创新爆破方式的彩粉发射装置在大型庆典仪式中的应用

殷本林 高辉

摘要：创新爆破方式的彩粉发射装置成功运用，增加了大型庆典仪式的热烈、隆重、喜庆的气氛，本文主要介绍了锦屏一级水电站在开工典礼仪式中的彩粉发射装置燃放的炮筒设计、加工、爆破网络、预演彩排和正式燃放的技术和实施工艺。

关键词：爆破；试验；彩粉发射装置；布置；炮筒结构；锦屏一级水电站

中图分类号： P633.2 文献标识码： A 文章编号：

1 前言

雅砻江锦屏一级水电站主体工程开工典礼于2005年11月12日隆重举行，主体工程的开工是锦屏一级水电站建设的一个重要里程碑。水电七局根据业主二滩水电开发有限公司的指示及委托，本着热烈、隆重、喜庆的原则，在左岸辅会场燃放庆典彩粉发射装置。彩粉发射装置的设计与实施由水电七局负责。经过前期大量的试验以及两次大规模的彩排，2005年11月12日上午在左岸辅会场成功燃放，为锦屏一级水电站开工典礼的成功举行作出了突出的贡献。目前，发明的新型彩粉发射装置已获得国家实用新型专利《庆典仪式实用的彩粉发射装置》正式授权（发明专利号ZL 2011 2 0200636.2），已在四川省攀枝花市桐子林水电站等大型工程庆典仪式中推广运用。

2 彩粉发射装置设计方案确定

国内大型工程的庆典仪式一般采用礼炮、烟花或彩飘等方式，在庆典现场场地有限时确能取得较好的气氛。锦屏一级水电站开工典礼共布置两个会场，主会场在锦屏一级电站大坝的右坝肩，辅会场在大坝的左坝肩，两个会场相距800余米。若在辅会场仅采用礼炮、烟花、彩飘的庆典方式，造成的庆典气氛受视觉影响，效果差。

通过多种方案的比较，并进行多次试验，最后确定选用自行设计和加工的彩粉发射装置，利用炸药爆破原理，使彩粉喷射高度达到10m以上并伴有一定的爆破声响，能够更好地满足参加庆典人员从右岸远距离观看的视觉、听觉效果。通过集中燃放的方式，烘托整个会场热烈、隆重、喜庆的气氛。

2.1 彩粉发射装置的炮筒选择

前期采用基岩造孔，普通钢管加工等方法形成炮孔和炮筒，用100g的小药量进行试验，发现效果极差。主要原因是岩石受自然因素，风化破碎、裂隙发育，爆破能量瞬间泄漏严重，彩粉喷射的高度不足3m。采用壁厚为4mm普通焊接钢管做成的炮筒，筒壁和筒底均无法承受小药量爆破冲击波而破坏。经过多次试验，最后采用壁厚为8mm的无缝钢管作炮筒材料。试验结果表明，该炮筒结构能满足爆破（燃放）3次正常使用而不破坏。试验结果见表1。

表1多种方式试验结果表

2.2 彩粉发射装置的炮筒内部结构设计

彩粉发射装置采用壁厚为8mm的无缝钢管作炮筒材料，主炮筒高度为1500mm、筒径为100mm，集中药包部位用筒径150mm、高500mm的无缝钢管予以加强；两层无缝钢管皆与管底部封堵钢板焊接，两层管壁之间空腔填充黏性土；炮筒底座用15mm锰钢板焊接加工（炮筒结构见图1）。

将炸药集中药包设在炮筒底部且环向居中，利用聚乙烯泡沫塑料作为炸药与炮筒间隙的填充料，且起到定位作用。泡沫塑料顶口作成漏斗形，爆破时的聚能作用使彩粉喷射高度最佳。利用毫秒微差非电雷管连接炸药与爆破网络。彩粉自炮筒孔口直接灌入，而后呈开口式。

图1彩粉发射装置内部结构

2.3 彩粉发射装置中彩粉的选择

彩粉颜色共有红色、黄色、蓝色、青色、品红、黑色、灰色七种，经过现场各种彩粉的燃放试验发现，其中青色、品红、黑色、灰色的现场视觉效果差，因此仅选用红色、黄色、蓝色三种彩粉。彩粉采用粉状装饰颜料。

根据试验，装置内彩粉装填量为8kg时，效果最佳。彩粉装填量过多，燃放时，每次喷射高度低于6m；装填量过少，燃放的规模和效果不理想。

2.4现场布置

为营造热烈、喜庆的气氛，并结合左坝肩施工现场的实地情况，共制安670支彩粉发射装置。摆放在左岸EL2050m马道及8-1号、8-2号施工道路上，分三个区域覆盖整个左坝肩施工现场（见图2）。第一区（2050m马道上）间排距为2.0m，共250支；第二区（8-1号施工道路上）每6支为一小组，组间距为8.0m，组中支间距2.0m，共30组180支；第三区（8-2号施工道路上）每6支为一小组，组间距为8.0m，组中支间距2.0m，共40组240支。

2.5燃放时间

为保证燃放的视觉效果，达到参加庆典人员观赏的目的，庆典仪式中彩粉燃放持续时间控制在10秒～15秒，其中每组彩粉发射装置燃放的时间间隔控制在250～500ms。

2.6起爆方式及爆破网络

根据开工庆典仪式的现场指示，装置必须瞬间点火起爆。为保证庆典仪式的成功和及时的燃放，采用“双保险”起爆网络。点火方式为电雷管起爆，电雷管引爆非电雷管的爆破网络。爆破网络为串并联方式，8-1号施工道路和8-2号施工道路两个爆破区域用导爆索并联，8-1号施工道路爆破区与EL2050爆破区域用导爆索、毫秒微差非电雷管串联。为达到燃放的时间间隔，同一爆破区域组间利用MS-8～MS-11段毫秒非电雷管串联，继而引爆炮筒内毫秒微差非电雷管，从而引爆集中药包。

图2彩粉发射装置现场布置图

2.7 起爆信号联系方式

左右岸起爆信号传递采用对讲机并辅以旗语。其中配备5部对讲机联络，2部在右岸（1个手持），3部在左岸，分别为右岸联系人、左岸指挥人及2名起爆人。在右岸主会场观礼台外侧设置一个爆破指挥所。右岸爆破指挥人员和旗手根据嘉宾在宣布“锦屏一级水电站开工”时，提前1s以对讲信号和旗语向左岸指挥人员下达起爆指令。燃放效果见照片1、2。

3 结语

（1）锦屏一级水电站开工典礼采用我局自制的彩粉发射装置，经实践证明是可行的。对主辅两个会场相距距离800余米，也能很好的烘托会场热烈、隆重、喜庆的气氛。

（2）由于自行研制的彩粉发射装置，无装药、炮筒设计等参考范例，现场试验对装置的成功与否至关重要，经过多次不同的试验和调整，最终得出理想的参数和数据，保证了装置的成功燃放。

（3）装置采用钢管结构形式，材料购置方便、成本低，对燃放现场地形无特别要求，具有实际可操作性。

作者简介：

殷本林（1979-），男，四川郫县人，工程师、经济师，本科，主要从事水电工程施工和技术工作；

照片1 锦屏一级水电站开工庆典从左岸高处观赏燃放效果

照片2 锦屏一级水电站开工庆典从右岸（视距800余米）观赏燃放效果

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。