低丘緩坡地帶露天中深孔爆破巖石大塊率的控制技術(shù)措施

汪強(qiáng)

（重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司，重慶 400020）

0 引言

目前在土石方平場(chǎng)工程中，采用臺(tái)階中深孔爆破是開(kāi)挖巖石使用比較常用的施工方案。麗水產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)低丘緩坡開(kāi)發(fā)項(xiàng)目（蓮都組團(tuán)1）土石方平整項(xiàng)目位于浙江省麗水市碧湖鎮(zhèn)高溪鄉(xiāng)，工程內(nèi)容主要為土石方的開(kāi)挖與回填平整項(xiàng)目，施工面積約64萬(wàn)m2，土石方總挖方量約663萬(wàn)m3，填方量約為300萬(wàn)m3。所有回填量均利用開(kāi)挖出的土石方，石方利用率100%。該工程是浙江省低丘緩坡開(kāi)發(fā)試點(diǎn)項(xiàng)目，已列入浙江省及麗水市重點(diǎn)項(xiàng)目，為了保證工程回填質(zhì)量，確保工程生產(chǎn)的安全、勞動(dòng)生產(chǎn)率、作業(yè)成本以及各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為了樹立良好的企業(yè)形象，必須嚴(yán)格控制中深孔松動(dòng)爆破的巖石大塊率。該工程總造價(jià)為1.03億，工期30個(gè)月[1]。

1 影響大塊率的因素[2]

1.1 爆破工程地質(zhì)的復(fù)雜性

在低丘緩坡地帶進(jìn)行爆破施工過(guò)程中，由于低丘緩坡地區(qū)存在大量較厚的土質(zhì)夾層，且地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，有大量的斷層、裂隙、節(jié)理等，嚴(yán)重影響爆破效果。

由于爆破沖擊波和爆生氣體受土質(zhì)夾層和斷層、裂隙、節(jié)理等復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的影響，迅速衰減，從而大大地減弱了爆破直接作用于巖石的能量作用，造成了爆破效果不好，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，尤其是產(chǎn)生了大量的孤石大塊，大塊率偏高。

1.2 爆破參數(shù)的影響[3]

爆破參數(shù)是影響爆破效果最直接的因素，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)爆破參數(shù)，能有效地控制爆破效果，降低爆破大塊率。

爆破參數(shù)具體包括：孔網(wǎng)參數(shù)、最小抵抗線 （底盤抵抗線）、裝藥量、單耗、裝藥結(jié)構(gòu)和爆破網(wǎng)路，其中孔網(wǎng)參數(shù)又是最基本的爆破參數(shù)。通過(guò)調(diào)節(jié)孔網(wǎng)參數(shù)，可以有效控制裝藥量和炸藥單耗，并根據(jù)爆破介質(zhì)的工程地質(zhì)環(huán)境和抵抗線的大小，采取合適的裝藥結(jié)構(gòu)和爆破網(wǎng)路。

孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)不合理，極易造成爆破效果不好，產(chǎn)生大量的大塊?？拙W(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)偏小時(shí)，在炸藥單耗不變的情況下，裝藥藥柱集中在炮孔的下部，上部填塞過(guò)長(zhǎng)，易上部產(chǎn)生大塊，而采用分段間隔裝藥，裝藥量又過(guò)小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)爆破目的；孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)大，造成單孔裝藥量嚴(yán)重不足，爆破單孔承擔(dān)的爆破體量過(guò)大，使得爆破能量作用無(wú)法有效破碎巖石，從而產(chǎn)生大量的大塊，過(guò)大的排距。

孔網(wǎng)參數(shù)的布置應(yīng)根據(jù)炮孔直徑、臺(tái)階高度、最小抵抗線（底盤抵抗線）和巖石性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，過(guò)大過(guò)小的孔網(wǎng)參數(shù)都不利于爆破的能量作用，造成不好的爆破效果和偏高的大塊率。

1.3 單耗的影響

合理的炸藥單耗也是達(dá)到良好爆破效果的必要條件。單耗設(shè)計(jì)的不合理，偏小易造成破碎巖石的爆破能量作用不夠而產(chǎn)生大塊，甚至達(dá)不到減弱松動(dòng)的爆破目的；偏大易產(chǎn)生爆破飛石而造成爆破事故。

1.4 裝藥結(jié)構(gòu)的影響

不同的裝藥結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的爆破效果是不一樣的。中深孔爆破中，采用不合理的裝藥結(jié)構(gòu)也是造成大塊率偏高的重要因素，如采用不合理的連續(xù)裝藥，通常會(huì)造成頂部裝藥嚴(yán)重不足、填塞過(guò)長(zhǎng)，造成頂部面層產(chǎn)生大量的大塊，如前排孔產(chǎn)生額頭現(xiàn)象，給后續(xù)的鏟裝作業(yè)帶來(lái)極大的困難。

2 控制大塊率的具體技術(shù)措施和方法

2.1 確定合理的炸藥單耗[4]

根據(jù)巖石性質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)工作面情況（底盤抵抗線）確定合理的炸藥單耗。針對(duì)巖石整體較好、可爆性好的區(qū)域，可適當(dāng)?shù)慕档驼ㄋ巻魏模粚?duì)巖石整體性差、存在大量的斷層、裂隙、節(jié)理、可爆性差的區(qū)域應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況適當(dāng)提高炸藥單耗，采取合適防護(hù)警戒措施提高爆破質(zhì)量和效果，控制大塊率。

麗水（蓮都組團(tuán)1）二期土石方工程2-1區(qū)塊靠南面部分巖石，其可爆性差，是出現(xiàn)大塊頻率較高的區(qū)域，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，通過(guò)提高炸藥單耗，基本控制了該區(qū)塊的大塊率。極大地加快了后續(xù)鏟裝作業(yè)，避免了二次破碎，有效地改進(jìn)了爆破效果和施工進(jìn)度。

2.2 設(shè)計(jì)合理的孔網(wǎng)參數(shù)

根據(jù)炮孔直徑、臺(tái)階高度、最小抵抗線（底盤抵抗線）和巖石性質(zhì)，設(shè)計(jì)合理的孔網(wǎng)參數(shù)。通過(guò)炮孔直徑、臺(tái)階高度設(shè)計(jì)孔距，根據(jù)最小抵抗線（底盤抵抗線）確定排距，并結(jié)合目前工程爆破行業(yè)推廣應(yīng)用的寬孔距微差中深孔爆破，對(duì)孔網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，以達(dá)到控制大塊率改善爆破效果的目的。

在麗水（蓮都組團(tuán)1）二期土石方工程爆破施工過(guò)程中，作者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，并結(jié)合低丘緩坡地帶的工程地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，對(duì)孔網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行了合理的調(diào)整，改變了過(guò)去短孔距、寬排距的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，改而采用寬孔距微差中深孔爆破。進(jìn)行設(shè)計(jì)前，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)充分勘查后，再對(duì)孔網(wǎng)參數(shù)和炮孔角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用寬孔距、小排距設(shè)計(jì)后，顯著改善了現(xiàn)場(chǎng)的爆破質(zhì)量，大大地降低現(xiàn)場(chǎng)的爆破巖石大塊率。

2.3 調(diào)整裝藥結(jié)構(gòu)[5]

根據(jù)低丘緩坡地帶的地質(zhì)特點(diǎn)，通常采用深度較深的深孔爆破進(jìn)行一次性到標(biāo)高的施工方法，這就給裝藥帶來(lái)了極大的困難，采用常規(guī)的裝藥結(jié)構(gòu)不能滿足設(shè)計(jì)施工要求，易造成大塊率偏高。

在實(shí)際裝藥過(guò)程中，通常采用間隔裝藥和底部加強(qiáng)裝藥，既有效地解決了頂部面層大塊率較高的問(wèn)題，也解決了底部易產(chǎn)生根底的問(wèn)題，這在麗水（蓮都組團(tuán)1）二期土石方工程爆破施工過(guò)程中得到了良好的體現(xiàn)。

2.4 設(shè)計(jì)合適的爆破網(wǎng)路和起爆順序[6]

選擇合理的微差時(shí)間和合適的起爆順序，能較好地改善爆破效果，控制大塊率。

微差爆破技術(shù)是目前爆破行業(yè)中采用較為廣泛的施工技術(shù)，該技術(shù)既能降低爆破地震效應(yīng)，又具有改善爆破塊度、提高爆破質(zhì)量的作用。微差爆破能否達(dá)到良好的爆破效果，確定微差時(shí)間是關(guān)鍵，通常一般巖石爆破采用的微差間隔為50～75ms。在麗水（蓮都組團(tuán)1）二期土石方工程巖石現(xiàn)場(chǎng)爆破應(yīng)用中，巖質(zhì)較硬時(shí)取小值，巖石較軟時(shí)取大值，排間微差取稍長(zhǎng)一些。

2.5 改善填塞質(zhì)量

良好的填塞，可使巖石中爆炸氣體的作用發(fā)揮得更好，在其它條件相同的情況下，與不堵塞相比，堵塞能提高爆破效果10%以上，降低炸藥消耗量10%以上。

3 結(jié)論

綜上所述，中深孔爆破產(chǎn)生大塊是多方面造成的，有工程地質(zhì)環(huán)境的客觀因素，也有爆破設(shè)計(jì)施工的主觀因素。根據(jù)麗水（蓮都組團(tuán)1）二期土石方工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，通過(guò)優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)，合理施工，并結(jié)合工程地質(zhì)條件和環(huán)境，采取合適的控制技術(shù)措施，將大塊率控制在合適的范圍內(nèi)是可行的，也是必要的。

[1]劉殿中.工程爆破實(shí)用手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1999.

[2]GB6722-2003爆破安全規(guī)程[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[3]李向明，高毓山，姜永豐.提高中深孔爆破質(zhì)量技術(shù)實(shí)踐[J].金屬礦山，2009(4):175-177.

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

[5]耿貴剛，池恩安，劉鳳錢.中深孔爆破大塊產(chǎn)生的原因分析及降低大塊率的技術(shù)措施 [J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，2011（4）:104-106.

[6]汪龍，汪強(qiáng).麗水（蓮都組團(tuán)1）二期土石方工程爆破設(shè)計(jì)方案[R].重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司，2013.