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静力爆破技术在电网送电线路工程中的实践探析

2020-03-25向志

装备维修技术 2020年20期

向志

摘 要:本文主要探究电网送电线路工程中静力爆破技术的实践措施。研究过程中,以静力爆破技术概述为切入点,分析其爆破原理与特点,并以某±800kV国网送电工程为例,研究实际工程中静力爆破技术应用措施,以期为相关工作者提供有益借鉴。

关键词:电网送电线路工程;静力爆破;技术实践

前言:

随着我国经济飞速发展,电网送电线路基础设施建设如火如荼的进行,在开挖过程中如若遇到复杂施工环境,其对于振动与噪声限制较为严格,应用常规爆破方式则无法满足其需求。而静力爆破技术则是以人工造孔模式添加一定比例经理破碎机,随时间延长静力破碎剂逐渐膨胀,对孔壁施加膨胀应力,超过岩石硬度后则会使其产生裂缝,进而破碎岩石。因此,可在电网送电线路中应用静力爆破技术,其具有无污染、无扰动等优点,以消除炸药爆破影响。

1.静力爆破技术概述

1.1.原理

电网送电线路土方开挖中,静力爆破技术主要是通过爆破剂膨胀力将岩体破坏,施工中在被爆破体上钻出空洞,注入静力爆破剂与水进行化学反应,通过反映产生的膨胀力破碎被爆破体,以此达到爆破效果,无飞石、粉尘、震动及响声[1]。

1.2.特点

静力爆破相较于常规爆破,其具有以下施工特点:

一是静力爆破材料更为安全,管理也较为便捷,不应用传统烈性爆炸物品,施工中也不会产生剧烈爆炸与瞬间冲击力,能够减少对人员的危害性。在操作过程中,也无需特殊爆破公众,简单培训人员后即可操作,具有非致命性、无污染特点,可如同其他施工材料一样使用、运输与购买。

二是静力爆破剂无污染,应用中无粉尘、毒气、飞石、振动等情况,属于理想爆破材料。

三是施工中仅需要用水搅拌静力爆破剂后,将其灌入钻孔即可,操作十分便捷。

四是部分施工环境限制了烈性爆炸物的应用,更是突出了静力爆破的优点。在科技发展下,提高了静力爆破剂环境适应性,可应用于-5~40℃环境下[2]。即便是在天然气存储罐、炸药库、储油罐、危险品仓库附近的輸送电路工程,也可应用该技术。

2.静力爆破技术在电网送电线路工程中的实践

某国网送电工程为±800kV,属于全国大气污染防治计划中重要通道之一,由具有资质的边送电工程公司负责该线路施工,全场为234.818km,新建472基铁塔,经过3市9县,岩土地形有丘陵、山地、平底,沿线运输困难、植被丰富,多以花岗岩为主,地质条件复杂。

2.1.施工流程

在电网电线路在基础开挖中,应用静力爆破技术流程如下:首先,结合被爆破体对爆破合理设计,确定孔径、孔距等,之后对被爆破体打眼钻孔,添加适量水至静力爆破技剂内,调制为流动浆糊体,在被爆破体钻孔内直接导入其中,通过化学膨胀力作用,经过一段时间被爆破体即可自行膨胀碎裂,完成静力爆破施工。

在该技术实施之前,工程需确定药剂、水、环境、容器及岩体图温度是否与要求相符,之后检查爆破剂包装完善性,准备好水与爆破剂及必要的防护用具与搅拌设备。

2.2.施工操作

(1)影响因素

在岩石破碎前需了解其节理、性质、地下水情况及走向,布置钻孔与爆破顺序需结合实际岩体情况确定。并且,静力爆破剂原材料配合比对于爆破效力具有直接影响,且施工环境温度、水灰比、水温、钻孔位置分布、孔距孔径、岩体尺寸、灌浆速度与时间等因素也会对其造成影响[3]。

(2)设计布眼

工程施工中,先确定爆破临空面,之后钻孔中方向尽量与临空面平行,其对于爆破效果影响较大。钻孔孔距与排距需结合爆炸介质硬度加以计算调整。孔距计算公式:

a=d*K

其中,d为孔径;a为孔距;K为破碎系数。工程中孔径取5cm,岩石破碎系数取值在5-7范围内,工程内取值为6,根据公式计算可得a为30cm,则表明工程爆破施工孔距排距为30cm。

(3)钻孔

钻孔直径大小对于爆破效果具有一定影响,钻孔直径过大,反应中易产生冲孔情况导致人员伤亡,钻孔直径过小则爆破剂效力无法达到预期效果。因此,工程中应用强风钻直径50mm钻孔。

(4)深度

岩石钻孔深度为90%的目标破碎提,通常控制在1-2m范围内,而该工程破钻孔深度则选择1.5m。

(5)装药与爆破

根据该电网送电工程实际地质条件情况,选择SCA-IV型破碎剂实施爆破施工。在计算静态破碎机爆破中每孔用量,其公式如下:

Q=K*L*πR2

其中,R为钻孔半径,单位为m;Q为每孔用计量,单位为kg;K为每立方爆破剂浆体中爆破剂含量,单位为kg/m?;L为钻孔深度,单位为m。根据此机型药剂量施工中为3.2kg。

装药过程中,先结合重量比添加30%水至破碎剂内进行搅拌,成为流质状后迅速将其倒入钻孔中捣实。当被爆破岩石产生裂缝后,则立即向其中添加水,为破碎机持续化学反应提供支持。通常可将人员分为三组灌装,每组灌装人员有两名,一人负责在钻孔内灌装药剂,一人负责捣实。小组人员需做到少拌勤装,同步操作,每次灌装药剂中每小组负责孔数不可过多,且此过程中人员须同步进行,使得每个钻孔中膨胀力均同时产生效力,达到理想破碎效果。

在药剂填装过程中,检查钻孔温度,保证桶、水与药剂温度与要求相符,灌装爆破药剂中其温度如若草果60℃,则不可装孔,且灌装中需对孔内反映时刻注意观察,冒出气体后则可能产生冲孔情况,需停止灌装。

爆破剂反应快慢与温度直接关联,温度低则反应时间长,可能会对施工进度造成阻碍,温度高则反应时间快。因此,施工中可根据水温适当添加保温剂,最高不超过40℃最佳,避免产生冲孔情况,控制爆破剂反应时间为30-60min,或是缩短爆破反应时间将施工进度加快。

总结:综上所述,静力爆破技术相较于常规爆破技术适用范围广、实用性强,对于施工环境无污染,不会损害施工人员安全。因此,在电网送电线路工程中,可从分析影响因素、设计布眼、钻孔、深度、装药与爆破这几方面出发,提高施工质量。

参考文献:

[1]谢东升,宋巍,王玮,孙滔,黄铁铮,蔡宣明.高压输电线路覆冰清除爆破参数研究[J].中北大学学报(自然科学版),2018,39(06):746-751.

[2]杨志越,牛华宁.静力爆破技术在电网送电线路工程中的应用研究[J].电工技术,2018(13):120-122.

[3]张红涛,云俊斌,余俊伟.国家电网特高压输电线路工程掏挖式基础“扩大头”一次爆破成型技术分析[J].机电信息,2018(03):79+81.

(国网重庆市电力公司北碚供电分公司,重庆 北碚 400700)