摘 要：人工挖孔樁施工工序較為簡(jiǎn)單，但如果需要爆破施工時(shí)便存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，所以要科學(xué)安排施工方法同時(shí)要選擇正確的炸藥。
關(guān)鍵詞：人工挖孔樁；瓦斯；煤礦炸藥；煤礦電雷管
1概述
人工挖孔樁以其造價(jià)低、單根樁底承載力較大、不依賴大型施工機(jī)械和工期較短等特點(diǎn)在工程界占有一席之位。但是正是由于其施工要求相對(duì)較低，常常會(huì)因?yàn)槭┕と藛T的專業(yè)素質(zhì)不夠或者施工管理不足等原因造成人工挖孔樁達(dá)不到質(zhì)量要求。特別是遇見Ⅴ或Ⅵ類巖石，人工開挖十分困難需要進(jìn)行爆破施工時(shí)，如果施工不當(dāng)就會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故。
瓦斯是我們爆破施工中一個(gè)十分重要的安全隱患。所謂瓦斯是以沼氣、CO、CO2、H2S和SO2為主的來源于煤層或巖層的有害氣體的總稱。瓦斯在一定的壓力、溫度等條件下，會(huì)發(fā)生爆炸，給我們施工造成極大的危害。所以在人工挖孔樁爆破施工遇見含有瓦斯的情況下，一定要采取正確的施工方法避免安全事故的發(fā)生。
2 人工挖孔樁爆炸施工引爆瓦斯的原因
爆破施工引起瓦斯爆炸的主要原因大致可以分為三大部分[1]。
2.1 炸藥爆炸的空氣沖擊波效應(yīng)
爆炸能形成壓力極大的空氣沖擊波。這中高壓沖擊波可以壓縮瓦斯的體積，使其溫度急劇上升最終爆炸。我們可以用絕熱定律來分析壓力變大對(duì)溫度的影響：
（1） 式中T1，T2-含瓦斯氣體介質(zhì)的初溫和終溫；
P1，P2-含瓦斯氣體介質(zhì)的初壓和終壓；
K-絕熱指數(shù)；計(jì)算時(shí)K取1.4
從公式可以看出當(dāng)壓力增大，溫度將以指數(shù)倍的形式變化。
2.2 炸藥爆炸產(chǎn)生的熾熱固體顆粒
炸藥爆炸時(shí)，難免一些熾熱的固體顆粒向四周飛散。而這些固體顆粒溫度一般都很高，飛入瓦斯介質(zhì)中便會(huì)引起瓦斯爆炸。
2.3 炸藥爆炸產(chǎn)生的高溫氣體和二次火焰
炸藥爆炸產(chǎn)生的氣體溫度高度上千度，與瓦斯長(zhǎng)期作用下，極有可能引燃瓦斯造成瓦斯爆炸事故。另外，爆炸產(chǎn)生的可燃?xì)怏w如CO和CH4再次燃燒產(chǎn)生的二次火焰溫度也很好，也有引起瓦斯爆炸的可能。
3 人工挖孔樁炸藥的選型及性能
針對(duì)人工挖孔樁爆破施工引爆瓦斯的幾點(diǎn)原因，在炸藥的選型上就要選擇負(fù)面影響盡可能少的炸藥類型。筆者認(rèn)為用于人工挖孔樁樁底高瓦斯區(qū)爆破施工的炸藥一定要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
炸藥的能量要有一定的限度。實(shí)際上針對(duì)人工挖孔樁的爆破需要，在爆溫、爆熱、爆壓方面都可以選用較低一點(diǎn)的型號(hào)；炸藥要選用不含金屬粉末的，這樣可以最大限度的減少熾熱固體的產(chǎn)生。為了安全起見，還可以在炸藥中添加消焰劑如食鹽、氯化銨等；人工挖孔樁施工空間相對(duì)狹窄，所以炸藥的有毒氣體產(chǎn)生量必須要滿足國(guó)家規(guī)定。另外氧平衡也應(yīng)接近于零；炸藥的起爆敏感度和傳爆能力都要高，這樣能保證爆炸充分，減少熾熱固體顆粒和瓦斯保證的可能性。
綜合以上幾個(gè)特點(diǎn)，人工挖孔樁樁底高瓦斯爆破施工應(yīng)選用煤礦安全炸藥或安全電雷管。在此簡(jiǎn)單的介紹幾種煤礦安全炸藥供人工挖孔樁爆炸施工選用。
3.1 煤礦銨梯炸藥
煤礦銨梯炸藥主要以NH4NO3為主要成分，添加了一定量的抗水劑和可燃劑，以TNT為炸藥敏化劑。爆能比較低，對(duì)于瓦斯區(qū)域而言安全性相對(duì)較高。其相關(guān)性能見表1
3.2 煤礦水膠炸藥
煤礦水膠炸藥外觀呈凝膠狀，具有作功能力大、有毒氣體少、運(yùn)輸和使用較安全的特點(diǎn)，因此它也使用于人工挖孔樁的爆破施工。其性能見表2所述:
3.3 離子交換炸藥
離子交換炸藥是我國(guó)現(xiàn)有煤礦許用炸藥中安全性能最高的品種，其反應(yīng)機(jī)理如下：
(2)
它具有儲(chǔ)存安全、低溫不凍結(jié)、管道效應(yīng)相對(duì)較小等特點(diǎn)，比較適用于人工挖孔樁的爆破施工。
3.4 毫秒延期電雷管
毫秒延期電雷管內(nèi)采用了氣體生成量低、燃燒溫度低的延期藥。所以相對(duì)于普通雷管，它的高溫殘?jiān)鼑姵隽看蟠鬁p少。其結(jié)構(gòu)包括管殼、加強(qiáng)帽、正副起爆藥、電質(zhì)絲以及延期藥。
以上四款炸藥都適合用于人工挖孔樁的爆破施工。在具體的炸藥選型過程中，還因根據(jù)實(shí)際情況具體分析
4 人工挖孔樁施工要求
人工挖孔樁的爆破施工一定要以安全第一為施工基本原則。特別是在高瓦斯區(qū)作業(yè)區(qū)，一定要做好監(jiān)測(cè)工作以防安全事故的發(fā)生。在人工挖孔樁的高瓦斯區(qū)爆破施工的施工要求概況下來有以下幾點(diǎn)。
4.1 瓦斯監(jiān)測(cè)
孔內(nèi)的每立方米空氣中含粉塵最高濃度及有害氣體含量都應(yīng)該滿足相關(guān)國(guó)家規(guī)定。含游離SiO2>10%的粉塵最高允許濃度不大于2mg/m3，含游離SiO2<10%的水泥粉塵不超過6mg/m3，含游離SiO2<10%的粉塵不超過10mg/m3。同時(shí)，CO濃度不超過0.24%，CO2不超過0.025%，SO2不超過0.05%等。
4.2 瓦斯超限與處理
一定出現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸�，必須立即停止施工作業(yè)，向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)情況。按相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案處理，待瓦斯?jié)舛日７娇苫謴?fù)施工。
4.3 一般施工規(guī)定
應(yīng)設(shè)立專門的瓦斯檢查員，負(fù)責(zé)孔內(nèi)的瓦斯監(jiān)測(cè)工作；瓦斯檢查員應(yīng)定期對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行瓦斯監(jiān)測(cè)，并制定瓦斯監(jiān)測(cè)表；每旬須對(duì)瓦斯安全監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保證瓦斯監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。當(dāng)瓦斯安全監(jiān)測(cè)儀器出現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)將其送到國(guó)家相應(yīng)的機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)維修；相關(guān)施工單位應(yīng)制定瓦斯事故預(yù)防和處理預(yù)案，組建事故救援小組。
參考文獻(xiàn)
[1]齊景岳.隧道爆破現(xiàn)代技術(shù)[M].中國(guó)鐵道出版社，1990.
[2]方向東，李哲輝.淺談人工挖孔樁施工[J].學(xué)術(shù)及經(jīng)驗(yàn)報(bào)，2005，(3):53~54.
關(guān)鍵詞：人工挖孔樁；瓦斯；煤礦炸藥；煤礦電雷管
1概述
人工挖孔樁以其造價(jià)低、單根樁底承載力較大、不依賴大型施工機(jī)械和工期較短等特點(diǎn)在工程界占有一席之位。但是正是由于其施工要求相對(duì)較低，常常會(huì)因?yàn)槭┕と藛T的專業(yè)素質(zhì)不夠或者施工管理不足等原因造成人工挖孔樁達(dá)不到質(zhì)量要求。特別是遇見Ⅴ或Ⅵ類巖石，人工開挖十分困難需要進(jìn)行爆破施工時(shí)，如果施工不當(dāng)就會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故。
瓦斯是我們爆破施工中一個(gè)十分重要的安全隱患。所謂瓦斯是以沼氣、CO、CO2、H2S和SO2為主的來源于煤層或巖層的有害氣體的總稱。瓦斯在一定的壓力、溫度等條件下，會(huì)發(fā)生爆炸，給我們施工造成極大的危害。所以在人工挖孔樁爆破施工遇見含有瓦斯的情況下，一定要采取正確的施工方法避免安全事故的發(fā)生。
2 人工挖孔樁爆炸施工引爆瓦斯的原因
爆破施工引起瓦斯爆炸的主要原因大致可以分為三大部分[1]。
2.1 炸藥爆炸的空氣沖擊波效應(yīng)
爆炸能形成壓力極大的空氣沖擊波。這中高壓沖擊波可以壓縮瓦斯的體積，使其溫度急劇上升最終爆炸。我們可以用絕熱定律來分析壓力變大對(duì)溫度的影響：
（1） 式中T1，T2-含瓦斯氣體介質(zhì)的初溫和終溫；
P1，P2-含瓦斯氣體介質(zhì)的初壓和終壓；
K-絕熱指數(shù)；計(jì)算時(shí)K取1.4
從公式可以看出當(dāng)壓力增大，溫度將以指數(shù)倍的形式變化。
2.2 炸藥爆炸產(chǎn)生的熾熱固體顆粒
炸藥爆炸時(shí)，難免一些熾熱的固體顆粒向四周飛散。而這些固體顆粒溫度一般都很高，飛入瓦斯介質(zhì)中便會(huì)引起瓦斯爆炸。
2.3 炸藥爆炸產(chǎn)生的高溫氣體和二次火焰
炸藥爆炸產(chǎn)生的氣體溫度高度上千度，與瓦斯長(zhǎng)期作用下，極有可能引燃瓦斯造成瓦斯爆炸事故。另外，爆炸產(chǎn)生的可燃?xì)怏w如CO和CH4再次燃燒產(chǎn)生的二次火焰溫度也很好，也有引起瓦斯爆炸的可能。
3 人工挖孔樁炸藥的選型及性能
針對(duì)人工挖孔樁爆破施工引爆瓦斯的幾點(diǎn)原因，在炸藥的選型上就要選擇負(fù)面影響盡可能少的炸藥類型。筆者認(rèn)為用于人工挖孔樁樁底高瓦斯區(qū)爆破施工的炸藥一定要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
炸藥的能量要有一定的限度。實(shí)際上針對(duì)人工挖孔樁的爆破需要，在爆溫、爆熱、爆壓方面都可以選用較低一點(diǎn)的型號(hào)；炸藥要選用不含金屬粉末的，這樣可以最大限度的減少熾熱固體的產(chǎn)生。為了安全起見，還可以在炸藥中添加消焰劑如食鹽、氯化銨等；人工挖孔樁施工空間相對(duì)狹窄，所以炸藥的有毒氣體產(chǎn)生量必須要滿足國(guó)家規(guī)定。另外氧平衡也應(yīng)接近于零；炸藥的起爆敏感度和傳爆能力都要高，這樣能保證爆炸充分，減少熾熱固體顆粒和瓦斯保證的可能性。
綜合以上幾個(gè)特點(diǎn)，人工挖孔樁樁底高瓦斯爆破施工應(yīng)選用煤礦安全炸藥或安全電雷管。在此簡(jiǎn)單的介紹幾種煤礦安全炸藥供人工挖孔樁爆炸施工選用。
3.1 煤礦銨梯炸藥
煤礦銨梯炸藥主要以NH4NO3為主要成分，添加了一定量的抗水劑和可燃劑，以TNT為炸藥敏化劑。爆能比較低，對(duì)于瓦斯區(qū)域而言安全性相對(duì)較高。其相關(guān)性能見表1
3.2 煤礦水膠炸藥
煤礦水膠炸藥外觀呈凝膠狀，具有作功能力大、有毒氣體少、運(yùn)輸和使用較安全的特點(diǎn)，因此它也使用于人工挖孔樁的爆破施工。其性能見表2所述:
3.3 離子交換炸藥
離子交換炸藥是我國(guó)現(xiàn)有煤礦許用炸藥中安全性能最高的品種，其反應(yīng)機(jī)理如下：
(2)
它具有儲(chǔ)存安全、低溫不凍結(jié)、管道效應(yīng)相對(duì)較小等特點(diǎn)，比較適用于人工挖孔樁的爆破施工。
3.4 毫秒延期電雷管
毫秒延期電雷管內(nèi)采用了氣體生成量低、燃燒溫度低的延期藥。所以相對(duì)于普通雷管，它的高溫殘?jiān)鼑姵隽看蟠鬁p少。其結(jié)構(gòu)包括管殼、加強(qiáng)帽、正副起爆藥、電質(zhì)絲以及延期藥。
以上四款炸藥都適合用于人工挖孔樁的爆破施工。在具體的炸藥選型過程中，還因根據(jù)實(shí)際情況具體分析
4 人工挖孔樁施工要求
人工挖孔樁的爆破施工一定要以安全第一為施工基本原則。特別是在高瓦斯區(qū)作業(yè)區(qū)，一定要做好監(jiān)測(cè)工作以防安全事故的發(fā)生。在人工挖孔樁的高瓦斯區(qū)爆破施工的施工要求概況下來有以下幾點(diǎn)。
4.1 瓦斯監(jiān)測(cè)
孔內(nèi)的每立方米空氣中含粉塵最高濃度及有害氣體含量都應(yīng)該滿足相關(guān)國(guó)家規(guī)定。含游離SiO2>10%的粉塵最高允許濃度不大于2mg/m3，含游離SiO2<10%的水泥粉塵不超過6mg/m3，含游離SiO2<10%的粉塵不超過10mg/m3。同時(shí)，CO濃度不超過0.24%，CO2不超過0.025%，SO2不超過0.05%等。
4.2 瓦斯超限與處理
一定出現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸�，必須立即停止施工作業(yè)，向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)情況。按相關(guān)的應(yīng)急預(yù)案處理，待瓦斯?jié)舛日７娇苫謴?fù)施工。
4.3 一般施工規(guī)定
應(yīng)設(shè)立專門的瓦斯檢查員，負(fù)責(zé)孔內(nèi)的瓦斯監(jiān)測(cè)工作；瓦斯檢查員應(yīng)定期對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行瓦斯監(jiān)測(cè)，并制定瓦斯監(jiān)測(cè)表；每旬須對(duì)瓦斯安全監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保證瓦斯監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。當(dāng)瓦斯安全監(jiān)測(cè)儀器出現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)將其送到國(guó)家相應(yīng)的機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)維修；相關(guān)施工單位應(yīng)制定瓦斯事故預(yù)防和處理預(yù)案，組建事故救援小組。
參考文獻(xiàn)
[1]齊景岳.隧道爆破現(xiàn)代技術(shù)[M].中國(guó)鐵道出版社，1990.
[2]方向東，李哲輝.淺談人工挖孔樁施工[J].學(xué)術(shù)及經(jīng)驗(yàn)報(bào)，2005，(3):53~54.
