吳仕鵬,唐 海,夏 祥,易 帥,趙海龍
(1.湖南科技大學 煤礦安全開采技術湖南省重點實驗室, 湖南 湘潭市 411201; 2.中國科學院武漢巖土力學研究所, 湖北 武漢 430071)
復式起爆網路在陸豐核電站二期工程中的應用
吳仕鵬1,唐 海1,夏 祥2,易 帥1,趙海龍1
(1.湖南科技大學 煤礦安全開采技術湖南省重點實驗室, 湖南 湘潭市 411201; 2.中國科學院武漢巖土力學研究所, 湖北 武漢 430071)
在陸豐核電站二期工程爆破過程中,首先通過對單式起爆網路和復式起爆網路的實效分析,得出復式起爆網絡爆破效果優于單式起爆網絡,然后,對復式起爆網路的基本組成、連接方法以及連接注意事項等方面進行了論述,同時,對復式起爆網路的可靠度進行了計算。工程實踐表明,采用多點過橋式的復式起爆網路,可靠度較高且爆破效果良好,能滿足核電站的爆破需求,可為類似爆破工程提供借鑒。
復式爆破網路;可靠度;四通接頭;準爆率;核電站
對于爆破質量的評價,其關鍵的前提是整個網路的引爆雷管能引爆藥包,即不出現拒爆現象。而確保每個藥包都被引爆的關鍵又在于起爆網路的設計,合理的起爆網路決定了爆破質量。實際工程中,根據不同的要求設計不同的起爆網路[1-3],起爆網路的評價可用起爆網路可靠度來描述[4],即在設計的時間內和一定的條件下,起爆網路完成延時、起爆等一系列預定功能的能力,而影響起爆網路可靠度的因素多種多樣,如爆破元件本身的缺陷、人為造成的錯接等[5-6]。
在陸豐核電二期爆破工程中,由于爆破環境復雜,需要保護的建筑物較多,需嚴格設計起爆網路,杜絕盲炮,確保爆破質量及爆破安全?;诖?,本文介紹了復式網路的基本組成及現場網路連接的基本技術,分析了復式網路的可靠度,為今后核電站或類似工程的起爆網路設計提供借鑒。
自陸豐核電站爆破施工以來,一期工程采用單式孔外連接雷管的起爆方法,見圖1。這種網絡傳爆線路過長,容易造成飛石砸壞網絡,或網路連接錯誤,易產生盲炮現象,造成安全隱患。圖2是單式起爆網路起爆后的效果圖,其爆破飛石較遠。
而復式起爆網路主要由非電雷管、塑料導爆管、四通等爆破器材組成,具有不受外界電能干擾、可根據設計需求實現多段微差起爆且可靠性高、爆破效果良好等優點,廣泛適用各種爆破工程[3,7]。
所謂復式網路,就是在爆區某支路上的全部藥包中平行設置兩套相同的網路(稱之為正起爆網路和副起爆網路),如圖3所示。

圖1 單式起爆網路

圖2 單式起爆效果

圖3 復式起爆網路


表1 不同接點數的準爆率
由表1可看出,當接點數達到150個時,網路的準爆率仍然較高,在核電站二期爆破工程中,由于需要保護的建筑物較多,在限制最大段藥量的同時也限制了總裝藥量,每次同時起爆的炮孔控制在100個左右,此時起爆網路的準爆率高達0.95875,可滿足爆破工程的需求。
3.1 連接方法
在網路連接中,利用兩種組合元件:四通接頭和導爆管,按圖3所示將整個網路連接成網格式閉合網路。用電雷管或擊發針在網路內的任意點擊發起爆,能保證整個閉合網路內的藥包安全起爆。當需要采用延遲爆破時,在一定條件下,每一段的藥包均可組成獨立的網格式閉合網路,然后再用分段雷管擊發起爆。其特點是每個炮孔有兩條獨立的引爆線路,即使其中一個雷管出現拒爆,另一個雷管也能引爆藥包,使整個網路的可靠度得到保障。
在進行爆破作業時,每個孔裝2發9段雷管,雷管放在裝藥高度的1/3、2/3處,每10~15個孔為一個區,每區之間用2發5段雷管傳爆。采用四通將每相鄰孔連接,每個四通共有四條導爆管,包含進出兩條導爆管、引爆炸藥雷管和連接另一條網絡導爆管,如圖4所示。排間將雷管接綁扎該排孔兩端的導爆管上,將該排炮孔連接完成后,用雷管連接下一排炮孔,形成雷管起到延遲作用的整個起爆網絡。

圖4 四通連接
3.2 注意事項
在連接網路的過程中需要注意以下幾點:
(1) 利用四通連接網路時,要確保四根導爆管的切口整齊,將其插入四通接口時也要確保整齊,嚴禁出現參差不齊現象,否則將出現拒爆。
(2) 導爆管插入四通以后,將其擰緊,同時用膠布纏繞四通尾部,固定導爆管,防止牽線時將其從四通中拉出。
(3) 若遇雷雨等特殊天氣,提前將四通用膠布纏繞3~5層并豎立,防止雨水滲入導爆管,用石頭等重物將四通夾住固定。
3.3 爆破效果
在核電站二期的開挖爆破過程中,采用了該復式起爆網路后,大大降低了盲炮事故,確保了爆破質量及爆破安全。對于孔內采用9段雷管孔外采用5段雷管,是在多次的爆破過程中總結而來,確保了第一排炮孔起爆之前導爆管內的爆轟波已傳遞到第二排炮孔,正常引爆雷管。爆破飛石及爆堆都得到良好控制(見圖5)。

圖5 爆破效果
(1) 反射四通復式起爆網絡能穩定傳播爆轟波,可靠度較高,可滿足核電站的起爆要求。
(2) 鑒于核電站爆破安全要求,每炮孔放置2發雷管,能較大地提高藥包的起爆率。
(3) 復式起爆網絡爆破效果優于單式起爆網絡。在陸豐核電站后續爆破過程中,建議施工方選擇多點過橋復式起爆網路,同時,在以后類似工程爆破中推廣使用該網絡。
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湖南省國土資源廳科技資助項目(201239);煤礦安全開采技術湖南省重點實驗室開放基金資助項目(200803);湖南省科技廳計劃項目資助(2014FJ3105) .
?破手冊[M].北京:冶金工業出版社,2010.(
2016-10-17)
吳仕鵬(1991-),男,貴州畢節人,在讀碩士,主要從事采礦工程方向的研究。