鞭炮燃放與工程爆破
Firecracker Setting and Engineering Blasting
文/王彥明 謝興華
我曾看過一幀視頻,是金涌院士講述航天飛機(jī)在空中飛行過程中被隕石劃破自愈的故事??茖W(xué)家們在碳纖維纏繞層和航天飛機(jī)殼體之間放置有小的膠囊,航天飛機(jī)一旦被隕石劃破,一個(gè)個(gè)小膠囊隨即破裂,膠囊內(nèi)的粘合劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),達(dá)到航天飛機(jī)自愈的目的。這個(gè)視頻給我們傳遞出這樣一個(gè)信息,高科技的技術(shù)問題和我們的日常生活有著千絲萬縷的聯(lián)系。
下面這篇短文從鞭炮燃放與工程爆破角度出發(fā),讓我們一起了解探索我們不曾熟悉的知識領(lǐng)域。
燃放鞭炮作為節(jié)日喜慶中的一個(gè)亮點(diǎn),有著悠久的歷史文化傳統(tǒng),在我國延續(xù)了兩千多年。鞭炮燃放過程產(chǎn)生煙霧并伴隨聲響和閃光,大家可能忽略一個(gè)問題,鞭炮是間隔規(guī)律的“炸響”過程,其中起主要作用的是連接每個(gè)鞭炮的引火線—捻子。這里的捻子內(nèi)通常有黑火藥,起到了延期燃爆作用。
而工程爆破過程和我們春節(jié)燃放煙花爆竹十分相似。大家知道,工程爆破在我國隧道,橋梁,鐵路,公路,礦山以及油田井下原油開采方面發(fā)揮著重要作用。過去,工程爆破在預(yù)先打好的炮孔內(nèi)填裝炸藥,然后利用延期雷管組網(wǎng)實(shí)施爆破,每個(gè)爆破單元之間的延期時(shí)差大致有25毫秒,50毫秒,75毫秒不等,這樣既能保證各爆破單元之間互不干擾,又能使爆破作業(yè)后所形成的碎石易于清理。
近年來,隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,高精度控制爆破技術(shù)得以應(yīng)用,解決了各爆破單元之間相互干擾所造成的“啞炮”現(xiàn)象,確保了現(xiàn)場操作人員的生命安全。
工程爆破作業(yè)和我們?nèi)粘I钪斜夼谌挤胚^程有著異曲同工之妙,只不過工程爆破各爆破單元之間的時(shí)差更短,時(shí)間控制精度更高。
廣義而言,油田井下聚能射孔也屬于工程爆破,但它不像地面控制爆破,耳之所聞,震耳發(fā)聵;目之所及,塵土飛揚(yáng)。油田井下爆破作業(yè)大都在深度1500米~2000米左右,很難通過聽覺或者視覺給予準(zhǔn)確判斷。
這里科普一下,油田井下爆破是原油開采過程必不可少的作業(yè)工藝之一,它是通過聚能射孔在井筒和地層之間建立油氣通道的一項(xiàng)完井技術(shù)。
工程爆破是通過微差爆破控制飛石,降低噪音,減小振動(dòng),從而達(dá)到人們預(yù)期的目的;而油田井下聚能爆破則體現(xiàn)的是更短時(shí)間段微差爆破思想—微秒微差。經(jīng)過專業(yè)測算,油田井下每個(gè)爆破單元(射孔彈)之間的爆破時(shí)差在30微秒左右。
前面我們就鞭炮燃放,常規(guī)工程爆破和油田井下聚能爆破進(jìn)行了簡單認(rèn)識,其實(shí)他們又有很多共同點(diǎn):都屬于燃爆作業(yè)范疇,具有相同或相似工作原理;其燃爆時(shí)差都通過爆破器材人為控制;都屬于微差控制爆破,只不過常規(guī)工程爆破和油田井下聚能爆破控制精度,安全級別,操作技能,國家管控措施更加嚴(yán)格。
為了便于理解,本文給大家提供了鞭炮燃放,橋梁爆破和油田井下聚能爆破三個(gè)視頻案例。
新春嘉平,長樂未央。最后,在2025年新年鐘聲敲響之際,讓我們在此起彼伏的鞭炮聲和璀璨奪目的煙花中,一起祝福我們偉大的祖國科技先導(dǎo),精準(zhǔn)施策,風(fēng)調(diào)雨順,鴻圖高歌!
作者簡介
王彥明,男,網(wǎng)名喬山放歌,1965年出生,陜西省扶風(fēng)縣天度鎮(zhèn)王氏家族后裔(八個(gè)娃),1991年北京理工大學(xué)力學(xué)工程系畢業(yè),現(xiàn)在在西安中國兵器工業(yè)某研究所工作,著有《油田井下燃爆技術(shù)》一書,有實(shí)用新型專利發(fā)明專利多項(xiàng),2024年受聘于西安交通大學(xué)航空航天學(xué)院研究生復(fù)試面試專家組專家,業(yè)余時(shí)間喜歡音樂足球和文學(xué)創(chuàng)作,QQ741785701;
謝興華,男,1963年出生,湖南衡陽人,致公黨黨員,博士,博士生導(dǎo)師,教授,教育部高等教育兵器類專業(yè)教指委委員,中國爆破行業(yè)協(xié)會專家?guī)鞂<遥萍疾繃H合作專家。