爆破技术在分解水中漂浮物的应用.pdf

工程爆破 ENGINEERING BLASTING ２０１９ 年 １０ 月第 ２５ 卷第 ５ 期 www ． cseb ． org ． cn／／xhqk／indexframe ． htmlOctober ２０１９｜Engineering Blasting ｜Vol ． ２５ ，No ． ５ 文章编号 １００６‐７０５１（２０１９）０５‐００８３‐０４ 收稿日期 ２０１９‐０３‐１３ 作者简介 商祥民（１９７７ － ） ， 男 ， 工程师 ， 从事爆破施工技术的研究 。 E‐mail ２４１９２３８１２７＠ qq ． com 通信作者 商令国（１９８７ － ） ， 男 ， 工程师 ， 从事爆破施工技术的研究 。 E‐mail ２６６７６４３３６８＠ qq ． com 爆破技术在分解水中漂浮物的应用 商祥民 ， 商祥利 ， 虢宝晓 ， 杨恒乐 ， 王玉田 （日照平达爆破工程有限公司 ， 山东 日照 ２７６５３４） 摘 要 针对山东汛期暴雨天气多 ， 汛情紧急的情况 ， 为能够使群众安全 、高效 、 有序地撤离受灾区域 ， 省防洪防汛指挥部决定在日照 市仕阳水库组织应急防洪 、防汛演练 ， 即对泄洪闸附近大量的漂浮物进行爆破清障疏通 。 在漂浮物爆破分解中采用长药包串联网路 及装药防水技术 ， 精准传爆 ， 一次成功 ， 周边建筑物设施及人员均未受到任何影响和伤害 ， 泄洪疏通效果比较理想 。 对推广爆破技术 在汛期大中型水库应急疏通领域中的应用 ， 提高应急救援施工能力 ， 具有一定的指导意义和积极的社会效益 。 关键词 水中爆破 ； 防洪演练 ； 泄洪 中图分类号 TD２３５ 文献标志码 A doi １０ ． ３９６９／j ． issn ． １００６‐７０５１ ． ２０１９ ． ０５ ． ０１５ Application of blasting technology in decomposition of floating matter in water SHANG Xiang‐min ，SHANG Xiang‐Ii ，GUO Bao‐xiao ，YANG Heng‐Ie ，WANG Yu‐tian （Rizhao Pingda BIasting Engineering Co ．，Ltd ．，Rizhao ２７６５３４ ， Shandong ， China） Abstract In view of the heavy rains in Shandong during the flood season ，the public sentiment was urgent ．In order to enable the people to evacuate the affected areas safely ，efficiently and orderly ，the provincial flood control headquarters decided to organize emergency flood control drills in the Shiyang Reservoir of Rizhao City ，that is blasting clearance of a large number of floating debris near spillway sluice ．In the blasting decomposition of floating matter ，the long‐medicine package serial network and the charge‐proofing waterproof technology were adopted ． The project was carried out precise blasting technology and achieved success in one time ．The surrounding buildings were not affected and personnel facilities were not injured ，and the flood discharge effect was ideal ．It is of guiding significance and positive social benefits to promote the application of blasting technology in the emergency dredging of large and medium‐sized reservoirs in flood season and improve the capacity of emergency rescue construction ． Key words underwater blasting ；flood control drilling ；flood discharge １ 应用背景 ２０１８ 年夏季 ， 山东进入近几年来最强的降雨 天气 ， 几轮强降雨之后 ， 部分水库水位增高 ， 为能 使群众安全 、高效 、有序地撤离受灾区域 ， 山东省 防洪防汛指挥部决定在日照市仕阳水库组织应急 防洪 、 防汛演练 ， 提高有关部门及人民群众对汛情 的应急能力 ， 一旦灾情来临 ， 能最大限度地减少水 灾造成的损失 ， 维护人民的生命 、 财产安全 。 上游河流携带树枝 、 杂物进入水库 ， 堆积在泄 万方数据 Engineering Blasting工程爆破 ， ２０１９ ， ２５（５） ８３‐８６ 洪闸附近 ， 对水库泄洪能力造成严重影响 。 山东 省防洪 、 防汛指挥部决定以此作为演练的项目 ， 要 求对泄洪闸附近的大量漂浮物进行爆破清障疏 通 ， 确保顺利泄洪 。 ２ 爆破设计 由于水中漂浮物多为树木并与旧渔网及塑料 物品等纠缠在一起 ， 形成一个大的水中障碍物 ， 考 虑到障碍物的特点及泄洪闸的安全 ， 决定在水中 漂浮物下方分区域布置药包 ， 对障碍物进行爆破 分解 ， 达到泄洪要求 。 本次爆破要一次成功 ， 如果不能一次成功 ， 后 期无法补充爆破 ， 在水库留下拒爆的爆破器材 ， 将 会影响周边群众的生命 、 财产安全 。 因为演练时间紧张 ， 爆破时间不能太长 ， 以免 影响群众日常生活和工作 。 周边环境如图１ 所示 。 图 1 周边环境 Fig ． １ Surrounding environment 2 ． 1 爆破器材 为确保本次爆破一次成功 ， 结合当地水文条件 ， 爆破器材应符合水下爆破条件 ， 选用同厂同批次的 爆破器材 ， 用前要认真检验爆破器材有无破损 。 １）雷管 。 采用非电毫秒延时导爆管雷管 ， 延 时时间为 ５０ ms ， 该雷管有良好的抗杂散电流的能 力 ， 同时有又良好的抗水 、抗压 、抗渗性能 ， 能满足 本次演练的要求 。 ２）炸药 。 选用 ２ 号岩石乳化炸药 ， 药卷直径 ９０ mm ， 长度 ５５０ mm ， 该炸药具有密度高 、 爆破威 力大 、 抗水性能强 、安全性能好等特点 。 还选用防 水导爆索 ， 具有抗水 、 抗压 、 抗拉等性能 。 2 ． 2 爆破参数 １）药量计算 。 Q ＝ KV ， 其中 Q 为漂浮障碍物 破碎所需要的药量 ， kg ； V 为漂浮障碍物的体积 ， m ３ ；K 为单位耗药量 ，kg／m ３ 。 一般取 K ＝ ５ ～ １０ kg／m ３ ， 漂浮物厚度越大取值越大 ， 反之取小 值 。 本次清除的漂浮障碍物厚 ０ ． ８ m 左右 ， 取 K 值为 ５ kg／m ３ ， Q ＝ ４０ kg 。 ２）装药间距 。 根据 a＝ （１ ． ８ ～ ２ ． ５）p 计算 ， 其 中 ， a 为装药间距 ， p 为漂浮物厚度 。 当 p ＝ ０ ． ８ m 时 ， 则 a＝ ２ ． ５ ０ ． ８ ＝ ２ m 2 ． 3 药包加工及布置 因为爆破器材在水中比在地面爆破遇到的问 题更复杂 ， 所以药包制作是本次爆破的重 、 难点 。 结合上级规定和演练方案要求 ， 为防止在水 中加工药包造成操作失误 ， 决定在岸边加工好药 包后将药包按设计要求固定在导爆索上 。 将 ２ 发 导爆管雷管插入药包中并用胶带绑扎结实 ， 导爆 管严禁有打结 、破损 、压扁 、划破及拉伸变细等现 象 ［１］ 。 加工好的爆破器材实物如图 ２ 所示 。 图 2 爆破器材实物 Fig ． ２ Physical of blasting material 在漂浮障碍物两端 ， 放入绑有尼龙绳的配重 石块 ， 石块必须有足够的重量 ， 能够保证药包在水 中固定不发生位移 ， 爆破器材结构如图 ３ 所示 。 图 3 爆破器材结构 Fig ． ３ Structural of blasting materials ４８工程爆破 ENGINEERING BLASTING 第 ２５ 卷 万方数据 www ． cseb ． org ． cn／／xhqk／indexframe ． htmlOctober ２０１９｜Engineering Blasting ｜Vol ． ２５ ，No ． ５ 2 ． 4 爆破网路 由于是水下裸露爆破 ， 药包布置及网路连接 都在水中操作 ， 必须确保药包布置的准确性 、 网路 的完整性 ， 采用长药包串联布置一次起爆 ， 爆破网 路如图 ４ 所示 。 图 4 爆破网路 Fig ． ４ Blasting network ３ 安全防护 为了安全 、 顺利完成爆破任务 ， 施工期间严禁 无关人员进入作业区 ； 水面采用冲锋舟巡逻 ， 严禁 无关船只进入邻近水域 。 爆破产生的有害效应有爆破振动 、爆破飞散 物 、 爆破冲击波 、粉尘 、有害气体等 ［２］ ， 因为保护对 象与爆区的距离不同 ， 产生的爆破有害效应也不 同 ， 本次爆破有害效应主要是爆破振动 ， 主要保护 对象是泄洪闸桥墩 、防波堤等建（构）筑物 ， 距离爆 区最近约 ９００ m 。 根据爆破安全规程规定 ［２］ ， 桥墩及防波堤 安全允许的质点振动速度为 ４ ． ５ cm／s 。 可采用安 全振速公式计算 ［２］ v ＝ K（ ３ Q R ） α （１） 式中 v 为安全允许的质点振动速度 ， cm／s ；K 为 与介质和爆破条件因素有关的系数 ；Q 为一次齐 发药量 ， 取 ４０ kg ；R 为爆源至保护建筑的距离 ， m ；α为振动衰减系数 ， 参照类似工程实测数据 ， 取 K ＝ ２００ ，α＝ １ ． ６５ ［３］ 。 经计算可得安全允许振速 v ＝ ０ ． １２ cm／s ， 小 于 ４ ． ５ cm／s ， 满足爆破振动的控制要求 ［４］ 。 经现场监测 ， 距爆区 ９００ m 泄洪闸桥墩监测 点的最大质点振动速度为 ０ ． １ cm／s ， 远小于 ４ ． ５ cm／s ， 又因本次爆破是浅水爆破 ， 因此对泄洪闸处 桥墩基础没有影响 。 ４ 爆破效果 本次爆破利用炸药在水中爆炸形成的冲击波 分解堵塞的泄洪通道 ， 以达到高汛位水库泄洪的 目的 。 经过 ３ 次爆破（最大一次药量 ４０ kg）将漂浮 障碍物彻底分解 ， 达到了演练要求 ， 也实现了可顺 利泄洪的目的 。 长药包串联网路精准传爆 ， 一次成功 ， 无一盲 炮 。 施工用时短 ， 强度大 ， 效率非常高 。 爆破飞散 物距离不超过 １０ m ， 爆破产生的水中冲击波 ［５］和 涌浪小 ， 周边建筑物设施及人员均未受到任何影 响和伤害 ， 安全无事故发生 ， 达到了预期效果（见 图 ５）。 图 5 爆破效果 Fig ． ５ Blasting effect 通过本次对水中漂浮物的分解爆破 ， 全面掌 握了水面障碍物爆破疏通的关键技术 ， 对推广爆 破技术在汛期大中型水库应急疏通领域的应用 ， 提高应急救援施工能力 ， 保障人民群众生命 、 财产 安全 ， 具有重大意义和积极的社会效益 。 ５８第 ５ 期商祥民 ， 等 爆破技术在分解水中漂浮物的应用 万方数据 Engineering Blasting工程爆破 ， ２０１９ ， ２５（５） ８３‐８６ 参考文献（References） ［１ ］ 汪旭光 ． 爆破设计与施工［M ］ ． 北京 冶金工业出版 社 ， ２０１２ ． WANG X G ．Blasting design and construction ［M ］ ． Beijing Metallurgical Industry Press ，２０１２ ． ［２ ］ 国家安全生产监督管理总局 ． 爆破安全规程 GB ６７２２‐２０１４［S］ ． 北京 中国标准出版社 ， ２０１５ ． State Administration of Safety in Production ． Safety regulations for blasting GB ６７２２‐２０１４ ［S］ ．Beijing China Standard Press ，２０１５ ． ［３ ］ 张富炀 ， 吴进东 ， 孟国良 ． 爆破安全评估报告［Z］ ． 浙 江 绍兴安盛爆破工程有限公司 ， ２０１６ ． ZHANG F Y ，WU J D ，MENG G L ．Blasting safety assessment report ［Z］ ．Zhejiang Shaoxing Ansheng Blasting Engineering Co ．，Ltd ．，２０１６ ． ［４ ］ 杨勇 ， 骆守林 ， 薛永利 ． 复杂环境下石方控制爆破［J］ ． 工程爆破 ， ２００９ ， １５（４） ３８‐４０ ． YANG Y ，LUO S L ，XUE Y L ．Stone controlled blasting in complex environment ［J］ ． Engineering Blasting ，２００９ ，１５ （４） ３８‐４０ ． ［５ ］ 司剑峰 ．水下爆破冲击波理论分析及试验研究［D］ ． 武汉 武汉科技大学 ， ２０１３ ． SI J F ．Theoretical analysis and experimental study of underwaterblastingshockwave［D ］ 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