浅析爆破工程中影响爆破效果的因素

浅析爆破工程中影响爆破效果的因素
发表时间：2018-07-04T12:41:56.523Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第5期作者：廖敏敏李波
[导读] 充分分析影响爆破效果的各种因素，权衡利弊，优化爆破参数，从而获得最优的技术经济指标，提高经济效益，保证施工质量及安全。

大昌建设集团有限公司浙江舟山 316000
摘要：全面、正确地分析爆破工程中影响爆破作用的各种因素，是获得预期的爆破效果和提高爆破效率的重要环节。

本文介绍了爆破工程中影响爆破效果的各种因素，在爆破工程实施过程中，通过控制各个影响因素，从而获得最优的技术经济指标，提高经济效益。

关键词：爆破工程；影响因素；爆破效果；
1前言
爆破作业是利用炸药的爆炸能量对介质做功，以达到预定工程目标的作业[1]。

随着国民经济建设的不断发展及爆破技术的日新月异，在矿山开采，铁路、公路、水利设施的修建、水下炸礁、高层建筑物拆除及土石方移山填海等工程中，爆破作业日益频繁，而爆破效果的好坏直接影响着整体工程的进度、成本及安全[2-3]。

影响爆破效果的因素十分复杂[4-5]，在实际工程中必须提前分析，并采取相关措施进行控制，保证整体工程的质量、进度及安全。

2影响爆破效果的因素
2.1起爆药包的位置
起爆药包的放置有三种：一是反向起爆，将起爆药包靠近孔底，雷管聚能穴朝向孔口；二是正向起爆，将起爆药包靠近孔口，雷管聚能穴朝向孔底；三是双向起爆，将起爆药包放在装药中间。

实践表明，与正向起爆相比，反向起爆能够提高炮眼利用率，减小岩石块度，增加抛碴距离及降低炸药消耗量。

此外，在有瓦斯或矿尘爆炸的矿井中，反向爆破比较安全，堵塞对它的影响也较小。

岩石愈坚固、炸药爆速愈低及炮眼愈深时，反向爆破效果愈好。

根据有关试验资料，长条药包爆破时，不论雷管聚穴朝向任何方，在起爆点前方和后方一定距离内爆破效力最强，距爆源愈远，爆破效果愈差。

因此建议在长度较大的长条药包爆破中，应采用多点起爆，以便提高爆炸能量利用率。

2.2炸药爆炸性能的影响
在爆破工程中，炸药爆炸的性能对于爆破效果影响较大，炸药的性能主要指的是炸药的猛度、爆速和暴力等。

炸药的爆炸性能不同，其爆破的效果也各不相同，而在选择炸药时，需要根据现场具体情况来选择。

例如在对一些坚硬、波阻抗大的岩石进行爆破时，应该选用高猛度、高爆速的炸药，如铝化铵油炸药、胶质炸药、高威力乳化炸药，在爆破后岩石的破碎程度大、爆破效果好。

而在对次坚石、软石、有裂缝的岩石进行爆破时，宜选用低猛度、低爆速炸药，如低密度乳化炸药、普通铵油炸药，这样爆破以后岩石破碎的程度小，对周围的破坏也比较小。

在开采料石时，选用的炸药一般是猛度、爆速和暴力都比较小的炸药，这样既不会对周围环境造成太大的破坏，也能够实现预期的爆破效果。

2.3装药结构的影响
装药结构最常采用连续装药和间隔装药，在岩石和炸药一定的条件下，采用空气柱间隔装药，可以有效增加用于介质破碎或抛掷的爆破能量，提高炸药能量利用率，降低炸药单耗。

空气柱间隔装药的作用原理为：①降低了作用在孔壁的压力峰值，避免了孔壁过度粉碎；
②炮孔压力衰减慢，延长了炮孔压力作用时间；③能量沿炮孔全长分布，爆破后岩石块度均匀、爆堆形状好。

由于空气柱间隔装药有以上作用，所以在岩石和炸药条件一定下，合理确定空气柱长度与装药长度的比值，调整应力波参数，就能提高炸药能量的有效利用和改善爆破效果。

2.4地质条件的影响
地质条件是指岩石性质和岩层构造。

岩石性质系指岩石的物理力学性质，它是用以确定岩石单位耗药量和能否采用大爆破的主要依据。

当岩石的密度大、韧性强、整体性好时，较难破碎，因而炸药单耗高，这种岩石能采用大爆破;当岩石密度小、力学强度低、节理裂隙发育、结构若面多则较易破碎，因而炸药单耗低，这种岩石一般不宜采用大爆破。

岩石的构造对爆破效果也有较大的影响。

在火成岩和变质岩中存在的岩层层理，其产状往往会对爆破的范围、爆破漏斗的大小和形状产生重大影响。

例如当层理的走向与路线平行而与抵抗线垂直时，在路线纵向爆破漏斗的破坏范围，可能稍有增加；在路线横段面上，当层理倾向路线时，爆破漏斗沿层理破坏，会造成严重超爆现象；当层理的走向与路线垂直而与爆破方向平行时，由于两侧存在强度较弱的层理面，爆破面沿路线纵向仅形成窄槽。

故在爆破时，应充分考虑岩层产状的影响。

但上述影响在层面接触紧密、胶结良好时，表现并不明显。

此外，地下水在爆破工作中对炮眼导洞的开挖和装药以及炸药性能的发挥均有影响。

装时应注意药包的放水处理，特别是在大爆破中，应有排水和防水的设计，以免影响爆破效果并防止出现拒爆事故。

2.5超深的影响
为克服底盘抵抗线的阻力，增加底部装药量，使爆破后底部能形成平整的工作面，炮孔底部往往会留有一部分超深。

如果超深过深，不仅使经济成本增加，还可能会对下一台阶顶盘造成破坏。

而如果超深不够，又将在底部残留岩柱，即所谓“根底”，影响挖装工作。

因此在装药作业前，要根据超深进行严密的设计，当爆破的岩石坚硬度较低时，超深也较小；当岩石的坚硬程度越高时，超深也就越大。

另外，对于要求特别保护的底板，应不设超深或将超深取负值。

2.6炮泥的影响
炮泥对爆破效果的影响，主要表现在炮泥材料、炮泥长度和填塞质量对其爆炸应力波的参数影响。

由炮泥在爆破过程中的运动规律可以看出，在岩石破碎以前，炮泥能够阻止爆炸气体自炮眼内逸出，增加爆炸应力波的作用时间及其冲量。

影响岩石内应力波参数的因素，首先是炮眼内气体压力的变化。

若没有炮泥，炸药与大气直接接触，气体压力就会很快由最大值降到大气压；当装有炮泥，又没有裂隙与自由面相通时，气体压力下降较慢，从而能够增加压力作用时间和传给岩石的比冲量。

采用低爆速低猛炸药时，炮泥的作用尤为显著，而比冲量随时间变化和最终传给岩石的比冲量与炮泥材料有关。

炮泥材料的密度、压缩性、抗剪强度和内摩擦因数愈高，对炮眼内气体运动和膨胀产生的阻力就愈大，因此压力作用时间和传给岩石的比冲量也将相应增大。

在有瓦斯的工作面内可采用聚乙烯塑料装的水炮泥，但采用水炮泥时，仍需要用声阻抗比水大的其他材料封堵眼（或采用2个以上的水
炮泥）。

采用这种结构的堵塞方式时，装药爆炸后，在水炮泥一端激起的冲击波和从另端反射回冲击波相碰撞时，可产生很高阻力，减缓水炮泥的运动。

除选用合适的炮泥材料外，还需确定合理的炮泥长度。

炮泥长度应随装药高度、炸药平均爆轰压、最小抵抗、炮眼直径的增大而增大，增大炮泥密度、强度、摩擦因数和在一定范围内增大炮泥材料的平均粒度，可减少炮泥长度；对小直径炮眼爆破，其炮泥长度应为装药长度的35%-50%，炮泥长度不够或堵塞质量不高都会减少爆炸应力波比冲量，当然在有瓦斯的工作面内，无封泥的炮眼严禁爆破。

3结语
在爆破工程的实施过程中，我们首先要做好现场踏勘工作，收集详实的第一手资料，充分分析影响爆破效果的各种因素，权衡利弊，优化爆破参数，从而获得最优的技术经济指标，提高经济效益，保证施工质量及安全。

参考文献
[1]GB6722-2014 ,爆破安全规程[S].北京：中国标准出版社，2014.
[2]汪旭光.中国典型爆破工程与技术[M].北京：冶金工业出版社，2006.
[3]刘殿中，杨仕春主编.工程爆破实用手册（第2版）[M].北京：冶金工业出版社，2003.
[4]李清,程阳,于强,等.基于改进层次分析法的爆破效果影响因素[J].工程爆破,2017,23(03):1-4.
[5]何理,钟冬望,李琳娜,司剑峰,黄小武.岩体爆破综合实验研究系统及其应用[J].矿冶工程,2017,37(02):36-39+45.。