爆破工程中影响爆破效果的因素分析南志勇
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爆破工程中影响爆破效果的因素分析南志勇
发布时间:2022-12-27T06:49:03.076Z 来源:《国家科学进展》2022年9期作者:南志勇[导读] 爆破工程为国民经济发展提供了不少便利,被大量应用于冶金、煤炭、水电、交通、基建等多个领域,为工程建设和生产生活提供了极大的便利。
针对爆破效果的分析必须明确其影响因素,并采取针对性的措施进行改善,才能更好的实施爆破工程,降低爆破成本,提升经济和社会效益。
在进行爆破工程期间,如果能够合理的分析,提前预测出爆破工程所带来的影响,就能够提前获得信息去预防,从而
能够带来很好的经济效益,同时能够提高工作进程的效率,从而能够实现利益的最大化。
身份证号:14043119901229xxxx 摘要:爆破工程为国民经济发展提供了不少便利,被大量应用于冶金、煤炭、水电、交通、基建等多个领域,为工程建设和生产生活提供了极大的便利。
针对爆破效果的分析必须明确其影响因素,并采取针对性的措施进行改善,才能更好的实施爆破工程,降低爆破成本,提升经济和社会效益。
在进行爆破工程期间,如果能够合理的分析,提前预测出爆破工程所带来的影响,就能够提前获得信息去预防,从而能够带来很好的经济效益,同时能够提高工作进程的效率,从而能够实现利益的最大化。
关键词:爆破工程;爆破效果;因素
引言
爆破作业是一项具有一定危险性的工作,只有严格的对影响爆破效果的因素进行控制,与此同时,还应该对爆破工程的各个阶段进行科学而又合理的规划与设计。
这对于有效避免爆破作业过程中事故的发生以及保证良好的爆破效果有着长久而又深远的意义。
一、影响爆破效果的因素分析1岩石因素
岩石的组成是及其复杂的,一般岩石的物理性质表现形式为各向异性,这就导致了如果岩石在受到爆炸冲击的时候,岩石在各个方面所受到的力不尽相同,同时在力的传播上也是互不相同的,这就会影响到整个岩石的层面。
这就在爆破过程中对岩石的整体会造成不均衡的裂缝,形成的裂缝形式也不相同。
如果在爆炸过程中形成的裂缝尺寸太大时,爆炸中产生的气体沿着裂缝进入,之后在其中进行膨胀延伸,与此同时在压力的作用下进行挤压周围的岩石从而使周围裂缝的发展得到了制约。
在这个中情况下气体所产生的有效压力也会相应减小。
应力波可以使得充分爆炸情况下的岩石形成更小块的岩石,但是在裂缝存在的情况下就会对岩石的破坏所有衰减,所以就导致了在爆炸中仍然会存在较大块的碎石存在。
炸药在爆炸中最容易起到的作用就是对较为松软的岩石造成更明显的效果,但是在岩石坚硬的另一方便就得不到如此的明显。
2炸药因素
2.1炸药能量的利用率炸药在爆炸之后会形成做功的形式而存在,主要存在于以下几种:炸药爆炸使得周围岩石产生强烈的塑性变形从而导致了岩石的变形和破碎;在爆炸产生的气浪中使得岩石从原来位置被炸出去;在爆炸过程中产生冲击波;产生了热量进而散失掉。
在爆炸过程中由化学能产生的许多能量都是现阶段不可收集使用的,而爆炸过程中所使用的能量只是炸药中的一个很少部分,如果能够有效地收集和使用剩下的能源,那么炸药将会拥有巨大的效率提升。
2.2爆轰压力如果在爆炸过程中能使得爆轰的压力有所提高,那在激起岩石时产生的冲击波也会有很强的提高,如果能够达到这种情况就能够很容易的提高岩石的破碎效果。
但是如果爆轰的效果太过明显也会产生相应的后果,那就是对周围的环境或者建筑造成一定的危害,所以在爆炸过程中如果能够很好地控制爆轰压力,那就会事半功倍。
2.3爆炸压力爆炸的压力又称之为炮孔压力,根据其字面意思就是在爆炸过程中生成的气体在炮孔的膨胀之下产生的压力。
爆炸压力的作用时间远远长于爆轰压力的用作时间。
如果实在岩石较为软弱的层面进行爆炸,那么爆炸压力对于产生的爆炸效果就会有着明显的作用那就意味着起到了爆破的作用。
这个时候在空隙的作用下会产生比较低的应力作用,所以在对松软层面的岩石进行爆炸的时候,需要控制好爆炸压力所作用在岩石上的时间,这样才能够进行对岩石破碎效果的把控。
3临空面的选取
临空面起到反射拉应力波和聚能的作用。
因此,临空面的大小和数目对爆破效果有着明显的影响。
当临空面只有1个时,爆破作用受到岩石夹制作用大,爆破困难,单位岩石耗药量增大。
但当临空面超过4个时,爆破能量分散,临空面起不到聚能作用,且缺少了岩石的夹制作用(当然这种夹制作用有时是有害的),导致大块率提高。
4布孔方式
布孔方式一般为方形、矩形、三角形(或称梅花形)3种,从能量均匀分布的观点看,以等边三角形布孔最为理想。
但随着毫秒塑料导爆管的采用,起爆技术不断发展,对方形和矩形也可通过改变起爆顺序和起爆时的炮孔密集系数,达到三角形布孔的效果。
因此,布孔方式对爆破效果而言,影响不是太大,但必须注意,对于同一个工作面,当设计孔深不等时,其布孔的孔距也应做相应调整,不能取同一孔排距。
孔浅时取较小值,孔深时取较大值。
5堵塞
封孔堵塞是容易被忽视的环节爆破施工中,堵塞有时用炮孔边上的岩粉、块石随意填充,不考虑堵塞长度是否满足,堵塞质量是否保证。
这样爆破后就会产生较强的空气冲击波、噪声和大量飞石,炮孔下部岩石破碎效果很差,根底很多,因此对堵塞的作用要有足够重视。
良好的堵塞可以保证在岩石爆破破碎之前,阻止高压的爆轰气体对岩石的加压作用,提高爆炸能量的利用率。
二、提高爆破效果的措施
1选择合理的起爆方式
在爆破工作开展前,需要充分考虑岩石的性质以及炸药使用量等因素,并在此基础上确定合理的起爆方式。
通常情况下,我们将起爆方式分为正向起爆、反向起爆以及多点起爆。
其中,反向起爆不仅可充分有效地使炮眼的作用得以发挥,而且对于缓解岩石的夹制也有这重要的作用。
在爆破过程中,如果炮眼较深,我们通常采用反向起爆的方式,这不仅可以有效避免早报现象的发生,而且还可以有效的抑制药卷压死的现象。
对于相邻炮眼的情况,我们通常对这两个炮眼分别采用正向起爆与反向起爆的方式,这可以使得应力不均匀现象得到有效的缓解,从而提升爆破效果。
2装药结构要合理有效
在采用垂直孔的方式进行爆破作业时,底部的阻力往往较大,在这种情况下,我们通常使用超深孔,与此同时,还需要将药包中心下放到坡地水平位置。
但是,这种方法也存在着一定的弊端。
由于上部的炸药含量较为少,使得爆破过程中粉碎率较差。
因此,针对这种情况,我们需要对重要的结构进行一定的优化。
装药结构一般分为分段装药以及混合装药这两种形式。
对于装药结构的选择,我们往往需要结合爆破工程的实际情况来进行。
分段装药结构是通过使用炮泥来深空中的炸药进行分段,每段中的炸药含量可以根据实际情况来进行选择。
分段装药的结构可以有效避免炸药集中于底部的缺点,从而使得爆破效果得以充分的发挥。
混合装药结构一般分为两段,深孔底部通常装有爆破能力较大的炸药,而在深孔上部则使用粉碎能力较强的硝基炸药,这对于爆破过程中减少大块的产生有着重要的作用。
3采用斜孔爆破方式
与垂直孔相比,斜孔爆破方式不仅可以使得岩层在破碎时可以有很均匀的效果,而且在爆破之后,还能有效地保持原有平整的坡面。
这不仅可以为爆破工作的再一次开展提供一定的方便,而且斜孔爆破方式的钻机能够保持一定的安全距离,这对于有效保障工作人员以及爆破设备的安全有着重要的意义。
4采用微差爆破
微差爆破可以增大应力波对岩体的作用时间和给后排孔补充自由面,可大大爆破质量,提高爆破的均匀度,减少对未爆岩体的破坏,降低大块率和炸药单耗10~15%,爆堆宽度也能减少1.2~1.3倍。
5采用挤压爆破
挤压爆破是靠渣体的挤压作用提高爆破质量的一种方法,微差时间以20~150ms为宜,渣体厚度仪10~20m为佳。
优点是爆破量大,破碎块度均匀,减少大块率和根底从而提高电铲采装效率,报读集中,避免了埋道,不需清理出台阶多久可以穿孔作业。
结束语
在爆炸过程中,首先需要的就是对现场做工作勘察,需要对现场做出详细的资料。
根据资料和相应的技术以及所积累的经验在进行针对的炸药的选择和炸药的安放,尽量克服和避免不利因素所造成的经济损失,提高炸药的最大利用率。
参考文献:
[1]王毅刚,岳宗洪. 工程爆破的发展现状与新进展[J].有色金属2019,(11).
[2]文成举.浅析爆破施工安全控制[J].建筑安全,2016,31(10):10-13.。