陳文帆(廣東省民用爆破器材專賣公司,廣東 廣州 510000)
要想做好基坑中的定點爆破工作,就必須對爆破振動傳播的規律有一個清晰的了解和認識,只有這樣才能夠弄清是哪些因素影響了爆破振動的傳播,從而通過對這些因素進行調整,在一定程度上控制爆破振動傳播的效果。而控制好了爆破振動傳播,就可以進一步對孔網延期進行選擇,從而使相關的爆破工作產生理想中的效果。
1.1 爆破振動傳播的定義:在研究爆破振動傳播與孔網延期時間選擇的問題之前,我們只有明確相關的定義,才能進一步研究相關的問題,從而起到良好的效果。首先讓我們明確爆破的定義,所謂爆破就是指利用炸藥在空氣、水、土石介質或物體中爆炸所產生的壓縮、松動、破壞、拋擲及殺傷作用,達到預期目的的一門技術。其研究的范圍包括:炸藥、火具的性質和使用方法,裝藥(藥包)在各種介質中的爆炸作用,裝藥對目標的接觸爆破和非接觸爆破,各類爆破作業的組織與實施。而所謂的振動傳播就是指爆破過程中產生的沖擊波在傳播過程中的振動,其會對地下的巖層造成相關的影響。
1.2 孔網延期時間選擇的定義:所謂的孔網延期時間的選擇,在學術上對其并沒有明確的定義。但是顧名思義,我們還是可以從字面上大體領會孔網延期時間的意義。所謂的孔網就是進行穿孔裝藥步驟中的操作,而延期時間則是指炸藥爆破的延遲時間,孔網的參數會直接影響到炸藥的延期時間,因此要想使爆破工作變得安全,就需要選擇合適的孔網參數。
2.1 爆破藥物的量:了解了上述的相關定義后,就可以進一步探究影響爆破振動傳播的因素了,這樣也有利于我們進一步的進行相關的選擇。事實上,影響爆破振動傳播的因素主要有兩種,其一是人為不可控制因素,另一種是人為控制因素。人為不可控制因素包括地址結構,地形條件和傳播路徑等,這里包含了許多不確定性因素,包含了許多意外,因此此處不再進行過多探討。而人為控制因素則主要就是對于爆破參數的設定了,而其中,爆破藥物的量就是一個重要的爆破參數。一般說來,爆破藥物的量越大,爆炸的威力就越大,也就是說此時產生的爆破的沖擊力也就越大,換言之就是這幾個量是正相關的關系。而日常生活中人們通常會應用這個規律進行相關的施工,也就是應用增加分段減少同段最大藥量的措施來降低爆破的震動。但是隨著雷管段數的增加,相應的弊端也暴露了出來,雷管段數的增加會導致爆破震動持續時間的相應延長,而震動持續時間一旦延長,就有可能會對保護對象的安全造成一定的影響。在這種情況下,有人就會建議采用增加分段,較少分段中所使用的炸藥的量來增加保護對象的安全性。但是經過相關的實踐發現,建議中的做法如果藥量分布的不合理,還會起到相反的作用,即增加爆破震動的強度,更加不利于保護對象的安全,所以在爆破中,采取相關的行動之前要進行相關的測試,只有這樣才不會釀成悲劇。
2.2 爆破的方法:爆破震動傳播的強弱或者快慢與爆破的方法也是息息相關的,不同的爆破要求可以達到不同的效果。通常而言,在爆破工程中,根據爆破目的、炸藥在介質內裝填方式、形狀和大小而采取的不同方法。而一般說來,傳統方法有:裸露爆破法、炮眼爆破法、深孔爆破法、藥壺爆破法、硐室爆破法、水下爆破法、水壓爆破法、預裂與光面爆破法、拆除爆破及特殊爆破法等,這些方法都各有所長,需要根據工程具體的需要,再結合當地的相關的地質條件等因素選擇合理的爆破方法。而為了簡要的說明,筆者在此處就拿深孔爆破法進行舉例說明吧。深孔爆破法的威力較大,就是在深孔中進行作業,其通常會對相關的地質條件產生較大的影響,會產生較大的沖擊波,其與點爆破的方法就形成了鮮明的對比。點爆破通常規模較小,因而產生的爆破振動就比較小。
2.3 微差間隔時間:微差間隔時間也在一定程度上影響著爆破振動傳播。因為爆破振動所產生的是一種波,而根據波的性質,我們得知波是可以疊加、干擾或是衍射的。而且若是兩列頻率相同,方向相反的波同時運動,那么它們就可以進行疊加,從而起到相互抵消的作用效果。所以在實踐中我們就可以應用這個原理,通過合理選擇微差時間,合理布置分段藥量從而達到減小爆破振動的效果。不過值得一提的是,相位相同的波只有反向運動時才有機會相互抵消,同向運動時只會越來越強。所以我們在進行相關爆破工作時就要注意對其方向進行控制。
3.1 爆破前進行設計:在爆破前對相關的環境進行考察,從而結合當地的地質條件和工程的具體要求進行爆破前的設計,這樣可以有效的降低爆破中出現意外的可能性,達到預期中的理想效果。爆破設計包括對爆破方案進行選擇、對爆破材料進行選擇、進行裝藥的設計和材料消耗計算等多個步驟。首先我們需要對爆破地質有一個整體上的了解,爆破地質主要有冰磧土、沖積層和磁鐵礦等,不同的地質條件具有不同的爆破特點,所以應該針對不同的地質條件選擇不同的網眼,選擇不當就容易產生相關的事故,例如在沖積層時使用6*4的梅花形孔網,0.42的單耗,孔內用導爆索,孔間50ms,排間110ms,結果多次出現導爆索拉斷拒爆事故,但是在這種條件下使用7*5的孔網就沒出現過這種情況,可見對于爆破中網孔的選擇應該慎重,合理的選擇能夠有效的保證爆破的效果和安全。而如何才能根據具體的情況,做出適當的選擇呢?我們可以通過構建相關的模型解決在選擇孔網尺寸方面存在的問題,筆者將在下文中進行進一步的闡述。
3.2 使用數學模型:使用好數學模型可以有效的探究各種參量之間的關系,從而確定最佳的孔網尺寸,避免出現相關的意外。如何建立相關的數學模型呢?首先需要弄清楚影響爆破效果的因素,只有這樣才能在此基礎上進一步進行建模工作。其次要弄清楚各個量之間的關系,這是個較為復雜的過程,需要投入較多的精力,如需要弄清爆破量和爆破效果之間的關系,孔網直徑和爆破威力之間的關系,值得一提的是,各個物理量之間的關系不一定是呈現線性相關的形式,在這種情況下,我們可以使用回歸方程近似代替兩者之間的關系,并且在此基礎上進行探究。如實踐中的爆破振動傳播和孔網延期時間之間沒有明確的數量關系,但是我們可以從實際經驗中推算出兩者之間的相關性的。最后,在明確這些相關量的前提下,就可以進行數學模型的構建了,在這一階段我們可以使用計算機來幫助我們進行相關的計算工作,并且確定相關的坐標和參數,從而達到良好的效果。
綜上所述,在確定爆破振動傳播從而進行孔網延期時間的選擇過程中,我們需要首先了解爆破振動傳播和孔網延期時間的相關內涵,只有這樣才能在此基礎上進行進一步的研究和探索;隨后則應該弄清影響爆破振動的因素,了解了這些因素后,我們就可以通過對于爆破振動掌握確定相關的孔網延期時間的選擇了。并且我們可以通過數學模型和小型試驗等方式幫助我們更好的進行選擇。
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