胡立劍

摘 要：在水利水電工程施工建設(shè)過程中，需要獲得較多的砂石料來進(jìn)行大壩填筑。根據(jù)龍?zhí)端娬竟こ绦枰?、施工進(jìn)度計(jì)劃和成本控制，擇優(yōu)選擇與工程實(shí)際相匹配的砂石料爆破開采方法及爆破安全控制措施。運(yùn)用深孔爆破進(jìn)行開采，完全能滿足工程施工區(qū)的砂石料需求，且節(jié)約了成本。

關(guān)鍵詞：砂石料場(chǎng);爆破開采;深孔爆破;龍?zhí)端娬?/p>

中圖分類號(hào)：TV542;TV731.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）34-0090-02

The Research of Excavation Blasting Technical of Sand and Gravel

Yard in Longtan Hydropower Project

HU Lijian

（Guizhou Zhongshui Construction Management Co.， Ltd.，Guiyang Guizhou 550000）

Abstract： It is often necessary to obtain more sand and gravel materials for dam filling during construction process of water conservancy and hydropower projects. According to the project needs， construction schedule and cost control of Longtan Hydropower project， the sand and gravel blasting method and blasting safety control measures matching the actual project has been proposed. The deep-hole blasting for mining can fully meet the sand and gravel demand in the construction area and save costs.

Keywords： sand and gravel yard;exploitation by blasting;deep-hole blasting;Longtan Hydropower Project

1 工程概況

水城縣龍?zhí)端娬疚挥谥榻饔虮北P江的一級(jí)支流古牛河下游河段，壩址位于水城縣蟠龍鄉(xiāng)法拉寨西北約0.6km的古牛河峽谷處，距蟠龍鄉(xiāng)25km，距縣城60km。水庫總庫容805萬m3，正常蓄水位910.00m，對(duì)應(yīng)庫容740萬m3，電站總裝機(jī)容量9MW，開發(fā)任務(wù)為發(fā)電。龍?zhí)端娬臼蠄?chǎng)位于壩區(qū)NW 350m的陡壁外，出露地層為二疊系中統(tǒng)西霞（P2q）、茅口組（P2m）灰色、深灰色的灰?guī)r，強(qiáng)度高、質(zhì)量好。為滿足工程筑壩量、施工進(jìn)度和成本控制需要，結(jié)合工程特性對(duì)料場(chǎng)開采方案及爆破安全控制措施進(jìn)行研究，確保工程實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)的施工建設(shè)。

2 開采條件及鉆爆施工技術(shù)

2.1 開采條件

工程實(shí)施期間，受征地影響，料場(chǎng)開采區(qū)域位于已開挖完成的大壩基坑上方。為此，料場(chǎng)開采爆破作業(yè)必須保證大壩基坑施工安全及爆破震動(dòng)波不能影響大壩新澆筑的混凝土。巖石傾角為25°～30°的薄層灰?guī)r，開采邊坡坡比為1∶0.3，采用預(yù)裂爆破方式，并要求殘孔率達(dá)到80%以上，可以形成穩(wěn)定的永久邊坡。采區(qū)巖石穩(wěn)定，未見大的斷層和卸荷裂隙等不安定巖石結(jié)構(gòu)的存在。在初期剝離時(shí)，清除表面的松動(dòng)巖石和覆蓋層，并沿最終開采界限外1～3m設(shè)置一道截水溝，將匯集雨水?dāng)r截[1]。開挖邊坡每下降10m預(yù)留2m寬的馬道，邊坡一次預(yù)裂爆破成型，鉆爆采用中深孔爆破，一次開挖臺(tái)階高度為10m。

2.2 鉆爆施工技術(shù)

料場(chǎng)采取從上至下逐層開采的方式。為了保證不影響山體穩(wěn)定，在采區(qū)后邊坡采取預(yù)裂爆破，沿著征地界限形成永久的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定邊坡，要求殘孔率達(dá)到90%以上。同時(shí)，沿征地紅線3m設(shè)截水溝，防止山水和雨水沖刷邊坡。在后坡沿線，在向下開采之前，必須清除覆蓋層和松動(dòng)石，以免后期高邊坡掉石傷人。開采爆破鉆爆設(shè)備采用液壓鉆，臺(tái)階高度10m，孔深11m，孔徑90mm，用70mm袋裝膨化硝銨炸藥。采用非電微差擠壓爆破技術(shù)進(jìn)行大方量的爆破。機(jī)口超徑石采用液壓錘破碎，減少飛石和節(jié)約成本。

3 爆破施工設(shè)計(jì)

3.1 爆破參數(shù)確定

3.1.1 深孔爆破（臺(tái)階爆破）。石料開采采用深孔爆破開挖，其主要參數(shù)如下：孔徑[D]=90mm，臺(tái)階高度[H]=10m，炮孔深度[L]=11m，孔距[A]=3.0～3.5m，最小抵抗線或排距[W]=[b]=2.5～3.0m，單耗藥量[q]=0.25～0.35kg/m3，線裝藥密度[QL]=2.5～3.5kg/m，填塞長(zhǎng)度[LT]=2.5～3m，超鉆深度[h]=0.5m，微差時(shí)間[Td]=20～50ms。

3.1.2 淺孔爆破（局部開挖和解?。Ｉ羁妆坪蟮膫€(gè)別大塊巖石及未爆到位的巖坎，或爆破厚度較小（小于5m不適于深孔爆破的情況）的部位，采用淺孔爆破進(jìn)行二次破碎或找平，確保爆破塊度符合規(guī)定的技術(shù)要求[2]。主要參數(shù)如下：孔徑[D]=42mm，臺(tái)階高度[H]=1.0～4.0m，炮孔深度[L]=1～4m，孔距[a]=0.5～1.5m，最小抵抗線或排距[W]=[b]=0.8～1.5m，單耗藥量[q]=0.25～0.35kg/m3，線裝藥密度[QL]=1.0～1.2kg/m，填塞長(zhǎng)度[LT]=0.6～2m，超鉆深度[h]=0.3～0.5m（保護(hù)層留0.5～1.0m），微差時(shí)間[Td]=20～50ms。

3.2 藥孔布置及裝藥結(jié)構(gòu)

3.2.1 藥孔布置。單邊坡爆破：每個(gè)爆破工作面沿岸坡向布置3～4排深孔，藥孔呈梅花狀布置，最后一排為預(yù)裂爆破孔;雙邊坡爆破：每個(gè)工作面沿軸線布置3～4排深孔，藥孔亦呈梅花狀布置，延邊坡面布置一排預(yù)裂孔;淺孔爆破：每個(gè)工作面沿軸線布置3～4排手風(fēng)鉆孔，藥孔呈梅花狀布置。

3.2.2 裝藥結(jié)構(gòu)。深孔爆破與淺孔瀑破采用耦合裝藥結(jié)構(gòu);光面爆破或預(yù)裂孔采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)。

3.3 起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

采用非電復(fù)式導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)爆管與導(dǎo)爆管之間相連，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的末端用電雷管進(jìn)行引爆，電雷管在爆破警戒范圍內(nèi)人員撤離后，起爆10min前連接。

3.4 爆破安全設(shè)計(jì)

由于砂石料場(chǎng)地與左岸壩肩所在位置距離較短，爆破工程應(yīng)考慮的主要危害效應(yīng)為：爆破飛石、空氣沖擊波及爆破地震波對(duì)左岸壩肩穩(wěn)定性的影響。

3.4.1 爆破飛石。經(jīng)計(jì)算個(gè)別飛石距離[S]≤20m。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量可知：砂石料生產(chǎn)系統(tǒng)和粗破平臺(tái)與毛料開采場(chǎng)距離在50m以上，毛料開采場(chǎng)方圓200m無任何建筑物、設(shè)備、用電線路等，工程環(huán)境相對(duì)安全。

3.4.2 爆破地震波及最大一段（次）起爆藥量的確定。根據(jù)質(zhì)點(diǎn)垂直振速公式（質(zhì)點(diǎn)垂直振速[VC]=5cm/s），結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況巖層裂隙發(fā)育，結(jié)合被保護(hù)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)特性、炮區(qū)巖性，[K]=200、[V]=2.25、[a]=1.65，計(jì)算最大一段（次）起爆的總藥（kg）。爆破震動(dòng)安全允許距離及總藥量計(jì)算成果如表1所示。

3.4.3 空氣沖擊波。由于松動(dòng)控制爆破空氣沖擊波效應(yīng)很小，其影響范圍一般不超過3m，因此可不予考慮。

結(jié)合龍?zhí)端娬竟こ痰膶?shí)際需要，在距離大壩左岸壩基40m處提前采取預(yù)裂爆破，形成一條寬2cm的預(yù)裂縫，以減少主爆區(qū)爆破震動(dòng)波對(duì)大壩新澆混凝土的影響，壩肩區(qū)域留下的巖埂采用破碎頭進(jìn)行開采。

3.5 爆破危害效應(yīng)主要預(yù)防措施

對(duì)于爆破飛石效應(yīng)，可采取以下預(yù)防措施：布孔前詳細(xì)測(cè)量爆體尺寸，確保實(shí)際最小抵抗線不大于設(shè)計(jì)值;使最小抵抗線方向避開重點(diǎn)保護(hù)目標(biāo)，指向開闊區(qū);加強(qiáng)填塞質(zhì)量，嚴(yán)格控制單耗藥量;所有人員撤至安全距離（飛石安全距離取500m）以外。預(yù)防地震效應(yīng)的主要措施是：采用分散布藥、孔內(nèi)裝藥分段微差起爆方式，變能量集中釋放為分散釋放，避免地震波出現(xiàn)過高的峰值;嚴(yán)格按照以被保護(hù)目標(biāo)的抗震能力、與爆點(diǎn)的相對(duì)距離等確定的一段（次）最大起爆藥量進(jìn)行裝藥和分段，確保被保護(hù)目標(biāo)的安全。

4 結(jié)語

對(duì)龍?zhí)端娬竟こ躺笆蠄?chǎng)采用深孔爆破進(jìn)行開采，完全能滿足工程施工區(qū)的砂石料用料需求。爆破作業(yè)中爆破飛石和空氣沖擊波均控制在安全范圍，但需要特別注意對(duì)爆破震動(dòng)安全距離及最大起爆藥量的控制，避免造成人員傷亡和設(shè)備損害，確保被保護(hù)目標(biāo)的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]李剛，李玉凡.輝綠巖人工骨料開采爆破技術(shù)[J].西北水電，2018（5）：70-73.

[2]朱勇坤.雙溪水庫壩基石方爆破施工技術(shù)[J].甘肅水利水電技術(shù)，2015（3）：54-57.