丰城电厂取水口水下爆破.pdf

一 第 1 3卷第 4期 1 9 9 6年 1 2月 爆 破 BL r I NG l 3 De e ． 丰城电厂取水 口水下爆破 墨 堂堡 | 豳一 工程兵工程学院南京2 1 0 0 0 7 - ／- 1 ／ 2 脚要本文从解决江西丰城电厂取水口水下开槽爆破出发， 重点描述了在开槽宽度 小， 爆破深度走并要求一次爆破的情况下， 其爆破参数的选择。井采用多段擞差交错 起爆方 式夏合理 的药孔布设 ， 避免 了爆破震 动对周 围的危 害， 使整个爆 破工程获得成 功 。 关键词盎工龌丛；沟槽；微差交错起爆 中围分类号 2 3 5 ． 3 9 “ ． 1 工 程概 况 1 ． L 周围环境及工程范匿 丰城 电厂建 于丰 城市 西郊 铜鼓 山旁 ， 共 4台 3 0万千瓦机组 ， 根据 对取 水 口位 置 及形 式 的选择 ， 需对赣江 大桥 一等 j 0- ． ． 外 水下 I 4 0 0 0余 m 3 的泥岩进行爆破j 掌除， 取水 IZ l 位于新建 泵房南侧 4 5 m处 见 圈 1 ， 西侧距 水文站 5 0 r n ， 距居 民房 1 0 0 m， 东 _暖 I 赣 江下游 6 0 0 m处为赣江大桥 ， 爆破需重点保护的目 标 为西北 侧居 民房及东翻 赣江大 桥。取 水头 部分要 求 爆破 范 围为 下底 长 1 1 0 n a ， 宽 6 ． 8 m， 底部高程v7 m。 边 皱 l 0 ． 5， 最大爆破高 度 9m， 爆 破 清 除量 4 O O 0余 n 。 引水 管 沟 部分要求 爆除 4条长 5 0m， 底宽 3 ． 6 r n的 沟 槽， 底部高程为vl 0 ． 2 r n ， 爆破清除量 1 万余 m3 。 ， 1 ． 2 水文地质条件 取水 口地 段河岸 高度 约 1 0 m左 右 取 水头部 已进入水下河 床， 为 中等风化带泥岩 ， 河 床岩层稳定 ， 无 不 良地 质现象 。施工 期水 收稿 日期 1 9 9 6 _ _ 0 8 _ l 取 水 ， 辙 位为 1 9． 0 m。水位 高程 为v 1 9 ． 0 IT t 时 ， 赣 江大桥桥墩 处最大 水 为 9 m。 图 1 爆 区周 围环境 示 意图 洼 各建筑暂扼辱点量蚯扼 赢 1 ． 水文站 预搬迁 y ,o m 4 ． 菜房 4 5 m 2 ． 居住区 1 0 0 m 5 ． 居住区 I Z O r n 3 ．简易工一 7 0 m 6 ． 赣 江大挢 0 r n 1 ． 3 技禾难点 根据周围环境 ， 水 文地 质 条件 及建 设方 的要 求 ， 施爆时要克服 的技术难点 主要有 I 爆破深度较大。 又不允许分层爆破， 爆破不得实施抛掷 。 只允许采用加强橙动爆 维普资讯 8 6 爆 破 1 9 9 6年 l 2月 破 ， 爆后块度 不大 于 3 0 c m， 这就对 爆破参数 的选取提 出了很高 的要求 。 2不 钻 预 裂 孔 因 水 下 钻 孔 费 用 较 高 ， 上部又不 能超 爆过大 ， 这 就要 求设 计边 坡上钻孔参数 选取 时 ， 既要 克服 内侧央 制作 用 ， 又要 控制 上破裂半 径范围。 3 爆 破不 能 分层 ， 但 可分 区段 。 区段 不可太小 ， 太小不 便于清碴 ； 区段 太大对震动 速度 的控制提 出了新的要求 。 2 总体方案 2． I 爆破次序划分 为减少 一 次爆 破装 药 量 ， 将爆 破分 为 8 次进行 ， 取水 头部分 从下 游到 上游划 分 为四 个区段 ， 为爆 破 的第 1 ～第 4次 。第 5次 ～ 第 8次爆 破 4条引水 管线 每次 一条 ， 顺序 先下游后上游 。 一 i 2 ． 5 ． I 2 ． 铀 1 ‘ ． l l n】 十 一 一 l一 C 4 C 5 【l2 C3 ／ 7．om - l ll 口 图 2 取 水 头部分 横 断面 圈 2 ． 2 钻孔形式、 装药形式 钻孔采用浮箱 平 台钻 孔 ， 选取 钻孔直 径 为 1 4 0m。 为保证完成 钻孔不 被 泥沙堵 塞 ， 钻孔 完 成后 即时装人 1 3 6Ⅱ Ⅱ n ， 1 3 0 t l l r n ， 壁厚 3 mm 的塑料 套 管 ， 其 塑 料套 管 长 度为 孔 深 2 0 C l T t 。 为改着装药条件 ， 减少装药进 水， 将炸药 装人 辛 外L 1 0 m m， L 0 6m m， 壁厚为 2miT t 的塑料管 内， 将 两端 密封后装人塑料套管中 。 2 ． 3 起爆形式 采用高精 度 防水 耐 压毫 秒 延期 电雷 管 ， 用 22 0 0 g TNT作 起爆体 ， 使 整个装 药 保 证爆轰完全， 电雷管延期时间的选取要使间 隔装药起爆 产生 的地震 渡峰 值不相互叠 加 ， 每一段 齐爆药 量控制在允许范围 内。 k 2 ’ ‘ 。 一 ／ 1 0 ． ‰ l 8 I 髑 3弓 I 水 管线 部分 横断 面图 3 爆破参数的确定 3 ． 1 取承头部分爆破参数 3 ． 1 ． 1 单位 用药 量 q值的确定 在水下爆破时 ， 岩石运动受到水的压力 ． 覆盖层 重力 和岩石 自身重力 的阻碍 ， 为保 证 岩石 良好的破碎和移动 ， 炸药单耗应予增加 。 q 1 ． 10． m Ho0． 0 2 h 1 0 ． 0 3 h 2 式 中， 为水 深， m h 为覆 盖层 厚度 ， m } l 2 为爆 破高度 ， m 所 以q 1 ． 1 00． 0 1 5 0 0 2 0． 50． 0 37 1 ． 3 7 k g ／ m 取 1 ． 5 k g ／ m3 3 ． 1 ． 2 炮孔间距 a 和排距 b的确定 维普资讯 第 1 3卷第 4期 吴岩等丰城电厂取水 口水下爆破 8 7 本 次爆 破孔距 a取 3 m， 排 距 b 0 ． 8 5 a 2． 5 m， 根据 断面取 2 ～2 ． 5 m， 第一排 与第 二排 的排距 为 2 m， 其余为 2． 5 m。 3 ． 1 ． 3 钻孔超深 h的确定 为 了 ． 克服底扳阻力 ， 不留残埂 ， 使钻爆 一 次达到设 计要求 ， 一 般按 h； 1 0 ～ 1 5 d计 算 ， d为钻孔 直径 。 根据爆 区岩 层情 况 h 1 1 ． 6 m ， 其 中 第 一排与第 七排孔 超深 1 m， 其余孔超深 1 ． 6m 。 3 ． 1 ． 4孔深 L的确定 炮 孔深 度 L爆体 厚度 超深 厚度 ； 取 水头 处爆 破 ， 第 一排 炮 孔 的孔 底标 高 为v9 ． 6 r n ； 第二 排 至第六 排 的孔 底 标 高 为 V5 ． 4 r r t ； 第 七排孔 有部 分与 引水 管沟 交接 ， 孔底标 高 为v 1 0 ． 0 r i o_ ， v 8 ． 8Ⅲ， v 1 2． 4 m， 填塞 长度 为 0 ． 8 ～1 ． 0 。 3 ． 1 ． 5 单孔药量 Q 的确定 Qe k wl 1 H1 p t 2 H2 L a 式 中 e为 0． 7 8 ， ， k为设计单耗， 取 1 ． 5 k s ／ m 3 W 为最 小抵抗线 m ， 取 2 ． 5 m H1 为水深影 响， 折算为 0 ． 0 2 w1 № 为覆盖层 的影响 ， 折算为 0 ． 1 wl L为炮孔深度 m ， 取 l 0． 8 m a 为炮孔间距 m ， 取 3 m ． ‘ ．Q9 8 k s 除去 填 塞 长 度 ， 药 量 可 按 1 0 k g ／ m 计 算 。 3 ． 1 ． 6岩石平均破碎块 径的计算 根据所用药量 ， 及所 选定 的参数 ， 可以按 下式 预计爆后 的效果。 XA V Q 。 Q 式中， A为岩体系数取 1 3 V B为每孔爆破岩体体积 m 3 Q为药量 1 【 g ， 取 9 8 l 【 g X A 、 Q 。 Q 1 3 x 2 ． 5 x 3 x 1 0 ． 8 ／ 9 8 ． 0 x 9 8 2 4 c m3 0 ， 能满足要求。 3 ． 2 引水管线部分爆破参数 孔距 a2 ． 5 ～3 m， 排距 b2 ． 5 m， 钻 孔 超深 h1 ～ 1 ． 4 m。 炸药 单 耗 ， 每 米 孔 装药 量 ， 钻孔超深 与前相 同。 4 起爆网路 4 ． 1 雷管及延期时间的选取 水下爆破 ， 需要安 全和可靠的起爆系统。 为了破碎 、 移动岩石和减少地震波 ， 需采用微 差爆破 ， 使用 电雷管优于非 电雷管和导爆索 。 相邻段装 药起爆 的时间间 隔不能 太短 ， 也不能太长。间隔 太短 可能造 成波 的叠加 ， 后排药包不能利用前排药包先爆形成的 自由 面 ， 间隔太长会造 成整个 爆破 震动 的持续 时 间长而不利 建筑物安全 。 为有效 减小地震危害 ， 保证爆破效 果 ， 选 用赣州产高 精度 、 防水 、 耐压 ， 毫秒延 期 电雷 管 ， 选取 间 隔时 间为 2 5 5 0 Ⅱ 1 s ， 各排 起爆 顺 序由南 向北逐排起 爆 ， 每 排分 为二段 ， 前后交 差起爆 。 4 ． 2 网路形式 本工程一次最多 起爆 药孔个数为 7 0个 ， 为起到缩短 同段 延期爆 炸时 间误差 ， 增 强起 爆 能力 的效果 ， 提高 准爆率 ， 通电时应使每孔 有 2个 同段电雷管爆 炸 ， 因此 ， 一次最 多起爆 的电雷管个数为 2 x 7 0 。用常规 网路 形式 串 联 ， 能够 满足 准爆 ， 且 能 使线 路 联 接作 业 简 化 ， 为此 ， 设计 2条独 立 的串联 电爆 网络 ， 一 条为主起爆线路 ， 一条 为辅助 起爆线路 ， 每个 药孔中各用 2个 同段毫秒 电雷管置于起爆体 中， 即每个起爆 体 中 2个串联 电雷管 ， 另一条 线 路只作 为预备线 路 ， 见 图 4主辅 电爆 网路 联 接形式。 维普资讯 韶 爆 破 l 9 9 6年 l 2月 一一 生牲 砖 2一 一一曲 ● 曩 路 图 4主辅 电爆 网路联 接 形式 5 爆破 安全 i ．y - - R 8 取 O． 0 5 8 8， 日取 0． 8 9 ， 则 i 0 ． 0 5 8 8 n 0 0 丽／ ∞o 0 ． 0 1 2 l【 g s ／ ’ 5 ． 2 ． 3 水中冲击波对人员的安全距离计算 I R7 3 1 Kl K2 m t Kl 取 0． 0 8 3 ， K2取 t ， 则 R 7 3 l x 0 ． 0 8 3 x 1 ．x 7 0 0 _ 53 9m 5 ． 1 爆破震动效应安全设计 6． 3 安全距离 5． 1 ． 1最近民房震动速度控 制标 准 依据爆 破安全规 程 ， 综 合考 虑周 围建 筑 物抗震 能力 ， 以及 以往 水下 爆破 工程 有关 资 料 ， 决定将离爆 点 0 o m 处 民房位置 的震 动 速度控制在 3 c m ／ s 以内。 5 ． 1 ． 2 最大弃爆 药量的计算 依据 VK Q ／ R ‘ 计算 一 次最大齐爆 药量为 7 0 0 k g 。 5 ． 2 水 中爆炸冲击波 5． 2 ． 1 冲击波最大 压力 P lm值 赣江此 段河 流船少 ， 便 于疏 散至安 全距 离以外， 对于水中冲击波的危害， 主要应考虑 下游 的赣江大桥 。 P n 。 4 1 5 Q ／ R k g ／ c r n 4 1 5 7 0 0 ／ 6 o O - 4 ． 7 9 1 ‘ c 5 ． 2 ． 2 单位 冲量计算 根据以上各 种 危害 的程度 计算 ， 综 合考 虑确定安 全警 戒半 径 为砧 地 l 0 o m， 水上对 船 3 0 0 m， 对游 泳人 员为 8 0 o m。 6 效果及分析 a ． 从爆后效果 看． 符 台破碎 块 径预报计 算 ， 断 面中部基本无大块 ， 仅有少 量大块出现 在边 坡上角处。 也可 以说 ， 大 块 的产生是 由 超爆 引起 。 、 b ．使用毫秒延期雷管， 并利用药孔布 置， 使起爆位置顺序交差， 达到了降震目的。 c ．此次水下爆破未 设计预裂孔 ． 从爆后 效果看． 除了中下部及坡上角处有少量超爆 外 ， 基本满足设计要求 。从工 程成本看 ， 只增 加了5 ％的挖运量 工程决算获取 ， 但 节省 了大 量钻孔量 ， 节约成本约 5 0万元。 ◆ 考文 1 陈。 腌等． 爆破计尊手蜃． 沈阳 辽宁科辛出赣牡 ， 1 9 9 1 2 鞲求基． 水下爆蕞 上 、 下 ． 控 翻■破专辑 ． ■蕞． 1 9 9 4 3 扬传嘉． 工程爆破论文选蝈 全国工程■蕞第五屠学术会议论文选 ． 武汉 中国地质大学出版牡． 1 9 9 3 4陈华腌 水下爆 破 的几个 问题 ． ■ 破 ， 1 9 9 4 维普资讯