Strategi dan metode teknis peningkatan operasi pengeboran dan peledakan bawah air
Beberapa langkah teoritis dan teknis untuk meningkatkan pengeboran dan peledakan bawah air
1 Pendahuluan
Sudah diketahui bahwa proyek pengeboran dan peledakan bawah air lebih sulit dibangun karena terdapat lapisan air di bawah permukaan air selama konstruksi, yang membuat tidak mungkin untuk mengamati secara langsung tekstur permukaan batuan, retakan karst dan kondisi struktural lainnya serta efek peledakan. Kondisi aliran yang merugikan dari jeram, arus silang dan pusaran di wilayah perairan, serta endapan lumpur dan kerikil yang menutupi permukaan batuan, membuat proyek penggalian pengeboran dan peledakan bawah air menjadi lebih sulit.
Peledakan bahan peledak merupakan fenomena reaksi kimia berkecepatan tinggi. Kecepatan detonasi bahan peledak sipil umum dapat mencapai 3500~5000m/s, disertai dengan timbulnya tekanan besar seperti gelombang kejut udara, gelombang kejut air, dan gelombang seismik. Tekanan-tekanan ini dapat mengancam dan merusak keselamatan manusia, hewan, kapal, dan bangunan di dekat titik ledakan, yang harus mendapat perhatian yang cukup.
Terdapat dua karakteristik utama bahan peledak saat meledak di dalam medium (batuan). Pertama, saat bahan peledak meledak di dalam batuan lubang bor, bahan peledak tersebut menghasilkan gaya ledak bersuhu tinggi, bertekanan tinggi, dan berkecepatan tinggi yang disemburkan ke arah garis resistansi minimum titik ledak. Karakteristik ini menjadi dasar teori utama untuk menghitung jumlah bahan peledak dan arah peledakan; kedua, setelah bahan peledak meledak di dalam batuan, bahan peledak tersebut menghasilkan lingkaran-lingkaran penghancuran kompresi, lingkaran-lingkaran penghancuran lempar, lingkaran-lingkaran kerusakan pelonggaran, dan lingkaran-lingkaran getaran retakan dari dalam ke luar. Hal ini menjadi dasar teori untuk menghitung jumlah bahan peledak yang digunakan di dalam lubang ledak, jarak lubang ledak, dan jarak baris-baris lubang ledak.
2 Pemilihan beberapa parameter yang tepat terkait perhitungan jumlah bahan peledak pada lubang ledak pada proyek pengeboran bawah air dan peledakan terumbu karang
Sejak tahun 1970-an, negara saya telah memperkenalkan rig pengeboran bawah tanah dari luar negeri untuk pengeboran bawah air dan peledakan terumbu karang. Karena penumbuk (kombinasi palu tumbuk dan mata bor) rig pengeboran bawah tanah selalu ditempatkan di permukaan dan di dalam batu, kehilangan energi tumbukan sangat kecil dan efek pengeboran tumbukan sangat tinggi. Oleh karena itu, pengeboran dan peledakan bawah air telah menjadi metode konstruksi yang paling penting dan paling efisien untuk proyek peledakan terumbu karang bawah air di perairan.
Dalam Spesifikasi Teknis Teknik Angkutan Air, rumus perhitungan muatan lubang ledak adalah:
Muatan lubang ledak baris pertama Q=0,9baH.
Muatan pada baris belakang lubang ledak Q=q.baH.
Dalam rumus di atas:
Q----muatan lubang ledak (kg);
a----jarak lubang ledak (m);
b----jarak baris lubang ledak (m);
H. ---- Ketebalan lapisan batuan galian yang dirancang, termasuk ketebalan nilai superdalam yang dihitung (m);
q. ----Konsumsi bahan peledak unit peledakan terumbu bawah air (kg/m3), yang merupakan nilai empiris, silakan lihat Tabel 2.3.2 dari Spesifikasi Teknis untuk Teknik Transportasi Air untuk pemilihan.
Rumus perhitungan untuk muatan lubang ledak yang disebutkan di atas terutama ditentukan oleh hasil perkalian jumlah batu pecah setelah peledakan, termasuk perhitungan batu pecah super dalam, konsumsi bahan peledak satuan batu, dan koefisien empiris. Rumus perhitungannya sederhana dan jelas, tetapi untuk membuat muatan lubang ledak sesuai dengan situasi sebenarnya, dan menghindari batu sisa dan tonjolan batu di area peledakan karena muatan lubang ledak, kekasaran batu yang berlebihan setelah peledakan, yang memengaruhi efisiensi penggalian dan pembuangan terak, atau penghancuran batu yang berlebihan, yang meningkatkan biaya konsumsi bahan peledak, parameter relevan berikut harus dipilih dengan benar.
2.1 Panjang lubang ledak L. Parameter
Dalam "Specifications", elevasi dasar lubang bor bawah air harus sama dengan elevasi dasar dari deretan lubang yang sama, dan panjang muatan harus 2/3~4/5 dari kedalaman lubang. Nilai yang lebih kecil digunakan untuk batuan lunak dan nilai yang lebih besar digunakan untuk batuan keras. Masalah utama di sini adalah apakah muatan lubang ledak yang dihitung memenuhi persyaratan parameter bahwa panjang muatan adalah 2/3~4/5 dari kedalaman lubang ledak. Dalam praktik konstruksi peledakan terumbu bawah air, panjang muatan lubang ledak sering kali lebih besar dari persyaratan 2/3~4/5 dari kedalaman lubang ledak karena diameter lubang ledak terlalu kecil atau rasio diameter bahan peledak yang dimuat dengan diameter lubang ledak kurang dari 0,80. Artinya, setelah lubang ledak diisi, lubang ledak tidak memiliki ruang yang cukup untuk panjang penyumbatan, dan bahkan kedalaman lubang ledak tidak dapat menampung muatan yang dihitung. Bila panjang muatan lubang ledak terlalu panjang, sering kali akan ada sisa batu dan tonjolan batu di area peledakan, yang mengakibatkan peledakan tidak tuntas. Untuk mengubah dan mengatasi masalah di atas, langkah-langkah utamanya adalah menambah diameter lubang ledak atau meningkatkan kualitas kemasan rol muatan lubang ledak, mengurangi ketebalan bambu yang diikat di luar rol, atau menggunakan tabung plastik keras sebagai kemasan rol untuk menambah diameter kemasan muatan secara efektif, dan menggunakan diameter kemasan muatan ≥ 0,8 dari diameter lubang ledak.
2.2 Parameter kedalaman pengeboran lubang ledak h
Kedalaman pengeboran berlebih lubang ledak mengacu pada nilai kedalaman pengeboran berlebih di bawah ketebalan batuan galian yang dirancang, termasuk nilai kedalaman berlebih yang dihitung (0,2 m untuk pengeboran darat dan 0,4 m untuk pengeboran bawah air). Ini ditentukan dengan membentuk ukuran corong peledakan desain berdasarkan koefisien empiris diameter lubang ledak, jarak, jarak baris, dan muatan lubang ledak. Nilai kedalaman pengeboran berlebih h dari "Specification" dipilih sebagai parameter 1,0~1,5 m. Parameter ini memiliki dasar teoritis dan faktor empiris, tetapi dalam praktik konstruksi, ketika panjang muatan lubang ledak L muncul. Ketika nilainya lebih besar dari 2/3~4/5 dari diameter lubang bor, efek peledakan umumnya buruk. Untuk mengatasi kontradiksi ini, ada upaya untuk meningkatkan kedalaman pengeboran berlebih menjadi 2,0~2,2, atau bahkan menjadi 3~4 m, sehingga muatan lubang bor secara membabi buta meningkatkan kedalaman pengeboran berlebih. Praktik telah menunjukkan bahwa tidak hanya batuan dasar yang terlalu hancur, tetapi bongkahan batuan permukaan juga terlalu besar, sehingga membuat penggalian dan pembuangan terak menjadi sulit, dan bahkan sering kali memerlukan peledakan sekunder, yang menyebabkan peningkatan signifikan pada konsumsi bahan peledak per unit dan biaya rekayasa peledakan terumbu karang bawah laut.
2.3 Penyesuaian konsumsi bahan peledak unit dan parameter seperti jarak lubang ledak dan jarak baris untuk peledakan terumbu bawah air
Karena faktor geologi dan topografi yang kompleks seperti kekerasan, stratifikasi, tekstur, retakan pada batuan cair, kedalaman air, dll. dari batuan bawah laut, ukuran yang paling dapat diandalkan dan mendasar untuk mencapai manfaat tinggi dalam proyek peledakan terumbu bawah laut adalah: sebelum peledakan skala besar dan konstruksi penggalian atau pada tahap awal konstruksi, lakukan pengeboran dan peledakan dan pengujian penggalian dan pembuangan terak pada area kecil (100-600 meter persegi) lapisan batu untuk memeriksa efek aktual setelah peledakan secara tepat waktu. Jika ada kondisi yang tidak menguntungkan seperti kekasaran terak batu yang berlebihan setelah peledakan, efisiensi rendah penggalian mesin dan pembuangan terak, peledakan lempengan batu sisa dan punggungan batu yang tidak tuntas, penghancuran terak batu yang berlebihan setelah peledakan, dan konsumsi bahan peledak unit yang berlebihan, jarak, jarak baris, kedalaman pengeboran berlebih dan konsumsi bahan peledak unit lubang ledak harus disesuaikan dengan tepat sesuai dengan situasi aktual hingga manfaat pasca-peledakan yang baik tercapai.
3 Beberapa langkah teknis untuk meningkatkan efek sebenarnya dari peledakan terumbu karang bawah laut
3.1 Posisi pengeboran
Pada saluran yang dirancang untuk peledakan terumbu karang bawah laut, pengaturan posisi setiap lubang peledakan yang akurat merupakan langkah dasar untuk mencegah peledakan yang terlewat atau berulang. Berdasarkan pengalaman, yang terbaik adalah menggunakan peta topografi saluran skala 1/100~1/300 dan stasiun total untuk menentukan lokasi dan mengatur pengeboran. Tidak tepat untuk menggunakan level atau langsung menggunakan pita pengukur untuk mengukur jarak untuk menentukan lokasi dan mengatur, sehingga memastikan bahwa posisi lubang peledakan berjarak ≤0,2m dari posisi desain. Jika lokasi lubang peledakan yang sebenarnya merupakan kondisi geologi yang buruk seperti jurang karst dan pengeboran tidak memungkinkan, pengeboran juga harus dilakukan di lokasi yang sesuai di dekat lokasi pengeboran yang direncanakan.
3.2 Langkah-langkah untuk meminimalkan jumlah waktu peledakan
Dalam proyek pengeboran dan peledakan skala besar, retakan pada peledakan batuan batas setelah setiap pengeboran dan peledakan akan memengaruhi efisiensi pengeboran normal berikutnya dan efisiensi pembuangan terak hingga tingkat yang berbeda-beda. Misalnya, dalam pengeboran dan peledakan dua batu pondasi dermaga masing-masing beberapa puluh meter persegi di dermaga tertentu, efisiensi pengeboran dan penggalian sangat rendah karena tindakan yang tidak tepat yaitu mengebor 1~2 lubang setiap kali untuk peledakan berlapis ganda di area kecil, dan masa konstruksi serta biaya lebih dari 2 kali lipat lebih tinggi dari yang direncanakan. Oleh karena itu, meningkatkan tindakan peledakan pemuatan dan pemasangan kabel serta meminimalkan jumlah peledakan skala besar merupakan tindakan yang efektif untuk meningkatkan efisiensi kerja.
3.3 Langkah-langkah untuk meningkatkan tingkat akurasi peledakan skala besar
3.3.1 Untuk mencegah terjadinya peledakan buta pada paket lubang ledak yang disebabkan oleh masalah pada detonasi kuantitatif detonator dan sambungan saluran, di samping memeriksa secara ketat detonasi kuantitatif detonator dan saluran transmisi daya sebelum peledakan, praktik telah membuktikan bahwa interval antara paket pengisian setiap lubang ledak dimuat dengan setidaknya dua kabel detonasi detonasi, yang merupakan salah satu langkah efektif untuk meningkatkan tingkat akurasi peledakan terumbu karang bawah laut.
3.3.2 Sebelum setiap peledakan di area yang luas dan beberapa lubang bor, desain jaringan peledakan harus dilakukan. Dalam desain jaringan, bahan detonator dan kabel peledak lubang bor, metode penyambungan saluran, dan kinerja kedap air dari paket peledak harus dipertimbangkan. Uji simulasi peledakan harus dilakukan untuk mengoptimalkan desain jaringan secara tepat waktu. Saat ini, saat meledakkan jaringan beberapa lubang bor, beberapa kabel peledak plastik umumnya dihubungkan secara paralel dan kemudian dikelompokkan dengan detonator listrik 8# atau perkusi untuk meledakkan. Karena beberapa kabel peledak plastik dihubungkan secara paralel, keandalan peledakan dengan detonator listrik sulit untuk memastikan bahwa semuanya diledakkan secara akurat, untuk meningkatkan tingkat akurasi, jumlah detonator listrik dapat ditingkatkan atau paket peledak kecil dapat ditambahkan untuk peledakan. Selain itu, jaringan peledakan yang paling penting secara langsung menggunakan kabel peledak dan tindakan lain seperti koneksi paralel atau seri dengan beberapa kelompok lubang bor untuk peledakan perkusi.
3.3.3 Pada permukaan air daerah peledakan dengan pola aliran yang kompleks, letakkan jalur jaringan peledakan pada permukaan air beberapa pelampung untuk memudahkan penyambungan dan pemeriksaan jaringan, serta mencegah arus deras yang menyebabkan kawat putus dan tidak dapat meledak.
3.4 Langkah-langkah untuk menggunakan teknologi peledakan perbedaan mikro
Teknologi peledakan perbedaan mikro dengan penundaan milidetik untuk pengisian lubang ledak tidak hanya mengurangi jumlah bahan peledak di bagian terbesar (tembakan) sebanyak mungkin untuk secara efektif mengurangi ancaman gelombang seismik dan guncangan air terhadap keselamatan bangunan dan kapal di dekatnya, tetapi juga, ketika peledakan penundaan perbedaan mikro dilakukan di setiap area besar dengan banyak lubang, gelombang seismik yang dihasilkan oleh peledakan setiap lubang ledak akan terhuyung-huyung untuk mengurangi superposisi tekanan seismik, yang kondusif untuk penghancuran batuan dan peningkatan efisiensi pembuangan terak mekanis.
4 Kesimpulan
Peledakan terumbu karang bawah air merupakan proyek transportasi air khusus dengan rekayasa yang sangat besar. Selama konstruksi, penerapan Spesifikasi Teknis untuk Rekayasa Transportasi Air yang ketat dan akurat merupakan jaminan penting untuk memperoleh rekayasa proyek yang berkualitas tinggi dan efisien. Dalam penerapan khusus berbagai parameter perhitungan dan langkah-langkah teknis dalam Spesifikasi, pengujian skala kecil sebelum konstruksi, atau dalam praktik konstruksi, ringkasan dan koreksi berkelanjutan sesuai dengan berbagai kondisi seperti geologi teknik dan pola air di setiap lokasi, dapat memperoleh parameter dan langkah-langkah teknis yang benar-benar berharga.
