惊!中国最大的爆破工程用了5500吨炸药! _炸药

爆破工程是根据人类社会发展需要，利用炸药爆炸的能量来改变或者破坏某种物体的原结构，以实现不同工程的目的。今天我们来聊一聊中国最大的一次爆破工程，其规模巨大，总装药量5500吨炸药，爆炸量相当于日本广岛核爆炸的四分之一，能量释放相当于一次5.0级左右的地震。够震撼吧！那么它发生在什么地方，此次工程的目的又是什么呢?让我们一起来了解下。
中国最大的爆破工程【惊!中国最大的爆破工程用了5500吨炸药!】

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2007年12月20日上午11时30分，随着一声沉闷的巨响，神华宁煤集团大峰煤旷羊齿采区的一座相对髙度230米的山峰被削平约40米，在不到1秒钟的时间内，滚滚弥漫的尘烟袅袅升起，5500吨炸药不费吹灰之力，便将600多万立方米的山体“捏”得粉碎。
此次爆破对羊齿采区海拔2100米以上水平进行硐室爆破，爆破后山体最大标髙下降40米左右，总体积达到632.9万立方米，总装药量5500吨炸药(铵油炸药) 。5500吨炸药，如果用30吨的卡车装，可以装满180多辆。爆炸量相当于日本广岛核爆炸的1/4,能量释放相当于一次5.0级左右地震，其规模世界罕见。
爆破难度，史无前例

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大峰煤矿区地势险峻复杂，地下煤层持续自燃已近百年，内部石头温度高达几百摄氏度，还产生大量超标1百多倍的一氧化碳、二氧化碳;属受火区、瓦斯影响严重的高危矿井。而且山体很“脆”，不断发生大面积下塌，工人们怎么才能入山装炸药，成为一大难题。炸药测算和安装只要稍有微米的偏差，矿区将变成火山灾区，后果不堪设想。所以其施工难度和危险性超乎想象。
大峰矿内是“冰火两重天” 。煤层埋藏在海拔2254米的山峰之下，煤层上山体垂直高度近300米，四周多悬崖峭壁，山体下方有大量的采空区和坍塌区以及多裂隙和破碎带。由于煤层已自燃一百多年，部分硐室内岩体最高温度有230摄氏度，是名副其实的“火硐”;而另一部分硐室又是滴水成冰的状态，温度保持在-10摄氏度以下是名副其实的“冰硐” 。在如此复杂的施工环境中开展硐室爆破，这在世界爆破史上还没有过先例。
除了内部条件恶劣外，大峰煤矿的外部环境也非常复杂。不但自身山体陡峭、地势险峻、山石易碎，而且在600多万立方米山石爆破时，绝对不可伤及一毫的因素很多——山边便是一条煤车运输公路;山背300米是正在开采的煤矿区;山体周边500米范围内有高压线。所以如何安全爆破，是另一大棘手难题。
此外，目前国际上关于安全工程一次爆破最大炸药用量的规定是3000吨，但是本次大峰煤矿一次性装药近6000吨。爆破过程中温度高达几万摄氏度，产生几万个大气压，如果把石墨放到硐洞里，爆破完了，全都堆积成了坚硬如钻的石头，可能连“金刚石都制出来了” 。
世界最大爆破工程

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为装炸药，修在悬崖峭壁上的栈道装炸药挖的隧道长近9公里。本次待爆的山体非常陡峭，人根本上不了山去凿硐，怎么办?施工单位投资400多万元，硬是在几百米高的悬崖壁上修出了一条9.8公里长的盘山路，确保工程车辆能将人、设备和炸药运送到硐口。而就在山路上方10米左右的悬崖上，有一硐洞，那是专门为装炸药而挖的隧道，全长8900米，只能采用搭建脚手架修“天梯”的方式进行开凿。
据介绍，硐室内采用以条形药包为主，集中药包为辅的布药方式，硐室开挖总长度为8900米，内部错综复杂，分4层7排布药，一次装药量近5500吨，共25响，每响间隔25毫秒。600万立方米山体一秒钟内一次性安全爆破，不会如烟火那样山石四溅;“山体就像‘刀削面’一样，被一层层地削掉，一共是25片，塌进山脚下挖好的坑内。
硐室爆破装药三维示意图。黄线为一、三层;玫红线为第二层;绿线为四层。土黄色为山体现场研制“钝感炸药” 。谁都知道，炸药的保存是严禁高温的。所以要在炎热的岩洞内安装炸药，那不等于找死么?为此，来自广州宏大爆破公司的几位专家专门研制出了“钝感炸药” 。这种“钝感炸药”耐高温，用普通雷管都无法引爆。不过，迟钝过头了，又会出现无法引爆的问题，所以专家们经过上百次科研实验才成功。
而更为惊人的是，因为大峰煤矿周边环境恶劣，山路崎岖不平，如果要沿途运输近6000吨炸药，谁也不敢担保没有意外发生。所以经过国防部特批，施工单位从广州拉来了5辆混制炸药车，在羊齿采区山下推出半个足球场大的场地，建起小型“炸药生产厂”，将制造炸药的原料从山下拉来后，倒入炸药混制车，通过采用最新技术，混制炸药车每分钟可以生产258公斤炸药。花了几天时间，现场配制了几千吨炸药。
地质部门科研机会难得

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一次装药量近5500吨，是我国上世纪八十年代至今第一大硐室爆破工程，爆炸当量相当于2006年10月9日朝鲜核试验的6倍，爆炸所释放的能量相当于一次5.0级左右地震。这给地质部门提供了一次难得的科研机会。为此，中国地震局工程力学研究所在大峰矿附近选择了一个湖泊遗址作为观测点，中国地震局物探中心从大峰矿爆点至安徽岳西县布置100多个监测点，中国地震局地球物理研究所在山西临汾盆地设置测线，北大地球物理研究所在银川盆地北部，内蒙古自治区阿拉善左旗至陕西定边约300公里距离设置测线，中国地质大学(北京)在银川北部布设100公里测线，宁夏地震局从大峰矿炮点到固原七营每隔10公里就布置一台监测仪器。以前国家的地震模拟测试最多是2—3公里，而这次的测试长度长达200多公里。
通过此次地质部门监测数据分析，可以研究宁夏及相临省区，特别是银川盆地地壳速度结构，研究宁夏和邻近地区地震波走时，以便以后更加精确确定天然地震发生地。这一系列的研究结果，可有效应用于宁夏以后建筑物设计、爆破损坏评估和赔偿仲裁，有利于地下煤矿的采煤设计和地表场地的规划设计应用，提高宁夏的地震预测能力。同时还填补了我国人防工程抗爆抗震性观测数据的空白，并为国家立法制订有毒气体、粉尘等的界定标准提供了宝贵的案例资料。
创造四个世界第一

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这次爆破将在科研价值方面创造四个世界第一。目前，大峰矿区地下有很多采空区和人防工程，如此大的爆破对山下人防工程破坏作用有多大?到底会造成弹性变形还是塑性变形，通过爆破观测，可以获得多项科研数据，填补我国人防工程在抗爆抗震性方面的空白，可谓世界第一。
由于大峰矿区煤层已自燃多年，山体内部温度最高达168度左右，此次爆破要将炸药填充在130米深处，这在国外爆破行业中称为禁区。施工部门利用多年的爆破经验通过多次研究，克服重重难关将5500吨炸药安全填埋，可谓世界第一。
瞬时爆炸后，会在周围6公里范围内出现滚滚烟尘，一氧化碳、二氧化碳以及氮化物等有害气体浓度最大，这些气体和粉尘会飘逸到周边500公里范围内，科研人员将对浮尘范围和对环境的影响进行观测评估，可谓世界第一。
由于瞬间爆炸作用，将在周边300米范围内产生3.5级左右的地震。对此，有关部门充分利用这一机会，在爆区周边设置了上百个观测网络，将收集爆炸对高等边坡、房屋建筑的震动影响数据，提高我国防震工作精确度。
爆炸时间不到一秒

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此次爆破工程在百米山体上分四层开挖近百个硐室，挖掘隧道总长度近9公里。爆破设计采用条形加集中药包装药，多硐室、分层立体布置药室，每次单响药量不大于120吨。
由于设计采用了多段毫秒微差爆破和条形药包布置，可最大限度地降低爆破对周围地表建筑物的破坏和影响。本次硐室爆破的设计地震波≤2.0cm/s(规程对砖混结构建筑的允许地震波为≤3.0cm/s)，爆破时可保证1公里以外砖混结构建筑物的绝对安全。
在上百个硐室内，通过电爆线路把各个硐室内的炸药连接起来，经过按钮操作，5500吨炸药会在750毫秒即不到1秒钟的时间内，从两边向中间引发25次爆破。在山体整体降低近40米的情况下,同时将40多万立方米的山体定点爆破到旁边的一条沟内。
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