深孔臺(tái)階爆破大塊率較高的原因及控制措施淺析

蒙征江

（貴州新聯(lián)爆破工程有限公司， 貴州貴陽(yáng) 550000）

深孔臺(tái)階爆破大塊率較高的原因及控制措施淺析

蒙征江

（貴州新聯(lián)爆破工程有限公司， 貴州貴陽(yáng) 550000）

針對(duì)遵義湘江工業(yè)園區(qū)場(chǎng)平工程3＃山開(kāi)挖施工過(guò)程中，爆破大塊率高，影響土石方開(kāi)挖施工效率、增加施工成本的問(wèn)題，分析了設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，并針對(duì)性提出了分區(qū)爆破、加強(qiáng)施工過(guò)程管理、根據(jù)爆區(qū)巖性選取合理的爆破參數(shù)、調(diào)整裝藥結(jié)構(gòu)等管理和技術(shù)措施。實(shí)踐表明，所提出的管理和技術(shù)措施成功把大塊產(chǎn)生率控制在4%以下，并改善了中深孔臺(tái)階爆破效果，提高了爆碴挖裝效率，降低了施工成本同，可為類似工程提供借鑒。

深孔臺(tái)階；爆破大塊率；施工管理；分段裝藥

遵義湘江工業(yè)園區(qū)場(chǎng)平工程3＃山開(kāi)挖工程位于貴州省遵義市紅花崗區(qū)忠深大道旁。設(shè)計(jì)爆破開(kāi)挖總量約為230萬(wàn)m3，最高處開(kāi)挖深度近70m，業(yè)主要求的施工工期為3個(gè)月。西側(cè)大部分巖體為薄層泥巖、泥灰?guī)r，巖性較軟；靠東側(cè)部分巖體為厚層中風(fēng)化－弱風(fēng)化白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，巖性較硬，溶洞較多。

1 爆破施工中存在的問(wèn)題

遵義湘江工業(yè)園區(qū)場(chǎng)平開(kāi)挖工程采用深孔臺(tái)階爆破進(jìn)行施工，鉆孔直徑為90mm，設(shè)計(jì)的臺(tái)階高度為10m。因工期緊、施工任務(wù)重，爆破規(guī)模都比較大，每次爆破的面積也很寬，經(jīng)常在跨越兩種不同巖體的區(qū)域進(jìn)行爆破作業(yè)，挖裝過(guò)程中發(fā)現(xiàn)東側(cè)區(qū)域的爆渣大塊較多，需要挖掘機(jī)在裝車時(shí)進(jìn)行篩選，裝車效率較低，而且由于大塊不能直接用于回填，需要進(jìn)行二次破碎，既影響整體的施工進(jìn)度，又增加了爆破施工成本。

2 爆破產(chǎn)生大塊的原因分析

2.1 爆破設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)選擇的因素

（1）抵抗線設(shè)計(jì)和實(shí)際施工的差別。爆破設(shè)計(jì)一般按照理想狀態(tài)進(jìn)行，但在現(xiàn)場(chǎng)的具體操作中有時(shí)由于臨空面附近巖石因上次的爆破拉裂作用比較破碎，鉆機(jī)無(wú)法鉆孔成形，施工人員往后調(diào)整鉆機(jī)后第一排孔離臨空面距離較設(shè)計(jì)遠(yuǎn)，造成底盤(pán)抵抗線過(guò)大；施工人員沒(méi)有認(rèn)真測(cè)量爆破作業(yè)臨空面的臺(tái)階坡面角，由于臨空面臺(tái)階坡面角與設(shè)計(jì)不一致，造成底盤(pán)抵抗線發(fā)生改變（多數(shù)是變大）。底盤(pán)抵抗線過(guò)大時(shí)，爆破后第一排孔前的巖體不能完全推出去，對(duì)之后的炮孔起到阻礙作用，在這種情況下，爆破就會(huì)產(chǎn)生較多大塊。

（2）爆破起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不合理。起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)延期時(shí)間過(guò)大或過(guò)小，起爆順序、起爆方向及孔排間起爆方式等不合理都能導(dǎo)致爆破大塊過(guò)多。

（3）炮孔排距不合理。由于爆破區(qū)域存在兩種不同巖性的巖層，布孔時(shí)如果沒(méi)有根據(jù)不同巖性選取不同孔網(wǎng)參數(shù)，容易造成孔排距選取過(guò)大，使得單孔負(fù)擔(dān)的面積過(guò)大，導(dǎo)致爆破產(chǎn)生較多的大塊。

（4）炮孔上部填塞段過(guò)長(zhǎng)或填塞質(zhì)量不好。施工中如果孔口填塞長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)或填塞質(zhì)量不好，將會(huì)使得炮孔炸藥能量不足，造成炮眼上部填塞段產(chǎn)生較多的大塊。

2.2 施工質(zhì)量的影響因素

（1）鉆孔施工質(zhì)量問(wèn)題。在擬爆破區(qū)域因表層爆破石渣清理不干凈，留下過(guò)厚的浮渣，或因地質(zhì)原因，如鉆孔區(qū)域巖體中存在溶洞、裂隙、泥槽、斷裂帶等影響鉆機(jī)鉆孔作業(yè)，使得有些地方無(wú)法鉆孔成形，施工工人人為調(diào)整孔位，造成炮孔偏移，炮孔分布不均勻，個(gè)別炮孔因間距過(guò)大導(dǎo)致爆破后產(chǎn)生較多大塊。

（2）鉆孔深度過(guò)深。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，孔徑為90mm的炮孔，深度為10～12m時(shí)爆破效果最好。在孔排距和孔徑確定的情況下，如鉆孔深度過(guò)深，在炮孔深部的巖體受到的夾制作用增大，爆破時(shí)所獲得的能量不夠?qū)е麓髩K增多。

（3）盲炮的產(chǎn)生。盲炮在爆破施工中不可避免，是產(chǎn)生大塊從而影響爆破效果的一個(gè)重要因素。

2.3 其他影響因素

其他影響因素主要有炸藥因素。

為降低爆破施工成本和加快施工進(jìn)度，爆破施工采用的主裝炸藥是現(xiàn)場(chǎng)混裝銨油炸藥，起爆藥柱是Φ70mm乳化炸藥。如果孔徑d和裝藥方式、炸藥品種不變，鉆孔深度越深，其深部巖體要實(shí)現(xiàn)充分破碎需獲得更大的爆炸能量，在其他參數(shù)不變的情況下，根本無(wú)法達(dá)到這一要求，因此在炮孔中、下部會(huì)產(chǎn)生較多的大塊。

3 解決辦法

3.1 施工管理措施

（1）分區(qū)域?qū)嵤┍?。按不同巖性把爆破區(qū)域劃分為東西側(cè)兩個(gè)施工區(qū)，每個(gè)區(qū)域根據(jù)巖性特征選擇適合的爆破參數(shù)，并嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行布孔、鉆孔、裝藥、填塞、聯(lián)網(wǎng)爆破施工，有效地避免了因爆破參數(shù)不合理而產(chǎn)生較多大塊。

（2）加強(qiáng)施工過(guò)程管理。在爆破作業(yè)中加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量管理，爆破技術(shù)人員做好技術(shù)交底，要求挖運(yùn)隊(duì)伍清理干凈爆渣，提供一個(gè)良好的鉆孔作業(yè)環(huán)境，施工工人要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的孔網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行布孔、鉆孔。此外還要在鉆完孔后仔細(xì)檢查孔深是否合格，炮孔有無(wú)堵塞，對(duì)不合格的炮孔要求重新補(bǔ)鉆，保證每個(gè)孔都符合設(shè)計(jì)要求。裝藥填塞時(shí)，不允許發(fā)生堵塞的情況存在。

3.2 技術(shù)措施

（1）選定合理的爆破參數(shù)。根據(jù)不同爆區(qū)巖性選取適合的抵抗線和孔排距等孔網(wǎng)參數(shù)。西側(cè)爆區(qū)巖性較軟，孔排距適當(dāng)調(diào)大，而東側(cè)爆區(qū)巖性較硬，且有溶洞，孔排距相應(yīng)小些。

（2）采用淺孔爆破輔助的技術(shù)。在表層輔以淺孔爆破使炸藥爆炸的能量較為均勻的作用于表層巖體，加大表層巖體的破碎程度，能夠有效減少大塊。

（3）在上部填塞段加裝小藥包。在工期緊、施工任務(wù)重的情況下可采用在上部填塞段中部加裝小藥包，使上部填塞段巖體充分破碎（見(jiàn)圖1）。

（4）合理增加炸藥單耗。增加炸藥單耗是降低爆破大塊非常有效的手段之一，但是加大炸藥單耗會(huì)增加爆破成本，因此應(yīng)根據(jù)開(kāi)采要求合理調(diào)整炸藥單耗，在確保經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)獲得良好的巖石破碎效果。

圖1 在上部填塞段加裝小藥包

（5）采用現(xiàn)場(chǎng)混裝炸藥和調(diào)整裝藥結(jié)構(gòu)。針對(duì)炮孔各段巖體受到的夾制作用不同，在炮孔上、中下部裝各種不同的炸藥，中上部裝普通爆速、低密度現(xiàn)場(chǎng)混裝多孔粒狀銨油炸藥，中下部裝高威力、高爆速、高密度現(xiàn)場(chǎng)混裝乳化炸藥，在不改變其他參數(shù)的情況下，有效加大炮孔中下部的炸藥能量，避免炮孔中下部因炸藥能量不足而產(chǎn)生的大塊石。

4 結(jié) 論

深孔臺(tái)階爆破大塊產(chǎn)生較多有多方面的原因，既有爆破方案設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工管理方面的原因，也有爆區(qū)巖石自身物理性質(zhì)的原因，因此要綜合分析爆破產(chǎn)生大塊較多的原因，并采取相應(yīng)措施。

經(jīng)過(guò)對(duì)遵義湘江工業(yè)園區(qū)場(chǎng)平工程3＃山石方深孔臺(tái)階爆破產(chǎn)生大塊較多原因的綜合分析，在之后爆破作業(yè)中進(jìn)行有效技術(shù)調(diào)整，綜合采用加強(qiáng)爆破施工過(guò)程管理、調(diào)整爆破設(shè)計(jì)相關(guān)孔網(wǎng)參數(shù)、采用現(xiàn)場(chǎng)混裝炸藥和調(diào)整裝藥結(jié)構(gòu)等技術(shù)，成功地把大塊產(chǎn)生的比率控制在4%以下，并且在爆破施工中取得了很好的巖石破碎效果，加快了爆碴挖裝速度，降低了施工成本。

［1］徐玉勝，張 偉.實(shí)用深孔爆破采石技術(shù)的應(yīng)用［J］.爆破，2001，12（4）.

［2］翁春林，葉加冕.工程爆破［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2004.

［3］饒輝燦，李宏兵，黃琴英.混裝乳化炸藥不耦合裝藥爆破技術(shù)的研究和應(yīng)用［J］.工程爆破，2002，8（4）：79－84.

［4］汪旭光，等.爆破手冊(cè)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2010.

2012－05－08）

蒙征江（1975－），男，工程師，從事工程爆破技術(shù)及管理工作，Email：mengzhengjiang＠126.com。