爆破技术在其他非生产方面的应用

2010-04-23乔介平刘进春殷本林

水电站设计 2010年2期

乔介平,刘进春,殷本林

(1.二滩水电开发有限责任公司,四川成都 610021;2.中国水利水电第七工程局有限公司二分局,四川郫县 611730)

1 前言

雅砻江锦屏一级水电站主体工程开工典礼于2005年 11月 12日隆重举行,主体工程的开工是电站建设的一个重要里程碑。水电七局锦屏施工局根据业主二滩水电开发有限责任公司的指示及委托,本着热烈、隆重、喜庆的原则,在左岸辅会场燃放庆典彩炮。彩炮的设计与燃放由水电七局锦屏施工局负责。经过前期大量的试验以及两次大规模的彩排,2005年 11月 12日上午在左岸辅会场成功燃放,为锦屏一级水电站开工典礼的成功举行作出了突出的贡献,为此受到省、州领导以及二滩水电开发有限公司的高度赞扬。

2 彩炮设计方案的确定

国内大型工程的庆典仪式一般采用礼炮、烟花或彩飘等方式,在庆典现场场地有限时确能取得较好的气氛。锦屏一级水电站开工典礼共布置两个会场,主会场在锦屏一级电站大坝的右坝肩,辅会场在大坝的左坝肩,两个会场相距 800余米。若在辅会场仅采用礼炮、烟花、彩飘的庆典方式,效果差,庆典气氛将受影响。

通过多种方案的比较,并进行多次试验,最后确定选用自行设计和加工的彩炮,利用炸药爆破原理,使彩粉喷射高度达到 10m以上并伴有一定爆破声响,能够更好地满足人们从右岸远距离观看的视觉、听觉效果。通过彩炮集中燃放的方式,烘托整个会场热烈、隆重、喜庆的气氛。

2.1 彩炮炮筒选择

前期采用基岩造孔、普通钢管加工等方法形成炮孔或炮筒,用 100g的小药量进行试验,发现效果极差,主要原因是左坝肩基岩破碎、裂隙发育,爆破能量瞬间泄漏严重,彩粉喷射的高度不足 3m。采用壁厚为 4mm普通焊接钢管做成的炮筒,筒壁和筒底均无法承受小药量爆破能量冲击而破坏。经过多次试验和研讨,最终选用壁厚为 8mm的无缝钢管作炮筒材料。主炮筒高度为 1500mm,筒径为 100mm,集中药包部位用筒径增大为 150mm、高 500mm的无缝钢管予以加强;两层无缝钢管皆与管底部封堵钢板焊接,两层管壁之间空腔填充黏性土;炮筒底座用 15mm锰钢板焊接加工(炮筒结构见图1)。试验结果表明,该结构炮筒可满足爆破(燃放)3次正常使用而不发生破坏。试验结果见表1。

2.2 彩炮彩粉的选择

彩粉颜色共有红色、黄色、蓝色、青色、品红、黑色、灰色七种,经现场燃放试验发现,其中青色、品红、黑色、灰色的现场视觉效果差,因此仅选用红色、黄色、蓝色三种彩粉。彩粉采用粉状装饰颜料。

根据试验,炮筒内彩粉装填量为 8kg时,喷射体的观赏效果最佳。彩粉装填量过多,燃放时喷射高度不足 6m;装填量过少,燃放的规模和观赏效果均不理想。

图1 炮筒内部结构

2.3 彩炮炮筒内部结构设计

将爆破集中药包设在炮筒底部且环向居中。利用聚乙烯泡沫塑料作为炸药与炮筒间隙的填充料,且起到定位作用;泡沫塑料顶口作成漏斗形,爆破时的聚能作用使彩粉喷射高度最佳。利用毫秒微差非电雷管连接炸药与爆破网络。彩粉自炮筒孔口直接灌入,而后呈开口式。

2.4 彩炮现场布置

为营造热烈、喜庆的气氛,并结合左坝肩施工现场实地情况,共制安 670支彩炮。彩炮摆放在左岸EL2050m马道及 8-1号、8-2号施工道路上,分三个区域覆盖整个左坝肩施工现场(见图2)。第一区(2050m马道上)间、排距为 2.0m,共 250支;第二区(8-1号施工道路上)每 6支为一小组,组间距为 8.0m,组中支间距 2.0m,共 30组 180支;第三区(8-2号施工道路上)每 6支为一小组,组间距为8.0m,组中支间距 2.0m,共 40组 240支。

2.5 彩炮燃放时间的控制

为保证彩炮燃放的视觉效果,达到参加庆典人员观赏的目的,彩炮燃放的持续时间控制在 10～15s,其中每组彩炮燃放的时间间隔控制在 250～500ms。

2.6 彩炮起爆方式及爆破网络

根据开工庆典仪式的现场指示,彩炮必须瞬间点火起爆。为保证彩炮及时燃放,采用“双保险”起爆网络。彩炮点火方式为:起爆器引爆电雷管,电雷管起爆爆破网络。爆破网络为并串联方式,8-1号施工道路和8-2号施工道路两个爆破区域用导爆索并联,8-1号施工道路爆破区与 EL2050m爆破区域用导爆索、毫秒微差非电雷管串联。为达到彩炮燃放的时间间隔,同一爆破区域组间利用 MS-8～MS-11段毫秒非电雷管串联,继而引爆炮筒内毫秒微差非电雷管,从而引爆集中药包。

表1 彩炮试验结果

图2 彩炮现场布置

2.7 起爆信号的发出

左、右岸起爆信号传递采用对讲机并辅以旗语。其中配备五部对讲机联络,2部在右岸(1个手持),3部在左岸,分别为右岸联系人 2部、左岸指挥人及2名起爆人。在右岸主会场观礼台外侧设置一个爆破指挥所。右岸爆破指挥人员和旗手在嘉宾宣布“锦屏一级水电站开工”结束前 1s,及时以对讲信号和旗语向左岸指挥人员下达起爆指令。彩炮燃放效果见照片 1、2。