起爆后,可以按設(shè)計(jì)要求順序使各炮孔內(nèi)的藥包依次起爆,獲得良好的爆破效果。
微差爆破的特點(diǎn)是各藥包的起爆時(shí)間相差微小,被爆破的巖塊在移動(dòng)過(guò)程中互相撞擊,形成很復(fù)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(qiáng)度,既可改善爆破質(zhì)量,不致砸壞附近的設(shè)施,又能提高作業(yè)機(jī)械的使用效率,有較大經(jīng)濟(jì)效益,在采礦和采石工程中廣泛應(yīng)用。
光面爆破和預(yù)裂爆破:
50年代末期,由于鉆孔機(jī)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(shù)。在露天塹壕、基坑和地下工程的開(kāi)挖中,使邊坡形成比較陡峻的表面;使地下開(kāi)挖的坑道面形成預(yù)計(jì)的斷面輪廓線,避免超挖或欠挖,并能保持圍巖的穩(wěn)定。
實(shí)現(xiàn)光面爆破的技術(shù)措施有兩種:一是開(kāi)挖至邊坡線或輪廓線時(shí),預(yù)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(gè)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(gè)沿炮孔中線的破裂面,以阻隔主體爆破時(shí)地震波的傳播,還能隔斷應(yīng)力波對(duì)保留面巖體的破壞作用,通常稱預(yù)裂爆破。這種爆破的效果,無(wú)論在形成光面或保護(hù)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(kāi)挖工程中常用的爆破技術(shù)。
定向爆破:
50年代末和60年代初期,在中國(guó)推行過(guò)定向爆破筑壩,3年左右時(shí)間內(nèi)用定向爆破技術(shù)筑成了20多座水壩,其中廣東韶關(guān)南水大壩(1960),一次裝藥1394.3噸,爆破226萬(wàn)立方米,填成平均高為62.5米的大壩,技術(shù)上達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)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(gè)特點(diǎn),設(shè)計(jì)時(shí)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(biāo)。這種技術(shù)已廣泛地應(yīng)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(diǎn)是在短時(shí)期內(nèi),通過(guò)一次爆破完成土石方工程挖、裝、運(yùn)、填等多道工序,節(jié)約大量的機(jī)械和人力,費(fèi)用省,工效高;缺點(diǎn)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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