控制爆破技術(shù)在水文水井工程中的應用情況

  控制爆破是國內外從20世紀50年代開(kāi)始、60年代以后才迅速發(fā)展起來(lái)的一項新型爆破技術(shù)。它是根據工程要求和爆破環(huán)境、規模和對象等具體條件，通過(guò)精心設計，采取各種施工與防護等技術(shù)措施，嚴格地控制爆炸能的釋放過(guò)程和介質(zhì)的破碎過(guò)程，既要求達到預期的爆破效果，又要將爆破范圍、方向以及爆破地震波、空氣沖擊波、噪音和破碎物飛散等的危害控制在規定的限度之內。
  目前，控制爆破技術(shù)在城市建筑、橋墩、基礎的拆除，隧道的開(kāi)挖和公路改建等工程中應用較為廣泛，并有一套較為完善的理論和計算公式。那么，這項新技術(shù)在水文水井工程中的應用情況如何？

  埋卡鉆事故處理
  在不穩定地層中鉆進(jìn)，由于操作工藝或泥漿使用不當，容易產(chǎn)生埋卡鉆事故。輕者，反復提降鉆具或強力提拔鉆具就能解除事故；重者，則需要把埋卡點(diǎn)以上鉆具起拔上來(lái)，再下粗徑管狀鉆具處理埋卡點(diǎn)以下的鉆具。起拔埋卡點(diǎn)以上鉆具，有些機臺常用反絲鉆桿一根一根地起拔，這種方法勞動(dòng)強度大、時(shí)間長(cháng)，且對鉆機和鉆桿損傷甚大。如果利用控制爆破，把一定藥量的爆破器下入埋卡點(diǎn)，炸斷鉆具，然后再起拔，可省時(shí)省力，并且對鉆機和鉆具沒(méi)有損傷。

  起拔套管和井管
  水文地質(zhì)鉆探，抽水試驗后需要回收起拔套管。對于孔深≤160m（管徑≤1461mm）的抽水套管提拔，可直接用鉆機升降機強力提拔’；而對于孔深>160 m（管徑≤146 mm）的抽水管套，由于地層的側壓力和管重力作用較大，顯然不能再強力提拔。這時(shí)，可采    用爆破方法在160～180 m處把套管炸斷，然后再用升降機起拔。
  有些水井下管后出水量過(guò)小，沒(méi)有成井價(jià)值或下管時(shí)出現其他情況，都可利用爆破技術(shù)在升降機承載能力范圍內，把井管某一位置炸斷進(jìn)行處理。

  卵石層中的鉆進(jìn)與擴孔
  在漂卵石層中鉆進(jìn)時(shí)，采用回轉鉆進(jìn)方法，效率低、材料消耗過(guò)大?？椎灼咽S回轉鉆具轉動(dòng)，出現多個(gè)切削面，造成重復破碎，只有當孔底漂卵石破碎后的粒徑小于巖心管的內徑時(shí)，才能被巖心管套撈出來(lái)。為此，在這類(lèi)地層中鉆進(jìn)，采用控爆技術(shù)，使孔底漂卵石破碎，然后下管狀巖心管撈套碎塊。據有關(guān)資料：一般每爆破一次能往下炸碎巖石Im左右，孔徑擴大300 mm左右。如河北平山縣生產(chǎn)的礫石彈就是一種較好的鉆進(jìn)輔助方法。
  如果水井口徑要求過(guò)大(≥400 mm.），巖心管口徑則受到限制。這時(shí)，鉆進(jìn)后還需擴孔。對于卵礫石層，擴孔應盡量避免。因為，擴孔將導致孔壁坍塌，加之漂卵石粒徑相差較大，擴孔后孔壁可能出現“葫蘆一形。這種情況潛伏危害很大。因此，對于大口徑水井施工，可用爆破方法一次爆擴成井。爆破一次，下一趟巖心管，把碎塊撈取干凈，反復幾次，就可以克服“小眼鉆進(jìn)，大眼擴孔”成井工藝的問(wèn)題。

  破裂井管
  在水丈水井工程中常有以下兩種情形：
  (1）某一位置漏失嚴重，但還需要繼續鉆進(jìn)并且漏失層要求開(kāi)采。
  (2）下管時(shí)，由于鉆孔縮徑，井管和濾水管不能按預計位置下入。
  第一種情形最常見(jiàn)，如駐馬店市llO m深處泥灰巖漏失嚴重（行署供水井曾用15t黏土都未堵?。?，終孑L位置200～300 m。下部含水層水量不夠時(shí)，上部110 m深處含水層還需開(kāi)采，由于情況特殊，顯然不能用一般的堵封工藝來(lái)處理這種情況，筆者推薦采用下列方法：
  鉆至漏失層后，擴孔下人大口徑井管，封閉漏失層，然后繼續鉆進(jìn)至終孔位置，再進(jìn)行二次下管。若下部含水層水量不滿(mǎn)足要求，則用控爆方法把上部井管炸裂，以達到取水目的。
  第二種情形，因下入的井管不能再起拔出來(lái)，同時(shí)含水層與濾水管相應位置可能錯開(kāi)，為了盡可能挽救損失，可在下部下入小一級的井管或濾水管，上部含水層對應的實(shí)壁井管可炸裂，以便疏通含水層與井內的通道。

  爆破洗井
  對于巖溶區或基巖裂隙帶的水文水井，采用空壓機振蕩洗井（“間歇”工藝），效果欠佳。根據這類(lèi)地層的特點(diǎn)和洗井機理，應采用大降深、高壓力方法洗井。爆破則是一種行之有效的方法，它能在瞬時(shí)產(chǎn)生高壓和大量氣體，使巖溶充填物或裂隙充填物的力學(xué)平衡遭受破環(huán)，并隨反沖氣體攜帶出來(lái)，同時(shí)，它還能使小裂隙得以擴孔，增加進(jìn)水面積。如：l kg硝化甘油炸藥產(chǎn)生熱量為6.2×106 J，生成氣體715.7 L，其爆炸速度為2 000～6 000 m/s，溫度可達2000～5000℃，壓力可達5萬(wàn)~20萬(wàn)個(gè)大氣壓，所以，控爆技術(shù)用來(lái)洗井疏通含水層通道，效率高、成本低、效果好。