特殊環(huán)境爆破-其他特殊爆破

第頁特殊環(huán)境爆破--其他特殊爆破有一些爆破是在特定條件下和特定的環(huán)境下進(jìn)行的。有的介質(zhì)和對(duì)象特別；有的環(huán)境特別；有的爆破方法和藥包結(jié)構(gòu)特別。這些爆破雖然離不開最基礎(chǔ)的爆破理論和爆破制定計(jì)算準(zhǔn)則，但是，畢竟在計(jì)算公式、參數(shù)、藥包布置和施工工藝等方面和一般的爆破方法略有不同。下面簡(jiǎn)單介紹一些常碰到的特別爆破。

一、金屬爆破

廢舊鋼鐵回收再生，是解決鋼鐵原料的來源之一。我國廢舊金屬資源非常豐富，而其中有相當(dāng)一部分必須要進(jìn)行破碎后，才干重熔再生。廢金屬的破碎方法有：人工劈開破碎法、氧氣切割破碎法和爆破破碎法。爆破破碎法是具有工效高、成本低、作業(yè)條件好的優(yōu)點(diǎn)，值得推廣。

爆破破碎金屬與一般爆破工程爆破不同。金屬密度大，波阻抗大，抗拉、抗壓強(qiáng)度高，自由面多，因此，爆破只能用剪切原理、切割爆破的方法來解體。

金屬的結(jié)構(gòu)形狀不一樣，其爆破方法也有所不同。鋼板用聚能穴藥包切割爆破；鋼管、鋼索或圓鋼用導(dǎo)爆索纏繞在圓周上切割爆破。大型塊體的金屬，用氧氣槍和氧氣燒成炮孔，待炮眼溫度降至40℃后，裝藥充填爆破。裝藥量按下式計(jì)算：

Q＝AF—0．12(5—19)

式中：Q炸藥量，kg；

F切割斷面積，m2；

A系數(shù)，kg／m2，關(guān)于鋼材A＝2．5～5kg／m2，關(guān)于鑄鐵A＝2．1kg／m2.

炮眼的數(shù)量，視切割面的大小而定。

爆破破碎金屬體應(yīng)在爆炸場(chǎng)或?qū)Ｓ玫谋觾?nèi)進(jìn)行。在爆破坑中破碎金屬，各別飛散物對(duì)人員的安全距離不得小于150m，在空曠的爆炸場(chǎng)地上破碎金屬，安全距離不得小于15m，在距爆破地點(diǎn)1m外，應(yīng)設(shè)操作人員的避炮所。如必須在車間、廠房內(nèi)破碎解體金屬部件時(shí)，應(yīng)采納各種有效的覆蓋防護(hù)措施。

二、熾烈體的爆破

熾烈體主要是指在冶煉過程中，殘留在高爐、平爐或電爐中凝固熾烈固態(tài)物體。它們的溫度很高，達(dá)到幾百度近千度，雖然停爐冷卻，但在短時(shí)間內(nèi)很難達(dá)到80℃以下，要用爆破的方法拆掉這些高溫物體，只能用特別的方法進(jìn)行爆破。

炸藥和其他物質(zhì)一樣，在常溫下也要進(jìn)行分解作用，但分解速度很慢，不會(huì)形成爆炸。當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，熱分解就能轉(zhuǎn)化為爆炸。雷管110℃時(shí)就能發(fā)生爆炸，在這種高溫物體中爆破只合適用導(dǎo)爆索起爆，而且整個(gè)爆破作業(yè)要在5min內(nèi)完成，所以，藥包、導(dǎo)爆索及其他起爆材料，都應(yīng)用石棉布或其他防火材料(如亞硫酸氫鎂等)等包裹起來，使其5min內(nèi)它們的溫度不超過80℃。我國已有這種裝置出售。

三、爆炸加工

以炸藥作能源，利用其爆炸瞬間產(chǎn)生的高溫高壓對(duì)金屬材料進(jìn)行加工的爆破，稱為爆炸加工。爆炸加工的范圍很廣，有以下幾種：

1．爆炸復(fù)合

利用炸藥炸轟作為能源，在所選擇的金屬板或管材的表面包裹上不同性能的金屬材料的工藝方法，稱為爆炸復(fù)合。爆炸復(fù)合有兩種形式，一是爆炸焊接，爆炸焊接兩種金屬結(jié)合部有一般熔化焊接的現(xiàn)象。二是爆炸壓接，在結(jié)合的兩組部件其金屬組織沒有互相摻入，僅僅是靠強(qiáng)有力的爆炸壓力把兩者壓合。爆炸復(fù)合在電力部門等常常運(yùn)用。

2．爆炸成形

爆炸成形是利用炸藥爆炸的沖擊荷載，通過水或砂等介質(zhì)傳遞來使各種金屬板材形成一定形狀的加工方法。它可以爆炸拉深、爆炸脹形、爆炸校形和平板件爆炸成形。

3．爆炸硬化

炸藥爆炸時(shí)，可產(chǎn)生高達(dá)數(shù)十萬個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)，利用這種強(qiáng)大沖擊波使金屬表層硬化，而不顯著改變整個(gè)工件尺寸的方法，叫爆炸硬化。鐵道上的轍叉、挖掘機(jī)的斗齒及顎式礦碎機(jī)的牙板，用爆炸硬化效果很好。

四、深井爆破

在石油深井或一般深水井中，為了提升出油率或涌水量，往往采納爆破方法來實(shí)現(xiàn)。深井里溫度和壓力都很高，炸藥包必須耐溫，并裝在耐壓防水的密封容器內(nèi)，這種裝置有射孔彈和爆炸器兩種。

在石油深井中，廣泛采納具有聚能效應(yīng)的射孔彈在井內(nèi)對(duì)側(cè)壁穿孔，以提升巖層滲油速度和出油率。

爆炸器(如圖5—2)放到井底或必須要的部位爆炸，就可以擴(kuò)展井眼并在地層中造成輻射狀的裂縫，這樣可以提升出油率和涌水量。

圖5—2爆炸器結(jié)構(gòu)示意圖

1—導(dǎo)線；2—吊環(huán)；3—柏油；4—木頭塞；5—砂子；6—雷管；7—金屬筒；8—炸藥

五、爆破夯實(shí)

水工建筑物的非巖質(zhì)地基，可以利用水下爆破的方法進(jìn)行夯實(shí)，以提升地基的承載能力和穩(wěn)定性。試驗(yàn)說明，介質(zhì)經(jīng)爆破夯實(shí)后，容重增加，孔隙率減小，地基中細(xì)小顆粒的含量增多(見表5—5)。爆炸夯實(shí)的深度，一般可達(dá)到0．4～1．0m。夯實(shí)層內(nèi)，總的相對(duì)沉陷量可達(dá)到5％～8％。爆炸夯實(shí)主要是利用水傳遞爆炸荷載來壓實(shí)介質(zhì)，所以藥包懸掛在土層上面一定高度處的水中爆炸夯實(shí)法的效果最好。圖5—3是水中藥包爆炸夯實(shí)示意圖。即使采納水中爆炸夯實(shí)法，如果藥包過大也會(huì)擾動(dòng)壓實(shí)層，達(dá)不到滿意的壓實(shí)效果。因此，一般采納小藥量多次爆炸的方法夯實(shí)，關(guān)于碎石和砂礫層，一般必須要爆炸4～5次，相對(duì)沉陷量才趨于穩(wěn)定。

表5—5粘土的物理性質(zhì)在爆炸夯實(shí)前后的變化

圖5—3水中藥包夯實(shí)示意圖

爆炸夯實(shí)的藥量計(jì)算見下式：

式中：H水深，m。

水中爆炸夯實(shí)的藥包應(yīng)懸吊在水中