王 偉

（核工業(yè)南京建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210000）

近些年來(lái)，一大批復(fù)雜工作面爆破拆除的成功案例，為爆破行業(yè)贏得社會(huì)聲譽(yù)的同時(shí)也獲得了客觀的經(jīng)濟(jì)效益。然而隨著爆破行業(yè)的快速發(fā)展，由拆除爆破導(dǎo)致的安全事頻頻發(fā)生，這也影響了拆除爆破行業(yè)的健康發(fā)展，故而就需要加強(qiáng)對(duì)拆除爆破技術(shù)及安全管理的研究。

1 拆除爆破的概念

拆除爆破是利用炸藥對(duì)采礦工作面結(jié)構(gòu)主體進(jìn)行爆破，而后進(jìn)行拆除的工作，主要用在較為大型采礦工作面的拆除上。隨著采礦行業(yè)的飛速發(fā)展，采礦工作面的類型與結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜，面對(duì)拆除難度越來(lái)越大的工作面，我們就要重視對(duì)拆除爆技術(shù)的創(chuàng)新，做好拆除爆破工程的安全管理工作[1]。

2 拆除爆破技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1 工程概況

聯(lián)峰鋼鐵（張家港）有限公司擬建的焦化項(xiàng)目選址位于張家港市南豐鎮(zhèn)永聯(lián)村，因項(xiàng)目需求現(xiàn)對(duì)原場(chǎng)地內(nèi)部原有的采礦工作面進(jìn)行拆除爆破。

2.2 拆除爆破前的準(zhǔn)備工作

2.2.1 倒塌方向的確定

項(xiàng)目焦化場(chǎng)地層不規(guī)則扇形分布，筒倉(cāng)整體朝向自北偏東370方向建設(shè)，由于項(xiàng)目西側(cè)離煤氣管道約41m，離管道輸送約29m。因此，在進(jìn)行拆除爆破時(shí)，要盡可能的保護(hù)好周圍的建筑物，對(duì)筒倉(cāng)進(jìn)行逐排爆破，分三次完成，且倒塌方向?yàn)槠珫|370方向。

2.2.2 預(yù)處理的設(shè)計(jì)

項(xiàng)目場(chǎng)地筒倉(cāng)的直徑比約為2.3，為保障筒倉(cāng)在爆破時(shí)能夠定向倒塌，應(yīng)保障爆破切口高度達(dá)到一定的高度要求。如果選擇常規(guī)的拆除爆破方案對(duì)筒倉(cāng)進(jìn)行爆破，會(huì)使得爆破切口范圍過(guò)大、布空偏多、從而導(dǎo)致爆破網(wǎng)路復(fù)雜，降低起爆可靠性。因此，需要在保證筒倉(cāng)穩(wěn)定性和安全性的前提下，對(duì)其進(jìn)行有效的預(yù)處理。

首先，使用鎬頭機(jī)破除方法對(duì)筒倉(cāng)的橫墻、立柱、漏洞等進(jìn)行預(yù)處理，確定漏斗板、圈梁及倒塌中心線預(yù)切縫位置；對(duì)筒倉(cāng)頂部進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，要讓筒倉(cāng)頂部進(jìn)行槽鋼連接，用爆破來(lái)割斷筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)聯(lián)系；在樓梯及電梯井的預(yù)處理上，為保障筒倉(cāng)按照設(shè)定好的傾倒角度傾倒，在爆破前首先要用鎬頭機(jī)將第一層的電梯井、樓梯、內(nèi)側(cè)立柱進(jìn)行破除，只保留后側(cè)兩根立柱；最后，在進(jìn)行預(yù)切縫的施工時(shí)，需要在圈梁上方，沿著倒塌中心線位置，用長(zhǎng)臂液壓件進(jìn)行豎向預(yù)切縫的設(shè)置，通常只設(shè)置三豎向預(yù)切縫，高度為30m，中間切割縫寬度為0.5m，兩側(cè)對(duì)稱切割縫寬度約0.3m。

2.2.3 爆破切口的設(shè)計(jì)

爆破切口的形式，應(yīng)根據(jù)需拆除爆破的筒倉(cāng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工程環(huán)境等進(jìn)行確定。依據(jù)上文提到的筒倉(cāng)條件，應(yīng)在筒倉(cāng)上采用低位切口的切口形式，切口呈正梯形，保障切口高度為表高正負(fù)0以上50cm；確定好爆破切口的形式后，需要對(duì)爆破切口長(zhǎng)度進(jìn)行確定。

爆破切口長(zhǎng)度的大小決定了切口形成后的筒倉(cāng)在爆破中是否會(huì)出現(xiàn)偏心失穩(wěn)，當(dāng)切口長(zhǎng)度過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致筒倉(cāng)底部余留部分，不能夠?qū)A倒的部分形成有效的支撐力，出現(xiàn)倒塌方向失控，嚴(yán)重的還會(huì)發(fā)生方向倒塌。而切口長(zhǎng)度過(guò)小時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)傾而不倒的問(wèn)題。為此，拆除爆破人員要結(jié)合筒倉(cāng)的主體結(jié)構(gòu)情況和火藥爆炸可能帶來(lái)的破壞力，選擇圓心角α為252°的切口，計(jì)算切口上下沿長(zhǎng)度，其中筒倉(cāng)切口下沿長(zhǎng)度的計(jì)算公式為：Lp=（α/360°）2πR1=247×2×3.14×10.5/360，得出切口下沿長(zhǎng)度為47m，并得出筒倉(cāng)切口上沿長(zhǎng)度位34m，傾斜角為59°。

最后，對(duì)爆破切口高度進(jìn)行計(jì)算。為保障拆除爆破的順利進(jìn)行，筒倉(cāng)的切口在形成后，應(yīng)破壞筒倉(cāng)切口內(nèi)裸露豎向鋼筋的穩(wěn)定性，且保障筒倉(cāng)在傾倒較大時(shí)，切口的上下沿可閉合相撞，避免筒倉(cāng)傾倒方向發(fā)生偏移。筒倉(cāng)傾倒過(guò)程中，切口的上下沿閉合相撞時(shí)，要確保筒倉(cāng)的重心位置能夠偏移到切口標(biāo)高處的筒壁范圍外。因此，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，切口高度的計(jì)算公式應(yīng)為：HP≥（1/6～1/4）D，單位為m，其中HP代表切口高度，D為筒倉(cāng)切口處的直徑，由公式可以得出筒倉(cāng)的最大切口高度為3.5m～5.3m，進(jìn)而計(jì)算出切口總高度為10m[2]。

2.2.4 筒壁布孔與裝藥參數(shù)的設(shè)計(jì)

該拆除爆破工程的筒壁布孔區(qū)域，應(yīng)位于倒塌中心線兩側(cè)立柱附近3.3m范圍內(nèi)，分上部爆破切口和下部爆破切口，且二者相距1m。其中，上部爆破切口需布置三排炮孔，炮孔高度約0.8m，下部爆破切口需布置五排炮孔，炮孔高度約1.6m。

由于筒倉(cāng)是曲面體，在爆破的過(guò)程中，筒倉(cāng)內(nèi)側(cè)受壓，外側(cè)受拉，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)比外側(cè)難破壞，所以裝藥中心必須偏向內(nèi)側(cè)，保障內(nèi)外破壞程度一致。因此，孔深應(yīng)為壁厚的0.67倍～0.70倍，具體孔深應(yīng)根據(jù)后續(xù)的試炮情況確定。而單孔裝藥量應(yīng)按照公式：Q=qabδ來(lái)計(jì)算，公式中的Q表示單孔裝藥量，q表示單位體積耗藥量，計(jì)算單位為g/m3。根據(jù)筒倉(cāng)爆破切口處位置的不同，下部爆破切口的五排炮孔裝藥量應(yīng)為Q的1.5倍，上部爆破切口的三排炮孔裝藥量等于Q。

2.2.5 立柱布孔及裝藥參數(shù)的設(shè)計(jì)

爆破切口范圍內(nèi)的立柱必須在爆破過(guò)程中得到充分的破碎，拋離原位，形成連續(xù)的爆裂口。如果爆破切口范圍內(nèi)的立柱破碎不充分，容易形成支點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致筒倉(cāng)在爆破后出現(xiàn)爆后不倒的失敗情況。因此，必須對(duì)炮孔方向和布置炮孔進(jìn)行合理的確定，以保障除爆破效果達(dá)到預(yù)期要求。

炮孔布置基本要求是保證炮孔排列的科學(xué)、規(guī)則、整齊，從而使炮孔裝入的火藥能夠均勻分布在筒倉(cāng)中，保障筒倉(cāng)在爆破后的充分。本文爆破項(xiàng)目的筒倉(cāng)主體為配筋較密的鋼筋混凝土，適用乳化炸藥，通常采用2000g/m3～2500g/m3的裝藥參數(shù)炸藥單耗，并依據(jù)試爆強(qiáng)度、爆破部位等確定裝藥參數(shù)炸藥單耗[3]。

2.2.6 起爆網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

由于拆除爆破項(xiàng)目所在場(chǎng)地的限制，需拆除爆破的23個(gè)筒倉(cāng)必須全部向北偏東的方向傾倒，且為保障拆除爆破的效果和周圍環(huán)境的安全，應(yīng)分三次對(duì)這23個(gè)筒倉(cāng)進(jìn)行爆破施工。

在爆破時(shí)，每個(gè)軸面的筒倉(cāng)都應(yīng)由東向西依次延時(shí)爆破，相互間的起爆時(shí)差不得低于310ms，且為減少筒倉(cāng)的爆破震動(dòng)，每個(gè)筒倉(cāng)還必須再分三段，進(jìn)行一次延時(shí)起爆，A軸的筒倉(cāng)應(yīng)在孔內(nèi)放置半秒3段非電導(dǎo)爆管雷管(1.0s)，B軸的筒倉(cāng)應(yīng)在軸孔內(nèi)放置半秒4段非電導(dǎo)爆管雷管(1.5s)，C軸的筒倉(cāng)應(yīng)在軸孔內(nèi)放置半秒5段非電導(dǎo)爆管雷管(2.0s)，且雷管需每10發(fā)構(gòu)成一簇，在孔外使用2發(fā)毫秒3段（50ms）接力雷管；同筒倉(cāng)分段間的孔外使用毫秒9段（310ms）接力雷管，確保延時(shí)起爆的順利進(jìn)行。

3 拆除爆破安全管理措施

3.1 預(yù)防拒爆

拒爆發(fā)生的主要原因是火工品和炸藥質(zhì)量的不達(dá)標(biāo)、爆破人員操作技術(shù)不過(guò)關(guān)等，為此，拆除爆破單位應(yīng)選用質(zhì)量達(dá)標(biāo)的火工品和炸藥，要求售方提供相應(yīng)的產(chǎn)品檢測(cè)報(bào)告和質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，并在裝藥前對(duì)購(gòu)買的火工品和炸藥進(jìn)行抽樣檢查。如雷管的起爆能力、炸藥的起爆感度等，只有檢測(cè)合格的火工品和炸藥才能進(jìn)行裝藥。

對(duì)那些操作技術(shù)不過(guò)關(guān)的爆破人員應(yīng)對(duì)其進(jìn)行崗位培訓(xùn)，并調(diào)離現(xiàn)有崗位，安排技術(shù)熟練的技術(shù)人員進(jìn)行起爆網(wǎng)絡(luò)的連接工作[4]。

3.2 做好必要的安全措施工作

加強(qiáng)對(duì)火工品和炸藥的保管，建立嚴(yán)格的領(lǐng)用登記制度，安排專人對(duì)工品和炸藥的領(lǐng)用和保管進(jìn)行登記，確保領(lǐng)、用、余數(shù)量相符，做到有賬可查、有源可溯。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)全體工作人員的安全教育工作，依照各環(huán)節(jié)和崗位的工作內(nèi)容，建立責(zé)任到人的崗位責(zé)任制度，在爆破地點(diǎn)的各出入口設(shè)置醒目的提示牌，并在爆破開始前通知附近的居民和單位，做好相應(yīng)的防范措施或人員轉(zhuǎn)移；依據(jù)爆破位置、環(huán)境、規(guī)模以及人員活動(dòng)等情況，確定好警戒范圍和警戒點(diǎn)，并安排人員嚴(yán)格保守，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入爆破作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。在正式進(jìn)行爆破前，必須用哨音通知附近人員離開警戒區(qū)域，待警戒區(qū)域再無(wú)人流和車輛，才能點(diǎn)火起爆[2]。

3.3 應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)

在筒倉(cāng)的拆除爆破方案設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，借助計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在試爆破階段，對(duì)工作面倒塌過(guò)程中的狀態(tài)和倒塌后的影響范圍開展力學(xué)分析，并將分析結(jié)果與工程實(shí)際要求進(jìn)行對(duì)比調(diào)整，從而優(yōu)化拆除爆破方案，提高拆除爆破水平。

3.4 積極引進(jìn)高性能爆炸器材

為有效提高拆除爆破質(zhì)量，應(yīng)積極引進(jìn)高性能的爆炸器材，如數(shù)碼雷管等。相較于普通爆炸器材，數(shù)碼雷管具有強(qiáng)大的編程功能，能夠明顯提高起爆時(shí)間的精準(zhǔn)度，降低誤差，減少雜散電力的干擾，這與當(dāng)下的發(fā)展趨勢(shì)不謀而合，高性能爆炸器材的不斷涌現(xiàn)，為拆除爆破工作的有效開展提供了便利。

3.5 合理使用爆破監(jiān)測(cè)設(shè)備

當(dāng)前，一些拆除爆破企業(yè)會(huì)在大型的拆除爆破項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工中，應(yīng)用三向測(cè)振儀和高速數(shù)碼相機(jī)等爆破監(jiān)測(cè)設(shè)備，這實(shí)現(xiàn)了對(duì)爆破過(guò)程的全時(shí)段動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，能夠完整的將爆破中的振幅轉(zhuǎn)變記錄下來(lái)，為后續(xù)的拆除爆破工作提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著拆除爆破行業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)拆除爆破技術(shù)及安全管理工作越來(lái)越重視，只有不斷對(duì)拆除爆破技術(shù)進(jìn)行革新，不斷完善拆除爆破技安全管理制度，才能推動(dòng)拆除爆破行業(yè)的更好發(fā)展。