爆破技術(shù)地下爆破

不同于露天和水下爆破，通常是在一個狹窄的工作面上進行鉆爆作業(yè)，因此，它的特點是裝藥量少或使用低威力的炸藥，多炮眼，裝藥量分散，爆破作用力均勻分布，屬于前述松動爆破的情況，最大限度地減少對圍巖的破壞程度，技術(shù)上的要求比較嚴格。 地下爆破從技術(shù)上可分為兩種:一是起掘進作用的掏槽爆破。其目的是在只有一個臨空面的條件下，首先在工作面中央形成較小但有足夠深度的槽穴，這個槽穴是整個地下坑道、隧道等施工開挖中的先導。掏槽爆破的炮孔布置方法很多，必須根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、斷面大小和施工機械等條件，確定良好的掏槽眼(孔)的布置形式。二是要使地下坑道造成一定橫斷面形式的成形爆破。這種布孔法稱周邊孔，也稱刷幫爆破。爆破的作用力是在兩個臨空面上均勻分布的，除了要使炸落的巖石塊度均勻，便于清渣，拋置不太遠，不致打壞支撐等以外，還應(yīng)保證坑道開挖限界外的圍巖受到最小的破壞，以減少超挖的數(shù)量。

隨著地下工業(yè)的發(fā)展，為開挖地下飛機場、庫、廠房等大面積空間的工程，使地下爆破技術(shù)也逐漸向大規(guī)模的大鉆孔爆破技術(shù)發(fā)展。但目前地下大爆破技術(shù)經(jīng)驗較少。自從光面、預裂爆破技術(shù)應(yīng)用于地下工程以后，促進了錨桿噴混凝土支護技術(shù)的發(fā)展，每次爆破的超挖量減少到了最低量，圍巖的穩(wěn)定性大為增加，使地下工程收到很大的經(jīng)濟效益。

將炸藥裝填在海底或水下進行工程爆破的技術(shù)，是和露天爆破相對的另一個領(lǐng)域。舉凡疏通航道，炸除礁石，拆毀水下沉船 、建筑物 ，開挖港口碼頭和航道基坑，以及處理碼頭堤壩的軟弱地基等類爆破，都屬于水下爆破的范疇。

水下爆破也和露天爆破一樣，都要用裸露鉆孔和藥室裝藥等方法實現(xiàn)爆破目的;不同的是水下施工比較復雜、困難，長期以來多由潛水員在水下進行鉆孔和裝藥等技術(shù)作業(yè)。工作范圍既受水深的限制，又受潮汐水流的影響，效果欠佳。

由于水作為介質(zhì)的阻力遠比空氣大，因此計算裝藥量時，必須考慮水的深度，才能保證爆破效果;同時水介質(zhì)傳播沖擊波的能力也遠大于空氣，附近若有其他水工建筑物時，多采取氣泡帷幕方法，降低水中沖擊波的峰值壓力，作為防護手段。

80年代以來，試驗成功了水下壓縮爆破方法，以水為傳播壓力的介質(zhì)，壓實水下淤泥等類軟土地基，代替過去用機械船挖除淤泥的清基方法，既經(jīng)濟又方便，有效地擴大了水下爆破的應(yīng)用范圍。

不同于一般的工程爆破，對由爆破作用引起的危害有更加嚴格的要求，多用于城市或人口稠密、附近建筑物群集的地區(qū)拆除房屋、煙囪、水塔、橋梁以及廠房內(nèi)部各種構(gòu)筑物基座的爆破，因此，又稱拆除爆破或城市爆破。 控制爆破所要求控制的內(nèi)容是:①控制爆破破壞的范圍，只爆破建筑物需要拆除的部位，保留其余部分的完整性;②控制爆破后建筑物的傾倒方向和坍塌范圍;③控制爆破時產(chǎn)生的碎塊飛出距離，空氣沖擊波強度和音響的強度;④控制爆破所引起的建筑物地基震動及其對附近建筑物的震動影響，也稱爆破地震效應(yīng)。

爆破作業(yè)的步驟是向要爆破的介質(zhì)鉆出的炮孔或開挖的藥室或在其表面敷設(shè)炸藥，放入起爆雷管，然后引爆。根據(jù)藥包形狀和裝藥方式的不同，爆破方法主要分為三大類:

在介質(zhì)內(nèi)部鉆出各種孔徑的炮孔，經(jīng)裝藥、放入起爆雷管、堵塞孔口、聯(lián)線等工序起爆的，統(tǒng)稱炮孔法爆破。如用手持式風鉆鉆孔的，孔徑在 50毫米以下、孔深在4米以下的為淺孔爆破;孔徑和孔深大于上述數(shù)值的為深孔爆破;在孔底或其他部位事先用少量炸藥擴出一個或多個藥壺形的為藥壺法爆破。炮孔法是巖土爆破技術(shù)的基本形式。

在山體內(nèi)開挖坑道、藥室，裝入大量炸藥的爆破方法，一次能爆下的土石方數(shù)量幾乎是不受限制的，在每個藥室里裝入的炸藥有多達千噸以上的。中國四川攀枝花市獅子山大爆破(1971 )總裝藥量 10162.2噸，爆破1140萬立方米，在世界上也是最大規(guī)模的大爆破之一。藥室法爆破廣泛應(yīng)用于露天開挖塹壕、填筑路堤、基坑等工程，特別是在露天礦的剝離工程和筑壩工程 ，能有效地縮短工期 ，節(jié)省勞動力，而且需用的機械設(shè)備少，并不受季節(jié)和地方條件的限制。

不需鉆孔，直接將炸藥包貼放在被爆物體表面進行爆破的方法。它在清掃地基的破碎大孤石和對爆下的大塊石作二次爆破等工作方面，具有獨特作用，仍然是常用的有效方法。

blasting technique

利用炸藥爆炸的能量破壞某種物體的原結(jié)構(gòu)，并實現(xiàn)不同工程目的所采取的藥包布置和起爆方法的一種工程技術(shù)。這種技術(shù)涉及到數(shù)學、力學、物理學、化學和材料動力學、工程地質(zhì)學等多種學科。作為工程爆破能源的炸藥，蘊藏著巨大的能量。一公斤普通工業(yè)炸藥爆炸時釋放的能量為3.52×10的6次方焦耳，溫度高達3000℃,經(jīng)過快速的化學反應(yīng)所產(chǎn)生的功率為4.72×10的8次方千瓦,其氣體壓力達幾千到一萬多兆帕，遠遠超過了一般物質(zhì)的強度。在這種高溫高壓作用下，被爆破的介質(zhì)(如巖石等)呈現(xiàn)為流體或彈塑性體狀態(tài)，完全破壞了原來的結(jié)構(gòu)。

由于巖石結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造的復雜性，以及被爆破介質(zhì)在動力作用下的響應(yīng)特征各異，還沒有一種切合實際的爆破理論能夠完滿地解釋爆破作用機理。多數(shù)學者認為流體動力學或應(yīng)力波反射理論較能反映爆破的實際狀況，然而在工程設(shè)計計算上，仍以經(jīng)驗公式為主。

經(jīng)驗公式是根據(jù)藥包重量和它所爆破的體積成正比例并出現(xiàn)漏斗狀爆破坑的關(guān)系建立的(圖1) 式中Q為藥包重量;K為單位耗藥量，是和介質(zhì)有關(guān)的系數(shù);W為最小抵抗線;n為爆破作用指數(shù)，n=r/W為爆破漏斗底部半徑r與最小抵抗線的比值,當n=1.0時定義為標準拋擲爆破漏斗,n<1.0時為松動爆破,n>1.0時為拋擲爆破;f(n)為爆破作用指數(shù)函數(shù);R 為爆破作用半徑。

工業(yè)炸藥必須用雷管才能引爆，比較安全。現(xiàn)代起爆方法有電和非電兩種方式:前者由電熱點燃電雷管內(nèi)的灼熱橋絲引爆炸藥;后者則由導火索的火焰或?qū)П?、導爆管傳遞的沖擊波引爆雷管，從而起爆藥包。兩種起爆方式都能做到由毫秒到秒量的時間間隔，按設(shè)計要求依次起爆每個藥包，而作為提高各種爆破效果的重要手段。