毫秒微差爆破技术在水下炸礁工程中的应用总结

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摘要：本文结合毫秒微差爆破技术在水下炸焦工程中的应用及工程实例对爆破参数选择寄爆破震动等进行了分析论述，仅供参考。

关键词：毫秒微差；方案设计；控制措施

Abstract: In this paper, fried coke works and engineering examples milliseconds millisecond blasting underwater choose to send blasting vibration blasting parameters were analyzed and discussed, for reference only.Key words: Ms Millisecond; program design; control measures

中图分类号：U615.6文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）

1.工程概述

广西钦州永鑫10万吨级干散货码头位于钦州港果子山作业区果子山渔码头南东侧，天盛二期码头北西侧。本工程拟新建10万吨级泊位1个，总长约300米；码头采用重力式结构，建筑物以基岩承载。在所建泊位的码头基槽和港池内有部分区域地层为岩石地层，须进行爆破才能开挖至设计标高。但是本工程水下炸礁爆破区域距离已建好的天盛10万吨级码头最近点只有10米。而且码头上装有精密的仪器，爆破必须保证原有码头的安全。

为保证爆破安全，减少冲击波对周边建筑物的影响，大规模爆破前，进行了减少爆破地震波和冲击波的试验，用来指导爆破施工。由于在爆破作业前对项目的难点和关键点考虑充分并制定有效可行的施工方案，在施工过程中，施工难点、关键点得以控制，既提高了工效，又确保了施工优质安全。

2.毫秒微差爆破技术

毫秒微差爆破也叫微差控制爆破，国际上惯称为毫秒延期爆破。是指在爆破施工中采用一种特制的毫秒延期雷管，以毫秒级时差顺序起爆各个（组）药包的爆破技术。微差爆破能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石；操作简单、安全、迅速；可近火爆破而不造成伤害；破碎程度好，可提高爆破效率和技术经济效益。但该网路设计较为复杂；需特殊的毫秒延期雷管及导爆材料。

由于毫秒系列雷管各段有微小时差，先起爆炸药在煤体中已造成一定的破坏，形成了一定宽的裂隙和附加自由面，为后起爆炸药提供了有利爆破条件。如果爆破参数选择合理，就会改变后爆炸药的最小抵抗线方向，使其作用方向平行于壁，这样就减少了煤炭的抛掷距离和爆破宽度。

3.爆破方案的设计

3.1爆破器材的选取

本工程水下爆破采用防水性能较好的乳化炸药，药卷用塑料袋包装，直径为100mm，药卷长度为40cm，标称重量为4kg。用8#防水铜壳工业电雷管作为击发元件，非电导爆管为传爆元件，电雷管为起爆元件。

3.2爆破参数的选择

炮孔直径D=115mm；药卷直径ф=100mm；钻孔超深h=1.5m；炮孔间距a=2.5m；

炮孔排距b=2m；梅花形布孔。

3.3单孔药量计算

Q=q0baH0

式中:Q—装药量（kg）；q0—单位炸药消耗量(kg/m3),据查表风化石单耗=1.72kg/m3；考虑炸药换算指数e，乳化炸药的e=320/260=1.23；再考虑深水压力影响用药量增加15%；所以q0=1.72*1.23*1.15=2.43kg/m3； H0—爆破岩层厚度（m）；其它字母的物理量同上。

则Q=q0baH0=2.43×2.5×2×H0=12.15H0, 同时还需考虑装药量必须达到钻孔深度的80%左右、药卷规格及便于加工等因数，装药量按下表选取:

以上装药量计算为理论值，在实际开工时，根据试爆后的参数进行调整、优化，以达到最佳爆破效果。

3.4技术措施

为了保证沉箱、已建好的码头等建筑物的安全：首先在起爆点与建筑物之间钻不少于6排的防震孔，以此来减弱爆破时产生的冲击波对建筑的破坏。其次，采用微差爆破的技术措施(微差爆破:当起爆多个药包时,用塑料毫秒导爆管以达到一次起爆分顺次爆破的目的。当前一段装药爆炸在其周围介质中产生的作用尚未消失时，后一段装药即开始爆炸，从而产生波的叠加现象，以加强对介质的粉碎作用。并使前后多次爆炸产生的地震波相互干扰，可减弱炸药爆炸的地震效应)。

向厂家定制1-12段别的塑料毫秒导爆管，采取孔间微差单段延迟爆破，每个炮孔装一个段别的塑料毫秒导爆管，用各炮孔起爆次序与时差来减少爆破后出现的大块率，减少地震波、冲击波的强度，以最大限度确保建筑物的安全。

本次爆破网路设计采用导爆管雷管簇并联网路，以确保微差网路的实现。

同时在开始施工爆破前期要先从小药量起爆进行试爆，在观测爆破安全后，随着距离的增大逐渐适当增加起爆药量，以确保建筑物的安全。

3.5爆破安全距离验算和装药量的设定

根据《爆破安全规程GB6722—2003》第6条第6.2点爆破振动安全允许距离规定,建筑物的爆破地震安全振动速度公式计算：

R=(K/V)a/1*Q3/1 V＝KQmα/Rα

式中：V：安全振动速度（cm/s），取值见表1“主要类型建、构筑物地面质点的安全振动速度” ；

R：起爆药包中心至建筑物距离，（m）；

K、α：与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数。取值见表2“有关的系数K和衰减指数α值”。

Q：最大段别起爆药量，（Kg）；

m：炸药量指数，取 m = 1／3。

本次爆破施工区域的地质为中风化砂岩，属于中等硬度岩石，结合实际经验，取K=200，α=1.8，m=1/3，为确保绝对安全，天盛码头的安全振动速度取3～5cm/s，进行测算。

本次爆破区距已建成的天盛码头最近距离为12米时，充许单段起爆药量计算结果表如下：

4.控制措施

4.1根据以上距天盛码头最近距离为10米充许最大段别起爆药量计算表结果，结合本项目为砂岩中等硬渡及岩层薄，炸礁爆破作业能确保码头的安全。现根据我部在长江三峡纵向围堰、厦门嵩屿3#泊位炸礁施工经验，暂拟单段起爆药量按照以上表中的计算结果，按实际装药量来控制装药，为了确保周遍建筑物的安全，当计算总药量大于600kg时，一律控制一次起爆总药量在600kg以下。

4.2根据实际情况，在石层厚、孔深超过3米的的断面位置采用孔间微差爆破，计划孔距2.5m,排距2m,来进行孔间分段起爆。

4.3控制单段起爆炸药量，是保证建筑物的安全一种办法，具体要根据实际情况进行装药量。

4.4在保证周边建筑物的同时，在钻孔中各机手及主管要根据钻进速度、水色、碎渣来鉴别各种岩质的情况、确认如残积土、全风化层的度厚，控制装药量。

4.5前期进行小药量试爆，观测情况及时调整爆破参数。

5.应用效果评价

5.1总体效果通过监测的数据表明，爆破震速均在规范规定的安全数据内，岩石爆破块度均匀，清渣效率高，节约成本和保证了工期。

5.2采用毫秒微差爆破技术的优点

5.2.1移船定位时间减少，一次起爆量大，充分利用动能产生补充破碎效果，并使爆堆比较集中而不产生飞散较远的碎块，挖运方便，工效明显提高，确保了爆破周边环境安全。

5.2.2加强了入射波(压缩波和反射拉伸波)在自由面方向的破碎岩石的作用。使爆破能量充分利用于破碎岩石，最大限度的减少了块石的二次破碎，保证了工期。

5.2.3经测试多排微差爆破的地震效应比齐发爆破降低1/3至2/3，因而大大降低爆破副作用对周围环境的影响和破坏，达到环境友好、资源节约的目的。

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