您现在的位置:中爆网 > 水下爆破 > 正文

厦门漳州招银港深水炸礁爆破

2009-11-04 12

 

陶明1,张永卿2,杜新建2,王泽武3

 

(1.武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉4300702.青岛海防筑港工程北海总队,

 

山东青岛2660003.郑州市轨道交通有限公司,郑州450052)

 

  要:结合厦门漳州招银港7# 泊位炸礁工程的炸礁情况,阐述了在复杂环境条件下进行深水炸礁的设计与施工方法,包括炮孔定位、孔网参数、炸药单耗、炮孔装药量、装药结构及延时起爆网路等的选择与确定。作者还结合本工程实际,提示了深水下岩石钻孔爆破需要注意的一些问题,以供类似工程借鉴。

关键词:深水炸礁;爆破参数;装药结构;延时起爆

中图分类号:TV542+.5  文献标识码:A

 

 摘自《工程爆破》2009年9月第三期

 

DEEP WATER REEF BLASTING DEMOLITION IN XIAMEN

ZHANGZHOU MERCHANTS BANK SEAPORT

 

TAOMing1ZHANG Yong-qing2DUXin-jian2WANG Ze-wu3

 

  (1Shool of Resource and Environment EngineeringWuhan University of Technology

Wuhan 430070China2The Beihai Coastal Defense of Qingdao Coastal Defense Construction

    Engineering TroopQingdao 266000ShandongChina

3Zhengzhou Track Transportation CoLtd.,Zhengzhou 450052China)

 

ABSTRACTThe paperregarding the blasting works on demolition of the reef of Xiamen Zhangzhou Mer-chants Bank 7#berthsdiscussed the deep water blasting design and construction methods with the com-plex environmental conditionsIt included the hole positioninghole parametersspecific chargechargeper holecharge configuration and the choice and determine of delay initiation circuitThe authors alsosuggested some of key points regarding deep water drilling rock blasting which should be paid attention to so as to be consulted by similar projects

KEY WORDSDeep water reef demolishingBlasting parametersCharging structureDelay detonating

 

1  工程概况

漳州港7#泊位工程位于福建省厦门湾内、漳州港客运码头西侧,场地东侧与已建成的6#泊位相邻。炸礁区域最近处离码头15m,海湾内常有国家一级保护动物白海豚出入。礁石上层为覆盖层,下层为裸露的强风化岩和中风化岩,岩石普氏系数f=813。水下炸礁方量约为20.4m。,水下平均岩体深度为11m,施工区域内平潮时水深为18m,最大潮差为7m

 

2  平台定位

 

平台定位采用GPS接收机结合中海达测量软件进行,开工前先在中海达测量软件中画好平台施工船位图,定位后再用仪器校核一次,并作好记录。钻爆平台锚缆长400m,前后4个锚抛成八字形,每个锚重1.5t,平台移动靠绞锚完成。钻爆平台定位后,平台靠液压系统升起,锚缆放松并沉人海底。平台定位工程师可根据图上显示,直观地指挥就位定位。平台定位后,通过移动平台上架设的钻机和小台车进行炮孔定位,定好位后再用全站仪进行校核,满足设计要求后方可进行钻爆施工。

 

3 爆破参数设计

3.1  孔网参数12

 

根据炸礁队自升式钻爆平台的实际情况,每个船位设计爆破面积为21.6m×10m=216m2。考虑到海上施工水流急、风浪大,为了便于施工,采用梅花形布孔方式,每船位布置4排,每排布7个孔。因海水深度不同,取厦门海水平潮时为基准面,根据海底地形图和钻孔过程中钻杆和套管的长度可估算出水下钻孔的深度。本次爆破施工中水下钻孔深度为12m左右。其它一些参数如下:炮孔直径d=170175mm,炮孔间距n=3.1m,炮孔排距b=2.5m,炮孔超深L=2.53.0m

炮孔填塞按水深>6m的不填塞;3m<水深<6m的填塞0.51.0m;水深<3m的填塞1.52.0m。本次爆破海水深度都大于10m,所以不考虑填塞。

 

3.2  炸药单耗

关于炸药单耗的计算方法有很多种,经比较采用瑞典的水下爆破单耗经验计算公式[3]

q=q1+q2+q3+q4        (1)

式中:q1为基本药量单耗,为一般陆地台阶爆破单耗的2倍,对于垂直孔再加10%,即q1=(2×0.45)×(1+10)1.0kgm3q2为爆区上方水下压增量,q2=0.01h2h2为水深,mq3=0.02h3h3为上覆盖层厚,mq4为岩石膨胀增量,即为岩石在受到热、压力或者应力解除后的体积增量,根据瑞典的工程实践经验:q4=0.03h4h4为梯段高度,m。本次爆破中,h218mh3=0h412m左右,则可算得g1.5kgm3,这个单耗值符合以往的工程经验。

 

3.3  炮孔装药量计算

 

爆破采用中密度抗水乳化炸药,震源药柱规格为直径ф145 mm、每段长度为500mm,密度≥1.30gcm。,该炸药防水性强、爆炸性能好。炮孔钻完并验收合格后,由专业爆破员负责装药。炮孔装药量计算公式为[45]

Q=q·a·b·H                   (2)

 

式中:Q为炮孔装药量,kgq为炸药单耗[3]kgm3a为孔距,mb为排距,mH为孔深,m。则可以计算出不同孔深的炮孔装药量。

 

3.4  炮孔装药结构

 

按炮孔深度底部装至距孔口0.51m处。装入药柱数量≤5卷时(每卷药为0.5m),装1个起爆体,起爆体装在药柱下部约13处;药柱数量为68卷时,装2个起爆体,分别装在距药柱底部的1434位置;药柱数量≥9卷时,装3个以上起爆体,使得每个起爆体起爆药卷不多于3个,最顶部的起爆体起爆药卷不超过2个。每个起爆体装2发雷管。为稳妥起见,当水深大于20m时,应采用加强起爆能的措施,如增加起爆雷管或加装导爆索等。

 

3.5  爆破网路

 

考虑到施工区域离码头较近并且有珍稀动物出现,为了减小爆破振动效应决定采用孔内延时起爆。由于水下爆破的殉爆比较突出,采用较小的孔内延时爆破避免殉爆。每次爆破一个船位共27个孔,孔外采用15段毫秒非电雷管[67]。根据《水运工程爆破技术规范》,水下钻孔爆破水中冲击波对水中人员和施工船舶的安全要求,具体采用如图1所示的爆破网路。

1爆破网路

Fig.1  Blasting network

 

 

4  水下爆破效果与需注意的问题

4.1  爆破效果

爆破后盲炮少、补爆区域小,爆碴均匀、块度小,爆破达到了开挖底面标高处爆破后碴石能很好地被抓斗抓起。经检验爆破振动未对码头造成任何影响,海上漂浮的死鱼较少,既达到了工程目的又保护了周边环境。

 

4.2水下爆破需注意的问题

对于水下爆破,工业炸药和起爆器材都会受静水压力和渗溶作用等影响。有如下问题需要注意:

(1)水下爆破炸药单耗远大于同种岩石情况下的陆地爆破,可参考瑞典水下爆破单耗经验公式进行确定。如果水深大于30m,炸药单耗还应在此基础上适当偏大。

(2)水下爆破炸药和雷管的感度都会降低,聚爆现象明显,因此需增加起爆体和雷管个数。特别对雷管进行防水处理,在雷管上涂一层黄油能较好的起到防水效果。

(3)由于水与岩石的波阻抗比相对于空气与岩石的波阻抗比小得多,因此水下爆破冲击波的危险性比陆地要大,减小水下爆破冲击波危害的方法主要有:采用延时爆破,控制单响最大药量;改变装药方法,采用不耦合(切向和径向)的装药方法;使用爆速比较小的炸药;使用气泡帷幕的方法减小冲击波压力。

(4)由于水下爆破冲击波相对陆地爆破来说更容易使附近的爆炸受到殉爆而爆炸,建议水下爆破采用较小的孔间延时时间,以减小殉爆。

 

参考文献:

[1]张永卿.深水中深孔炸焦爆破的实践[J].爆破,2005221):83-84.

[2]周豪,张其中,楼纬涛,等.爆破员读本[M].武汉:长江出版社,2006.

[3]孙锡杰,曲伟友.海上水下深孔控制爆破[J].爆破,200623(3):73-75.

[4]张正宇.现代水利水电工程爆破[M].北京:中国水利水电出版社,2003148-151.

[5]吴金仓,王相祝,宋晓华.水下岩坎水平深孔控制爆破技术[J].工程爆破,19984(3):54-59.

[6]王玉杰.爆破安全技术[M].北京.冶金工业出版社,200552-54.

[7]何广沂.严寒季节水下深孔爆破技术的研究与应用[J].工程爆破,19995(3)46-50.