爆破方法及分类
爆破方法及分类
爆破存在很大的的危险性,在进行爆破工作时,我们需要格外小心。那么如何进行爆破呢?爆破的方法又有哪些呢?山东天盟的小编为大家整理了关于爆破的知识点。一起看看吧。
技术介绍:
爆破技术涉及到数学、力学、物理学、化学和材料动力学、工程地质学等多种学科。作为工程爆破能源的炸药,蕴藏着巨大的能量。一公斤普通工业炸药爆炸时释放的能量为3.52×10的6次方焦耳,温度高达3000℃,经过快速的化学反应所产生的功率为4.72×10的8次方千瓦,其气体压力达几千到一万多兆帕,远远超过了一般物质的强度。在这种高温高压作用下,被爆破的介质(如岩石等)呈现为流体或弹塑性体状态,完全破坏了原来的结构。
由于岩石结构和地质构造的复杂性,以及被爆破介质在动力作用下的响应特征各异,还没有一种切合实际的爆破理论能够完满地解释爆破作用机理。多数学者认为流体动力学或应力波反射理论较能反映爆破的实际状况,然而在工程设计计算上,仍以经验公式为主。
经验公式是根据药包重量和它所爆破的体积成正比例并出现漏斗状爆破坑的关系建立的式中Q为药包重量;K为单位耗药量,是和介质有关的系数;W为小抵抗线;n为爆破作用指数,n=r/W为爆破漏斗底部半径r与小抵抗线的比值,当n=1.0时定义为标准抛掷爆破漏斗,n<1.0时为松动爆破,n>1.0时为抛掷爆破;f(n)为爆破作用指数函数;R为爆破作用半径。
工业炸药须用雷管才能引爆,比较保险。现代起爆方法有电和非电两种方式:前者由电热点燃电雷管内的灼热桥丝引爆炸药;后者则由导火索的火焰或导爆索、导爆管传递的冲击波引爆雷管,从而起爆药包。两种起爆方式都能做到由毫秒到秒量的时间间隔,按设计要求依次起爆每个药包,而作为提高各种爆破效果的重要手段。
爆破方法:
爆破作业的步骤是向要爆破的介质钻出的炮孔或开挖的药室或在其表面敷设炸药,放入起爆雷管,然后引爆。根据药包形状和装药方式的不同,爆破方法主要分为三大类:
炮孔法:
在介质内部钻出各种孔径的炮孔,经装药、放入起爆雷管、堵塞孔口、联线等工序起爆的,统称炮孔法爆破。如用手持式风钻钻孔的,孔径在50毫米以下、孔深在4米以下的为浅孔爆破;孔径和孔深大于上述数值的为深孔爆破;在孔底或其他部位事先用少量炸药扩出一个或多个药壶形的为药壶法爆破。炮孔法是岩土爆破技术的基本形式。
药室法:
在山体内开挖坑道、药室,装入大量炸药的爆破方法,一次能爆下的土石方数量几乎是不受限制的,在每个药室里装入的炸药有多达千吨以上的。中国四川攀枝花市狮子山大爆破(1971)总装药量10162.2吨,爆破1140万立方米,在世界上也是大规模的大爆破之一。药室法爆破广泛应用于露天开挖堑壕、填筑路堤、基坑等工程,特别是在露天矿的剥离工程和筑坝工程,能有效地缩短工期,节省劳动力,而且需用的机械设备少,并不受季节和地方条件的限制。
裸露药包法:
不需钻孔,直接将炸药包贴放在被爆物体表面进行爆破的方法。它在清扫地基的破碎大孤石和对爆下的大块石作二次爆破等工作方面,具有独特作用,仍然是常用的有效方法。
分类:
在上述三种爆破方法的基础上,根据各种工程目的和要求,采取不同的药包布置形式和起爆方法,形成了许多各具特色的现代爆破技术,主要有以下几种。
微差爆破:
又称毫秒爆破,是40年代出现的爆破新技术。在雷管内装入适当的缓燃剂,或连接在起爆网路上的延期装置,以实现延期的时间间隔,这种系列产品间隔时间,一般以13~25毫秒为一段。通过不同时差组成的爆破网络,一次起爆后,可以按设计要求顺序使各炮孔内的药包依次起爆,获得良好的爆破效果。
微差爆破的特点是各药包的起爆时间相差微小,被爆破的岩块在移动过程中互相撞击,形成很复杂的能量再分配,使岩石破碎均匀,缩短抛掷距离,减弱地震波和空气冲击波的强度,既可改善爆破质量,不致砸坏附近的设施,又能提高作业机械的使用效率,有较大经济效益,在采矿和采石工程中广泛应用。
光面爆破和预裂爆破:
50年代末期,由于钻孔机械的发展,出现了一种密集钻孔小装药量的爆破新技术。在露天堑壕、基坑和地下工程的开挖中,使边坡形成比较陡峻的表面;使地下开挖的坑道面形成预计的断面轮廓线,避免超挖或欠挖,并能保持围岩的稳定。
实现光面爆破的技术措施有两种:一是开挖至边坡线或轮廓线时,预留一层厚度为炮孔间距1.2倍左右的岩层,在炮孔中装入低威力的小药卷,使药卷与孔壁间保持一定的空隙,爆破后能在孔壁面上留下半个炮孔痕迹;另一种方法是先在边坡线或轮廓线上钻凿与壁面平行的密集炮孔,首先起爆以形成一个沿炮孔中线的破裂面,以阻隔主体爆破时地震波的传播,还能隔断应力波对保留面岩体的破坏作用,通常称预裂爆破。这种爆破的效果,无论在形成光面或保护围岩稳定,均比光面爆破好,是隧道和地下厂房以及路堑和基坑开挖工程中常用的爆破技术。
定向爆破:
50年代末和60年代初期,在中国推行过定向爆破筑坝,3年左右时间内用定向爆破技术筑成了20多座水坝,其中广东韶关南水大坝(1960),一次装药1394.3吨,爆破226万立方米,填成平均高为62.5米的大坝,技术上达到了国际先进水平。
定向爆破是利用小抵抗线在爆破作用中的方向性这个特点,设计时利用天然地形或人工改造后的地形,使小抵抗线指向需要填筑的目标。这种技术已广泛地应用在水利筑坝、矿山尾矿坝和填筑路堤等工程上。它的突出优点是在短时期内,通过一次爆破完成土石方工程挖、装、运、填等多道工序,节约大量的机械和人力,费用省,工效高;缺点是后续工程难于跟上,而且受到某些地形条件的限制。
下一条:爆破技术的分类介绍 | 上一条:工程爆破 |