Стратегии и технические методы совершенствования подводных буровзрывных работ
Некоторые теоретические и технические меры по совершенствованию подводного бурения и взрывных работ
1 Введение
Хорошо известно, что подводные буровзрывные работы сложнее строить, поскольку во время строительства под поверхностью воды находится слой воды, что делает невозможным непосредственное наблюдение за текстурой поверхности скал, карстовыми трещинами и другими структурными условиями и эффектами взрывов. Неблагоприятное состояние потока, пороги, встречные течения и вихри в акватории, а также ил и гравий, покрывающие поверхность скал, делают проект подводной буровзрывной работы более сложным.
Взрыв взрывчатых веществ представляет собой явление высокоскоростной химической реакции. Скорость детонации обычных гражданских взрывчатых веществ может достигать 3500~5000 м/с, что сопровождается возникновением крупных напряжений, таких как воздушные ударные волны, водные ударные волны и сейсмические волны. Эти напряжения могут угрожать и наносить ущерб безопасности людей, животных, судов и зданий вблизи точки взрыва, чему необходимо уделять достаточное внимание.
Существуют две основные характеристики взрывчатых веществ, когда они взрываются в среде (скальной породе). Первая заключается в том, что когда взрывчатые вещества взрываются в скальной породе скважины, они производят высокую температуру, высокое давление и высокоскоростную взрывную силу, которая выбрасывается в направлении линии минимального сопротивления точки взрыва. Эта характеристика является основной теоретической основой для расчета количества взрывчатых веществ и направленного взрыва; вторая заключается в том, что после того, как взрывчатые вещества взрываются внутри скалы, они производят круги сжатия и дробления, круги метания и дробления, круги ослабления и круги растрескивания и вибрации изнутри наружу. Это теоретическая основа для расчета количества взрывчатых веществ, используемых в шпурах, расстояния между шпурами и расстояния между рядами.
2. Правильный выбор нескольких параметров, связанных с расчетом количества взрывчатых веществ в шпурах при подводном бурении и взрывании рифов.
С 1970-х годов моя страна ввела погружные буровые установки из-за рубежа для подводного бурения и взрыва рифов. Поскольку ударник (комбинация ударного молота и буровой коронки) погружной буровой установки всегда размещался на поверхности и внутри скалы, потеря энергии удара очень мала, а эффект ударного бурения очень высок. Поэтому подводное бурение и взрывные работы стали самым важным и самым эффективным методом строительства для проектов подводного взрыва рифов в водных путях.
В Технических условиях на воднотранспортное строительство формула расчета заряда шпуров имеет вид:
Заряд первого ряда скважин Q=0,9baH.
Заряд заднего ряда скважин Q=q.баХ.
В приведенной выше формуле:
Q----заряд скважины (кг);
а----расстояние между взрывными скважинами (м);
б----расстояние между рядами взрывных скважин (м);
H. ----Проектная мощность слоя горных пород выемки, включая мощность расчетного сверхглубокого значения (м);
q. ----Расход взрывчатых веществ для подводной рифовой взрывной установки (кг/м3), который является эмпирическим значением, для выбора см. Таблицу 2.3.2 Технических условий на водную транспортную технику.
Формула расчета заряда шпура, упомянутого выше, в основном определяется произведением количества щебня после взрыва, включая расчет сверхглубокого щебня, удельного расхода взрывчатого вещества камня и эмпирического коэффициента. Формула расчета проста и понятна, но для того, чтобы заряд шпура соответствовал реальной ситуации, и чтобы избежать остаточного камня и каменного гребня в зоне взрыва из-за заряда шпура, чрезмерной крупности камня после взрыва, которая влияет на эффективность выемки и удаления шлака, или чрезмерного дробления камня, что увеличивает стоимость расхода взрывчатого вещества, необходимо правильно выбрать следующие соответствующие параметры.
2.1 Длина шпура L. Параметры
В "Характеристики" отметка дна подводных скважин должна быть такой же, как отметка дна того же ряда скважин, а длина заряда должна составлять 2/3~4/5 глубины скважины. Меньшее значение используется для мягких пород, а большее значение используется для твердых пород. Ключевым вопросом здесь является то, соответствует ли расчетный заряд взрывной скважины требованию параметра, что длина заряда составляет 2/3~4/5 глубины взрывной скважины. В строительной практике подводного взрыва рифов длина заряда взрывной скважины часто превышает требование 2/3~4/5 глубины взрывной скважины, поскольку диаметр взрывной скважины слишком мал или отношение диаметра линейно загруженного взрывчатого вещества к диаметру взрывной скважины меньше 0,80. То есть после того, как взрывная скважина заряжена, в взрывной скважине нет достаточного места для длины тампонажа, и даже глубина взрывной скважины не может вместить расчетный заряд. Если длина заряда шпура слишком велика, в зоне взрыва часто будут оставаться остаточные камни и каменные гребни, что приведет к неполному взрыву. Чтобы изменить и преодолеть вышеуказанные проблемы, основными мерами являются соответствующее увеличение диаметра шпура или улучшение качества рулонной упаковки заряда шпура, соответствующее уменьшение толщины бамбука, связанного снаружи рулона, или использование жестких пластиковых труб в качестве рулонной упаковки для эффективного увеличения диаметра упаковки заряда, и использование диаметра упаковки заряда ≥ 0,8 диаметра шпура.
2.2 Параметры глубины забуривания взрывных скважин h
Глубина перебуривания взрывной скважины относится к значению глубины перебуривания ниже толщины проектируемой вырытой породы, включая расчетное значение переглубления (0,2 м для наземного бурения и 0,4 м для подводного бурения). Она определяется путем формирования проектного размера взрывной воронки на основе эмпирического коэффициента диаметра взрывной скважины, расстояния между ними, расстояния между рядами и заряда взрывной скважины. Значение глубины перебуривания h спецификации ддддххдддххх выбирается как параметр 1,0 ~ 1,5 м. Этот параметр имеет как теоретическую основу, так и эмпирические факторы, но в строительной практике, когда появляется длина заряда взрывной скважины L. Когда значение больше 2/3 ~ 4/5 диаметра скважины, эффект взрыва, как правило, плохой. Чтобы разрешить это противоречие, были попытки увеличить глубину перебуривания до 2,0 ~ 2,2 или даже до 3 ~ 4 м, так что заряд скважины слепо увеличивает глубину перебуривания. Практика показала, что не только донная порода слишком дроблена, но и поверхностные скальные блоки слишком велики, что затрудняет выемку грунта и удаление шлака, а зачастую даже требует вторичного взрывания, что приводит к значительному увеличению удельного расхода взрывчатых веществ и инженерных затрат на подводную взрывную обработку рифов.
2.3 Корректировка удельного расхода взрывчатых веществ и таких параметров, как расстояние между шпурами и расстояние между рядами для подводного взрыва рифа
Из-за сложных геологических и топографических факторов, таких как твердость, слоистость, текстура, трещины в расплавленной породе, глубина воды и т. д. подводных пород, наиболее надежной и фундаментальной мерой для достижения высоких выгод в проектах по взрыву подводных рифов является: перед крупномасштабным взрывным и выемочным строительством или на ранней стадии строительства провести испытания по бурению и взрывным работам, выемке и удалению шлака на небольшой площади (100-600 квадратных метров) каменных слоев, чтобы своевременно проверить фактический эффект после взрывных работ. Если имеются неблагоприятные условия, такие как чрезмерная грубость каменного шлака после взрывных работ, низкая эффективность машинной выемки и удаления шлака, неполный взрыв остаточных каменных плит и каменных хребтов, чрезмерное дробление каменного шлака после взрывных работ и чрезмерное удельное потребление взрывчатого вещества, расстояние, расстояние между рядами, глубина перебуривания и удельное потребление взрывчатого вещества взрывных скважин должны быть соответствующим образом скорректированы в соответствии с фактической ситуацией до тех пор, пока не будут достигнуты хорошие преимущества после взрывных работ.
3. Несколько технических мер по улучшению фактического эффекта подводной рифовой струйной обработки.
3.1 Позиционирование сверления
В спроектированном канале для подводного взрыва рифа точное расположение положения каждой взрывной скважины является основной мерой для предотвращения пропущенных или повторных взрывных работ. Согласно опыту, лучше всего использовать топографическую карту канала масштабом 1/100~1/300 и тахеометр для определения местоположения и расположения бурения. Нецелесообразно использовать уровень или непосредственно использовать рулетку для измерения расстояния, чтобы определить местоположение и расположение, чтобы гарантировать, что положение взрывной скважины находится на расстоянии ≤0,2 м от проектного положения. Если фактическое местоположение взрывной скважины представляет собой плохие геологические условия, такие как карстовый овраг, и бурение невозможно, бурение также следует выполнять в подходящем месте вблизи запланированного места бурения.
3.2 Меры по минимизации количества взрывных работ
В крупномасштабных проектах по бурению и взрывным работам трещины в пограничной скальной породе после каждого бурения и взрывных работ будут влиять на следующую нормальную эффективность бурения и эффективность удаления шлака в различной степени. Например, при бурении и взрывных работах двух фундаментных камней пирса площадью в несколько десятков квадратных метров каждый на определенном доке эффективность бурения и выемки грунта была крайне низкой из-за ненадлежащих мер бурения 1-2 отверстий каждый раз для многослойного взрыва на небольшой площади, а срок строительства и стоимость были более чем в 2 раза выше запланированных. Поэтому увеличение мер погрузки и проводки взрывных работ и минимизация количества взрывных работ большого масштаба являются эффективными мерами для повышения эффективности работы.
3.3 Меры по повышению точности крупномасштабных взрывных работ
3.3.1 Для предотвращения возникновения слепых взрывов пакетов взрывных скважин из-за проблем с количественной детонацией детонаторов и соединений линий, помимо строгой проверки количественной детонации детонаторов и линий электропередачи перед взрывом, практика показала, что интервал между зарядами пакетов каждой взрывной скважины заряжается не менее чем двумя детонирующими детонирующими шнурами, что является одной из эффективных мер повышения точности взрывов подводных рифов.
3.3.2 Перед каждым взрывом большой площади и нескольких скважин необходимо выполнить проектирование сети взрывных работ. При проектировании сети необходимо учитывать материалы детонаторов и проводов скважинных детонаторов, способ соединения линий и водонепроницаемость взрывчатого пакета. Необходимо провести испытание на имитацию взрывных работ для своевременной оптимизации проекта сети. В настоящее время при детонации сети из нескольких скважин несколько пластиковых детонирующих шнуров обычно подключаются параллельно, а затем группируются с 8# электродетонаторами или ударными устройствами для детонации. Поскольку несколько пластиковых детонирующих шнуров подключаются параллельно, надежность детонации с помощью электродетонаторов трудно гарантировать, что все они будут точно детонированы, для повышения точности можно увеличить количество электродетонаторов или добавить небольшие взрывчатые пакеты для детонации. Кроме того, важнейшая сеть взрывных работ напрямую использует детонирующие шнуры и другие меры, такие как параллельное или последовательное соединение с несколькими группами скважин для ударной детонации.
3.3.3 На поверхности воды в зоне взрывных работ со сложными схемами течения расположите линию взрывной сети на поверхности воды нескольких буев, чтобы облегчить подключение и осмотр сети, а также не допустить отсоединения провода и отказа взрыва из-за быстрого течения.
3.4 Меры по применению технологии микроразностной струйной обработки
Технология микроразностного взрывания с задержкой в миллисекунды для заряжания шпуров не только максимально снижает количество взрывчатых веществ в самой большой секции (взрыве), чтобы эффективно снизить угрозу сейсмических волн и гидравлических ударов для безопасности близлежащих зданий и судов, но также, когда микроразностное взрывание проводится на каждой большой многоскважинной площади, сейсмические волны, генерируемые взрывом каждой шпура, смещаются, чтобы уменьшить наложение сейсмического напряжения, что способствует дроблению горных пород и повышению эффективности механического удаления шлака.
4 Заключение
Подводная рифовая взрывчатка — это специальный проект по водному транспорту с огромным инжинирингом. Во время строительства строгое и точное выполнение "Технических условий для водного транспорта" является важной гарантией получения высококачественного и эффективного проектного инжиниринга. При конкретном применении различных расчетных параметров и технических мер в "Спецификациях", мелкомасштабных испытаниях перед строительством или в строительной практике, постоянном обобщении и корректировке в соответствии с различными условиями, такими как инженерная геология и водные условия на каждом участке, можно получить действительно ценные параметры и технические меры.
