1 引言
在臺階多排微差爆破施工中,時常有拒爆孔的出現。這種現象給正常生產帶來了巨大的隱患。尤其是在環境復雜的情況下。分析產生拒爆的原因和規律,尋求避免和抑制這類災害的途徑,以保護作業人員的安全,避免或減輕對設備、設施和建筑物的破壞,探討有效的安全處理拒爆孔的方法,會產生良好的經濟和社會效益。
2 拒爆產生的原因
通過對某施工工地爆區拒爆現象的分析及試驗,認為產生拒爆有以下幾個原因:
211 起爆器材質量的因素
施工工地地處雷區且時值雨季,施工機械多,在施工中采用了導爆索—非電導爆管起爆系統。選用的導爆管在施工中有拒爆現象。通過現場試驗發現導爆管接頭有斷藥現象。通過對導爆管切割起爆試驗共作10 個,發現有2 個雷管接頭需割掉015 m ,方能正常導爆。在未進行試驗前曾出現用激發筆激發不響,查電路沒有問題,影響起爆達1 小時以上。最后檢查發現與激發筆連接的導爆管有斷藥現象。
212 炸藥因素
施工初期選用了銨油炸藥與2 號巖石硝銨炸藥,導爆索與炸藥同處孔內。由于存在裂隙水,炸藥遇水結塊且感度極低,致使導爆索無法將其起爆,炸藥拒爆。
213 裝填炮孔因素
每卷炸藥分別有6 kg、8 kg 一袋,直徑為150 mm ,由于裝藥沖擊孔壁和摩擦的出現。使導爆索或導爆管的表面脫落開裂。若孔內積水,隨炮孔藥量的增加水位上升,致使破壞處遇水無法使爆轟波穩定的傳播,炮孔內炸藥不能完全爆炸或整個炮孔拒爆。在填充炮孔時,碎石塊落入孔內,經炮棍的壓實,有可能使導爆索或導爆管拉斷,出現拒爆。
214 爆破網絡的敷設
爆破網絡的敷設是一項關系到爆破成功的關鍵。導爆管網絡連接應存在一定的松緊度,如連線間拉得過緊,則爆破時易被拉斷,致使網絡無法按設計進行傳爆。爆破網絡接頭搭接長度應不小于15 cm ,搭接處應捆綁結實,否則也會出現拒爆。炮孔排間起爆雷管的段別連錯使前后排無法按順序起爆,出現拒爆。這種拒爆危險性大,不僅達不到預想的爆破效果,而且有時伴隨有大量飛石飛出,出現爆破事故。
215 飛石砸斷網絡的影響
在臺階爆破中無論采用何種起爆方式,多段雷管起爆時,先爆炮孔的飛石主要來源于從孔口沖出的充填物以及臺階上面浮渣巖石鼓包破裂產生的飛石。從理論上分析在充填長度4 m時,1 ms 后充填物便沖擊孔口,炸藥爆炸后的瞬間,即0~1 ms 時,充填物速度變化不大,在1~4 ms 時最大運動速度為400 m/ s[2 ] 。從高速攝影資料及電子毫秒計的實測結果,充填長度大于515 m 時,充填物不沖出孔口;充填長度大為510~515 m 時,充填物沖擊孔口的時間大于45 ms ,充填速度為68~77 m/ s ;充填高度小于510 m 時,充填物沖出速度為147~588 m/ s[3 ] 。
從上面的理論計算及實測來看,飛石砸斷爆破網絡的可能性存在。現場施工爆區內爆破網絡曾出現大面積拒爆現象有四次,經查看現象發現地面導爆索被砸斷,接頭被拉斷,導爆管被砸斷,不得不重新連接起爆。有時由于環境條件的復雜,必須根據現場條件改變起順序,否則會造成飛石危害。
3 拒爆孔的處理方法
拒爆孔的處理是危險的工作。我國目前處理拒爆的方法有兩種:聚能藥包和風水噴管法。除此之外,通過實際工作認為以下方法也是有效和可行的。
311 查找原孔位置取出炸藥
臺階爆破后,有時可以發現拒爆孔,此時一般情況下可以采用工具掏出炸藥,這種處理方法是經濟可靠的。同時如果條件允許,可根據孔深改變藥量或在環境復雜時進行必要的覆蓋,再次起爆可排除安全隱患。
312 大孔徑爆破處理法
這種方法適合于上一方法無法處理,周圍環境好,或炮孔抵抗線方向有壓渣時使用,采用在拒爆孔附近鉆孔的處理方法應比拒爆孔有10 %的超鉆,藥量為原設計的80 % ,離拒爆孔不小于3 m(條件變化時需從新計算殉爆距離) ,聯線后可起爆。處理拒爆孔也可以與下一爆破孔同時起爆,這樣既安全又省事。筆者在施工中對180 cm 的炮孔曾使用過這種方法,取得滿意效果。在具體應用此法時,應對炸藥殉爆可能性進行計算,否則會出現不必要的事故。
313 小孔徑爆破處理法
這種方法比較靈活,適用性強。采用7655 等小孔徑鑿巖機便可實施,在拒爆孔處無大鉆機或拒爆孔移位,且上部大部分被剝落時,用手持鉆機在拒爆孔周圍112 m 以外鉆孔。鉆孔深度一般不小于2 m ,一般在炮孔周圍鉆5~6 個孔。此時起爆應采用段發雷管,根據周圍環境選擇確定起爆順序,以便控制飛石的走向。
4 拒爆的預防
通過上面的分析和工程實踐如何預防和處理拒爆問題主要從以下幾方面著手:
(1) 對爆破器材應進行現場的常規檢測,防止不合格的產品進入爆區使用;
(2) 雖然鉆孔時未發現水,但裝藥前應予以檢查,對含有裂隙水孔應選用抗水炸藥;
(3) 由專人進行炸藥的裝填,防止炸藥強烈與炮孔摩擦。除防止破壞起爆器材外,也防止出現意外事故;
(4) 充填炮孔嚴禁巖塊掉入和充填,否則在壓實時,會破斷起爆器材;
(5) 爆破網絡接頭連接應滿足規定要求,不能偷工減料,保證爆破網絡具有一定的松弛性;
(6) 防止巖石移動拉斷破壞網絡或飛石砸斷網絡選擇合理時差時,應使孔內延時大于排間延時;
(7) 炮孔充填應與最小抵抗線相對應,防止沖炮破壞爆破網絡;
(8) 對重要的鉆孔爆破應采用復式網絡,確保萬無一失。
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