Conocimientos simples sobre voladuras
Con la aparición y mejora continua de equipos de perforación de pozos profundos, como equipos de perforación totalmente hidráulicos, equipos de perforación de alta y media presión, la mejora continua de equipos de carga, la rápida mejora de la tecnología de voladura y el desarrollo de equipos de voladura Con el creciente desarrollo, se han entendido y valorado claramente las ventajas de la voladura de pozos profundos para mejorar y controlar la calidad de la voladura, aumentar la eficiencia de carga y los beneficios económicos de los equipos mecánicos grandes. Los requisitos técnicos para la voladura en pozos profundos al aire libre incluyen principalmente: (1) control de seguridad (2) reducción de la tasa de suma global (3) reducción del costo integral de la voladura;
2 Tecnología de control de seguridad y diseño de voladuras en pozos profundos al aire libre
Los efectos nocivos de las voladuras incluyen ondas sísmicas, rocas voladoras, ondas de choque, gases tóxicos, ruido y polvo. Como voladura de pozo profundo al aire libre, las distancias de seguridad de las ondas sísmicas, las rocas voladoras y las ondas de choque deben calcularse por separado para garantizar que se cumplan los requisitos. La detonación confiable de la red de detonación también es el foco del control de seguridad.
2.1 Cálculo de la distancia de seguridad contra terremotos y tecnología de protección
(1) Cálculo de la distancia de seguridad contra ondas sísmicas
V=K (Qm/R)α
En la fórmula: los coeficientes k y α están relacionados con el terreno y las condiciones geológicas; Q - la cantidad máxima de explosivos primarios, kg; r se refiere a la distancia horizontal desde el centro de carga hasta el objeto protegido, m.
La velocidad de la onda sísmica calculada debe cumplir los requisitos de las normas de seguridad nacionales. Nota: ① La onda sísmica de voladura está relacionada con los parámetros en la fórmula de cálculo y la altura relativa del área de voladura y el punto de protección. Cuando el área de explosión está por encima del punto de protección, el valor calculado es demasiado grande; de lo contrario, es demasiado pequeño. ② El tamaño de la onda sísmica de explosión también está relacionado con la orientación de la zona de protección. Cuando el área protegida se ubica frente a la zona de voladura, las ondas sísmicas son las más pequeñas, seguidas por las laterales y las más grandes en la parte trasera. ③Al realizar voladuras cerca de edificios especiales o en áreas con condiciones de voladura complejas, se deben realizar los controles necesarios o pruebas especiales para garantizar la seguridad de los objetos protegidos.
(2) Tecnología de protección de seguridad contra ondas sísmicas
La práctica de la voladura en pozos profundos al aire libre muestra que la forma más económica y eficaz de reducir la vibración de la voladura es aumentar el número de segmentos. y reducir el importe máximo de cargo único. Teóricamente, en la voladura de pozos profundos al aire libre, la red de detonación no conductora puede lograr segmentos infinitos. Cuando la segmentación no supera los 30 segmentos, se puede lograr mediante el retraso de milisegundos del tubo detonante no conductor en el pozo y el retraso del detonador eléctrico en el pozo. Después de más de 30 segmentos, se requiere un retardo de detonador no eléctrico. Si no se puede garantizar la seguridad contra las vibraciones de las voladuras reduciendo el número de detonaciones individuales, se debe utilizar el método de voladura pre-dividida para formar una grieta entre la última fila y el área sin explotar, que puede bloquear efectivamente la propagación hacia afuera del 40% de la energía de las ondas de vibración. . También se pueden utilizar otros métodos, tales como: seleccionar explosivos con baja potencia y baja velocidad de explosión; limitar la cantidad máxima de explosivos en una explosión; seleccionar el consumo de unidades de explosivos apropiado; seleccionar una estructura de costos adecuada; relación con el objeto protegido; Aprovechando al máximo las condiciones del terreno como ríos, canales y fallas, el efecto de aislamiento es obvio.
2.2 Cálculo y tecnología de protección de la distancia de seguridad de las rocas voladoras
(1) Cálculo de la distancia de seguridad de las rocas voladoras La fórmula de cálculo para una sola roca voladora en una voladura de pozo profundo al aire libre es: Rf=(40/2,54 )×D, donde: D——apertura, cm; Rf——distancia mínima de una sola roca voladora, m Sin embargo, en el diseño real, algunos ingenieros y técnicos usan la fórmula Rf=20K×n2. ×W para realizar voladuras en cámara. Esto es incorrecto. Para el Rf calculado, también se debe considerar la ubicación del punto de voladura. Si la zona de protección de seguridad es más baja que el punto de explosión, se debe aumentar la distancia; de lo contrario, se debe reducir la distancia. Nota: Independientemente del resultado del cálculo, la distancia no será inferior a la distancia mínima de seguridad de 200 metros estipulada en las normas de seguridad nacionales.
(2) Tecnología de protección de seguridad de rocas voladoras
Las rocas voladoras en la voladura de pozos profundos al aire libre se producen principalmente en la entrada del pozo y en la primera fila. Hay dos razones por las que salen piedras en el orificio: una es que el sellado no es hermético, lo que provoca explosiones y las piedras en el orificio están sueltas; la otra es que hay demasiada carga y la longitud del bloqueo no es suficiente; suficiente, haciendo que las piedras salgan volando del orificio. Las principales causas de que las rocas salgan volando en la primera fila son la superficie libre desigual en la primera fila, grandes diferencias en la línea de resistencia mínima, cortes en la superficie estructural y la penetración uniforme de grietas y agujeros. Para rocas voladoras en el orificio, la medida de protección puede ser una bolsa de arena presurizada en el orificio, que no sólo puede eliminar el peligro oculto de voladuras, sino también limitar la dispersión de piedras sueltas en el orificio, al tiempo que reduce efectivamente la tasa de grandes explosiones. piezas. Por lo tanto, la bolsa de arena presurizada con orificio es un método eficaz para evitar que salgan piedras. Es fácil de operar y tiene efectos notables.
Por un lado, se pueden utilizar múltiples filas de voladura diferencial para proteger la primera fila de rocas voladoras y reducir el número de primeras filas, por otro lado, de acuerdo con los cambios en la línea de resistencia y la superficie estructural de la primera fila, polvo de roca; Se puede bloquear en lugares donde la línea de resistencia es demasiado delgada para una instalación espaciada. Si se utilizan explosivos ANFO, es necesario evitar que un exceso de explosivos fluya hacia los espacios de la primera fila, de lo contrario provocará una gran cantidad de rocas voladoras y provocará un accidente grave. Una vez que se descubre que un agujero está conectado a una grieta o cavidad pasante, se debe bloquear y cargar por etapas. Si se descubre que un exceso de aceite de amonio fluye hacia la grieta, se debe inyectar agua para disolverlo y luego rellenar con espuma de piedra para sellar la sección de penetración de la grieta. La distancia de vuelo de una sola roca voladora está relacionada con el método de voladura, los parámetros de voladura, especialmente el tamaño de la línea de resistencia mínima, la longitud y calidad del bloqueo, el retraso de milisegundos entre agujeros o filas y las estructuras topográficas y geológicas (como juntas, fisuras). , capas intermedias débiles, etc.). ) y barra meteorológica. Por lo tanto, para evitar la aparición de rocas voladoras, el personal técnico y de ingeniería debe determinar razonablemente el consumo de explosivos unitario y los parámetros de voladura de acuerdo con los cambios en las condiciones de voladura, garantizar la longitud y calidad del bloqueo del barreno y tomar las medidas anteriores.
2.3 Cálculo y tecnología de protección de la distancia de seguridad de las ondas de choque
(1) Cálculo de la distancia de seguridad de las ondas de choque
R=K×Q1/3< /p >
Entre ellos: r es la distancia de seguridad de la onda de choque, m; K——Coeficiente, con silo, 15, sin silo, 30; Q——se refiere a la capacidad máxima de carga inicial, kg.
(2) Tecnología de protección de seguridad de las ondas de choque explosivas
Para reducir el efecto destructivo de las ondas de choque explosivas, se pueden tomar medidas desde dos aspectos: uno es evitar la generación de fuertes ondas de choque de aire Utilice diversas condiciones para debilitar la onda de choque de aire que se ha generado. Al determinar razonablemente los parámetros de voladura, evitar que la línea de resistencia mínima sea demasiado grande y evitar la aparición de cañones de aire; elegir un plan de detonación de milisegundos y un tiempo de intervalo de milisegundos razonables para garantizar que la roca se pueda aflojar por completo y eliminar la condición de explosión por pellizco; asegure la calidad del sellado, use detonación inversa, para evitar que el gas a alta presión salga corriendo del orificio, se recomienda usar tubos detonantes o detonadores eléctricos para detonar, y trate de no usar cordones detonantes de alta energía para detonar. Estas medidas pueden mejorar la tasa de utilización de la energía explosiva durante la voladura y prevenir eficazmente la generación de fuertes ondas de choque de aire. Además, trate de evitar el frente del área de explosión frente al objeto protegido. Si no se puede evitar, se deben abrir las puertas y ventanas del edificio y, si es necesario, se deben instalar marcos protectores, que también pueden reducir eficazmente el daño de las ondas de choque.
2.4 Protección de gases tóxicos y nocivos
Para la voladura de pozos profundos al aire libre, los antiguos académicos soviéticos sugirieron que los gases tóxicos en la voladura al aire libre se determinaran como R=K×W1 /3, pero en esta fórmula no se consideraron plenamente los factores meteorológicos y topográficos. Para prevenir el envenenamiento por humo de armas, se deben tomar las siguientes medidas de protección: (1) No utilizar explosivos vencidos o deteriorados; (2) Fortalecer la gestión de la calidad de los explosivos y verificar periódicamente la calidad de los explosivos (3) Fortalecer la impermeabilización y la impermeabilización; de explosivos para garantizar la calidad y evitar explosivos Se produce una reacción de explosión incompleta (4) El personal debe estar en dirección contra el viento (5) Todo el personal debe esperar hasta que el gas tóxico se diluya por debajo de la concentración permitida por las "Reglas de seguridad contra explosiones" antes; regresando a la superficie de trabajo.
2.5 Tecnología de detonación de seguridad de la red de explosión
Si se utiliza una red de explosión eléctrica, se deben considerar de manera integral las condiciones meteorológicas e hidrológicas, requisitos de voladura, costos, etc. del área de explosión, y los detonadores eléctricos rápidos ordinarios, con retardo de segundos y milisegundos, así como los detonadores eléctricos antiruido, los detonadores eléctricos de seguridad BJ-1 y los detonadores de pólvora no iniciadores para prevenir los efectos de las corrientes parásitas, la electricidad de radiofrecuencia y los rayos, mejoran la seguridad y confiabilidad de las redes de explosión eléctrica, y evitar que se produzcan explosiones tempranas. Las redes de tubos no detonantes se utilizan ampliamente porque son fáciles de operar, no se ven afectadas por llamadas externas (excepto rayos), de bajo costo, detonan en intervalos iguales de milisegundos y el número de secciones de detonación y barrenos no está limitado por el número de detonadores. secciones. La desventaja es que no se puede verificar con instrumentos antes de la detonación; si el área de voladura es demasiado grande o hay demasiadas secciones de extensión, la red de extensión fuera del pozo se dañará fácilmente por las ondas de choque del aire o las ondas sísmicas y las rocas voladoras. El endurecimiento del tubo de plástico empeorará el rendimiento de detonación del tubo de detonación en zonas frías. Se recomienda utilizar una nueva red de detonación multisellada de cuatro vías para el lanzamiento de tubos detonantes.
Esta red tiene las siguientes características: (1) Toda la red de detonación es multicanal en forma de cuadrícula, con direcciones de propagación que se extienden en todas las direcciones. Los defectos de un solo detonador o detonador no afectan la detonación precisa de toda la red de detonación. (2) Para cada detonador, la detonación La onda se propaga en al menos dos direcciones, desempeñando un doble papel de seguridad, que puede reemplazar o reducir la forma de red de detonación de tubo detonante compuesto y ahorrar equipo de detonación; Cuando se detona el nodo en toda la red de detonación, se puede detonar toda la red (4) La operación de conexión de la red es simple y fácil de verificar (5) No hay límite para el detonador y la red cerrada se puede expandir infinitamente; detonar toda la red con un solo punto o múltiples clics.
3 Medidas técnicas para reducir la tasa de suma global
3.1 Las principales razones de la tasa de bloque grande (ver Figura 1, Figura 2, Figura 3).
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