控制爆破技术在水文水井工程中的应用

  控制爆破是国内外从20世纪50年代开始、60年代以后才迅速发展起来的一项新型爆破技术。它是根据工程要求和爆破环境、规模和对象等具体条件，通过精心设计，采取各种施工与防护等技术措施，严格地控制爆炸能的释放过程和介质的破碎过程，既要求达到预期的爆破效果，又要将爆破范围、方向以及爆破地震波、空气冲击波、噪音和破碎物飞散等的危害控制在规定的限度之内。
  目前，控制爆破技术在城市建筑、桥墩、基础的拆除，隧道的开挖和公路改建等工程中应用较为广泛，并有一套较为完善的理论和计算公式。那么，这项新技术在水文水井工程中的应用情况如何？

  埋卡钻事故处理
  在不稳定地层中钻进，由于操作工艺或泥浆使用不当，容易产生埋卡钻事故。轻者，反复提降钻具或强力提拔钻具就能解除事故；重者，则需要把埋卡点以上钻具起拔上来，再下粗径管状钻具处理埋卡点以下的钻具。起拔埋卡点以上钻具，有些机台常用反丝钻杆一根一根地起拔，这种方法劳动强度大、时间长，且对钻机和钻杆损伤甚大。如果利用控制爆破，把一定药量的爆破器下入埋卡点，炸断钻具，然后再起拨，可省时省力，并且对钻机和钻具没有损伤。

  起拔套管和井管
  水文地质钻探，抽水试验后需要回收起拔套管。对于孔深≤160 m(管径≤146 mm)的抽水套管提拔，可直接用钻机升降机强力提拔；而对于孔深>160 m(管径≤146 mm)的抽水管套，由于地层的侧压力和管重力作用较大，显然不能再强力提拔。这时，可采用爆破方法在l60～l80 m处把套管炸断，然后再用升降机起拔。
  有些水井下管后出水量过小，没有成井价值或下管时出现其他情况，都可利用爆破技术在升降机承载能力范围内，把井管某一位置炸断进行处理。
  卵石层中的钻进与扩孔
  在漂卵石层中钻进时，采用回转钻进方法，效率低、材料消耗过大。孔底漂卵石随回转钻具转动，出现多个切削面，造成重复破碎，只有当孔底漂卵石破碎后的粒径小于岩心管的内径时，才能被岩心管套捞出来。为此，在这类地层中钻进，采用控爆技术．使孔底漂卵石破碎，然后下管状岩心管捞套碎块。据有关资料：一般每爆破一次能往下炸碎岩石Im左右，孔径扩大300 mm左右。如河北平山县生产的砾石弹就是一种较好的钻进辅助方法。
  如果水井日径要求过大（≥400mm）岩心管口径则受到限制。这时，钻进后还需扩孔。对于卵砾石层，扩孔应尽量避免。因为，扩孔将导致孔壁坍塌，加之漂卵石粒径相差较大，扩孔后孔壁可能出现“葫芦”形。这种情况潜伏危害很大。因此，对于大口径水并施工，可用爆破方法一次爆扩成井。爆破一次，下一趟岩心管，把碎块捞取干净，反复几次，就可以克服“小眼钻进，大眼扩孔”成并工艺的问题。

  破裂井管
  在水文水井工程中常有以下两种情形：
  (1)某一位置漏失严重，但还需要继续钻进并且漏失层要求开采。
  (2)T管时，由于钻孔缩径，井管和滤水管不能按预计位置下入。
  第一种情形最常见，如驻马店市110 m深处泥灰岩漏失严重（行署供水井曾用15t黏土都未堵住），终孔位置200～300 m。下部含水层水量不够时，上部110 m深处含水层还需开采，由于情况特殊，显然不能用一般的堵封工艺来处理这种情况，笔者推荐采用下列方法：
  钻至漏失层后，扩孔下人大口径井管，封闭漏失层，然后继续钻进至终孔位置，再进行二次下管。若下部含水层水量不满足要求，则用控爆方法把上部井管炸裂，以达到取水目的。
  第二种情形，因下人的井管不能再起拔出来，同时含水层与滤水管相应位置可能错开，为了尽可能挽救损失，可在下部下入小一级的井管或滤水管，上部含水层对应的实壁井管可炸裂，以便疏通含水层与井内的通道。

  爆破洗井
  对于岩溶区或基岩裂隙带的水文水井，采用空压机振荡洗井（“间歇”工艺），效果欠佳。根据这类地层的特点和洗井机理，应采用大降深、高压力方法洗井。爆破则是一种行之有效的方法，它能在瞬时产生高压和大量气体，使岩溶充填物或裂隙充填物的力学平衡遭受破坏，并随反冲气体携带出来，同时，它还能使小裂隙得以扩孔，增加进水面积。如：l kg硝化甘油炸药产生热量为6.2×106J，生成气体715.7 L，其爆炸速度为2 000～6 000 m/s，温度可达2 000—5 000℃，压力可达5万～20万个大气压。所以，控爆技术用来洗井疏通含水层通道，效率高、成本低、效果好。