石方段近距离并行敷设已建管道爆破方法

孙建科

摘 要：新疆煤制天然气外输管道工程新疆段受规划、国土等多方面影响并行已建中石油管道距离较近，并且局部地段为石方段。为保证已建管道的运营安全，合理的爆破间距、方式和方法对本项目施工至关重要。

关键词：管道并行;石方段;安全;爆破

1 引言

新疆煤制天然气外输管道工程新疆段线路全长2310km，石方段长度约870km，占整段路由37.7%。管道路由长距离并行已建的西一线、西二线、西三线、西部管道、库鄯线、轮库线、阿独线等油气管道，因此对于石方段并行已建的油气管道，科学合理的并行间距和管沟爆破方法对已建管道的运营安全至关重要。

2 石方段并行敷设间距

沟槽爆破特点是岩石夹制作用大，炸药单耗高。管沟爆破的施工可分为分层台阶爆破法和一次成型爆破法。为保证工期，在满足安全的条件下采取管沟一次成型爆破法新气管道并行已建管道敷设，单次奇爆最大允许药量。

Qmax=R3×（V/K）3/a

式中：

R-爆破震动允许距离，m

Q-炸药量，kg

V-保护对象所在地安全允许质点振速，cm/s

K-炸藥对施爆介质的破坏作用系数

α-爆破地震波在传播介质中的衰减指数

K和α应通过现场试验确定;在无试验数据条件下可参考下表选取。

备注：并行已建管道间距≥20m时，K取110，α取1.3;并行间距<20m时，K取100，α取1.4。

西一线管道最大安全振速为14cm/s，西部管道最大安全振速为13.44cm/s，为安全起见，新气管道距离最近已建管道敷设的最大安全振速定位10cm/s。邻近管道在不同间距上的单次齐爆最大允许药量见下表。

根据计算可知：随着并行间距减少，单次齐爆最大允许药量成指数型递减。

3 单孔爆药量

单孔装药量Q

Q=q×h×a×b

q：单位炸药消耗量（kg/ m3）

h：沟深（m）

a：孔距（m）

b：排距（m）

Φ：潜孔钻机钻孔：孔径Φ=90mm，Φ=64mm;

凿岩机钻孔：孔径Φ=40mm。

本项目新疆段最大冻土深度157cm，石方段管沟挖深取3.2m。根据计算结果可知：岩石硬度越大，钻机孔径越大单孔装药量越大。

因此对于并行间距小于10m的石方段管道爆破时，建议采取凿岩机钻孔，孔径为Φ40。当石方段并行间距小于6m时，单次齐爆最大允许药量为1.55kg，而单孔装药量最小为2kg，因此不能采用爆破施工。同时爆破参数不合理、单次齐爆最大允许药量不合理、岩性变化等都会对已建管道弹性应变造成影响。因此当石方段并行已建管道距离小于20m时，建议采用预裂爆破、静态爆破或者机械人工开挖。

4 结束语

①随着与已建管道并行间距减少，单次齐爆最大允许药量成指数型递减;

②当石方段并行已建管道距离小于6m时不宜采用爆破施工，受爆破参数不合理、单次齐爆最大允许药量不合理、岩性变化等都会对已建管道弹性应变造成影响，当并行间距小于20m时建议采用预裂爆破、静态爆破或者机械人工开挖;

③静态爆破能够满足并行间距小于20m时安全施工，由于静态爆破费用高，反应周期长，因此在条件允许的情况下，近可能使管道并行间距大于20m，减少静态爆破用量;

④为减少爆破时安全隐患的产生，爆破防护措施必不可少。

参考文献：

[1]张志强.在役管道近距离并行管沟的爆破施工技术[J].石油工程建设，2011（2）.