深井一次性爆破在伊犁河水電站調(diào)壓井導井開挖中的應用

葛洲壩新疆工程局（有限公司） 呂海龍

深井一次性爆破在伊犁河水電站調(diào)壓井導井開挖中的應用

葛洲壩新疆工程局（有限公司） 呂海龍

新疆察汗烏蘇水電站調(diào)壓井導井深度為22m，成功的一次性石方爆破，解決了調(diào)壓井導井開挖施工難題。

深井 一次性爆破 察汗烏蘇水電站 開挖中的應用

一、引言

新疆水伊犁河電站調(diào)壓井開挖直徑為30m，井深為71.6m，巖石為千枚巖夾板巖，圍巖主要為強風化～弱風化板巖巖體。開挖施工方法為先打通斷面為2m×2m的導井作為溜碴井，再進行擴挖。

導井自下而上人工開挖斷面為2m×2m，擴挖自上而下進行。在從下而上將導井開挖到約44.5m高時，由于巖石穩(wěn)定性較差，且洞內(nèi)通風換氣比較困難，存在較大安全隱患。所以，自下而上的反向?qū)Ф撮_挖方法實施起來比較困難。

因此，為了安全考慮，在無法繼續(xù)進行自下而上導井開挖后，決定對剩余22m深度的導井進行由上而下的鉆爆開挖。

分析由上而下進行導井開挖時，又發(fā)現(xiàn)如果按一般導井開挖，以3m左右進行一次鉆爆，由于下部為巖體，只能采用松動爆破或進行漏斗爆破，這樣在形成部分井或坑后無法保證爆破效果，而且只能以人工采用吊籃進行出碴，出碴困難的同時還無法保證井內(nèi)施工安全。所以，經(jīng)過分析和對比確定，將整個調(diào)壓井剩余導井采用一次性鉆爆開挖。

二、施工特點

（1）導井一次開挖深度大，目前國內(nèi)水電工程施工十分罕見。開挖技術復雜，施工難度大。

（2）導井開挖爆破參數(shù)要求十分精確，爆破技術要求高。

三、施工技術工藝

1. 導井開挖。

（1）施工放樣及布孔。首先將下部已形成的導井位置確定，然后使用全站儀準確放出導井上部中心點及其四周每個布孔點，用紅漆標出鉆孔位置。調(diào)壓井豎井中心點上為一個中心孔，然后在2米的方形邊線內(nèi)布置4個爆破孔（見后面“調(diào)壓井爆破孔平面布置圖”）。

（2）鉆孔。鉆孔是整個爆破過程的關鍵步驟之一，以搭設垂直鋼管排架采用100型潛孔鉆進行鉆孔作業(yè)，輔助以羅盤儀進行孔位檢查（必須垂直于地面，且鉆桿豎直向下，不得傾斜，每加一根鉆桿測一次鉆孔角度）且須將孔打穿至下部已挖豎井內(nèi)。

由于巖石破碎，在造孔過程中，容易造成卡鉆，在造孔時，采用邊加黃土邊進行造孔確保造孔時不卡鉆。

（3）驗孔、堵孔。首先確保每個孔必須與下部已挖豎井相通：將每個孔編號，從頂部向下放繩索，一人在下部（已挖豎井頂部）觀察，在確保孔已通且位置相符的情況下，先用小沙袋將孔底封堵，再從上部以細沙將底部再堵塞約20cm。

（4）裝藥、聯(lián)網(wǎng)、爆破。炸藥選用藥卷直徑為70mm和32mm的乳化炸藥，人工裝藥、聯(lián)網(wǎng)，用毫秒非電雷管與電雷管進行分段、分層爆破。由于到目前國內(nèi)還沒有一例如此大深度的調(diào)壓井導井一次性爆破開挖，而且又沒有條件允許進行爆破試驗。沒有經(jīng)驗可借鑒，又沒有試驗條件，爆破參數(shù)如何確定！在翻閱大量爆破書籍經(jīng)過反復計算后，最終確定：堵塞孔底0.8m～1.0m→裝1.5m左右長度炸藥→堵塞約2.0m→→的方法，直至裝藥到頂部然后堵塞的裝藥結構。

（5）爆破技術參數(shù)見表1。

表1 豎井開挖爆破參數(shù)

導井爆破布孔圖及裝藥結構圖、雷管分段表如下：

調(diào)壓井豎井爆破孔平面布置圖裝藥結構圖

雷管分段表

2. 導井開挖對井壁的影響。

對于導井進行22m一次性造孔爆破，單是從裝藥量來看，單耗達到了2.88Kg/m3，因此，必須通過計算核定單段起爆是否對井壁巖石造成破壞。根據(jù)公式：

Q——單段最大裝藥量，單位Kg；R——測點或建筑物直線距離（開挖輪廓線距離），單位m；K——與介質(zhì)和爆破條件等因素有關的系數(shù)，一般取150～200；α——衰減系數(shù)，一般介于1～2之間，較遠距取1.5，近距離取2；V≤5時完全保證建筑物的安全；5＜V≤10時新的民用磚瓦房抹灰會有脫落。

計算可以得出：

其中K取150，Q為42.25，R為15，α取2。

所以，從計算結果可以看出，對于這次導井22m一次性爆破，對開挖輪廓線巖石基本未有影響。

四、實施應用情況

調(diào)壓井導井22m一次性爆破方案，通過精心的策劃，認真的計算和組織，成功的實施了導井22m一次性爆破，一次石方爆破方量達88m3爆破效果良好，一次性形成直徑2m的深井。

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