大型水封石洞油库密集洞室群开挖关键技术研究与应用
获奖名称: 大型水封石洞油库密集洞室群开挖关键技术研究与应用
获奖等级: 一等奖
获奖类别: 中国工程爆破协会科学技术奖
授奖单位: 中国爆破行业协会
完成单位: 中国人民武装警察部队水电三峡工程指挥部、
获奖年度: 2014
获奖人员: 赵晓、张文辉、李鹏、周永力、张雨霆、陈太为、吴新霞、杨凯、黄跃文、郭冬生、魏惠生、孙海江、高志华、姚元涛、曾昱玮
成果简介:项目背景情况 为保障经济发展和应对突发事件，国家建立了石油储备战略，目前正在沿海地质条件优良地区规划和建设多个地下水封石洞油库，黄岛为我国首个大型非衬砌水封石洞油库，该油库共有9个储油主洞室，相邻主洞室净距为30m，总长度达5.6km，开挖总方量为324×104m3，为同类工程单次开挖总量世界第一。其开挖特点为：主洞室密集、相邻洞间距小，开挖技术要求高，爆破施工难度大。项目组采用理论分析、数值模拟及现场试验等手段，对大型水封石洞油库密集洞室群开挖爆破关键技术进行了研究，解决了爆破有害效应对洞室水封性的影响控制问题，并在施工期进行了全过程的动态跟踪监测，确保了各洞库的动力稳定性和水封性，促进了我国水封石油洞库开挖爆破技术的极大进步。 主要技术创新 （1）针对高效优质开挖要求，通过对主洞室群进行系统的爆破试验和理论分析，提出适合地下洞室开挖的“深孔台阶+预裂爆破”技术，并首次在大型地下水封石洞油库洞室群爆破开挖中成功应用。 （2）针对地下工程爆破振动控制难的特点，通过对爆破作用下围岩及锚固系统的动力稳定性以及爆破试验及动、静态监测成果分析，得出了爆破对围岩、锚杆、喷混凝土等随爆源距离变化的影响规律，首次提出了随爆心距变化的爆破振动安全控制标准。 （3）针对爆破精细化管理，首次建立了集开挖爆破设计审批、施工管理、监测与信息反馈、爆破器材管理为一体的地下水封石洞油库工程综合管理信息系统，实现了爆破施工信息化管理，提高了爆破施工管理的效率，有效控制了爆破作业风险。 （4）针对地下工程粉尘危害大的特点，首次提出了采用微爆破水雾降尘系统，有效地降低了爆破对环境和施工作业人员的有害影响，开创了地下工程大规模开挖的水雾降尘环保施工先例。 推广应用情况 本项目形成了一整套大型非衬砌水封洞室群工程开挖爆破设计、动态监测及安全控制等方面的相关成果，可为目前正在建和规划中的其他大型非衬砌地下水封洞室群工程的爆破开挖提供可借鉴、参考的成功经验。在黄岛水封石油洞库建设中，节约爆破施工直接成本约5241余万元，直接减少碳排放至少约1980余吨。目前正在湛江、惠州等类似水封洞室群工程开挖爆破中应用推广该项技术，社会效益和经济效益显著，前景十分广阔。 通过研究与应用大型地下水封石洞油库开挖关键技术，进一步推动了该类地下储油库的建设，进一步提高了我国的石油战略安全度，确保了我国的经济和军事，乃至政治的稳定与安全，并且积极响应节能减排的科学发展要求，为推动建设绿色环保、经济和谐社会做出贡献。依托项目研究成果获授权专利2项、软件著作权1项，发表学术论文20余篇，其中SCI、EI收录7篇，促进了我国工程爆破领域科学技术的进步与发展。
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