提高水下钻孔爆破效果的探讨

提高水下钻孔爆破效果的探讨通过这几年对工程的投标以及工程反馈的信息中了解到，我们经常会碰到一些需要岩石需要水下爆破开挖，其水下爆破的工程流程是平台定位（钻机定位→测量水深→钻孔→装药，反复此过程，直至完成该船位的全部设计钻孔）→联线（起爆网络）→警戒→移船→发信号→起爆→爆后检查→平台定位。

这样的顺序一次次爆破，整个工程进展顺利。

但在水下钻孔爆破工程中，由于各种因素的影响，水下礁石经钻爆清挖后往往留有根底或大块石等达不到预期爆破效果的浅点（以下简称浅点），这是水下钻孔爆破工程中常出现的也是最难处理的问题。

由于水下爆破工程是水下作业，且礁石经钻爆后形成的浅点极不规则，浅点的位置和形状很难摸清，所以给浅点补炸带来很大麻烦，处理浅点作业难度大，材料消耗、机损也特别大，大大增加了工程成本并严重影响了工程进度，因此浅点处理的好坏决定了整个炸礁工程的优劣。

对如何改善和提高爆破效果尽量避免浅点的产生，进行分析和探讨。

1 、钻爆施工前覆盖层的清理水下礁石表面往往覆盖了一层淤土、砂石等松软沉积物，薄则几厘米，厚达数米。

在水下炸礁工程中，由于覆盖层对爆破效果的影响认识不足而忽略了在钻爆施工前对礁石覆盖层的清理，给施工带来很大麻烦。

下面从爆破产生的应力波对岩石的破坏作用进行分析。

岩石中爆破产生强烈冲击波，冲击波在岩中传播形成岩体内传播的体积应力波和体表传播的表面应力波。

体积应力波又分为压缩应力波和剪切应力波。

爆破时体积波特别是压缩波能使岩石产生压缩和拉伸变形，这是爆破时造成岩石破裂的重要原因。

应力波和其他波动一样，如果在它的传播过程中遇到各种交界面和自由面，或者是在传播过程中介质性质发生变化时，那么一部分应力波将透射过交界面进人第二种介质形成透射压缩应力波，另外一部分则会从交界面反射回来形成反射拉伸应力波。

这样，岩石在应力波作用下的破碎效果主要取决于应力波在遇到交界面时反射回来所形成的反射拉伸应力波的强弱。

当岩石表面覆盖了一层淤泥等可压缩性大的介质时，炸药爆炸产生的应力波将大部分透过交界面形成透射压缩应力波而进入到外覆介质中，而从交界面反射回来所形成的反射拉伸应力波则相对诚小，因而不利于岩石的破碎，即炸药爆炸产生的能量很大一部分将消耗在松软的覆盖层中，从而降低了爆炸能的利用率，影响岩石的有效破碎，产生大块或留有根底，形成不规则浅点。

航道整治工程水下钻孔爆破施工问题探讨◎ 魏必文 罗凯 江西省路港工程有限公司摘 要：以某航道整治工程为例，结合水文地质条件提出爆破方案，并对钻机平台定位、钻孔及装药、起爆网路连接、水下清渣等在内的施工过程展开分析；为保证爆破施工质量和安全，还展开爆破地震波、水下冲击波、飞石距离等的计算和控制，取得了较好的钻爆施工效果。

关键词：航道整治；水下钻孔爆破；装药量；起爆网路随着钻孔机械设备的不断改进及安全环保意识的增强，水下钻孔爆破逐渐取代水下爆炸而成为航道疏浚、港口开发、河道整治等领域主要的施工方法。

水下钻孔爆破因炸药埋设于岩石或水工结构内，具有很大的隐蔽性；装药量、爆破能量、冲击波传播等均对爆破开挖施工质量和安全有直接影响。

必须在全面掌握航道水文地质条件、航道断面、水深、流速等的基础上，提出切实可行的水下钻爆施工方案，加强爆破参数取值及过程控制。

1.工程概况随着地区经济的快速发展，某航道通航能力已无法适应地区经济建设要求，必须对河道内基岩和淤泥质层展开开挖整治，提升通航标准。

根据勘测结果，需要对上下游两段河道实施开挖，开挖设计底宽20m，标高+3.1m；待开挖土石方量3.1×104m³。

基岩为中等风化、节理裂隙发育的黏土质砂岩，硬度系数在4.0~6.0之间，上覆一层0.4m厚的淤泥砂石层。

待开挖处河道断面呈抛物线形，两侧均呈19.5°坡度；河道水深在4.0~7.0m之间，水流流速小，河道束窄。

结合河道实际及水文地质条件，决定采用钻爆法开挖，并由挖机清渣。

该航道整治段上游620m处河堤南岸有1座高压塔，高压线与河道中心线水平距离约为30m；另外2条平行架设的高压线以45°角跨越航道。

整治段下游205m处有拱桥，拱桥北侧为民宅区。

该航道河床表面地势起伏，基岩裂隙多，无法顺利展开钻头定位和开孔，钻头钻入裂隙的可能性很大；待开挖河床处存在0.4m厚的淤泥砂石层覆盖层，淤泥砂石回流后会堵塞炮孔。

水下钻孔爆破的原理
水下钻孔爆破是一种在水下进行的爆破作业。

其原理分为以下几个步骤：
1. 钻孔：首先在水下使用特殊设备进行钻孔，将钻孔设备沿着要进行爆破的区域进行插入，将钻孔设备插入到地下岩石中。

2. 导线布设：在钻孔中安装导线，将导线布设至要爆破的区域，以便进行远程引爆。

3. 充填炸药：将爆破药物充填至钻孔中，使其完全填满孔洞，以便爆破药物能够充分发挥作用。

4. 导火索和引爆装置：将导火索和引爆装置连接至导线，以便实现远程引爆。

5. 引爆：在进行安全措施的前提下，通过远程控制或计时引爆装置，从而引爆炸药。

6. 爆破：炸药在引爆后，产生高温、高压及冲击波，炸碎周围的岩石体。

总之，水下钻孔爆破是通过将爆破药物充满钻孔，并引爆炸药，使其产生高能量释放，从而破坏周围的岩石体。

深水爆破中的难题与对策深水爆破是一种在水下进行的爆破作业，通常用于水下隧道、水下管道、海底油井等工程。

由于水的阻力和压力，深水爆破面临着许多难题，例如水下爆破工况复杂、爆破效果受水质影响、水下起爆装置难以设计等。

为了解决这些难题，需要采取一系列的对策措施，包括技术研发与应用、安全保障与环境保护、宣传教育与管理监督等方面的工作。

深水爆破中的难题一、水下爆破工况复杂深水下爆破工况复杂，水流速度大、水压巨大、视线不清等，给爆破施工带来了很大的挑战。

水流速度大会带走爆破药包和起爆装置，影响了爆破效果；水压巨大会对爆破装置造成极大的压力，增大了爆破装置的设计难度；视线不清会影响施工人员的工作效率，增加了施工安全风险。

二、爆破效果受水质影响水质的不同会对爆破效果产生较大的影响。

比如水域的盐度、浑浊度、温度等因素都会对爆破效果造成不同程度的影响。

尤其是水下管道或隧道的爆破，水下爆炸波的传播受水质的影响较大，使得爆破效果难以把握。

三、水下起爆装置难以设计由于水下环境的复杂性，水下起爆装置的设计难度较大。

一方面，水下的高压环境对起爆装置的密封性与稳定性提出了更高的要求；水下的光线不足以支持人员直接操作起爆装置，需要设计更加智能化的起爆系统。

深水爆破中的对策一、技术研发与应用针对水下爆破工况复杂的问题，需要加强技术研发与应用，研发出适应水下环境的爆破药包和起爆装置。

比如可以研制出可以在水中自主悬浮的爆破药包，设计出能够远程操控的水下起爆系统等。

还可以利用先进的水下检测技术，对水下环境进行充分的调查与研究，以更好地适应水下爆破施工。

二、安全保障与环境保护在水下爆破作业中，安全和环保问题是至关重要的。

必须加强安全保障与环境保护工作，确保施工过程中不发生任何事故和污染。

可以加强对水下环境的监测和控制，采用环保型的爆破药包，减少对水质的影响。

对施工人员进行严格的安全培训和管理，确保他们能够熟练掌握水下爆破作业的技术，并时刻保持高度的警惕。

深水爆破中的难题与对策深水爆破是一种常见的爆破方法，广泛应用于水下工程、水底障碍物清理、海洋石油开采等领域。

由于深水环境的复杂性和特殊性，深水爆破中存在一些难题需要解决。

本文将讨论几个常见的深水爆破难题，并提出相应的对策。

1. 深水环境下的水压和水流对爆破效果的影响：深水中，水的密度和压力较大，水流也较复杂。

这些因素会对爆破效果产生重要影响，如爆破震中传播距离、震级以及破坏范围等。

对策：在进行深水爆破前，需要根据具体情况预测和测量水流的速度和方向，并在计算中予以考虑。

可以根据需要采用降低水流速度的技术手段，如设置水流隔离装置或水下阻流墙，以减小水流对爆破效果的影响。

2. 深水中的水下声波传播问题：深水中的声波传播受水深和水体特性影响，传播距离有限，容易产生衰减和散射。

这对于实时监测爆破效果和水下生物影响评估产生了一定的困难。

对策：可以采用声学监测和遥感技术，如声纳、水下摄像机等设备，实时监测并记录爆破过程中的各项参数，包括爆破能量、爆破震级和波动范围等，以评估爆破效果。

也可以结合地震学和声学模型对水下爆破效果进行预测和模拟。

3. 爆破废弃物的处理和环境影响：深水爆破会产生大量的爆破废弃物，包括碎石、砂土和爆炸残渣等，对海洋生态环境产生一定的影响。

对策：在进行深水爆破作业前，需要制定详细的废弃物处理方案，并严格按照相关法律法规进行处理。

可以采用环保型炸药和爆破工具，减少废弃物的产生；在合适的位置设置防护屏障和隔离带，防止废弃物扩散；进行水下监测和环境影响评价，及时发现和处理可能的环境问题。

4. 安全管理问题：深水爆破作业需要高度的安全意识和严格的管理措施，一旦发生事故往往可能造成严重的人员伤亡和财产损失。

对策：在进行深水爆破作业前，必须制定详细的安全管理计划，并进行风险评估和应急预案制定，完善安全管理制度。

要加强人员安全培训和技术指导，确保执行人员具备必要的技能和操作经验。

定期对设备和工程进行检查和维护，确保其正常运行和安全可靠。

深水爆破中的难题与对策深水爆破是一种在水下进行的爆破作业，通常用于海洋工程、水下隧道、深水油气开采等领域。

与陆地爆破相比，深水爆破面临着更多的挑战和困难。

本文将从技术、安全、环境等方面探讨深水爆破中的难题与对策。

一、技术难题1. 海底水文条件深水爆破作业受海底水文条件的影响较大，包括水下潜流、水下地层流动等因素，这些因素会对爆破效果产生影响。

如何准确评估海底水文条件，合理设计爆破参数成为技术难题。

对策：采用先进的水下测量技术，如声纳等设备对海底水文条件进行详尽的调查和评估，利用数值模拟方法对海底水文进行仿真分析，确保设计的爆破参数符合实际情况。

2. 水下作业环境深水爆破作业环境复杂，水下的水压、海流、海洋生物等因素都会对爆破作业造成影响。

如何在复杂的水下环境中进行爆破作业，保证作业安全和效果成为挑战。

对策：研发针对水下环境的爆破器材和工艺，采用先进的水下无线通信技术和远程操控设备，提高作业人员的安全性和作业效率。

3. 爆破效果评估深水爆破后的效果评估难度大，由于水下环境的特殊性，无法直接观测爆破效果，如何准确评估爆破效果成为技术难题。

对策：利用水下摄像技术、声纳探测设备等对爆破后的水下情况进行观测和测量，结合数值模拟方法对爆破效果进行评估，不断改进和优化爆破方案，提高爆破效果。

二、安全难题1. 高压环境深水作业环境下，水下的水压非常大，对人员和设备的安全提出了更高的要求，如何保证人员的安全成为安全难题。

对策：研发符合水下高压环境的人员防护装备和设备，采用多重安全措施对作业人员进行保护，确保其安全。

2. 设备故障深水爆破作业中使用的设备容易受到水下环境的影响，设备故障的发生会对作业安全和效率造成影响。

对策：研发耐水压、防水、抗腐蚀的爆破设备和工具，进行设备的严格质量检测和定期维护，提高设备的可靠性和稳定性。

3. 作业人员安全深水爆破作业所需的作业人员需要具备特殊的水下作业技能，如何确保作业人员的安全成为安全难题。

深水爆破中的难题与对策1. 引言1.1 背景介绍深水爆破是一种在水下进行的爆破作业，通常用于海底油气开采、水下障碍清理和海底建筑拆除等领域。

随着海洋工程的发展，深水爆破作业在海底工程中扮演着至关重要的角色。

深水爆破作业过程中面临着诸多难题和挑战，如水下通信问题、深水作业环境对爆破装置的影响、水下目标定位困难等。

这些挑战给深水爆破作业的效率和安全性带来了极大的影响。

如何解决深水爆破中的难题成为当前海洋工程领域亟待解决的问题。

本文将从深水爆破的难题入手，分析水下通信问题、深水作业环境对爆破装置的影响、水下目标定位困难以及爆破后水下作业安全隐患，并提出相应的解决方案，以期为深水爆破作业的高效、安全进行提供参考和借鉴。

2. 正文2.1 深水爆破的难题深水爆破是在水下深处进行的爆破作业，其难度和风险较大，存在许多难题需要克服。

深水爆破需要面临水下高压环境带来的挑战，水深增加了对装置的要求，需要更强大的防水和抗压能力。

水下作业的难度大大增加了难度，工作环境恶劣，作业人员难以进行有效的观察和操作，增加了爆破操作的不确定性和风险。

水下通信问题也是深水爆破中的一大难题，传统的有线通信方式在水下可能会受到干扰和限制，导致通讯不畅，影响了作业的协调和安全。

水下目标定位也是深水爆破中的困难之一，水下环境复杂多变，目标定位难度大，需要消耗大量时间和精力来确保爆破的准确性。

爆破后水下作业安全隐患也是需要关注的问题，爆破会产生大量碎片和残余物，可能会对水下作业造成影响和风险。

深水爆破中的难题需要通过技术创新和改进来逐步解决，以确保爆破作业的安全和有效进行。

2.2 水下通信问题深水爆破中的难题与对策在深水爆破作业中，水下通信问题是一个非常重要的难题。

由于水的阻尼效应，水下通信往往会受到很大的干扰，传输距离受限，信号强度下降明显，从而影响了爆破作业的顺利进行。

水下环境的复杂性也使得水下通信变得更加困难。

如何解决水下通信问题成为深水爆破作业中亟待解决的难题之一。

针对水下挖掘爆破施工的破岩方式研究与应用随着近年来海洋工程和水下建设的快速发展，水下挖掘爆破施工已成为了海洋和水下建设的重要环节之一。

而对于这一领域的破岩方式的研究和应用也引起了人们的广泛关注。

一、水下挖掘爆破施工的意义水下挖掘爆破施工是指在水下利用化学爆破、机械挖掘和水下钻探等方法进行挖掘和开采工作的一种施工方式。

相比于传统的水下施工工艺，水下挖掘爆破施工具有工效高、时间短、适用性广等优点。

因此，它被广泛应用于海洋油气勘探、水上建设、海底电缆敷设、海底管道敷设等领域。

在海外油气勘探中，水下挖掘爆破技术可用于开凿井眼、开采矿石等方面。

在水上建设中，水下爆破爆破技术可以用于修建码头、拓展港区和航道整治等。

在海底电缆敷设和海底管道敷设等领域，水下挖掘爆破技术也被广泛运用。

二、水下挖掘爆破施工的破岩方式水下挖掘爆破施工的破岩方式是指将石料炸碎或切割成合适大小的块状物以便于挖掘运输。

常见的破岩方式有两种：化学爆破和机械切割。

1.化学爆破化学爆破是指通过控制炸药的种类、装药方式和引爆时间等参数来实现石料的破碎。

化学爆破的优点在于爆破范围大、控制精度高、效率高等。

但化学爆破也存在着风险大、环境污染等问题。

2.机械切割机械切割是指利用机械设备进行石料的切割和破碎。

机械切割的优点在于安全可靠、无污染、操作简便等。

但机械切割的缺点在于切割工作进展慢、能耗大等。

三、研究与应用随着科技的不断进步，传统的水下挖掘爆破施工方式也得到了改良和提升。

如今的化学爆破技术和机械切割技术都已经得到了迅速的发展。

特别是在自动控制方面，人们也在不断地进行深入的研究和改进。

但尽管如此，水下挖掘爆破施工还有着很多的困难要克服。

例如，在水下作业过程中，水中的动力学效应很大，水的抗力、浮力等都会对作业造成影响。

另外，由于深海环境的特殊性，水下约束和控制条件相对较差，水中信号传输、数据通信等技术难点也需要攻克。

这就需要更多的资金、材料和人力物力资源的投入，才有可能进一步提高水下挖掘爆破施工的效率和准确性。

提高水下钻孔爆破的若干理论与技术措施集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-提高水下钻孔爆破的若干理论与技术措施1前言众所周知，水下钻孔爆破工程，由于其施工时，现场水面以下间隔一水层而无法直观岩石表面纹理、溶岩缝等构造情况和爆破效果，水域中急流、横流、漩流的不良流态以及岩面的淤泥、沙砾的覆盖等工况，从而导致水下钻孔爆破开挖工程的难度更显突出。

炸药的爆破，是一种高速的化学反应现象，其爆速一般民用炸药可达3500~5000m/s，并伴随着产生空气冲击波、水冲击波和地震波等主要应力。

这些应力对爆点附近的人畜、船舶和建筑物的安全造成威胁与破坏的可能，必须引起足够的重视。

炸药在介质（岩石）内爆破时，主要的特性有二，其一是炸药在钻孔的岩石内爆炸时产生高温、高压、高速的爆力向爆点最小抵抗线的方向抛射出去的特性，这个特性是用药量计算和定向爆破的主要理论依据；其二是炸药在岩石内部爆破后，由内至外而产生压缩粉碎圈、抛掷破碎圈、松动破坏圈和龟裂震动圈等。

这是炮孔用药量、炮孔的间距、排距计算的理论依据。

2水下钻孔炸礁工程中炮孔装药量计算有关几个参数的正确选定自20世纪70年代，我国从国外引进潜孔钻机应用于水下钻孔炸礁以来，由于潜孔钻机的冲击器（冲击锤和钻头联体）始终都置于岩石表面和岩石内部，冲击能量的损失很小而冲击钻孔效果很高。

因此，水下钻孔爆破已成为航道水下炸礁工程最主要和最高效的一种施工方法。

《水运工程技术规范》中，对炮孔的装药量的计算公式为：首排炮孔装药量Q=0.9baH。

后排炮孔装药量Q=q。

baH。

上式中：Q----炮孔装药量（kg）；a----炮孔间距（m）；b----炮孔排距（m）；H。

----设计开挖岩层厚度，包括计算超深值的厚度（m）；上述炮孔装药量的计算式，主要是以炮孔爆破后包括计算超深的破碎石方量与石方单位炸药消耗量以及经验系数的乘积来确定，计算式结构简单明了，但要使炮孔装药量符合实际情况，不出现因炮孔装药量的原因而产生爆区残留石丁、石埂、爆后石方粗度过大而影响开挖清碴工效或石方过碎而过大加大炸药消耗成本，必须正确选定如下几个有关参数。