不同水深条件下水下钻孔爆破破岩机理研究
水深因素对水下钻孔爆破冲击波压力峰值的影响
２０ ０ ８年 ６月
水深因素对水下钻孔爆破 冲击波压力峰值的影响
邵鲁 中等
・ ５・
浅水区域 ， 距离装药８０Ｉ ． 的第一个波形与距离装 ｎ 药４ ０Ｉ ． 的第三个波形相 比， ｎ 峰值压力波形上升坡 度明显变缓 ， 其原因是相对海底孔 口的测点方位角 变大 ， 海底影响加剧， 前驱波作用增强。 ／ ／／／／／／／／／／／／／／／ ／
随潮水高低而定。
２ ２ 试 验 测试 系统 ．
测试系统有国产 Ｃ － Ｄ２ ２冲击波测量传感 ＹＹ － ０
器、 四川纵横系列 Ｊ ５０ ， Ｅ ８３电荷放大器 ， Ｖ ２ｏ Ｙ ５５ 见 图１ 。采 样 频 率取 ２ＭＨ ， 样 长 度 取 １０ ｂｔ ｚ采 ００ ｋｉ 。 根据本试验特点， 选择防水性能好 、 爆能较高、 运输
使用安全系数大且价格便宜的乳化炸药 。
保持周围环境和水产资源； 向前等在 ２０ 梁 ０６年提 出表 １ 的水 中冲击波 的安全控制标准 。这些都 Ｊ
说明研究水下爆破产生的水 中冲击波的传播规律 与水 中冲击波的强度对工程安全实践有着重要 的 指导作用。 表 １ 水中冲击波压力安全控制标准
被保护对象 后引桥基础 卸货码头基础 允许水击波压力 Ｐ ／ Ｐ Ｍ ａ
≤０ ２ ． ≤０ ２ ． ≤０． １
图 １ 试 验测 试 系统
试验中， 传感器 中心距水底 １ｍ， 测点距装药 中心水平距离在 ４～ ０ｍ范围内变化。试验钻孔 １
孔深 １０～ ． ． ２５ｍ。 ２３ 试验 设计 ．
水中冲击波的峰值压力作为安全控制指标 。由于 水体的近于不可压缩性及理想的传播条件 ， 水下爆 破产生幅值较高 的水 中冲击波压力 ， 且衰减较快、 压 力作 用时 间极 短 ， 常为 微 秒级 ［ ］ 通 ３ 。水底 钻 孔
水下钻孔与凿岩在清礁工程中的应用探讨
水下钻孔与凿岩在清礁工程中的应用探讨摘要：水下爆破是清礁工程常用的施工方式，经过多年的实践，设备及技术已经比较成熟，在我国沿海及内河航道工程应用十分广泛，但在内河的特殊环境下，水下爆破则存在损害周边结构建筑及水域环境重大风险，如果采用水下钻孔与凿岩相结合，就能很好的规避风险，安全施工。
为此，本文对水下钻孔与凿岩在清礁工程中的应用进行探讨。
关键词：清礁工程；爆破；水下钻孔；凿岩；施工方法引言随着我国航运的飞速发展，航道承载着新越来越多的使命，航道整治中，清礁工程任务越来越重，水下爆破施工工艺日趋成熟，在沿海与内河清礁施工中发挥着重要的作用，但是在一些内河的清礁工程中，使用水下爆破的施工方法极易损害周边结构建筑物及水域环境，而水下钻孔与凿岩却可以最大限度的降低施工对周边建筑物、环境的影响，与水下爆破施工互补。
因此，在适当的施工环境下，推广水下钻孔与凿岩的施工方法，有利于弥补水下爆破清除礁石产生的弊端。
1.某工程概况某工程是一项航道扩能升级工程，主要施工内容为：疏浚、清礁。
需要清除的礁石有些分布在桥区通航孔范围内，由于在通航孔内采用爆破容易损害壳体，为保证安全，在大桥上下游距离桥体500米范围内必须采用非爆破法进行施工，范围内需清除的礁石岩质有：强风化花岗岩、中风化花岗岩，岩层厚度在0.5m-1.5m之间。
2.施工难点分析根据设计文件及图纸分析，桥区上下游各500米范围内礁石清除无法采用水下爆破施工工艺，只能采用水下凿岩及清渣的施工工艺，但是礁石岩质为花岗岩，强度较高，岩层较厚，抗击打能力较强，水下凿岩施工效率较低，大面积凿岩清礁进度缓慢，如何提高凿岩施工工效并保证工期是本工程的重点和难点。
3.施工方案根据工程实际情况及多年施工经验，施工拟采用先水下钻密集孔，后水下重力锤破碎凿岩的施工方法，有利于更快更有效的清除岩质强度较高，岩层较厚的礁石。
3.1总体施工流程施工准备-钻爆船定位-水下钻控-水下凿岩-挖泥船清渣-泥驳运输弃渣-水深测量-扫床验收。
复杂环境下水下岩石钻孔爆破振动监测与研究
复杂环境下水下岩石钻孔爆破振动监测与研究张敢生;孔祥雷;王子云【摘要】对绥中发电厂二期引水泵房围堰爆破现场监测,根据爆破监测结果分析得出了K、α取值,并确定了引水泵房运行机组震速的安全阀值,从而建立水下钻孔爆破振动的数学模型,为了便于现场操作编写了最大单段药量控制程序；通过分析每次监测结果,为优化爆破参数确定合理的延期时间提供了科学依据,有效地保证了爆破安全与施工进度.【期刊名称】《辽宁科技学院学报》【年(卷),期】2013(015)001【总页数】3页(P6-8)【关键词】水下钻孔爆破;爆破振动监测;安全药量;安全阀值【作者】张敢生;孔祥雷;王子云【作者单位】辽宁科技学院资源与建筑工程学院,辽宁本溪117004【正文语种】中文【中图分类】TD235绥中发电厂位于渤海湾海域近岸处，其利用泵房引海水作为冷却水源。
该电厂二期泵房建成后对南围堰进行拆除，实行水下岩石钻孔爆破，水深0～5.0m，设计底标高－5.0 ～－11.3m，爆破面积约2700m2，爆破平均深度约为6m，最大爆破深度7m。
爆破方量约14500m3(计算超深0.4m)，爆破岩性为强风化混合花岗岩，富存裂隙水。
爆区东侧为已建成投入运行的绥中发电厂一期工程海水泵房，距离爆区的最近距离为41m，北侧为二期泵房，正在进行机电安装，最近距离为13.6m，如图1所示。
施工期间，爆破产生的振动不能影响一期泵房机组的正常运转及对二期泵房建筑造成损害。
为了控制爆破震动，对水下岩石采用分层爆破(如图2所示)，毫秒延期起爆，采用理论单响最大允许药量控制药量，并且在二期泵房前设置气泡帷幕防护。
该爆破施工与其他岩土爆破相比难度较大，一方面由于岩石爆破在水下进行，对于钻孔、装药、连线等工序都有较高的要求;另一方面，既要严格控制爆破震动，不能影响一期引水泵房机组的正常运转，也不允许对二期引水泵房结构造成安全隐患，又要在预定工期内完工。
从爆破震动传递介质角度分析，爆区与二期泵房建筑结构之间除了基底岩石介质，还有水介质，与一期泵房运转机组之间除了岩石、水介质外，中间还有一段挡土坝隔离。
爆破作用下的岩石破碎和破裂机理研究
爆破作用下的岩石破碎和破裂机理研究岩石爆破技术已经广泛的应用于矿山开采及工程施工中，然而，爆破作用下的岩石破碎和破裂机理非常复杂，需要进行系统的探讨。
介绍了常见的爆破破岩理论，分析了炸药在岩石中爆破作用的范围，包括压碎区、破裂区及震动区，分析了各范围的作用机理及破坏特点。
标签：爆破岩石破碎压碎区破碎区震动区1引言在工程施工、矿山开采等活动中，经常需要对岩石进行爆破。
爆破时，需要根据施工要求及岩石的特点，选择合适的爆破手段。
研究爆破作用下的岩石破碎和破裂机理，对于精确掌握爆炸作用下的岩石破碎区域、破裂程度与炸药类型的关系，掌控爆炸效果，优化爆破方案具有重要的意义。
2爆破破岩理论介绍2.1爆炸气体产物膨胀压力破坏理论根据爆炸气体产物膨胀压力破坏理论，岩石中的炸药爆炸时，产生了大量的气体，温度和压强不断增大，随着气体的不断膨胀，产生了强大的压力作用在岩石岩壁上。
因为各方位的作用力不同，引起了不同的径向位移，形成了剪切应力。
当剪切应力达到一定程度后，会引起岩石的破裂。
根据爆炸气体产物膨胀压力破坏理论，岩石只有在爆炸气体作用的时间内发生破碎，且产生冲击波的能量仅占炸药总能量的5%～15%，这样少的能量很难使整块岩石破碎。
实际应用说明，在爆炸时，还有其他作用对岩石产生了巨大的影响。
2.2冲击波引起应力波反射破坏理论根据冲击波引起应力波反射破坏理论，岩石的破坏主要是由自由面上应力波反射转变成的拉应力波造成的。
该理论的主要依据：（1）冲击波波阵面的压力比爆炸气体产物的膨胀压力大得多；（2）岩石的抗拉强度比抗压强度低得多，在自由面处确实常常发现片裂、剥落现象。
（3）根据应力波理论：压缩应力波在自由面处反射成为拉伸应力波。
2.3爆炸气体膨胀压力和应力波共同作用根据该理论，岩石的破坏是高温、高压气体和应力波共同作用的结果。
爆炸时产生的高温、高压气体和应力波有不同的作用。
炸药爆炸后在岩石中产生爆炸冲击波，使炮孔周围附近的岩石被“粉碎”；由于消耗大量的能量，冲击波衰减为应力波，在粉碎区之外造成径向裂隙，反射应力波使这些裂纹进一步扩展；爆炸时产生的高温、高压气体，会发挥“气楔作用”使裂隙扩大，并最终贯通形成岩块。
露天矿山水孔爆破机理及参数优化研究
露天矿山水孔爆破机理及参数优化研究露天矿山是人类开采矿产资源的重要途径之一，而其中所涉及的爆破技术更是至关重要的一环。
而在露天矿山的爆破作业中，水孔爆破机理及参数优化则是一个备受关注的研究领域。
本文将对此主题展开深入探讨，并提供个人观点和理解，旨在为读者提供全面、深刻和灵活的理解。
1. 简介露天矿山水孔爆破机理及参数优化是指在露天矿山作业中，通过在岩体中预先钻孔并注入水进行爆破，从而实现高效的矿石破碎和提取的技术。
该技术的关键在于水的作用，以及合理的参数优化，包括炸药量、孔距、孔深、松震比等。
2. 水孔爆破机理2.1 水的作用水在爆破过程中具有多种重要作用。
水能够增加爆破作业的安全性，降低了爆破过程中产生的烟尘和振动的强度。
通过水孔的注入，能够提高岩石的抗压强度，并使其易于破碎。
水能够将爆炸能量有效地传递到岩石中，实现高效的破碎。
2.2 爆破波传播机理在水孔爆破过程中，爆炸波将通过水的传导作用在岩石中传播。
爆炸波的传播路径和速度取决于岩石的物理特性和孔隙结构。
通过合理的参数优化，可以控制爆炸波在岩石中的传播路径和速度，从而实现精确的破碎。
3. 参数优化3.1 炸药量炸药量是指在水孔爆破中使用的炸药的重量。
合理的炸药量能够提高爆破效果，但过大的炸药量可能会引发严重的安全问题。
在实际应用中，需要根据具体情况进行炸药量的优化，以平衡爆破效果和安全性。
3.2 孔距和孔深孔距是指相邻两个钻孔之间的距离，孔深则是指钻孔的深度。
合理的孔距和孔深能够保证爆破波在岩石中的传播路径和速度，从而实现精确的破碎。
过小的孔距和孔深可能导致爆破效果不佳，而过大则可能造成资源浪费。
3.3 松震比松震比是指岩石松动面积与破碎面积之比。
合理的松震比能够提高爆破效果，从而实现高效矿石的提取。
过大的松震比可能导致矿石过度破碎，从而造成资源浪费。
4. 个人观点和理解在我看来，露天矿山水孔爆破机理及参数优化是一个非常重要的研究领域。
通过深入研究水的作用和爆破波的传播机理，可以为实际应用中的爆破作业提供科学依据。
水下礁石爆破技术的研究与探讨
水下礁石爆破技术的研究与探讨摘要：近年来，我国在水运工程的建设方面取得了长足的发展，一大批具有宏伟浩大的标志性水利工程应运而生。
水下爆破施工技术已被广泛使用在港口与航道工程的建设，在加快建设的施工过程中发挥了至关重要的作用。
尤其以水下礁石爆破技术最为常见，炸礁技术也逐步发展成为一套成熟、完善的体系。
本文首先分析了水下礁石爆破的作用机理，然后介绍了目前常规的施工工艺流程，最后是爆破技术的安全生产控制。
希望可以为内河航道水下炸礁工程的规范化施工提供安全控制参考意见，促进内河航道水下炸礁工程的施工技术发展。
关键词：水下爆破；炸礁技术；施工技术；安全控制Abstract:In recent years, China has made considerable progress in the construction of water transport projects, and a large number of landmark water conservancy projects have emerged as the times require. Underwater blasting construction technology has been widely used in the construction of port and waterway projects, and has played a vital role in accelerating the construction process. Especially the underwater reef blasting technology is the most common, and the reef blasting technology has gradually developed into a mature and complete system. This article first analyzes the mechanism of underwater reef blasting, then introduces the current conventional construction process, and finally the safety production control of blasting technology. It is hoped that it can provide safety control reference opinions for the standardized construction of underwater reef blasting projects in inland waterways, and promote the development of construction technology for underwater reef blasting projects in inland waterways.Key words：Underwater blasting; reef blasting technology; construction technology; safety control引言随着我国经济建设进入了新时代，我国交通基础建设方面的发展十分迅速，逐步形成了快速、便捷的交通网络。
针对水下挖掘爆破施工的破岩方式研究与应用
针对水下挖掘爆破施工的破岩方式研究与应用随着近年来海洋工程和水下建设的快速发展，水下挖掘爆破施工已成为了海洋和水下建设的重要环节之一。
而对于这一领域的破岩方式的研究和应用也引起了人们的广泛关注。
一、水下挖掘爆破施工的意义水下挖掘爆破施工是指在水下利用化学爆破、机械挖掘和水下钻探等方法进行挖掘和开采工作的一种施工方式。
相比于传统的水下施工工艺，水下挖掘爆破施工具有工效高、时间短、适用性广等优点。
因此，它被广泛应用于海洋油气勘探、水上建设、海底电缆敷设、海底管道敷设等领域。
在海外油气勘探中，水下挖掘爆破技术可用于开凿井眼、开采矿石等方面。
在水上建设中，水下爆破爆破技术可以用于修建码头、拓展港区和航道整治等。
在海底电缆敷设和海底管道敷设等领域，水下挖掘爆破技术也被广泛运用。
二、水下挖掘爆破施工的破岩方式水下挖掘爆破施工的破岩方式是指将石料炸碎或切割成合适大小的块状物以便于挖掘运输。
常见的破岩方式有两种：化学爆破和机械切割。
1.化学爆破化学爆破是指通过控制炸药的种类、装药方式和引爆时间等参数来实现石料的破碎。
化学爆破的优点在于爆破范围大、控制精度高、效率高等。
但化学爆破也存在着风险大、环境污染等问题。
2.机械切割机械切割是指利用机械设备进行石料的切割和破碎。
机械切割的优点在于安全可靠、无污染、操作简便等。
但机械切割的缺点在于切割工作进展慢、能耗大等。
三、研究与应用随着科技的不断进步，传统的水下挖掘爆破施工方式也得到了改良和提升。
如今的化学爆破技术和机械切割技术都已经得到了迅速的发展。
特别是在自动控制方面，人们也在不断地进行深入的研究和改进。
但尽管如此，水下挖掘爆破施工还有着很多的困难要克服。
例如，在水下作业过程中，水中的动力学效应很大，水的抗力、浮力等都会对作业造成影响。
另外，由于深海环境的特殊性，水下约束和控制条件相对较差，水中信号传输、数据通信等技术难点也需要攻克。
这就需要更多的资金、材料和人力物力资源的投入，才有可能进一步提高水下挖掘爆破施工的效率和准确性。
水下钻孔爆破施工技术经验探讨
爆力 、 爆 速 相 对较 大 时 ， 孔 网参数 孔 距 、 排距 可 以稍为 增 大 ， 超 深值 可 以稍 果 。爆 破技 术 参数 是 否选 用搭 配 得合 理是 爆 破取 得 成功 的关 键 。参 数 的选取 度 、 反 之也 然 。 宜 适 当偏 向保 守 ， 理 由有二 ： 一、 目前 理 论 研 究水 平 有 限 ， 加 之水 下 工 程 的 复 为 减 小 ，
ｆ － ５ ～ ８ 级， 实 际钻 孔超 深 值等 于理 论计 算 超深 值 ； ｆ ： ｋ于 ８ 级， 实 际钻 Ｌ 超 深值 等 于理 论计 算 超深 值加 Ｏ ． ２ ０ ． ３ 米； （ 四） 炸 药与钻 孔 爆破 参数 的 关 系。 爆 破参 数 也要 考 虑炸 药性 能 等情 况 。 选 用 炸药 时 ， 必 须弄 清其 药 卷密 度 、 殉 爆距 离 、 猛度 、 爆力 、 爆 速 等 主要 性 能指 标 ， 因为 炸药 的爆 力 、 猛度愈大 ， 破 坏 的 岩石 量 就 愈多 ， 岩 石也 被 粉碎 得 越 历 害 ； 猛 度 取 决 于爆 速 。 当炸 药 的猛
公式 中 ：
当孔 径较 小 时 ， 取 小值 计 算 ； 当 Ｌ 径较 大 时 ， 取 大值 计 算 。 经过 多年 的水下 钻 孔爆 破 的实践 ， 得 出它 们 的关 系为 ：
按岩 石硬 度 ：
水深较浅 ， 可安排数种长度的套管 ， 各台机可按水深实际情况换上合适 的套
管。
二、 水 下深 孑 Ｌ 钻 孔参 数 的选取 。
水 下 深孔 爆 破 由 于礁 石 均 在水 下 和 淤 泥 、 砂 等 介 质 的 覆盖 下 ， 但 只要 合 理 地选 取 孔 径 、 钻孔方式、 布 Ｌ 参数 、 装 药 结构 、 装药长度 、 起爆 方 法 、 起爆 网 络、 单 位 炸 药消 耗量 等参 数 ， 并合 理地 控 制定 位 误差 ， 就 能得 到 理想 的爆 破效
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不同水深条件下水下钻孔爆破破岩机理研究
作者：李春军， 吴立， 李红勇， 周瑞锋， 叶小敏， 胡伟才， LI Chun-jun， WU Li， LI Hong-yong，ZHOU Rui-feng， YE Xiao-min， HU Wei-cai
作者单位：李春军,李红勇,叶小敏,胡伟才,LI Chun-jun,LI Hong-yong,YE Xiao-min,HU Wei-cai(长江重庆航道工程局,重庆,400011)， 吴立,周瑞锋,WU Li,ZHOU Rui-feng(中国地质大学(武汉),武汉,430074)
刊名：
爆破
英文刊名：Blasting
年，卷(期)：2015,32(4)
引用本文格式：李春军.吴立.李红勇.周瑞锋.叶小敏.胡伟才.LI Chun-jun.WU Li.LI Hong-yong.ZHOU Rui-feng.YE Xiao-min. HU Wei-cai不同水深条件下水下钻孔爆破破岩机理研究[期刊论文]-爆破 2015(4)。