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摘要:在建筑、公路的修建及矿山的开采过程中不可避免的使用到各种爆破器材,它在给人们的生产带来极为便利的条件同时也对安全生产造成了一定的威胁,为了降低爆破工程的危险系数,改进爆破器材就成为一个不可避免的话题。
关键词:爆破器材;安全;发展方向
一、前言
在工程建设施工过程中经常采用爆破技术,通过爆破技术能提高工程施工的进度,但是,在爆破技术使用的过程中,首先要保证爆破施工的安全。爆破器材为爆破技术的发展提供了基础,在一定程度上也促进了爆破技术的发展。
二、爆破安全
据不完全统计,在公路建设中发生的安全事故有一半以上都位于在隧道建设中,该类事故的产生主要原因便是开挖时爆破施工控制不良。爆破时会产生极大的振动,因此周围的岩体结构就会受到影响,尤其是软弱围岩,因此围岩的坍塌以及失稳几率就会相应增加;此外,施工中不合要求的超挖以及欠挖会加大振动,加大衬砌空洞以及厚度不足的几率,从而减弱隧道的承载性,造成围岩的松动或变形,这就是安全事故发生的主要原因。光面爆破是避免隧道塌方的最为重要部分,首先该种爆破具有扰动少、振动小的特征,不会在爆破时造成开挖轮廓应力集中,减少了岩体局部失稳而发生的掉块以及坍塌几率,进而减低了安全事故的发生几率。在隧道施工中爆破参数的选择需要根据隧道的围岩特性及爆破施工具体情况进行选择,钻眼间距的科学与否,钻眼的深度以及抵抗线的最低值都是爆破参数中的重要内容;此外,炮眼中的装药量也要严格控制,采用微差毫秒雷管爆破法,保证爆破周边有一定的临空面。光面爆破的效果是以岩面的变化情况作为参考的,因此需要根据实际情况对炮眼的间距、长度以及数量循环和用药量进行选择,以优化爆破设计,减少不利岩体扰动,避免二次扰动,创造出更好的支护环境。
三、爆破理论研究与进展
国家经济建设发展对工程爆破技术的需求,极大促进了爆破理论研究工作的开展。多年来,中国不少科研单位和高等院校结合国家大型工程项目的立项与实施以及研究生的培养进行了广泛的研究。在爆破作用机理、爆炸应力波传播、炸药的能量分配、爆破鼓包运动、抛掷堆积形状、预裂爆破成缝机理、岩石破碎机理、爆破工程地质、岩石爆破性分级、爆破振动效应观测和分析、爆破优化设计及爆破过程计算机模拟等研究方面,取得了大量的理论研究成果。硐室爆破技术曾于二十世纪广泛应用,在大量爆破施工实践的基础上,发展了大爆破设计理论,总结了爆破与地形、地质条件的相互关系,提出了一套完整的定向爆破设计计算经验公式,并在一些水电站和矿山中采用定向爆破筑坝技术,成功地建成了近60座水工坝,冶金矿山部门应用定向爆破技术也堆筑了几十座尾矿坝、泥石流防护坝。为减少对爆破边坡的破壞,从二十世纪80年代至90年代开始,在对条形药包的爆破漏斗特性、爆破设计计算方法进行系统研究后,铁路、冶金、水电、公路、有色、建材等部门先后成功地进行了上百次条形药包大型硐室爆破工程,其爆破规模从数十吨到上千吨炸药量不等,这些爆破都取得了很高的技术经济效果,同时将条形药包爆破技术推向了巅峰。在高速公路、铁路新线建设中,采用条形药包加预裂爆破一次成型技术,不仅能有效发挥硐室爆破速度快、成本低的特点,还能有效地控制爆破对边坡的破坏影响,在焦晋高速公路某段长107m的路堑中,稳定的边坡最高达29m,形成了一道亮丽的风景线。
在拆除爆破的发展进程中,中国科研院所和高等院校的许多研究人员结合工程实践,进行了大量的科学研究,采用高速摄影、应力应变、振动测试等多种手段进行了观测,分析了不同建(构)筑物在爆破作用下的失稳、解体、倒塌机理和构件破碎过程,提出了对不同结构和环境条件下采用原地坍塌、定向倾倒、折叠倒塌的拆除爆破方案。据不完全统计,近几年来,中国出版发行的爆破专著有:《爆破手册》、《乳化炸药》、《条形药包铜室爆破》、《拆除爆破数值模拟与应用》、《精细爆破》、《工程爆破实用手册》、《拆除爆破理论与工程实例》、《水利水电工程精细爆破概论》、《工程爆破安全》、《现代水利水电工程爆破》、《建筑物爆破拆除理论与实践》、《水工围堰拆除爆破》、《爆炸与冲击动力学》、《浅水中爆炸及其破坏效应》、《煤矿爆破实用手册》等几十部,这些专著的出版反映了我们对爆破技术的研究和实践,同时也对中国工程爆破技术人员水平的提高起到了一定的推动作用。
四、乳化炸药生产设备的发展趋势
1、加强企业建设,促进乳化炸药生产设备的发展
随着国家市场经济的不断发展,企业之间的竞争力也在逐渐加大,在这个特殊的背景之下,中小型企业的生存和发展已经受到了严重地制约。如今伴随着爆破行业地不断发展,需要将这些中小型乳化炸药企业进行适当地整合,从而形成一个企业集团,加强企业本身的竞争力。企业之间通过相互交流沟通并进行整体性研究,从而将设备技术进行整合,这样就能够打造出更加适应实际生产要求的优良设备,这将是乳化炸药生产的重要保障。
2、在设备上进行技术创新,打造出现代化高水平生产设备
如今,乳化炸药生产设备已经向着自动化、智能化的方向发展着,其生产水平普遍较高,但是在安全性能上还存在着一些问题,通过以下几点对乳化炸药生产设备的改良提出以下建议:
(1)降低乳化器的转速,在产品符合质量要求的情况下尽量降低乳化器的转速,这样可以保证生产过程安全,乳化器的转速降低的问题实质是将剪切线速度降低,剪切线速度的降低才是保证安全的实质性措施,在保证产品质量的前提下,剪切线速度越低越安全,根据安全与质量的关系,剪切线速度应该控制在不大于15m/s。
(2)对装药设备和包装设备进行改良,装药机应该朝着一体化、自动化、技术化、精确化的方向进行发展;目前不论是国产、进口塑膜包装装药机,均要与制药工艺匹配,尤其是要与合适的敏化工艺匹配,因为目前国内所采用塑膜包装时,基本上采用中、低温化学或物理敏化,药温过低,输送困难,装药效率不高,若能采用高温化学敏化,装药温度在80~100℃之间,物料流动性好,装药效率可大幅度提高,尤其是美国产TipperTie装药机,必须采用高温化学敏化才能适应;包装设备从目前来看还不够成熟,对于一些包装过程中所产生的问题还需要进一步完善,特别是在使用稳定性上做出改良。
3、爆破器材要向高质量、多品种、低成本和安全生产工艺连续化发展
爆破器材的品种与质量直接影响爆破技术的发展,我们要应用新技术、新工艺实现爆破器材向高质量、多品种、低成本和安全生产工艺连续化发展。就工业炸药而言,要发展完善铵油炸药、重铵油炸药、乳化炸药、粉状乳化炸药和膨化硝铵炸药,使其在密度、威力、抗水等性能上实现品种系列化;积极发展乳胶远程配送系统,实现露天和地下爆破作业的装药、填塞机械化;根据各种特种爆破的需要研制、生产各种耐高温、高压和高抗水、高威力的炸药品种;就起爆器材而言,要大力发展完善30段等间隔毫秒延期雷管产品与技术,研制不同系列数码电子雷管并推广应用,在电与非电起爆系统中均能实现可靠起爆与准确延时,做到一个炮孔只放置一个起爆雷管;着力研究发展适用性广的遥控起爆系统,实现爆破作业的远程安全控制;研究发展并积极推广低能导爆索(0.5一1.5g/m炸药)起爆系统和微型起爆药柱。
五、结束语
在工程施工过程中要积极使用爆破技术,通过爆破技术来提高工程建设施工的进度,同时通过爆破工程施工来促进对爆破器材的研究,从而保证爆破施工的高效、安全,因此,我们要不断的对爆破器材进行研究,提高爆破技术。
参考文献:
[1]何楠,吴龙祥.我国乳化炸药工艺及设备的现状与发展趋势[J].爆破器材,2006
[2]仲峰,李宏兵,金捷.EL20-1型装药机在连续乳化炸药生产线中的应用[J].爆破器材,2011
关键词:爆破器材;安全;发展方向
一、前言
在工程建设施工过程中经常采用爆破技术,通过爆破技术能提高工程施工的进度,但是,在爆破技术使用的过程中,首先要保证爆破施工的安全。爆破器材为爆破技术的发展提供了基础,在一定程度上也促进了爆破技术的发展。
二、爆破安全
据不完全统计,在公路建设中发生的安全事故有一半以上都位于在隧道建设中,该类事故的产生主要原因便是开挖时爆破施工控制不良。爆破时会产生极大的振动,因此周围的岩体结构就会受到影响,尤其是软弱围岩,因此围岩的坍塌以及失稳几率就会相应增加;此外,施工中不合要求的超挖以及欠挖会加大振动,加大衬砌空洞以及厚度不足的几率,从而减弱隧道的承载性,造成围岩的松动或变形,这就是安全事故发生的主要原因。光面爆破是避免隧道塌方的最为重要部分,首先该种爆破具有扰动少、振动小的特征,不会在爆破时造成开挖轮廓应力集中,减少了岩体局部失稳而发生的掉块以及坍塌几率,进而减低了安全事故的发生几率。在隧道施工中爆破参数的选择需要根据隧道的围岩特性及爆破施工具体情况进行选择,钻眼间距的科学与否,钻眼的深度以及抵抗线的最低值都是爆破参数中的重要内容;此外,炮眼中的装药量也要严格控制,采用微差毫秒雷管爆破法,保证爆破周边有一定的临空面。光面爆破的效果是以岩面的变化情况作为参考的,因此需要根据实际情况对炮眼的间距、长度以及数量循环和用药量进行选择,以优化爆破设计,减少不利岩体扰动,避免二次扰动,创造出更好的支护环境。
三、爆破理论研究与进展
国家经济建设发展对工程爆破技术的需求,极大促进了爆破理论研究工作的开展。多年来,中国不少科研单位和高等院校结合国家大型工程项目的立项与实施以及研究生的培养进行了广泛的研究。在爆破作用机理、爆炸应力波传播、炸药的能量分配、爆破鼓包运动、抛掷堆积形状、预裂爆破成缝机理、岩石破碎机理、爆破工程地质、岩石爆破性分级、爆破振动效应观测和分析、爆破优化设计及爆破过程计算机模拟等研究方面,取得了大量的理论研究成果。硐室爆破技术曾于二十世纪广泛应用,在大量爆破施工实践的基础上,发展了大爆破设计理论,总结了爆破与地形、地质条件的相互关系,提出了一套完整的定向爆破设计计算经验公式,并在一些水电站和矿山中采用定向爆破筑坝技术,成功地建成了近60座水工坝,冶金矿山部门应用定向爆破技术也堆筑了几十座尾矿坝、泥石流防护坝。为减少对爆破边坡的破壞,从二十世纪80年代至90年代开始,在对条形药包的爆破漏斗特性、爆破设计计算方法进行系统研究后,铁路、冶金、水电、公路、有色、建材等部门先后成功地进行了上百次条形药包大型硐室爆破工程,其爆破规模从数十吨到上千吨炸药量不等,这些爆破都取得了很高的技术经济效果,同时将条形药包爆破技术推向了巅峰。在高速公路、铁路新线建设中,采用条形药包加预裂爆破一次成型技术,不仅能有效发挥硐室爆破速度快、成本低的特点,还能有效地控制爆破对边坡的破坏影响,在焦晋高速公路某段长107m的路堑中,稳定的边坡最高达29m,形成了一道亮丽的风景线。
在拆除爆破的发展进程中,中国科研院所和高等院校的许多研究人员结合工程实践,进行了大量的科学研究,采用高速摄影、应力应变、振动测试等多种手段进行了观测,分析了不同建(构)筑物在爆破作用下的失稳、解体、倒塌机理和构件破碎过程,提出了对不同结构和环境条件下采用原地坍塌、定向倾倒、折叠倒塌的拆除爆破方案。据不完全统计,近几年来,中国出版发行的爆破专著有:《爆破手册》、《乳化炸药》、《条形药包铜室爆破》、《拆除爆破数值模拟与应用》、《精细爆破》、《工程爆破实用手册》、《拆除爆破理论与工程实例》、《水利水电工程精细爆破概论》、《工程爆破安全》、《现代水利水电工程爆破》、《建筑物爆破拆除理论与实践》、《水工围堰拆除爆破》、《爆炸与冲击动力学》、《浅水中爆炸及其破坏效应》、《煤矿爆破实用手册》等几十部,这些专著的出版反映了我们对爆破技术的研究和实践,同时也对中国工程爆破技术人员水平的提高起到了一定的推动作用。
四、乳化炸药生产设备的发展趋势
1、加强企业建设,促进乳化炸药生产设备的发展
随着国家市场经济的不断发展,企业之间的竞争力也在逐渐加大,在这个特殊的背景之下,中小型企业的生存和发展已经受到了严重地制约。如今伴随着爆破行业地不断发展,需要将这些中小型乳化炸药企业进行适当地整合,从而形成一个企业集团,加强企业本身的竞争力。企业之间通过相互交流沟通并进行整体性研究,从而将设备技术进行整合,这样就能够打造出更加适应实际生产要求的优良设备,这将是乳化炸药生产的重要保障。
2、在设备上进行技术创新,打造出现代化高水平生产设备
如今,乳化炸药生产设备已经向着自动化、智能化的方向发展着,其生产水平普遍较高,但是在安全性能上还存在着一些问题,通过以下几点对乳化炸药生产设备的改良提出以下建议:
(1)降低乳化器的转速,在产品符合质量要求的情况下尽量降低乳化器的转速,这样可以保证生产过程安全,乳化器的转速降低的问题实质是将剪切线速度降低,剪切线速度的降低才是保证安全的实质性措施,在保证产品质量的前提下,剪切线速度越低越安全,根据安全与质量的关系,剪切线速度应该控制在不大于15m/s。
(2)对装药设备和包装设备进行改良,装药机应该朝着一体化、自动化、技术化、精确化的方向进行发展;目前不论是国产、进口塑膜包装装药机,均要与制药工艺匹配,尤其是要与合适的敏化工艺匹配,因为目前国内所采用塑膜包装时,基本上采用中、低温化学或物理敏化,药温过低,输送困难,装药效率不高,若能采用高温化学敏化,装药温度在80~100℃之间,物料流动性好,装药效率可大幅度提高,尤其是美国产TipperTie装药机,必须采用高温化学敏化才能适应;包装设备从目前来看还不够成熟,对于一些包装过程中所产生的问题还需要进一步完善,特别是在使用稳定性上做出改良。
3、爆破器材要向高质量、多品种、低成本和安全生产工艺连续化发展
爆破器材的品种与质量直接影响爆破技术的发展,我们要应用新技术、新工艺实现爆破器材向高质量、多品种、低成本和安全生产工艺连续化发展。就工业炸药而言,要发展完善铵油炸药、重铵油炸药、乳化炸药、粉状乳化炸药和膨化硝铵炸药,使其在密度、威力、抗水等性能上实现品种系列化;积极发展乳胶远程配送系统,实现露天和地下爆破作业的装药、填塞机械化;根据各种特种爆破的需要研制、生产各种耐高温、高压和高抗水、高威力的炸药品种;就起爆器材而言,要大力发展完善30段等间隔毫秒延期雷管产品与技术,研制不同系列数码电子雷管并推广应用,在电与非电起爆系统中均能实现可靠起爆与准确延时,做到一个炮孔只放置一个起爆雷管;着力研究发展适用性广的遥控起爆系统,实现爆破作业的远程安全控制;研究发展并积极推广低能导爆索(0.5一1.5g/m炸药)起爆系统和微型起爆药柱。
五、结束语
在工程施工过程中要积极使用爆破技术,通过爆破技术来提高工程建设施工的进度,同时通过爆破工程施工来促进对爆破器材的研究,从而保证爆破施工的高效、安全,因此,我们要不断的对爆破器材进行研究,提高爆破技术。
参考文献:
[1]何楠,吴龙祥.我国乳化炸药工艺及设备的现状与发展趋势[J].爆破器材,2006
[2]仲峰,李宏兵,金捷.EL20-1型装药机在连续乳化炸药生产线中的应用[J].爆破器材,2011