方承崗
(重慶順安爆破器材有限公司,重慶400700)
近年來,我國城鎮(zhèn)工程建設(shè)發(fā)展迅速,且為促進(jìn)城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展和推進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程做出了較大貢獻(xiàn)。作為城鎮(zhèn)工程建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容,城鎮(zhèn)爆破工作直接關(guān)系著城鎮(zhèn)工程建設(shè)的發(fā)展,進(jìn)而影響著城鎮(zhèn)建設(shè)的整體效果。傳統(tǒng)的基于導(dǎo)爆管的城鎮(zhèn)爆破因施工難度較大、施工安全性和爆破效果有待提升,故而逐漸被部分企業(yè)所淘汰,轉(zhuǎn)而以數(shù)碼電子雷管作為工程爆破的主要工具。本文通過對數(shù)碼電子雷管與導(dǎo)爆管雷管在城鎮(zhèn)爆破中的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行對比分析,以期幫助城鎮(zhèn)工程建筑企業(yè)提供更加科學(xué)的爆破工具的選擇方案,確保城鎮(zhèn)爆破工作的成效。
對數(shù)碼電子雷管進(jìn)行分析可知,其是以電子控制模塊作為主要起爆控制方式的一種新型雷管,相關(guān)功能主要包括以下三方面:第一,雷管中的電子控制模塊通過借助數(shù)??刂萍夹g(shù)確保雷管起爆時(shí)的延時(shí)性,并提高電子控制模塊對于雷管能量的控制性能[1];第二,數(shù)碼電子管的數(shù)控模塊具有身份密碼與起爆密碼控制功能,這對于確保爆破安全具有重要的作用[2];第三,具有良好的自動(dòng)測試功能,數(shù)碼電子雷管的控制模塊可通過與無線通信模塊進(jìn)行結(jié)合,不僅能夠在爆破前完成對雷管性能、功能和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的自動(dòng)測試,而且還能夠?qū)崿F(xiàn)與相關(guān)外部設(shè)備的聯(lián)動(dòng),確保工程爆破的整體質(zhì)量[3]。
A 工程位于重慶市渝北區(qū),是一項(xiàng)民用建筑工程,工程占地面積5.1 萬平方米,建筑面積5.8 萬平方米。工程前期需要對地區(qū)原有棚戶區(qū)民用住宅進(jìn)行爆破處理,經(jīng)勘測,地區(qū)爆破巖石類型主要為粉質(zhì)砂巖。爆破區(qū)域的周邊環(huán)境較為復(fù)雜,存在大量的山路陡坡,需要對爆破振動(dòng)和飛石等予以嚴(yán)格控制,在確保爆破安全的同時(shí),提高爆破效率。
為滿足爆破工作要求,工程單位通過劃定試驗(yàn)爆破區(qū)域,分別展開了4 次數(shù)碼雷管爆破試驗(yàn)與一次普通導(dǎo)爆管雷管的爆破試驗(yàn),爆破所用數(shù)碼電子雷管主要從上海重晶電子科技有限公司采購,延時(shí)期間為0~16000ms。各次爆破試驗(yàn)的方案參數(shù)如表1 所示。對每次爆破的效果進(jìn)行如下總結(jié):首先是數(shù)碼電子雷管的4 次爆破效果。首次爆破后,爆破區(qū)巖石較破碎,區(qū)域底部局部粉碎,爆堆高為5.9m,第一排孔的推出距離為9.5m。第二次爆破后,巖石的破碎程度要弱于首次,但破碎程度基本滿足石料鏟裝要求。相應(yīng)地,爆堆高度和第一排孔推出距離分別為7.4m 和6.9m。第三次爆破后,巖石破碎程度適中,爆堆高度和第一排孔推出距離分別為9.4m 和14.5m。最后一次爆破后,炮孔底部的巖石破碎程度滿足鏟裝要求,炮孔上部巖石塊度相對較大,爆堆高度和第一排孔推出距離分別為11.3m 和5.5m。其次是普通導(dǎo)爆管雷管的爆破效果。利用傳統(tǒng)的普通導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行爆破后,巖石破碎后粒徑滿足鏟裝要求,爆堆高度和第一排孔推出距離分別為6.5m 和1.9m。
表1 各次爆破方案對應(yīng)參數(shù)
分別從安全性、爆破效果以及管路連接的便利性和爆破成本等方面對數(shù)碼電子管和普通導(dǎo)爆管雷管在目標(biāo)工程爆破工作中的應(yīng)用效果進(jìn)行對比分析,具體分析如下。
首先,在爆破安全性方面。通過試驗(yàn)比對發(fā)現(xiàn),相較于普通導(dǎo)爆管的爆破,數(shù)碼電子雷管爆破過程中的腳線抗拉強(qiáng)度要更大,這使得在爆破裝藥時(shí)的安全性與可靠性得以大幅提升[4]。在腳線發(fā)生打結(jié)或被踩壓時(shí),仍能夠安全引爆,這有效避免了普通導(dǎo)爆管爆破時(shí)發(fā)生上述情況下進(jìn)行人工檢查的安全問題,有效降低了起爆過程中的安全事故風(fēng)險(xiǎn)。此外,在實(shí)際應(yīng)用過程中,工程單位對每發(fā)數(shù)碼電子雷管的功能和性能都進(jìn)行了逐一檢測,而對于普通導(dǎo)爆管雷管只能夠進(jìn)行抽樣檢測,進(jìn)一步確保了雷管爆破的有效性,避免爆破過程中的啞爆問題。還需說明的是,數(shù)碼電子雷管需要專門的密鑰解碼和起爆器方能夠完成起爆,這進(jìn)一步提高了城鎮(zhèn)爆破工程的安全性,有利于確保爆破過程中周邊環(huán)境和人員的安全。
其次,在爆破效果方面,從上述對于數(shù)碼電子雷管試驗(yàn)的爆破效果來看,通過對爆破間隔延期的時(shí)間進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)置,可以使得爆破后的巖石大塊率得以有效減少,提高巖石的破碎率,為巖石爆破后的鏟出運(yùn)輸提供較大便利。此外,在爆破后,爆堆相對松散且爆堆高度相對較小,表明爆破后,后坡面的完整性和穩(wěn)定性相對較強(qiáng),為后續(xù)工程施工提供了較大便利。
首先,在管路連接的便利性方面,數(shù)碼電子雷管爆破下,施工單位的爆破網(wǎng)路連接的工作量大幅減少,對于各雷管間的卡扣聯(lián)線要更為方便,這與普通導(dǎo)爆管雷管間復(fù)雜的網(wǎng)路連接和龐大的工作量形成了鮮明對比,雷管間的管路聯(lián)接便利性更強(qiáng)[5]。
其次,在爆破成本方面,根據(jù)表1 數(shù)據(jù)算得,數(shù)碼電子雷管4 次爆破的炸藥單耗量為0.2825kg/m3,約為0.29kg/m3,與普通導(dǎo)爆管雷管的0.32kg/m3單耗量相比要相對較小。A 工程的總體爆破量約為100 萬立方米,如果整個(gè)A 工程爆破項(xiàng)目均采用數(shù)碼電子雷管,所需炸藥量為290t,可比全部使用導(dǎo)爆管雷管爆破下的320t 炸藥量節(jié)約30t 炸藥量。炸藥單價(jià)按照市場價(jià)格10500 元/t 計(jì)算,數(shù)碼電子雷管爆破可比導(dǎo)爆管雷管爆破節(jié)省31.5 萬元(320×10500-290×10500)。此外,根據(jù)A 工程施工單位試驗(yàn)統(tǒng)計(jì),完成100 萬立方米的工程量爆破工作所需的數(shù)碼電子雷管的數(shù)量要比普通導(dǎo)爆管雷管的數(shù)量多900 發(fā)(數(shù)碼電子雷管9074 發(fā),導(dǎo)爆管雷管8174 發(fā)),同樣,按照導(dǎo)爆管雷管和數(shù)碼電子雷管的單位市場價(jià)格14 元/發(fā)和50元/發(fā)來計(jì)算,數(shù)碼電子雷管在用量上的價(jià)格將比導(dǎo)爆管雷管多出34 萬元(9074×50-8174×14)。綜上,使用數(shù)碼電子雷管進(jìn)行工程爆破要比使用普通導(dǎo)爆管雷管爆破在綜合成本上高出2.5 萬元(34-31.5),因數(shù)碼電子雷管在試驗(yàn)中僅用了4 次,故其爆破方案還有進(jìn)一步優(yōu)化的空間,相應(yīng)地,炸藥單耗也能夠進(jìn)一步降低。綜合考量下,后續(xù)可結(jié)合工程爆破的具體情況,選擇數(shù)碼電子雷管爆破方案,并通過對相關(guān)爆破方案進(jìn)行優(yōu)化,降低爆破成本。
本文通過對數(shù)碼電子雷管的概念與功能進(jìn)行分析,結(jié)合城鎮(zhèn)爆破中數(shù)碼雷管的實(shí)際應(yīng)用,對數(shù)碼雷管在A 工程爆破項(xiàng)目中的具體應(yīng)用方案和效果進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明,相較于普通導(dǎo)爆管雷管,數(shù)碼電子雷管在城鎮(zhèn)工程爆破項(xiàng)目中的應(yīng)用具有更高的安全性,爆破效果以及管路連接的便利性要更強(qiáng)。未來還需要在對數(shù)碼電子雷管爆破方案做出進(jìn)一步優(yōu)化的基礎(chǔ)上,使其爆破成本得到有效控制,全面提高數(shù)碼電子雷管應(yīng)用于城鎮(zhèn)爆破工程項(xiàng)目中的效果。