工程爆破节能环保技术的应用探讨

温建平 谢守冬 师东亮

这种工程爆破节能环保技术中所谓的“向某一特定位置注入一定量的水”并用“专门的设备制造而成的炮泥”对其做回填以及堵塞作业。这种装药结构也被叫做水压爆破。我们平时所说的常规爆破是指不回填堵塞炮孔或者用岩屑进行堵塞,与这种常规的爆破技术相比,这种水压爆破法拥用明显的节能环保优势。这种优势具体表现在对炸药的节约之上,这种对炸药的节约也正是我们在工程爆破环节作出节能改造的关键途径。

1关于隧道掘进水压爆破技术的实际应用

1.1 工程情况基本简介

本文所选取的隧道为铁路单线隧道——洛湛线YH2标袍子岭隧道。该隧道围岩基本由坚石与次坚石构成。另外,这一隧道内部湿度偏低,隧道空气环境比较干燥。假如我们采用传统意义上的工程爆破方式对其实施爆破,在爆破以后会有大量的扬尘,炮烟会很浓,其中还会有大量的有毒气体。在工作人员进入下道工序施工之前需要经过很长一段时间的排烟除尘。这样就会增加施工人员的工作难度。不仅如此,抛厂与工程爆破所在地的距离比较远、爆破粒经太大也会使得机械的有效使用率比较低。

1.2 对施工方案进行比较和选择

相关工作人员通过对工程爆破相关资料的研究发现:一种特殊的爆破方式—— 水压爆破不仅克服了传统意义上工程爆破方式的多种缺陷,同时还能够有效提升炸药能量的利用率,从而合理控制整个工程爆破所需炸药量,进而也具备了节育施工总成本,提升施工质量的优势。与此同时,水压爆破对工程爆破施工环境也有所改善。

袍子岭隧道在隧道进口位置选用Ⅲ级围岩全断面爆破开挖。整个工程爆破项目共提供有五种装药结构。我们在对施工方案进行比较与选取的过程中应当确保炮孔位置的选取、数量均保持一致,每种爆破方式采用3个循环,最后取平均值来进行方案比较选取。

(1)第一种是对炮眼无回堵塞装药结构的工程爆破项目加以跟踪,整个跟踪过程共含3个循环。我们通过跟踪记录表能够得到如下信息:该种爆破方式平均每个循环的装药量约为205kg。每立方米的单位用药量约为0.98kg,实际平均爆破进尺参数约为3.1m。

(2)第二种装药结构采用炮眼用炮泥回填堵塞的方式进行。在这一过程中,装药结构与上一种装药方式基本一致。我们根据跟踪统计资料将其与第一种装药结构进行对比发现:第二种装药方式所需要的炸药总量较第一种有明显提升。平均每立方节约了0.06kg炸药,每次循环的时心参数也提升了4%,爆破总体炮堆距离较第一种装药结构炮堆距离也缩短了3%左右。

(3)第三种装药结构是炮眼底水袋以及水袋和炮泥回填堵塞。该种装药结构同样需要对其3个循环加以跟踪与记录。所得数据在于第二种装药结构进行比对中我们发现:这种方法又比炮眼无回填堵塞的炸药节约量为每立方0.1kg,每次循环的进尺参数提升了4.5个百分点。

(4)第四种装药结构为炮眼水袋与炮泥及性能复合堵塞。将跟踪记录结果与第三种装药结构进行对比,我们能够总结:这种方法比第三种装药方式在工程爆破总体炸药需求上有所节约。进尺每个循环提升了7%左右。与此同时,整个工程爆破爆堆的距离明显缩短。

(5)第五种装药结构采取的是炮眼底水袋及炮泥复合回填堵塞方式。跟踪记录3个循环,与炮眼无回填堵塞对比记录结果,平均每立方節约炸药为0.16kg,进心提高9.4%,50cm以上的大石块降低65%,煤堆的距离缩短32%。

如以上分析,我们总结出第五种装药结构是最优的装药结构。它不仅在炸药需求总量、爆破后大石块遗留度、整体煤堆距离等方面有明显提升,其实际工程爆破效果也是最为突出的,值得我们在实际爆破工程中加以采用与推广。

2水压爆破技术的优点

(1)从爆破的设计上来看,水压爆破方式与传统意义上的爆破方式并无太多的差异。其最大的差异在于水压爆破增加了装药量和水袋及炮泥在炮眼中位置和长度的比例的设计和计算。

(2)从施工工艺看,水压爆破比常规爆破在施工工艺上增加了炮泥堵塞和炮眼注水工艺。这两项技术也是水压爆破的关键。

(3)从施工组织角度来看,水压爆破与传统意义上一般性爆破最大的区别罪域它在工程爆破过程中增设了水袋与炮泥堵塞这两个预备环节。特别值得一提的是:在水压爆破过程当中,炮泥的堵塞与装药能够在同一施工平台中同步完成,这能够极大的缩短工程爆破所需的施工组织时间,进而确保施工效率的合理提升。

(4)从安全的措施上来看,水压爆破在常规爆破安全措施的基础上又增加了两项安全措施。一个是炮眼中炮泥长度的严格控制,这样做能够较好的防止“冲泡”问题的产生。与此同时,炮眼中的炮泥的长度也不能设置的过短,最起码,炮泥的长度需要大于预爆水袋的基本长度,以策安全。

(5)从经济上看,水压爆破较传统意义上的爆破方式来说所取得的工程爆破效果更为明显。以本文所研究的袍子岭隧道进口段工程爆破实例来看,采取水压爆破所需要的火工品费用较传统意义上的爆破费用至少节约了20%以上。

3关于水压爆破的难点的控制

(1)水袋与炮泥的制作及其运输方式分析。一般来说,炮眼注水袋都要用直径与炮孔直径相适的为准,炮泥的制作也要使用特定的PNJ-1型炮泥机。在运输过程中我们应当采取那种空隙小且无任何倒钩的容器来完成水袋的盛放工作。特备值得注意的是:水袋在运输过程中需要轻拿轻放。

(2)水袋注水安装技术分析。一般而言,水袋的注水量要需要控制在水袋总容积的80%～90%之间,不要太多或者太少。太少了就无法完全发挥水袋在爆破时所产生的高水压作用,而注水量过多也会使得我们在向水袋注水过程中发挥不同形式的破裂,进而使得水袋注水工作无法顺利完成。

(3)清孔作业关键技术分析。我们在清孔作业过程中应当特别关注到孔内全部也内虚碴的彻底清除。特别值得一提的是:清孔作业的进行需要兼顾孔壁平顺度的维护与保养,以此确保水袋在孔内不会产生破裂。

参考文献

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