提高水下钻孔爆破的若干理论与技术措施(正式)
水下爆破实施方案
水下爆破实施方案一、前言。
水下爆破是一种在水下进行的爆破作业，通常用于水下障碍物的清除、水下建筑物的拆除以及水下管道的铺设等工程。
水下爆破作业具有复杂性和危险性，因此需要严格的实施方案来确保安全和效率。
本文将针对水下爆破实施方案进行详细介绍。
二、水下爆破前准备工作。
1. 调查水下环境，在进行水下爆破前，需要对水下环境进行全面的调查和评估，包括水下地形、水流情况、水下障碍物等，以确保爆破作业的安全性和可行性。
2. 确定爆破目标，根据调查结果，确定爆破目标的位置、形状、材质等特征，为后续的爆破设计提供必要的数据支持。
3. 制定爆破方案，根据爆破目标的特点和实际情况，制定详细的爆破方案，包括爆破点的选择、爆破药剂的使用、引爆装置的设置等。
三、水下爆破实施步骤。
1. 准备工作，在进行水下爆破前，需要进行充分的准备工作，包括准备爆破药剂、引爆装置、防水设备等，并确保所有设备的正常运行和使用。
2. 下水作业，将爆破人员和设备下水，进行水下爆破作业前的最后检查和准备工作，确保所有人员和设备的安全和稳定。
3. 爆破实施，根据制定的爆破方案，进行爆破作业，确保引爆装置的准确设置和爆破药剂的正确使用，以达到预期的爆破效果。
4. 安全撤离，在爆破作业完成后，进行安全撤离工作，确保所有人员和设备的安全撤离水下作业区域，避免意外发生。
四、水下爆破注意事项。
1. 安全第一，在进行水下爆破作业时，安全永远是第一位的，所有工作人员都必须严格遵守安全操作规程，确保自身和他人的安全。
2. 环境保护，在进行水下爆破作业时，需要注意保护水下环境，避免对水下生态系统造成不可逆的影响，尽量减少爆破作业对水下环境的影响。
3. 合理利用资源，在进行水下爆破作业时，需要合理利用资源，减少浪费，提高工作效率，确保爆破作业的经济性和可持续性。
五、结语。
水下爆破作业是一项复杂而危险的工程，需要严格的实施方案来确保安全和效率。
只有在严格遵守操作规程和注意事项的前提下，水下爆破作业才能顺利进行，取得预期的效果。
水下钻孔爆破的原理
水下钻孔爆破的原理
水下钻孔爆破是一种在水下进行的爆破作业。
其原理分为以下几个步骤：
1. 钻孔：首先在水下使用特殊设备进行钻孔，将钻孔设备沿着要进行爆破的区域进行插入，将钻孔设备插入到地下岩石中。
2. 导线布设：在钻孔中安装导线，将导线布设至要爆破的区域，以便进行远程引爆。
3. 充填炸药：将爆破药物充填至钻孔中，使其完全填满孔洞，以便爆破药物能够充分发挥作用。
4. 导火索和引爆装置：将导火索和引爆装置连接至导线，以便实现远程引爆。
5. 引爆：在进行安全措施的前提下，通过远程控制或计时引爆装置，从而引爆炸药。
6. 爆破：炸药在引爆后，产生高温、高压及冲击波，炸碎周围的岩石体。
总之，水下钻孔爆破是通过将爆破药物充满钻孔，并引爆炸药，使其产生高能量释放，从而破坏周围的岩石体。
深水爆破中的难题与对策
深水爆破中的难题与对策
深水爆破指的是在海底或深水区域进行的爆破作业。
这种作业需要克服许多困难，其中很多问题都涉及到水的特性和深水作业的特殊性。
以下是深水爆破中的一些难题以及可能的对策：
1. 水压力
深水区域的水压力比陆地更大，这会影响爆破装置的压力和工作效果。
为了解决这个问题，需要使用具有更高压力和更敏感控制功能的装置。
2. 水流动性
水的流动性会导致一些爆破材料流失或堆积，从而影响炸药的爆炸效果。
解决这个问题的方法是在水下放置一个爆破材料容器，使其固定在水中，从而减少水流的影响。
3. 水的透明度
深水区域的水通常比陆地更清澈，这会使得爆破材料更容易被发现和拆除。
因此，深水爆破的目标应该尽可能隐蔽，并采用一些技术手段来提高爆破材料的隐蔽性。
4. 水下施工环境
深水区域的水下环境复杂，可能存在障碍物、海藻、底部不平等等问题，会对施工造成困难。
可以采用先行勘测，选择平坦、无障碍物的海底区域进行爆破，减少水下环境对施工的影响。
5. 伴随环境污染
深水爆破可能会导致周围生态环境受到损害，如鱼类死亡、沉积物扩散等。
因此，需要进行全面的环境监测，采取保护措施，如选择爆炸时机，避开大量鱼群聚集的时间、区域。
总之，深水爆破需要针对水的特性和深水作业的特殊性，采取不同的对策。
通过不断提高爆破技术和环境保护意识，可以有效减少对周围环境的影响，且保证施工的成功。
提高水下钻孔爆破效果的探讨
提高水下钻孔爆破效果的探讨通过这几年对工程的投标以及工程反馈的信息中了解到，我们经常会碰到一些需要岩石需要水下爆破开挖，其水下爆破的工程流程是平台定位（钻机定位→测量水深→钻孔→装药，反复此过程，直至完成该船位的全部设计钻孔）→联线（起爆网络）→警戒→移船→发信号→起爆→爆后检查→平台定位。
这样的顺序一次次爆破，整个工程进展顺利。
但在水下钻孔爆破工程中，由于各种因素的影响，水下礁石经钻爆清挖后往往留有根底或大块石等达不到预期爆破效果的浅点（以下简称浅点），这是水下钻孔爆破工程中常出现的也是最难处理的问题。
由于水下爆破工程是水下作业，且礁石经钻爆后形成的浅点极不规则，浅点的位置和形状很难摸清，所以给浅点补炸带来很大麻烦，处理浅点作业难度大，材料消耗、机损也特别大，大大增加了工程成本并严重影响了工程进度，因此浅点处理的好坏决定了整个炸礁工程的优劣。
对如何改善和提高爆破效果尽量避免浅点的产生，进行分析和探讨。
1 、钻爆施工前覆盖层的清理水下礁石表面往往覆盖了一层淤土、砂石等松软沉积物，薄则几厘米，厚达数米。
在水下炸礁工程中，由于覆盖层对爆破效果的影响认识不足而忽略了在钻爆施工前对礁石覆盖层的清理，给施工带来很大麻烦。
下面从爆破产生的应力波对岩石的破坏作用进行分析。
岩石中爆破产生强烈冲击波，冲击波在岩中传播形成岩体内传播的体积应力波和体表传播的表面应力波。
体积应力波又分为压缩应力波和剪切应力波。
爆破时体积波特别是压缩波能使岩石产生压缩和拉伸变形，这是爆破时造成岩石破裂的重要原因。
应力波和其他波动一样，如果在它的传播过程中遇到各种交界面和自由面，或者是在传播过程中介质性质发生变化时，那么一部分应力波将透射过交界面进人第二种介质形成透射压缩应力波，另外一部分则会从交界面反射回来形成反射拉伸应力波。
这样，岩石在应力波作用下的破碎效果主要取决于应力波在遇到交界面时反射回来所形成的反射拉伸应力波的强弱。
当岩石表面覆盖了一层淤泥等可压缩性大的介质时，炸药爆炸产生的应力波将大部分透过交界面形成透射压缩应力波而进入到外覆介质中，而从交界面反射回来所形成的反射拉伸应力波则相对诚小，因而不利于岩石的破碎，即炸药爆炸产生的能量很大一部分将消耗在松软的覆盖层中，从而降低了爆炸能的利用率，影响岩石的有效破碎，产生大块或留有根底，形成不规则浅点。
水下钻孔爆破施工技术经验探讨
爆力 、 爆 速 相 对较 大 时 ， 孔 网参数 孔 距 、 排距 可 以稍为 增 大 ， 超 深值 可 以稍 果 。爆 破技 术 参数 是 否选 用搭 配 得合 理是 爆 破取 得 成功 的关 键 。参 数 的选取 度 、 反 之也 然 。 宜 适 当偏 向保 守 ， 理 由有二 ： 一、 目前 理 论 研 究水 平 有 限 ， 加 之水 下 工 程 的 复 为 减 小 ，
ｆ － ５ ～ ８ 级， 实 际钻 孔超 深 值等 于理 论计 算 超深 值 ； ｆ ： ｋ于 ８ 级， 实 际钻 Ｌ 超 深值 等 于理 论计 算 超深 值加 Ｏ ． ２ ０ ． ３ 米； （ 四） 炸 药与钻 孔 爆破 参数 的 关 系。 爆 破参 数 也要 考 虑炸 药性 能 等情 况 。 选 用 炸药 时 ， 必 须弄 清其 药 卷密 度 、 殉 爆距 离 、 猛度 、 爆力 、 爆 速 等 主要 性 能指 标 ， 因为 炸药 的爆 力 、 猛度愈大 ， 破 坏 的 岩石 量 就 愈多 ， 岩 石也 被 粉碎 得 越 历 害 ； 猛 度 取 决 于爆 速 。 当炸 药 的猛
公式 中 ：
当孔 径较 小 时 ， 取 小值 计 算 ； 当 Ｌ 径较 大 时 ， 取 大值 计 算 。 经过 多年 的水下 钻 孔爆 破 的实践 ， 得 出它 们 的关 系为 ：
按岩 石硬 度 ：
水深较浅 ， 可安排数种长度的套管 ， 各台机可按水深实际情况换上合适 的套
管。
二、 水 下深 孑 Ｌ 钻 孔参 数 的选取 。
水 下 深孔 爆 破 由 于礁 石 均 在水 下 和 淤 泥 、 砂 等 介 质 的 覆盖 下 ， 但 只要 合 理 地选 取 孔 径 、 钻孔方式、 布 Ｌ 参数 、 装 药 结构 、 装药长度 、 起爆 方 法 、 起爆 网 络、 单 位 炸 药消 耗量 等参 数 ， 并合 理地 控 制定 位 误差 ， 就 能得 到 理想 的爆 破效
提高水下钻孔爆破的若干理论与技术措施
提高水下钻孔爆破的若干理论与技术措施集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-提高水下钻孔爆破的若干理论与技术措施1前言众所周知，水下钻孔爆破工程，由于其施工时，现场水面以下间隔一水层而无法直观岩石表面纹理、溶岩缝等构造情况和爆破效果，水域中急流、横流、漩流的不良流态以及岩面的淤泥、沙砾的覆盖等工况，从而导致水下钻孔爆破开挖工程的难度更显突出。
炸药的爆破，是一种高速的化学反应现象，其爆速一般民用炸药可达3500~5000m/s，并伴随着产生空气冲击波、水冲击波和地震波等主要应力。
这些应力对爆点附近的人畜、船舶和建筑物的安全造成威胁与破坏的可能，必须引起足够的重视。
炸药在介质（岩石）内爆破时，主要的特性有二，其一是炸药在钻孔的岩石内爆炸时产生高温、高压、高速的爆力向爆点最小抵抗线的方向抛射出去的特性，这个特性是用药量计算和定向爆破的主要理论依据；其二是炸药在岩石内部爆破后，由内至外而产生压缩粉碎圈、抛掷破碎圈、松动破坏圈和龟裂震动圈等。
这是炮孔用药量、炮孔的间距、排距计算的理论依据。
2水下钻孔炸礁工程中炮孔装药量计算有关几个参数的正确选定自20世纪70年代，我国从国外引进潜孔钻机应用于水下钻孔炸礁以来，由于潜孔钻机的冲击器（冲击锤和钻头联体）始终都置于岩石表面和岩石内部，冲击能量的损失很小而冲击钻孔效果很高。
因此，水下钻孔爆破已成为航道水下炸礁工程最主要和最高效的一种施工方法。
《水运工程技术规范》中，对炮孔的装药量的计算公式为：首排炮孔装药量Q=0.9baH。
后排炮孔装药量Q=q。
baH。
上式中：Q----炮孔装药量（kg）；a----炮孔间距（m）；b----炮孔排距（m）；H。
----设计开挖岩层厚度，包括计算超深值的厚度（m）；上述炮孔装药量的计算式，主要是以炮孔爆破后包括计算超深的破碎石方量与石方单位炸药消耗量以及经验系数的乘积来确定，计算式结构简单明了，但要使炮孔装药量符合实际情况，不出现因炮孔装药量的原因而产生爆区残留石丁、石埂、爆后石方粗度过大而影响开挖清碴工效或石方过碎而过大加大炸药消耗成本，必须正确选定如下几个有关参数。
水下爆破施工方案与技术措施
水下爆破施工方案与技术措施摘要：建筑领域发展，使得爆破施工开启了新的施工局面，能够在复杂环境下进行作业，为水下爆破工程提供支撑。
而想要保证爆破质量，需要合理规划爆破方案，科学应用技术。
本文基于此出发，对水下工程爆破情况进行分析，对爆破技术进行研究，推动水下爆破工程顺利开展，从而取得良好的爆破效果。
关键词：水下爆破；施工方案；技术措施引言：水下爆破工程开展过程中，会受到周边环境影响，尤其是面对复杂环境，会导致爆破存在难度，进而影响到爆破效果。
为了保证爆破质量，保证工程质量，需要对周边环境进行深入仔细地考察，结合环境实际情况，设计编制技术先进合理的爆破方案。
1水下爆破概念与原理水下爆破是爆破工程中的重要分支，由于陆上与水上爆破存在区别，使得水下爆破难度更大。
随着港口码头兴建，逐渐涉及到水下爆破。
与陆上爆破相比较，水下爆破有着其本身的特点，尽管与陆上爆破极为相似，但是在爆破条件方面来看，水下爆破难度更大。
因为水是溶剂，会与其他材料融合，导致炸药失去爆炸性能；加上水的比重大，装入水下的炸药需要有特定的比例，才能确保爆破开展；随着水深增加，水压也随之增大，需要选择耐高压的抗水炸药；此外，水中能见度较差，想要保证爆破质量，装药、起爆线路敷设，都存在被水流冲击的可能性，从而对爆破造成影响。
水下爆破时，尽管需要充分考虑阻力难题，全面了解水下爆破理论和技术知识，合理对爆破方案进行设计。
2工程概况2.1工程概述2.1.1工程位置本次工程为长洲水利枢纽，位于西江水系浔江干流下游河段，枢纽横跨三江。
工程位于下游2号锚地位置，整体呈梯形分布，总面积达10.5万平方米。
分为枯水期轻载船舶锚地与重载船舶锚地，工程下游4号位于西江水域，走向呈东西向，总面积3.00万平方米，开挖标高为-2.70m。
2.1.2爆破环境施工环境位于老城区，离施工区最近的防洪堤直线距离约150m。
防洪堤内有居民楼、商铺等，爆破施工时需重点保护；施工位置离右岸约520m，右岸边有少量民宅。
水下爆破施工方案
水下爆破施工方案概述水下爆破施工是一项复杂而危险的工作，通常用于拆除水下障碍物、开凿航道和填平水下障碍物等工程中。
本文档将详细介绍水下爆破施工的方案和步骤。
施工准备在进行水下爆破施工之前，需要进行详细的施工准备工作。
以下是准备工作的步骤：1.项目分析：对待爆破区域进行仔细的分析，包括水下地质、水流、水深等因素的研究。
了解这些因素有助于制定有效的爆破方案。
2.爆破设计：根据项目分析的结果，制定合理的爆破设计方案。
此方案应包括炸药种类、炸药分布、起爆方式等信息。
3.炸药准备：根据爆破设计方案，准备所需的炸药和起爆装置。
炸药应符合安全要求，并按照规定的方式进行储存和运输。
4.设备准备：准备水下施工所需的设备，包括潜水装备、水下探测仪器和作业工具等。
确保设备完好并符合相关标准。
5.安全措施：制定详细的安全措施，并向施工人员进行培训和演练。
包括潜水安全、炸药操作安全、起爆装置安全等方面。
施工步骤水下爆破施工包括以下步骤：1.水下勘测：在施工前，需要进行详细的水下勘测。
使用水下探测仪器对底质、水流和水深等进行检测，确定爆破区域的地形和环境状况。
2.炸药布置：根据爆破设计方案，将炸药安置在需要进行爆破的位置。
确保炸药的分布均匀和准确。
3.起爆装置连接：将起爆装置连接到炸药，确保连接牢固，并根据爆破设计方案设置适当的延时。
4.潜水员就位：潜水员穿戴好潜水装备，进行最后的检查。
特别注意潜水员的安全，包括氧气供应、潜水深度等。
5.施工实施：根据爆破设计方案的要求，进行起爆操作。
确保安全距离和逃生通道畅通。
注意观测爆破效果，并根据需要进行后续调整。
6.清理与检查：爆破完成后，需进行废弃物清理工作。
检查施工区域是否存在炸药残留物或其他安全隐患，并进行相应处理。
安全注意事项在水下爆破施工过程中，必须严格遵守以下安全注意事项：1.严禁擅自操作和调整炸药和起爆装置，只有经过专门培训的人员才能进行。
2.施工前应对施工区域进行详细的勘测和分析。
水下工程钻孔爆破方案
水下工程钻孔爆破方案一、前言水下工程钻孔爆破是一种常见的施工方法，用于开采海底矿产、建设海底隧道、修建海底基础等工程中。
受限于水下环境的特殊性，水下工程钻孔爆破的实施难度较大，需要综合考虑水下环境、爆破材料的特性、施工设备和工艺等因素，制定科学合理的爆破方案，确保施工安全和效果。
本文将结合水下环境的特点，探讨水下工程钻孔爆破方案的制定和实施过程。
二、水下环境特点分析水下环境与陆地环境有着明显的区别，主要表现在以下几个方面：1. 水压：水下环境中水压随着水深增加而增大，一般每增加10米水深，水压就会增加1个大气压。
水压的增大对钻孔设备和爆破材料的选择都有一定的影响。
2. 水温：水下环境中水温通常较低，尤其是在深海环境中，水温可能只有几度甚至更低。
这会对部分爆破材料的性能产生影响。
3. 水流：水下环境中水流较大，不同地区的水流速度各不相同。
水流的存在对施工设备和爆破材料的运输和稳定性提出了更高的要求。
4. 光照：水下环境中光线较暗，这给工作人员的视线和作业环境带来了困难。
5. 潮汐：海洋环境中存在潮汐的变化，这会对施工的时间和进度产生一定的影响。
以上这些特点都使得水下工程钻孔爆破的施工难度较大，需要综合考虑水下环境特点，针对性地制定合理的施工方案。
三、水下工程钻孔爆破方案的制定水下工程钻孔爆破方案的制定需要充分考虑水下环境特点、爆破区域的地质条件、工程要求和可行性等因素。
一般按照以下步骤进行：1. 调查研究：对爆破区域进行详细的水下地质勘察，了解地质构造、地层厚度、产状和物理力学性质等情况，为后续方案制定提供依据。
2. 工程要求：针对具体的水下工程要求，包括爆破规模、工期、安全要求等进行规定，明确分析工程目标。
3. 爆破材料选择：根据水下环境的特点和工程要求，选择适合水下环境的爆破材料，考虑材料的化学性能、水下稳定性和爆破效果等因素。
4. 钻孔设计：根据地质勘察结果和爆破材料的特性，设计合理的钻孔方案，包括钻孔位置、孔径、孔深和孔距等参数。
水下爆破新技术：水下爆破基本理论
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!""""第七篇水下爆破新技术第一章水下爆破基本理论第一节水下爆破的概念和原理一、水下爆破的概念和特点水下爆破是爆破工程中的一个重要分支，它与水上（即陆上）爆破的区分是以水面作为标志。
凡是在水面以上进行的爆破作业叫做水上爆破，也就是陆上爆破；凡是在水面以下进行的爆破作业叫做水下爆破。
随着我国国民经济建设的发展，需要兴建和改造大量的港口码头，要建筑各种水利电力设施，对旧的航道要进行疏浚和加深。
上述这些工程都要求在水下的岩层中进行大量的开挖工作，只有采用水下爆破方法才能有效地高速地完成生产建设任务。
水下爆破与陆上爆破相比，从爆破方法和爆破原理方面来说，两者是相似的。
但是从爆破条件来说两者差异较大，水下爆破有它本身的特点，这表现在：（!）水是一种溶剂，能溶解多种化合物，如硝酸铵就极易溶于水和极易吸收水，当硝酸铵吸水超过!"#$以后就会使硝铵炸药失去它的爆炸性能，因此在水下爆破必需选用抗水性能较好的炸药。
（%）水的比重比空气大，浮力也比空气大。
因此装入水下的炸药包的比重不能过轻，否则药包在水中容易产生浮动和飘移，药包不易固定在要求爆破的位置上，因而达不到爆破的目的。
所以水下爆破要求选用比重比水大的炸药，如果选用比重较小的炸药时，·&’(·第一章水下爆破基本理论则必需在炸药包上加上附重（如碎石、铁砂等），以保证药包能固定在设计的位置。
浅谈水下钻孔爆破方法与安全问题
浅谈水下钻孔爆破方法与安全问题水下钻孔爆破是水下炸礁的主要施工方法之一。
本文首先介绍了水下钻孔爆破的特点，然后详细介绍了爆破施工方法，最后简要谈谈水下爆破的盲炮处理与安全问题。
标签：水下钻孔；爆破；方法水下钻孔爆破法是水下工程爆破中应用范围最广的一种形式，可用来破碎水下岩层、大孤石、暗礁，以加深、整治航道、港口。
它适用于工程量较大，炸层较厚，爆区水流、地形条件适宜工作船定位或能搭建工作台(岸边礁石和部分露出水面的水中礁石)的工点。
水下钻孔爆破的块度比较均匀，爆破地震效应较小，炸药单位消耗量较小。
一、水下钻孔爆破的特点爆破区域水线、不流动或流速较小，或者尽管流速较大，但具有在深水条件下凿岩的设备，也可以采用钻孔爆破。
水下钻孔爆破在大规模航道疏浚、运河开挖、墩基坑开挖、深水沉埋或水下隧道基础、港坞修建被广泛采用。
其主要优点是适用和便于推广。
对于大规模的水下爆破工程，只要能稳定船位和搭建工作平台，均能实施。
在充分估计地形和地质、水深、流速等影响的条件下，能达到爆破质量好、块度均匀、正确控制开挖边界轮廓等良好效果，而且对周围的破坏小。
炸药单位消耗量一般为0.8～1.5kg/m3。
其主要缺点是稳定舱位和钻孔操作困难，钻孔成本较高。
水下钻孔和装药均需在专用工作船或工作台上作业，施工难度比陆上大，故常采用较大的钻孔直径和孔距，以减少钻孔数量。
二、爆破施工方法水下工程，由于水的能见度较低，加上流速、潮汐、水深、地形等复杂因素的影响，钻爆施工难度较陆域大，爆破后的块石不便于清渣船清渣。
实践证明，爆破和清渣是水下开挖工程的两个重要组成部分，要得到较高的综合效率，两者必须密切结合。
水下钻爆应按开挖断面和船位有序地进行，一般是由下向上、由外向内、由深而浅分段进行。
除岸上设置纵横断面外，首先应在图上量测坐标，布置船位和孔位，然后在现场用全站仪根据图上坐标跟踪定位布孔。
一般说来，水下钻孔爆破应遵循以下程序：（1）钻船稳船定位水下钻孔是通过水上作业船(驳)或钻爆平台配以导管穿过水层对岩石进行钻孔，船与平台必须依靠锚绳和桩定位。
提高水下钻孔爆破的若干理论与技术措施
05 提高水下钻孔爆 破效果的关键问 题与挑战
炸药爆炸能量的高效利用
炸药性能的优化
选择能量密度高、爆速适中、爆轰稳定性好的炸药， 提高炸药爆炸能量的利用率。
装药结构的合理设计
优化装药结构，如采用分段装药、控制药量分布等， 以更好地利用炸药能量。
耦合装药技术的应用
利用耦合装药技术，改善炸药和岩石的相互作用，提 高炸药能量对岩石的破碎效果。
爆破后监测
对爆破后的水域进行监测，如水质、地形等，以 确保爆破不会对周边环境造成不良影响。
04 水下钻孔爆破的 数值模拟与实验 研究
数值模拟方法与技术
有限元法
用于模拟水下钻孔爆破的复杂物理过程，包括水流、气体爆炸、 岩石破碎和飞溅等。
离散元法
用于模拟颗粒物质的运动、堆积和爆破，特别适合于研究水下钻孔 爆破的岩石破碎和飞溅过程。
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02 水下钻孔爆破的 理论基础
炸药爆炸的原理与特性
01
炸药起爆与传爆机 理
炸药起爆是爆破作业的关键步骤 ，传爆则是确保爆破效果稳定的 重要环节。
02
炸药的能量特性
炸药的能量特性包括爆热、爆容 和爆速，这些指标直接反映了炸 药的爆炸威力。
03
炸药在水中与岩石 中的传播特性
炸药在水中和在岩石中的传播特 性不同，需要针对不同介质特性 选择合适的炸药。
爆破有害效应的抑制与控制
爆破振动的控制
采取控制爆破方法，如微差爆破、预裂爆破等，以减轻爆破对周 围环境和建筑物的影响。
水冲击波的抑制
合理选择爆破参数，如炮孔布置、装药量等，以降低水冲击波的 强度。
飞石和噪声的控制
加强爆破过程中的飞石和噪声控制，采取防护措施，减少对周围 人员和环境的影响。
提高水下钻孔爆破效果的探讨
提高水下钻孔爆破效果的探讨
潘旭新
【期刊名称】《水运工程》
【年(卷),期】1999(000)005
【摘要】结合工程实践，着重分析了影响水下钻孔爆破的诸多因素，并提出为提高水下钻孔爆破效果而需要采取的相应措施。
【总页数】1页(P48)
【作者】潘旭新
【作者单位】广东省航务工程总公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU542.5
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水下钻孔爆破施工中的安全和质量控制
水下钻孔爆破施工中的安全和质量控制摘要：在航道疏浚,海港建设及水下工程的施工实践中经常采用水下钻爆破作业.由于水下钻孔爆破作业的作业条件相对艰苦,爆破作业中大量使用炸药,起爆器材,发生事故造成人员伤亡,财产损失的危险性较大.水下爆破产生巨大的水冲击波和地震效应,对作业场所周边及水下的建(构)筑物,停泊和航行的船舶,水产养殖及海洋生物的破坏作用也越来越引起人们的高度重视.辨识水下钻孔爆破作业危险源,评价水下钻孔爆破作业的危险性,采取恰当的工程技术措施和管理措施控制危险源具有十分重要的意义.引言：针对水下钻孔爆破作业,采用故障树,事件树等系统安全分析方法,辨识了生产过程中可能发生的主要事故类型及其危险源;探讨了爆破造成的水冲击波,空气冲击波和地层冲击波的产生及危害;在预先危害分析的基础上对水下钻孔爆破作业各个主要作业环节进行了生产作业条件危险性评价,制定了安全管理考评表,从基础安全管理,设备设施安全考评,作业环境与职业健康3个方面评价了安全管理状况;在危险源辨识和危险性评价的基础上,针对危险性较大的放炮事故,爆破冲击波等和常见的机械伤害,高处坠落,淹溺事故等提出了危险源控制的技术措施,以及相应的安全管理措施方面的建议,用以指导实际安全工作。
关键词：水下钻孔爆破爆破作业安全危险源辨识危险源控制1.工程概况水下爆破及码头建设顺序：一期炸礁范围爆破→一期码头、防波堤施工→二期炸礁范围爆破→二期码头施工。
在重力式码头基槽开挖和港池疏浚施工中，当水下原地面高程高出设计高程较多且为硬厚岩石地质时，通常采用水下钻孔爆破的施工工艺来清除水下礁石，以达到设计需要的地面高程。
在水下钻孔爆破施工中，受水文、地质及作业环境等因素影响，施工质量难于控制；另一方面，爆破在地层中产生地震波并在水下形成冲击波、飞散物等，对邻近既有结构物和水上活动带来一定安全风险，因此有必要采取措施以控制施工安全和质量，钻孔平面位置偏差。
钻孔平面位置偏差是指施工中的钻孔位置与设计不相符，从而导致钻孔的孔距误差超过设计的允许值。
深水爆破中的难题与对策
深水爆破中的难题与对策深水爆破是石油开采过程中常用的技术，它能提高开采效率，但同时也存在一些难题。
本文将介绍深水爆破中常见的难题，并提出相应的对策，以期能够提高深水爆破的安全性和效率。
难题一：水温影响深海作业环境下，海水温度会影响爆破效果。
由于水温的影响，导致危险物质的燃烧效果难以控制，影响了爆破的效果。
对策一：改变燃烧条件可以通过改变爆破过程中的燃烧条件，如改变爆炸气体的配比、改变装罐燃烧坑的形状等，以达到控制爆破效果的目的。
同时，在爆破前进行多次试验，以确定最佳的爆破条件。
深海环境下的水压较高，同时，爆破过程中产生的气泡也会对水压产生影响，使得深水爆破更加困难。
对策二：增加装置韧性可以通过增加装置的韧性来减少水压的影响，如使用弹性材料制作装置，使其能够承受水压的冲击。
此外，也可以增加爆破气泡的大小，以减少水压的影响。
难题三：海底稳定性深水爆破对海底稳定性的影响也是需要考虑的。
由于爆炸过程会产生震动效应，导致海底地层的破坏，从而影响油气的开采效果。
对策三：增加监测措施在进行爆破过程中，需要增加相应的监测措施，如使用地震监测仪器等，以检测海底地层的变化情况，及时了解爆炸过程对海底稳定性的影响。
同时，也需要在爆破前进行详细的地质勘察，以确保海底地形的稳定性。
难题四：环保问题深水爆破在石油开采中的应用也存在一些环保问题，如产生噪音和振动等影响，对海洋生态环境造成的破坏等。
对策四：控制噪音和振动可以通过控制爆破过程中的噪音和振动来减少环保问题的影响。
如可以使用隔音装置进行隔音处理，同时也可以减小爆炸过程中产生的震动效应，从而减少对环境的影响。
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提高水下钻孔爆破的若干理论与技术措施(正式)
Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
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文件编号：KG-AO-4789-78 提高水下钻孔爆破的若干理论与技
术措施(正式)
使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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1 前言
众所周知，水下钻孔爆破工程，由于其施工时，现场水面以下间隔一水层而无法直观岩石表面纹理、溶岩缝等构造情况和爆破效果，水域中急流、横流、漩流的不良流态以及岩面的淤泥、沙砾的覆盖等工况，从而导致水下钻孔爆破开挖工程的难度更显突出。
炸药的爆破，是一种高速的化学反应现象，其爆速一般民用炸药可达3500~5000m/s，并伴随着产生空气冲击波、水冲击波和地震波等主要应力。
这些应力对爆点附近的人畜、船舶和建筑物的安全造成威胁与破坏的可能，必须引起足够的重视。
炸药在介质（岩石）内爆破时，主要的特性有二，其一是炸药在钻孔的岩石内爆炸时产生高温、高压、
高速的爆力向爆点最小抵抗线的方向抛射出去的特性，这个特性是用药量计算和定向爆破的主要理论依据；其二是炸药在岩石内部爆破后，由内至外而产生压缩粉碎圈、抛掷破碎圈、松动破坏圈和龟裂震动圈等。
这是炮孔用药量、炮孔的间距、排距计算的理论依据。
2 水下钻孔炸礁工程中炮孔装药量计算有关几个参数的正确选定
自20世纪70年代，我国从国外引进潜孔钻机应用于水下钻孔炸礁以来，由于潜孔钻机的冲击器（冲击锤和钻头联体）始终都置于岩石表面和岩石内部，冲击能量的损失很小而冲击钻孔效果很高。
因此，水下钻孔爆破已成为航道水下炸礁工程最主要和最高效的一种施工方法。
《水运工程技术规范》中，对炮孔的装药量的计算公式为：
首排炮孔装药量Q=0.9baH。
后排炮孔装药量Q=q。
baH。
上式中：
Q----炮孔装药量（kg）；
a----炮孔间距（m）；
b----炮孔排距（m）；
H。
----设计开挖岩层厚度，包括计算超深值的厚度（m）；
q。
----水下炸礁单位炸药消耗量（kg/m3），系经验值，可参见《水运工程技术规范》表2.3.2选用。
上述炮孔装药量的计算式，主要是以炮孔爆破后包括计算超深的破碎石方量与石方单位炸药消耗量以及经验系数的乘积来确定，计算式结构简单明了，但要使炮孔装药量符合实际情况，不出现因炮孔装药量的原因而产生爆区残留石丁、石埂、爆后石方粗度过大而影响开挖清碴工效或石方过碎而过大加大炸药消耗成本，必须正确选定如下几个有关参数。
2.1 炮孔装长度L。
的参数
《规范》中，水下钻孔孔底标高，同排孔底应同一高程，装药长度应为孔深的2/3~4/5，软岩取较小值，硬岩取较大值，这里关键的问题是，所计算的炮
孔装药量是否满足装药长度为炮孔深度的2/3~4/5的参数要求，在水下炸礁的施工实践中，往往由于炮孔直径过小或线装炸药直径与炮孔直径比值小于0.80以上时，炮孔装药长度往往大于炮孔的深度的
2/3~4/5的要求，即炮孔装药后，炮孔已没有足够的堵塞长度的空间，甚至炮孔的深度无法装下所计算的装药量。
出现这种炮孔装药长度过大的情况时，便往往出现爆区残留石丁、石埂等爆破不完全的现象，要改变和克服上述问题，主要是适当加大炮孔直径或改过炮孔装药药卷包装质量，适当减少药卷外加扎竹厚度，或采用硬塑管作药卷包装，以有效增加药包的直径的措施，使用药包的直径≥炮孔直径0.8参数的要求。
2.2 炮孔超钻深度h的参数
炮孔超钻深是指除设计开挖岩石厚度，包括计算超深值（陆上钻孔0.2m，水下钻孔0.4m）的厚度以下的超钻深度值，是根据炮孔直径、间距、排距以及炮孔装药量的经验系数而形成设计爆破漏斗尺寸而确定。
《规范》的超钻深度值h为1.0~1.5m的参数选取，这
一参数既有理论依据，也含经验因素，但在施工实践中，当出现炮孔装药长度L。
值大于炮孔直径2/3~4/5的参数时，一般爆破效果欠佳，为解决这一矛盾，曾有企图再增加超钻深度至2.0~2.2的，甚至超钻深度达3~4m，从而使炮孔装药盲目增大超钻深度的措施，实践证明，不但底层岩石过于粉碎，而面层岩石块过大而导致开挖清碴困难，甚至往往需二次爆破又导致水下炸礁的单位炸药消耗量与工程造价的大幅增加。
2.3 水下炸礁单位炸药消耗量及炮孔间距、排距等参数的调整
由于水下岩石的硬度、层理、纹理、溶岩的裂隙、水深等地质、地形复杂因素，因此水下炸礁工程获得高效益的最可靠、最根本措施是：在大面积爆破开挖施工前或施工初期，经小面积（100～600平方）石层钻孔爆破和开挖清碴试验，及时检验爆破后的实际效果，如出现爆后石碴粗度过大，机挖清碴工效不高，残留石丁、石埂等爆破不完全，爆后石碴过于粉碎，单位炸药消耗量过大的不良情况时，根据实际情况适
当调整炮孔的间距、排距、超钻深度和单位炸药消耗等参数，直至达到爆后效益良好为止。
3 提高水下炸礁实际效果的几项技术措施
3.1 钻孔定位
在设计的航道进行水下炸礁工程，准确布置每个炮孔位置，是防止漏炸或重炸的基本措施。
根据经验，最好用1/100~1/300比例的航道地形图和全站仪进行定位布置钻孔，不宜使用水平仪或直接用皮尺丈量的距离法定位布置，以确保炮孔的位置与设计位置偏差值≤0.2m的规范要求。
如炮孔的实际位置为溶沟等不良地质而无法钻孔时，也应在计划钻孔位置附近适当位置钻孔。
3.2 尽可能减少爆破次数的措施
在大面积钻孔爆破工程中，每次钻孔爆破后的边界岩石爆破的裂缝，均有不同程度影响下次正常钻孔效率与清渣效率。
如某码头两个各数十平方米的墩台基石钻孔爆破中，由于每次钻孔1~2炮孔进行小面积多次分层爆破的不当措施而导致钻孔、开挖效率极低，
工期与造价比计划高出2倍以上。
因此，加大装炮与接线爆破的措施，尽可能减少爆破次数的大面积爆破，是提高工效的有效措施。
3.3 提高大面积爆破准爆率的措施
3.3.1 为防止引爆雷管的定量及线路联结方面的问题，而引起炮孔包的瞎炮出现，放炮前除严格做好引爆雷管及输电导线定量检查外，实践证明，每个炮孔的药包间隔装入至少两个引爆的导爆管，是提高水下炸礁准爆率的有效措施之一。
3.3.2 每次较大面积和多炮孔的爆破前，必须做爆破网路设计，网路设计中，所使用炮孔引爆雷管和导线材料，线路联结方法以至药包的防水性能等。
必须进行爆破模拟试验，以及时优化网路设计。
目前在多炮孔的网络引爆时，一般为使用多发塑料导爆管并联后分组用8#电雷管或击发起爆，由于多发塑料导爆管并联后等于电雷管绑扎引爆的可靠性难于确实全部准爆，为提高准爆率，可增加电雷管的数量或附加小药包做引爆外，重要的爆破网路最为直接采用导爆索
等与多组炮孔并联或串联进行击发引爆的措施。
3.3.3在流态复杂的爆破区的水面上，把爆破网线置于若干浮标的水面上，以方便网络联接、检查，防止急流造成导线断开而拒爆。
3.4 使用微差爆破技术的措施
炮孔装药用毫秒延期的微差爆破技术，除了尽可能减少最大一段（发）的齐爆炸药量，以有效降低地震波与水冲击对周边附近建筑物和船舶的安全威胁的作用外，而且在每次多孔较大面积，进行微差延期爆破时，每个炮孔的爆破产生的地震波错开而减少地震应力的叠加，有利于岩石的破碎与提高机械清碴效率。
4 结束语
水下炸礁是一项工程巨大的特殊水运工程，在施工时，严格与准确执行《水运工程技术规范》是获得项目工程高质高效的重要保证。
在具体应用《规范》中各项计算参数与技术措施对施工前经小规模试验，或者在施工实践中，根据各现场工程地质、水纹等不同条件，不断总结与修正，才能获得有真正价值的参
数与技术措施。
通过西江大量和多年的水下炸礁工程实践表明：采用中风压的空气压缩机配套的潜孔钻机船；淘汰斗容1.0m3以下的抓扬式挖泥船和增加反铲式的挖泥船，是获得水下炸礁高质、高效的另一选择措施。
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