爆破工程中影响爆破效果的因素探究论文_石桥

爆破工程中影响爆破效果的因素探究论文_石桥

新疆天河爆破工程有限公司

摘要:随着我国经济发展速度的加快,各类工程项目的建设规模也在不断扩增,爆破工程是其中的一项重要内容,能够为后续施工提供保障。由于工程建设要求及爆破对象存在差异性,因此爆破工艺和爆破器材的选择也会不同。尤其是在爆破任务量逐渐增加的趋势下,也相应的带来了较多的安全隐患,导致设备和人员安全受到威胁。

关键词:爆破工程;爆破效果;效果

1 引言

在研究岩体爆破效果时,因为岩体爆破破碎的物理过程至今还不是完全清楚,并且影响爆破效果的各因素如:岩体结构及其力学性质、炸药性能参数、炮孔参数以及装药参数等虽然属于已知范畴,但是有些影响因素可以调节,易于控制,如:炮孔参数、装药参数等;而有些影响因素变化较大,且无法量化,如:岩体结构、力学性质等。大量的理论研究、模型实验、爆破实践证明:影响爆破效果的因素有很多种,但各因素对爆破作用效果的影响重要程度有所不同,有些起主要作用,有些起次要作用。在客观上,它们肯定存在着一定的规律性。

2 对爆破效果造成影响的主要因素

2.1 自由面的选择

自由面又称“临空面”,其主要指工程与土层在滑动过程中自由空间所具有的边界面,在爆破过程中,其主要作用是对拉应力波与聚能进行有效的反射,因此,自由面的数量与面积大小往往会对爆破效果造成一定的影响。研究表明,由于其具有聚能作用,因此,若爆破过程中的自由面较为单一,则容易造成工程夹制作用的提升,从而不利于爆破效果的有效实现。同时,若自由面的数量过多,则会导致炸药能量的分散,从而增加了爆破时大块工程产生的概率,同样会对爆破结果造成影响。

2.2 炸药的性能

作为爆破工程中主要的实施者,炸药的性能对于爆破效果具有至关重要的影响。总的来说,炸药的性能主要可以分为爆炸力与粉碎力等两个方面,在爆破过程中,应根据被爆破对象的实际情况进行炸药的选取。其中,对于存在裂缝的岩体进行爆破时,施工人员应选择爆炸力较强的炸药,从而有效降低炸药对周围事物的损坏,然而,针对坚硬度较高的岩体进行爆破时,则应选取粉碎力较强的炸药,从而实现岩体的有效粉碎。

2.3 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,在工程破碎以前,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。影响工程内应力波参数的因素,首先是炮眼内气体压力的变化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若没有炮泥,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工程的比冲量。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工程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腹胀产生的阻力就愈大,因此压力作用时间和传给若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口或采用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摧时,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、最小报抗、炮眼直径的增大而增大,增大炮泥密度、强度、摩擦因数和在--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。

2.4 装药结构对爆破效果的影响

波动(应力波或冲击波)从一种介质传播到另-种介质时,常因波的反射而发生衰减。因此,药包与岩体的耦合状况就很重要了。所谓“不耦合系数”是指炮孔直径与药包的比值,反映了药包在炮孔中与炮孔壁的接触情况。当药包完全填满炮孔整个断面时,不耦合系数达到其最小值1. 这时药包的爆轰波可以直接传播到岩体中去而不经过药包和孔壁之间存在的空气间隙,这样就使能量传播时的无效消耗得以避免。但是,在软岩爆破时,如果炮孔孔壁压力过高将导致孔壁周围岩体的粉碎,消耗过多的炸药爆炸能量,此时,采用不耦合装药可达到低爆速炸药相同的结果。这种情况下,不耦合装药对爆破效果的影响和炸药与工程的匹配对爆破效果的作用相似。实验资料表明:爆破时工程的相对应变值近似地与不耦合系数的^1.5次幂成反比。对于爆速和爆炸压力取决于约束条件的炸药,不耦合系数的影响尤为显著,因为爆炸压力随不耦合系数值的增大而降低。

3 爆破工程安全评估的注意事项

由于爆破工程的建设环境存在一定的复杂性,因此应该对其中存在的动态影响因素进行合理分析,增强评估工作的实效性。在不同等级的评估项目当中,应该对评估人员的数量进行严格控制,通常情况下应该设置3名以上评估人员对A级和B级爆破项目进行安全评估,保障项目等级与工作等级之间的一致性。对爆破安全工作证书进行严格检查,由专家对复杂环境下的爆破工程进行指导,降低外界因素对工程安全性造成的影响,防止在工作中发生严重安全事故。对专家的建议进行合理分析,以确保评估报告的科学性,使其满足实际工作开展的要求。还应该关注在爆破工程中产生的噪音问题,对相关技术标准进行分析,应该加强对噪音的有效预防与控制。由于在不同爆破项目中产生的噪音强度也会有所不同,因此应该在分析其强度等级的基础上,实现控制方案的制定。监测爆破工程的有害效应,也是当前评估工作中应该重视的一点,应该对相关内容表述进行规范化处理。尤其是纠纷问题容易出现在D级以上爆破工程当中,应该在合理优化监测方案的基础上,以工程类别为依据,采取分项评估的方法。

4 总结

影响工程爆破效果的因素有很多种,工程性质、炸药性能、炸药与工程的相互匹配、装药结果、自由面的大小和数量等,它们对矿山爆破效果产生不同程度的影响,如:工程的性质和炸药的性能直接影响炸药与工程的相互匹配;空气柱间隔不耦合装药虽然能有效降低孔壁峰值压力、改善炸药的能量利用率,但是对于坚硬的完整工程可能导致冲孔、大块等不良的爆破效果等。因此,影响爆破作用效果的多种因素都是综合作用,影响岩体爆破的爆破效果的,对于实际的爆破工程,应该结合爆区的实际情况,对爆破设计方面做适当的调整。

参考文献:

[1]张志平;;爆破工程中影响爆破效果的因素探究[J];住宅与房地产;2018年25期

[2]刘磊;;试析爆破工程中影响爆破效果的因素[J];工程建设与设计;2018年07期

论文作者:石桥

论文发表刊物:《防护工程》2019年18期

论文发表时间:2020/1/13

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