石方段近距離并行敷設(shè)已建管道爆破方法

孫建科

摘 要：新疆煤制天然氣外輸管道工程新疆段受規(guī)劃、國土等多方面影響并行已建中石油管道距離較近，并且局部地段為石方段。為保證已建管道的運營安全，合理的爆破間距、方式和方法對本項目施工至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：管道并行;石方段;安全;爆破

1 引言

新疆煤制天然氣外輸管道工程新疆段線路全長2310km，石方段長度約870km，占整段路由37.7%。管道路由長距離并行已建的西一線、西二線、西三線、西部管道、庫鄯線、輪庫線、阿獨線等油氣管道，因此對于石方段并行已建的油氣管道，科學(xué)合理的并行間距和管溝爆破方法對已建管道的運營安全至關(guān)重要。

2 石方段并行敷設(shè)間距

溝槽爆破特點是巖石夾制作用大，炸藥單耗高。管溝爆破的施工可分為分層臺階爆破法和一次成型爆破法。為保證工期，在滿足安全的條件下采取管溝一次成型爆破法新氣管道并行已建管道敷設(shè)，單次奇爆最大允許藥量。

Qmax=R3×（V/K）3/a

式中：

R-爆破震動允許距離，m

Q-炸藥量，kg

V-保護對象所在地安全允許質(zhì)點振速，cm/s

K-炸藥對施爆介質(zhì)的破壞作用系數(shù)

α-爆破地震波在傳播介質(zhì)中的衰減指數(shù)

K和α應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定;在無試驗數(shù)據(jù)條件下可參考下表選取。

備注：并行已建管道間距≥20m時，K取110，α取1.3;并行間距<20m時，K取100，α取1.4。

西一線管道最大安全振速為14cm/s，西部管道最大安全振速為13.44cm/s，為安全起見，新氣管道距離最近已建管道敷設(shè)的最大安全振速定位10cm/s。鄰近管道在不同間距上的單次齊爆最大允許藥量見下表。

根據(jù)計算可知：隨著并行間距減少，單次齊爆最大允許藥量成指數(shù)型遞減。

3 單孔爆藥量

單孔裝藥量Q

Q=q×h×a×b

q：單位炸藥消耗量（kg/ m3）

h：溝深（m）

a：孔距（m）

b：排距（m）

Φ：潛孔鉆機鉆孔：孔徑Φ=90mm，Φ=64mm;

鑿巖機鉆孔：孔徑Φ=40mm。

本項目新疆段最大凍土深度157cm，石方段管溝挖深取3.2m。根據(jù)計算結(jié)果可知：巖石硬度越大，鉆機孔徑越大單孔裝藥量越大。

因此對于并行間距小于10m的石方段管道爆破時，建議采取鑿巖機鉆孔，孔徑為Φ40。當(dāng)石方段并行間距小于6m時，單次齊爆最大允許藥量為1.55kg，而單孔裝藥量最小為2kg，因此不能采用爆破施工。同時爆破參數(shù)不合理、單次齊爆最大允許藥量不合理、巖性變化等都會對已建管道彈性應(yīng)變造成影響。因此當(dāng)石方段并行已建管道距離小于20m時，建議采用預(yù)裂爆破、靜態(tài)爆破或者機械人工開挖。

4 結(jié)束語

①隨著與已建管道并行間距減少，單次齊爆最大允許藥量成指數(shù)型遞減;

②當(dāng)石方段并行已建管道距離小于6m時不宜采用爆破施工，受爆破參數(shù)不合理、單次齊爆最大允許藥量不合理、巖性變化等都會對已建管道彈性應(yīng)變造成影響，當(dāng)并行間距小于20m時建議采用預(yù)裂爆破、靜態(tài)爆破或者機械人工開挖;

③靜態(tài)爆破能夠滿足并行間距小于20m時安全施工，由于靜態(tài)爆破費用高，反應(yīng)周期長，因此在條件允許的情況下，近可能使管道并行間距大于20m，減少靜態(tài)爆破用量;

④為減少爆破時安全隱患的產(chǎn)生，爆破防護措施必不可少。

參考文獻(xiàn)：

[1]張志強.在役管道近距離并行管溝的爆破施工技術(shù)[J].石油工程建設(shè)，2011（2）.