爆破技術(shù)在其他非生產(chǎn)方面的應(yīng)用

喬介平,劉進(jìn)春,殷本林

(1.二灘水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司,四川 成都 610021;2.中國(guó)水利水電第七工程局有限公司 二分局,四川 郫縣 611730)

1 前 言

雅礱江錦屏一級(jí)水電站主體工程開(kāi)工典禮于2005年 11月 12日隆重舉行,主體工程的開(kāi)工是電站建設(shè)的一個(gè)重要里程碑。水電七局錦屏施工局根據(jù)業(yè)主二灘水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司的指示及委托,本著熱烈、隆重、喜慶的原則,在左岸輔會(huì)場(chǎng)燃放慶典彩炮。彩炮的設(shè)計(jì)與燃放由水電七局錦屏施工局負(fù)責(zé)。經(jīng)過(guò)前期大量的試驗(yàn)以及兩次大規(guī)模的彩排,2005年 11月 12日上午在左岸輔會(huì)場(chǎng)成功燃放,為錦屏一級(jí)水電站開(kāi)工典禮的成功舉行作出了突出的貢獻(xiàn),為此受到省、州領(lǐng)導(dǎo)以及二灘水電開(kāi)發(fā)有限公司的高度贊揚(yáng)。

2 彩炮設(shè)計(jì)方案的確定

國(guó)內(nèi)大型工程的慶典儀式一般采用禮炮、煙花或彩飄等方式,在慶典現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地有限時(shí)確能取得較好的氣氛。錦屏一級(jí)水電站開(kāi)工典禮共布置兩個(gè)會(huì)場(chǎng),主會(huì)場(chǎng)在錦屏一級(jí)電站大壩的右壩肩,輔會(huì)場(chǎng)在大壩的左壩肩,兩個(gè)會(huì)場(chǎng)相距 800余米。若在輔會(huì)場(chǎng)僅采用禮炮、煙花、彩飄的慶典方式,效果差,慶典氣氛將受影響。

通過(guò)多種方案的比較,并進(jìn)行多次試驗(yàn),最后確定選用自行設(shè)計(jì)和加工的彩炮,利用炸藥爆破原理,使彩粉噴射高度達(dá)到 10m以上并伴有一定爆破聲響,能夠更好地滿足人們從右岸遠(yuǎn)距離觀看的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)效果。通過(guò)彩炮集中燃放的方式,烘托整個(gè)會(huì)場(chǎng)熱烈、隆重、喜慶的氣氛。

2.1 彩炮炮筒選擇

前期采用基巖造孔、普通鋼管加工等方法形成炮孔或炮筒,用 100g的小藥量進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)效果極差,主要原因是左壩肩基巖破碎、裂隙發(fā)育,爆破能量瞬間泄漏嚴(yán)重,彩粉噴射的高度不足 3m。采用壁厚為 4mm普通焊接鋼管做成的炮筒,筒壁和筒底均無(wú)法承受小藥量爆破能量沖擊而破壞。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和研討,最終選用壁厚為 8mm的無(wú)縫鋼管作炮筒材料。主炮筒高度為 1500mm,筒徑為 100mm,集中藥包部位用筒徑增大為 150mm、高 500mm的無(wú)縫鋼管予以加強(qiáng);兩層無(wú)縫鋼管皆與管底部封堵鋼板焊接,兩層管壁之間空腔填充黏性土;炮筒底座用 15mm錳鋼板焊接加工(炮筒結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1)。試驗(yàn)結(jié)果表明,該結(jié)構(gòu)炮筒可滿足爆破(燃放)3次正常使用而不發(fā)生破壞。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2 彩炮彩粉的選擇

彩粉顏色共有紅色、黃色、藍(lán)色、青色、品紅、黑色、灰色七種,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)燃放試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),其中青色、品紅、黑色、灰色的現(xiàn)場(chǎng)視覺(jué)效果差,因此僅選用紅色、黃色、藍(lán)色三種彩粉。彩粉采用粉狀裝飾顏料。

根據(jù)試驗(yàn),炮筒內(nèi)彩粉裝填量為 8kg時(shí),噴射體的觀賞效果最佳。彩粉裝填量過(guò)多,燃放時(shí)噴射高度不足 6m;裝填量過(guò)少,燃放的規(guī)模和觀賞效果均不理想。

圖1 炮筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.3 彩炮炮筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

將爆破集中藥包設(shè)在炮筒底部且環(huán)向居中。利用聚乙烯泡沫塑料作為炸藥與炮筒間隙的填充料,且起到定位作用;泡沫塑料頂口作成漏斗形,爆破時(shí)的聚能作用使彩粉噴射高度最佳。利用毫秒微差非電雷管連接炸藥與爆破網(wǎng)絡(luò)。彩粉自炮筒孔口直接灌入,而后呈開(kāi)口式。

2.4 彩炮現(xiàn)場(chǎng)布置

為營(yíng)造熱烈、喜慶的氣氛,并結(jié)合左壩肩施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地情況,共制安 670支彩炮。彩炮擺放在左岸EL2050m馬道及 8-1號(hào)、8-2號(hào)施工道路上,分三個(gè)區(qū)域覆蓋整個(gè)左壩肩施工現(xiàn)場(chǎng)(見(jiàn)圖2)。第一區(qū)(2050m馬道上)間、排距為 2.0m,共 250支;第二區(qū)(8-1號(hào)施工道路上)每 6支為一小組,組間距為 8.0m,組中支間距 2.0m,共 30組 180支;第三區(qū)(8-2號(hào)施工道路上)每 6支為一小組,組間距為8.0m,組中支間距 2.0m,共 40組 240支。

2.5 彩炮燃放時(shí)間的控制

為保證彩炮燃放的視覺(jué)效果,達(dá)到參加慶典人員觀賞的目的,彩炮燃放的持續(xù)時(shí)間控制在 10～15s,其中每組彩炮燃放的時(shí)間間隔控制在 250～500ms。

2.6 彩炮起爆方式及爆破網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)開(kāi)工慶典儀式的現(xiàn)場(chǎng)指示,彩炮必須瞬間點(diǎn)火起爆。為保證彩炮及時(shí)燃放,采用“雙保險(xiǎn)”起爆網(wǎng)絡(luò)。彩炮點(diǎn)火方式為:起爆器引爆電雷管,電雷管起爆爆破網(wǎng)絡(luò)。爆破網(wǎng)絡(luò)為并串聯(lián)方式,8-1號(hào)施工道路和8-2號(hào)施工道路兩個(gè)爆破區(qū)域用導(dǎo)爆索并聯(lián),8-1號(hào)施工道路爆破區(qū)與 EL2050m爆破區(qū)域用導(dǎo)爆索、毫秒微差非電雷管串聯(lián)。為達(dá)到彩炮燃放的時(shí)間間隔,同一爆破區(qū)域組間利用 MS-8～MS-11段毫秒非電雷管串聯(lián),繼而引爆炮筒內(nèi)毫秒微差非電雷管,從而引爆集中藥包。

表1 彩炮試驗(yàn)結(jié)果

圖2 彩炮現(xiàn)場(chǎng)布置

2.7 起爆信號(hào)的發(fā)出

左、右岸起爆信號(hào)傳遞采用對(duì)講機(jī)并輔以旗語(yǔ)。其中配備五部對(duì)講機(jī)聯(lián)絡(luò),2部在右岸(1個(gè)手持),3部在左岸,分別為右岸聯(lián)系人 2部、左岸指揮人及2名起爆人。在右岸主會(huì)場(chǎng)觀禮臺(tái)外側(cè)設(shè)置一個(gè)爆破指揮所。右岸爆破指揮人員和旗手在嘉賓宣布“錦屏一級(jí)水電站開(kāi)工”結(jié)束前 1s,及時(shí)以對(duì)講信號(hào)和旗語(yǔ)向左岸指揮人員下達(dá)起爆指令。彩炮燃放效果見(jiàn)照片 1、2。

照片 1 從左岸高處觀賞彩炮燃放效果

3 結(jié) 語(yǔ)

(1)錦屏一級(jí)水電站開(kāi)工典禮采用自制的彩炮,經(jīng)實(shí)踐證明是可行的。主、輔兩個(gè)會(huì)場(chǎng)相距距離 800余米,能很好地烘托會(huì)場(chǎng)熱烈、隆重、喜慶的氣氛。

(2)由于是自行研制的彩炮,無(wú)裝藥、炮筒設(shè)計(jì)等參考范例,彩炮的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)彩炮的成功與否至關(guān)重要,經(jīng)過(guò)多次不同的試驗(yàn)和調(diào)整,最終得出理想的參數(shù)和數(shù)據(jù),保證了彩炮的成功燃放。

(3)彩炮采用鋼管結(jié)構(gòu)形式,材料購(gòu)置方便、成本低,對(duì)燃放現(xiàn)場(chǎng)地形無(wú)特別要求,具有實(shí)際可操作性。

照片 2 從右岸(視距 800余米)觀賞彩炮燃放效果