水利水电工程爆破施工技术

厂学术　Ｌ］　ＡＣＡＤＥＭＩＣ＿＿Ｊ　水利水电工程爆破施工技术　◎谢运刚新疆伊犁河流域开发建设管理局　摘要：在水利水电工程施工中，爆破施工是常见的施工技术，本文主要是结合工程实　际，对某水利水电工程采用“螺旋掏槽”结合“分层装药”的爆破技术方案和要求进行了分　析，以便在硬韧岩石竖巷爆破中取得较好的爆破效果。　关键词：水利水电工程爆破技术分层装药施工　１．前言　空眼及掏槽的作用。由于在竖巷　很好的提高爆破效率。　某水利水电工程位于河北省境　掘进中，只有一个自由面，四周受到夹　人工挖孔掘进施工表明，在同等　内，在施工中发现岩石多为含石英较　制，要把岩石爆下来比较困难，为此，　炮眼数量和装药量的前提下。掏槽方　多的硬质砂岩，韧性大。按传统的爆　炮眼布置时，首先要考虑如何创造第二　式显得尤为重要。直眼掏槽优于斜眼　破方法施工难度较大，爆破效率低且　个自由面。在螺旋掏槽中空眼的作用　掏槽，直眼掏槽方式的爆破效率高。且　破碎岩石抛掷距离远，增大了施工成　就是创造第二个自由面，当装药眼起爆　直眼掏槽不受断面的限制。对于硬韧　本和安全隐患。鉴于此，结合爆破原　后，将产生强大的爆破力，导致岩石结　的岩石爆破，直眼掏槽中的螺旋掏槽　理和竖直巷道掘进现场爆破经验，提　构被破坏，从而出现破碎，接着依靠产　更显示出优越性。根据掏槽时空眼的　出“螺旋掏槽”结合“分层装药”的爆　生的巨大的气流能量将岩石从槽内抛　原理和增大炸药爆力作用范围的思路　破技术。　出，从而使得槽内被清空。这就明显看　提出分层爆破的形式。下面浅谈“螺旋　出，空眼的作用，一方面是对爆炸应力　掏槽”结合“分层装药爆破形式”的爆　２．理论分析及技术方案的提出　和爆破方向起集中导向作用；另—方面　破技术的运用。　爆破原理分析。爆破的原理大致　使受压岩石有必要的碎胀补偿空间。因　可以分为两个阶段。第一个阶段为所　此，空眼在掏槽中起着极为重要的作　３．爆破施工技术　装的炸药在围岩中产生应力波，产生环　用。相对整个工作面来说，掏槽使工作　爆破参数的计算。根据实验，在空　向和纵向的裂缝，导致岩石出现破碎。　面形成第二个自由面，为其他炮眼的爆　眼数和空眼直径一定时，要想获得理　第－－＋阶段是爆炸的过程中，会产生强　破创造有利条件，掏槽的好坏对提高　想的掏槽效果，必须使空眼与装药眼　大的气流，从而形成空腔，最后导致岩　破岩效率、循环进尺都起着决定性的　的间距相匹配，如眼距过大，爆破易出　石出现破碎，同时因为气流的作用而　作用。螺旋掏槽是围绕空眼逐步扩大　现“冲炮”现象；眼距过小，又将造成　向外抛掷。由此可以认为，岩石爆破的　的掏槽，能形成较大的掏槽面积，其优　岩石的过度粉碎、掏槽体积小、槽内岩　过程中，爆炸的能力主要是分布在岩石　势更加明显。　碴被压死抛不出，甚至还会将相邻炮　变形能量和爆炸气体产生的抛掷能。　分层装药的作用。分层装药能使　眼中的装药“挤实”而拒爆，或使相邻　计算表明，爆炸过程中能量消耗分布　药量在空间上错开布置，增大炸药的作　炮眼过旱殉爆而打乱起爆顺序等不良　为：爆生气体膨胀消耗的能量为５０９台＿一　用范围，减少抛掷的距离；分层的结构　效果。总之，在不同岩石中的合理眼距　６０％，冲击波能量消耗为１０％一２０％，无　形式，能使浅的＿层有更多的“空眼”，　值须经反复试验而确定。一般情况下，　用能约为２０％—３Ｏ％。根据能量守恒定　对深的一层来说，在浅的一层爆破后，　当装药眼和空眼直径一样时，装药眼　理和上述原理，应提高爆生气体和冲　对深的一层就有一定的破坏作用，这样　和空眼的间距可参考下式确定：　击波能量的消耗，同时应减少爆生气　有助于深的—层的爆破，提高爆破能的　Ｌ１＝（１—１．８）ｄ、Ｌ２＝（２—３．５）ｄ、　体对破碎岩的作用提高爆破效率。　利用率。综上，分层装药的爆破类型能　Ｌ３＝（３—４．５）ｄ、Ｌ４＝（　一５＿５）ｄ；　８Ｏｆ　ｍ　表１炸药换算系数ｅ值　炸药名称　型号　换算系数　炸药名称　型号　岩石硝铵　１号　Ｏ．９　３５％胶质炸药　普通　岩石硝铵　２号　１．０　混合胶质炸药　普通　露天硝铵　２号、３号　１．１４　梯恩梯　６２％胶质炸药　普通　Ｏ－８９　铵油炸药　６２％胶质炸药　耐冻　Ｏ＿８９　黑火药　换算系数　１．Ｏ６　１．Ｏ　１．Ｏ５—１．１４　１＿１４—１．３６　１　１４—１．４２　图１炮孔平面示意图　表２炮眼内装药所能克服的最大负载（炸药爆力３００－－３４５ｍ１）　岩石坚固系数ｆｆ　３—４　ｆ　５—６　ｌ　７—８　Ｉ　９—１１　ｌ　１２—１４　最大负载（ｍ）ｌ　０．６５一Ｏ．７３　ｌ　０．６一Ｏ．６４　ｌ　０．５５—０．５９　ｌ　０．４７一Ｏ．５３　ｌ０．４１一Ｏ．４５　图２掏槽眼平面示意图　图３炮孔立面示意图　ｄ一孔眼直径（与装眼直径相　下措施：　同），ｍｍ；　爆破效果。在相同的爆破器材损　（１）对于掏槽眼的用药量不考虑　耗的情况下，用传统的爆破技术，每次　Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４——眼距，ｍｍ。当岩　装药长度与炮眼长度的比值，而是从　掘进深度为６５ｃｍ左右，抛掷距离约为　石坚韧难爆时，取下限值；岩石易爆　眼底一直装到眼口的适当位置（根据　３０ｍ。用螺旋掏槽结合分层装药这一爆　时，取上限值；　试验确定位置），以确保眼中各点的岩　破技术，每次掘进深度可达８５ｃｍ，抛　　石都能得到同样的粉碎效果。其余炮　掷距离控制在ｌＯｍ左右。眼的装药量可按照上述装药量公式　计算。　（２）采用反向起爆方法。即装药　４．结语　最小抵抗线ｗ＝（０．５—０．９）Ｈ；　炮孔间距ａ＝（０．８—２．０）ｗ；　排距ｂ＝（Ｏ．８—１．２）ｗ；　浅孑Ｌ深度Ｈ＝１．２ｍ；　深孔深度ｈ＝１．６ｍ；　“螺旋掏槽”结合“分层装药”的　爆破技术，是一种集两者优势的爆破　时，起爆药包反装于眼底，不填底药，　爆破药量Ｑ＝Ｏ．３３ｅ．ｑ－ａ＿ｂ．ｈ（ｅｌＪ＇ｇ查表　药包的聚能穴正对传爆方向，雷管聚　技术，其不但有“螺旋掏槽”避免带　１，ｑ＝２．１—３．２５ｋｇ／ｍ　），每个炮孔爆破　能穴朝向眼口。此法能提高炮眼利用　炮、挤死炮眼、连续制造自由面和掏槽　分层装药”能让　的装药量大致为炮孔深度的１　一１／２　率；减小岩石的破碎块度；降低炸药消　面积大等优势，而且“左右。　耗量；处理瞎炮也较安全，可以掏出炮　自由面相对增加，提高爆破效率，并且　生高。在水利水　炮眼布置。炮眼布置原则：①严格　泥重新放人起爆药包起爆。但，应注意　施工过程较简单，可行ｌ　按螺旋掏槽形式布置掏槽ＨＥ；②严格　孔内有水时，需加强防水措施。按计算出的炮眼布置参数布置炮眼；　电工程施工中以最少的投入达到最大　（３）螺旋掏槽眼爆破后，往往槽　的收益，以提高垂直巷道的施工进度　③按梅花型布置炮眼；④辅助眼和周　子中存留压实的岩碴，影响辅助眼的　和综合经济效益，具有很高的现实意　　边眼应按抵抗线大致相等的原则，均　爆破效果，为了将岩碴易于抛出眼外，义。采用这—技术后，使得爆破效率提　匀布置，并且眼底到自由面的距离（即　通常将空眼加深３００ｍｍ左右，在眼底　高３０％左右，且破碎岩石的抛掷距离得　了ｆ艮好的控带Ｕ。Ⅱ　计算抵抗线）不能大于炮眼装药所能克　装Ｊｅ２００ｇ炸药并充ｔｇａＯＯｍｍ￣炮泥，紧　至０服的最大负载（可按表２选取）；⑤周边　接于掏槽眼之后反向起爆，即可将岩　眼因按爆破断面轮廓线布置。炮眼布　碴抛出槽外。　置图见图１、图２、图３。　参考文献：　［１］周水兴，何兆益，邹毅松．路桥施工手册　（４）用毫秒电雷管起爆，全断面　［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００１．　　采取相应的爆破措施。为了达到　共用六段毫秒电雷管，掏槽眼起爆顺序　［２］杨文渊．工程爆破常用数据手册［Ｈ］．北京：人民交通出版社，２００３．　、２、３、４。辅助眼为５、周边眼为６。　理想的爆破效果，在爆破上应采取以　为１ＡＣＡＤＥＭＩ学术ｌＣ　Ｉ　Ｑ１　Ｕ上