鞭炮燃放与工程爆破
Firecracker Setting and Engineering Blasting
文/王彦明 谢兴华
我曾看过一帧视频,是金涌院士讲述航天飞机在空中飞行过程中被陨石划破自愈的故事。科学家们在碳纤维缠绕层和航天飞机壳体之间放置有小的胶囊,航天飞机一旦被陨石划破,一个个小胶囊随即破裂,胶囊内的粘合剂发生化学反应,达到航天飞机自愈的目的。这个视频给我们传递出这样一个信息,高科技的技术问题和我们的日常生活有着千丝万缕的联系。
下面这篇短文从鞭炮燃放与工程爆破角度出发,让我们一起了解探索我们不曾熟悉的知识领域。
燃放鞭炮作为节日喜庆中的一个亮点,有着悠久的历史文化传统,在我国延续了两千多年。鞭炮燃放过程产生烟雾并伴随声响和闪光,大家可能忽略一个问题,鞭炮是间隔规律的“炸响”过程,其中起主要作用的是连接每个鞭炮的引火线—捻子。这里的捻子内通常有黑火药,起到了延期燃爆作用。
而工程爆破过程和我们春节燃放烟花爆竹十分相似。大家知道,工程爆破在我国隧道,桥梁,铁路,公路,矿山以及油田井下原油开采方面发挥着重要作用。过去,工程爆破在预先打好的炮孔内填装炸药,然后利用延期雷管组网实施爆破,每个爆破单元之间的延期时差大致有25毫秒,50毫秒,75毫秒不等,这样既能保证各爆破单元之间互不干扰,又能使爆破作业后所形成的碎石易于清理。
近年来,随着电子技术的迅猛发展,高精度控制爆破技术得以应用,解决了各爆破单元之间相互干扰所造成的“哑炮”现象,确保了现场操作人员的生命安全。
工程爆破作业和我们日常生活中鞭炮燃放过程有着异曲同工之妙,只不过工程爆破各爆破单元之间的时差更短,时间控制精度更高。
广义而言,油田井下聚能射孔也属于工程爆破,但它不像地面控制爆破,耳之所闻,震耳发聩;目之所及,尘土飞扬。油田井下爆破作业大都在深度1500米~2000米左右,很难通过听觉或者视觉给予准确判断。
这里科普一下,油田井下爆破是原油开采过程必不可少的作业工艺之一,它是通过聚能射孔在井筒和地层之间建立油气通道的一项完井技术。
工程爆破是通过微差爆破控制飞石,降低噪音,减小振动,从而达到人们预期的目的;而油田井下聚能爆破则体现的是更短时间段微差爆破思想—微秒微差。经过专业测算,油田井下每个爆破单元(射孔弹)之间的爆破时差在30微秒左右。
前面我们就鞭炮燃放,常规工程爆破和油田井下聚能爆破进行了简单认识,其实他们又有很多共同点:都属于燃爆作业范畴,具有相同或相似工作原理;其燃爆时差都通过爆破器材人为控制;都属于微差控制爆破,只不过常规工程爆破和油田井下聚能爆破控制精度,安全级别,操作技能,国家管控措施更加严格。
为了便于理解,本文给大家提供了鞭炮燃放,桥梁爆破和油田井下聚能爆破三个视频案例。
新春嘉平,长乐未央。最后,在2025年新年钟声敲响之际,让我们在此起彼伏的鞭炮声和璀璨夺目的烟花中,一起祝福我们伟大的祖国科技先导,精准施策,风调雨顺,鸿图高歌!
作者简介
王彦明,男,网名乔山放歌,1965年出生,陕西省扶风县天度镇王氏家族后裔(八个娃),1991年北京理工大学力学工程系毕业,现在在西安中国兵器工业某研究所工作,著有《油田井下燃爆技术》一书,有实用新型专利发明专利多项,2024年受聘于西安交通大学航空航天学院研究生复试面试专家组专家,业余时间喜欢音乐足球和文学创作,QQ741785701;
谢兴华,男,1963年出生,湖南衡阳人,致公党党员,博士,博士生导师,教授,教育部高等教育兵器类专业教指委委员,中国爆破行业协会专家库专家,科技部国际合作专家。
