蘇筱嘉+劉輝+呂小慈

摘要：從一次爆破后的下料口意外裂開事故引入，分析了事故產(chǎn)生的原因，結(jié)合料倉(cāng)堵塞材料特性、爆破施工特點(diǎn)，從仔細(xì)勘察、正確設(shè)計(jì)、精心施工和嚴(yán)格管理等方面介紹了料倉(cāng)疏通爆破關(guān)鍵技術(shù)，以期為爆破同仁提供借鑒與幫助。

Abstract： Starting from the accidental crack of opening after blasting， this paper analyzes the causes of the accident， and introduces the key technology of silo dredging blasting from several aspects including careful investigation， proper design， careful construction and strict management based on the characteristics of the clogging material and the characteristics of the blasting， to provide reference and help for colleagues.

關(guān)鍵詞：控制爆破；堵塞疏通；精細(xì)施工；安全管理

Key words： control blasting；plugging dredging；fine construction；safety management

中圖分類號(hào)：TU751.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）17-0135-02

0 引言

2015年9月28日下午，某氧化鋁二廠的磨浮車間四號(hào)料倉(cāng)發(fā)生堵塞，該料倉(cāng)高約13m，直徑4m。下料口頂部離地面4m，底部離地面2m，如圖1所示。為了快速解決堵塞恢復(fù)生產(chǎn)，廠方委托有資質(zhì)的爆破單位進(jìn)行爆破疏通，在按照正常的設(shè)計(jì)藥量等施工爆破的過(guò)程中，發(fā)生了下料口裂開事故。

爆破作業(yè)采取的懸吊藥包爆破方法，發(fā)生事故的那次起爆藥包藥量0.6千克，從上口吊下，位置距料倉(cāng)頂部約5m，距離下料口底部位置約6m，藥包位于料倉(cāng)中軸線上，即距倉(cāng)壁2m?？紤]爆炸空氣沖擊波的影響，起爆時(shí)料倉(cāng)上口未進(jìn)行封閉，如圖1所示。

1 原因分析

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)勘察及認(rèn)真分析，認(rèn)為造成此次下料口開裂事故發(fā)生的主要原因是料倉(cāng)內(nèi)壁粘料過(guò)多，爆破引起大量料石掉落，下料口部位的焊縫連接處由于受力過(guò)大產(chǎn)生開裂，屬爆破意外事故。

①此次爆破時(shí)，料倉(cāng)內(nèi)壁堆積的料石太多，而且大部分料石位置距下料口較遠(yuǎn)。起爆后，在爆破爆炸應(yīng)力波的作用下，料石與倉(cāng)壁脫離后自然塌落，全部砸向下料口，由于料石質(zhì)量大，下落高度高，因此待落至下料口時(shí)就產(chǎn)生了巨大壓力，下料口焊縫因?yàn)殚L(zhǎng)期老化作用承受不了這個(gè)壓力產(chǎn)生的變形，被撐裂。

②該次起爆選取藥量為600g，裝藥位置如圖1所示，屬合理布置，且符合藥量設(shè)計(jì)要求。如果是藥量過(guò)大造成的開裂，根據(jù)爆破時(shí)的爆炸沖擊波傳播方向是瞬間同時(shí)向四周傳播的，那么開裂位置應(yīng)該是在裝藥部位同一水平的圓周倉(cāng)壁處，即料倉(cāng)上口以下5m處的周邊料倉(cāng)內(nèi)壁。但是爆破前未對(duì)料石下落產(chǎn)生的落體影響考慮周全，是管理疏忽。

③爆破作業(yè)溝通、管理不到位，也是導(dǎo)致此次事故發(fā)生的原因。如果爆破作業(yè)前，爆破員及時(shí)與車間安全員進(jìn)行溝通，把爆破作業(yè)時(shí)的不安全因素和爆破可能引起的不安全后果進(jìn)行很好的溝通，在爆破作業(yè)前就采取措施，將不會(huì)發(fā)生此次下料口開裂事故。

2 疏通爆破原理

2.1 堵塞形成原因分析

氧化鋁磨浮車間的料倉(cāng)儲(chǔ)藏的是高溫料石，這些料石屬于多種材料的混合物，有一定的粉細(xì)度，在進(jìn)行高溫處理的過(guò)程中，料石顆粒之間的粘結(jié)度增加，處于軟化或熔化狀態(tài)，極易黏結(jié)粘附于料倉(cāng)內(nèi)壁上形成結(jié)碴，而且冷卻后硬度極大。相關(guān)研究表明，結(jié)碴一旦形成，粘附在料倉(cāng)內(nèi)壁上，形成一定結(jié)碴面積，如果處理不及時(shí)，就會(huì)越結(jié)越大，越結(jié)越厚，形成平臺(tái)后，后續(xù)料石粉粒就會(huì)越堆越多，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)[1]。

2.2 堵塞疏通爆破機(jī)理

炸藥的爆炸作用通?？煞譃閯?dòng)作用和靜作用，爆炸瞬間在炸藥周圍形成爆炸沖擊波，沖擊波對(duì)周圍介質(zhì)產(chǎn)生沖擊壓縮，待沖擊波在介質(zhì)內(nèi)傳播到外表面時(shí)，就會(huì)形成應(yīng)力反射，對(duì)介質(zhì)產(chǎn)生反射拉裂破壞[2]。由于料石顆粒之間、料石和倉(cāng)壁之間存在著不同的收縮拉伸變形系數(shù)，爆破疏通作用使得料石顆粒之間、料石與倉(cāng)壁之間的粘結(jié)破壞，進(jìn)而相互脫離，在重力作用下自然掉落，順著下料口排出料倉(cāng)，達(dá)到堵塞疏通爆破清理的工程目的。

3 爆破作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 爆破震落設(shè)計(jì)

一般是按結(jié)碴的厚度來(lái)設(shè)計(jì)選取起爆藥量的，公式如下[3]：

Q=c（-0.1）3 （1）

其中c是一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取1.5～3.0，單位為kg/m3；H指結(jié)碴臨空表面到料倉(cāng)內(nèi)壁的距離（即結(jié)碴厚度），單位為m。

受結(jié)碴特性和結(jié)碴結(jié)構(gòu)的影響，爆破疏通往往需要多次震落，所以，在實(shí)際爆破震落時(shí)，為防止藥量過(guò)大造成設(shè)備的損壞，藥量的選取一般從計(jì)算的最小值開始選取，根據(jù)爆破效果逐漸增大。

3.2 爆破解體設(shè)計(jì)

當(dāng)結(jié)碴太厚，堆積過(guò)多，公式（1）設(shè)計(jì)的藥量加大到一定程度可能會(huì)影響到料倉(cāng)設(shè)備時(shí)，一般要采取鉆孔分塊解體爆破技術(shù)，其藥量按體積公式來(lái)選取[4]：

Q=qabL （2）

其中Q指單個(gè)炮孔的藥量，單位為kg；q是炸藥單耗，一般取值為1.0～2.0kg/m3；a指鉆孔間距，單位為cm，一般按W=25d選取，d為炮孔直徑；b指炮孔排距，單位為cm，一般取b=0.7～1.0a；L指炮孔深度，單位為cm，一般按結(jié)焦厚度選取，即L=H-（0.2～0.5），這里的0.2～0.5是保護(hù)料倉(cāng)壁不受破壞的厚度。

3.3 爆破安全技術(shù)設(shè)計(jì)

①采用爆破震落進(jìn)行疏通時(shí)，其安全作業(yè)的關(guān)鍵在于藥包位置的準(zhǔn)確懸掉，通常用準(zhǔn)繩滑放進(jìn)行施工投放藥包，即在料倉(cāng)上口沿中心安放兩根十字輔梁，從兩梁交叉位置向下按指定落差懸掛藥包。

②采用鉆孔爆破解體進(jìn)行疏通時(shí)，其安全作業(yè)的關(guān)鍵在于對(duì)藥包的隔熱處理和起爆范圍控制。隔熱處理措施主要是對(duì)藥包進(jìn)行隔熱包裹，每次從裝藥到起爆作業(yè)總時(shí)間不得超過(guò)5min；起爆一次最多6個(gè)炮孔，防止造成大范圍落碴；一般是從結(jié)碴內(nèi)側(cè)向外擴(kuò)孔剝離的順序進(jìn)行爆破解體[5]。

③要注意防止雜散電流對(duì)爆破作業(yè)的影響，因此進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)之前要先檢查雜散電流，加工起爆藥包的時(shí)候?qū)ψ鳂I(yè)場(chǎng)地要進(jìn)行絕緣處理，防止雷管腳線與環(huán)境中的鐵板接觸。連接線和放炮母線的接頭要做絕緣處理，不用的電雷管放在絕緣保管箱內(nèi)。

④在疏通爆破作業(yè)時(shí)，尤其是懸掉藥包震落爆破時(shí)，下料口、觀測(cè)口等部位周圍30m范圍內(nèi)不得有人，防止料石飛濺傷人。為了防止爆破空氣沖擊波對(duì)料倉(cāng)設(shè)備造成損壞，在爆破時(shí)所有可以打開的孔門、窗門等均應(yīng)處于的打開狀態(tài)[6]。

4 預(yù)防措施

料倉(cāng)結(jié)碴堵塞時(shí)有發(fā)生，可以通過(guò)及時(shí)疏通的方式來(lái)避免結(jié)碴過(guò)厚，為了避免類似事故再次發(fā)生，可以采取以下預(yù)防措施：

①加強(qiáng)對(duì)所有參與爆破作業(yè)的工作人員進(jìn)行安全教育，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行施工作業(yè)。在作業(yè)前，爆破技術(shù)人員必須認(rèn)真分析爆破部位結(jié)碴情況，確定安全的起爆藥量和藥包位置。

②爆破施工前，爆破技術(shù)人員和爆破員、安全員要共同對(duì)爆破可能對(duì)周圍環(huán)境，尤其是設(shè)備本身產(chǎn)生的影響做出準(zhǔn)確的判斷，對(duì)不確定、不安全，可能發(fā)生意外事故、可能造成設(shè)施損壞的起爆部位和爆破作業(yè)，在沒有制定和采取必要的保護(hù)措施時(shí)不得進(jìn)行任何操作。

③加強(qiáng)管理控制，每次爆破作業(yè)前，爆破員都要及時(shí)和車間安全員進(jìn)行溝通，借鑒以往類似爆破作業(yè)過(guò)程中的不可預(yù)見因素以及曾經(jīng)發(fā)生的意外事故，力爭(zhēng)做到提前預(yù)防，把爆破意外影響控制在最小的范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王劍，鐘永曉.煉鐵高爐高溫爐瘤爆破清除實(shí)踐[J].爆破，2010，27（3）：81-82.

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[5]孫致華，劉洪興.某高溫高硫銅礦采場(chǎng)的中深孔爆破技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J].江西有色金屬，2010，24（1）：29-31.

[6]房澤法，閻曉榮，王維.預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮堵塞疏通爆破[J].爆破，2009，26（2）：77-79.