地下采空區(qū)深孔爆破處理技術(shù)

中鐵十七局集團(tuán)公司

摘要：隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的長足發(fā)展，為我國鐵路公路工程的發(fā)展帶來了極大的推動(dòng)作用，但是，因?yàn)殚L期的開采，加之一些特殊的地質(zhì)構(gòu)造，一些礦區(qū)很容易出現(xiàn)采空區(qū)的現(xiàn)象，在鐵路公路施工過程中，也會(huì)遇到這樣的地質(zhì)災(zāi)害。因此，為了能夠有效的解決這方面的問題，將深孔爆破處理技術(shù)應(yīng)用到其中是非常必要的。

關(guān)鍵詞：深孔爆破；采空區(qū)處理；實(shí)踐探索

地下采空區(qū)是鐵路公路隧道段施工中的一個(gè)嚴(yán)重隱患，多數(shù)地段均采取了有效的措施，但也有較早施工的私營礦區(qū)沒有處理的現(xiàn)象，這是公路、鐵路施工中遇到的地基處理的難題，一旦沒有有效的解決這種問題，對(duì)于今后的鐵路運(yùn)營必將帶來極大的危害，因此，文章通過下文對(duì)深孔爆破處理地下采空區(qū)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析與闡述，進(jìn)而為有關(guān)單位及工作人員提供一定的借鑒作用。

一、選擇處理方案

崩、充、封是國內(nèi)外鐵路公路工程處理空區(qū)時(shí)的重要方法，或是與組合法結(jié)合起來。但是，在鐵路、公路施工中，以前遇到的較少，沒有成功經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)橐恍┑V區(qū)的高度差異較大，并且，在對(duì)空區(qū)進(jìn)行處理的時(shí)候，或許還會(huì)爆破一些別的區(qū)域，必然會(huì)對(duì)設(shè)備的正常鏟裝帶來影響，所以，我們可以應(yīng)用Q150鉆機(jī)和KY -250牙輪鉆機(jī)聯(lián)合完成作業(yè)施工，深孔和中深孔一同開始作業(yè)施工，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)填充—崩落的空區(qū)處理方案。

為了將采空區(qū)的真實(shí)情況弄清楚，首先一定要鉆孔來探測采空區(qū)。依據(jù)炮孔的倍數(shù)超前布置探測孔，當(dāng)在最小安全厚度以下存在著采空區(qū)頂板的時(shí)候，向前作業(yè)施工必須要立刻停止下來，并且將警戒區(qū)設(shè)置出來。當(dāng)在30米以上沒有看見空區(qū)的時(shí)候，鉆孔施工一定要立刻停止下來。然后有效的堵塞穿透采空區(qū)的炮孔下部分，便于以后的裝藥爆破施工。

當(dāng)臺(tái)階的高度低于炮孔的深度時(shí)，在爆破的工程中不能將臺(tái)階的坡面當(dāng)作自由面，應(yīng)該選取臺(tái)階面與采空區(qū)頂板之間厚度最小的區(qū)域作自由面，通過前期拉槽的辦法開挖出自由面，采用逐排分段微差起爆法爆破施工。當(dāng)臺(tái)階面的厚度和采空區(qū)頂板厚度都比較大的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)VCR法自拉槽法進(jìn)行選擇使用，進(jìn)而將爆破自由面構(gòu)建起來。

二、具體的應(yīng)用及施工分析

湘黔復(fù)線鐵路貴州段有部分地段經(jīng)過已開采未處理的礦區(qū)采空區(qū)，該段有厚度為2～10米寬度3～50米的采空區(qū)。上覆基巖厚度7～28m，處理采空區(qū)需爆破石方2.9萬m3，本段路橫向坡度1∶0.4～1∶1，爆破后坡度1∶0.75，低山丘，縱向坡度起伏較大。巖體基巖裸露、有大量孤石、冰磧礫巖，可爆性強(qiáng)，節(jié)理發(fā)育。

1、穿孔情況及孔網(wǎng)參數(shù)的選擇

合理的選擇鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔，合理的確定孔網(wǎng)參數(shù)，根據(jù)具體情況設(shè)置出來穿孔的具體數(shù)量，例如，深孔多少個(gè)，淺孔多少個(gè)，并且，對(duì)于孔的深度，也應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行嚴(yán)格的掌控，露出足夠數(shù)量（3～5%）的積水孔和透孔，鑿孔的過程中，一定要根據(jù)相應(yīng)的施工方案和要求去做，防止出現(xiàn)過多的廢孔，將鑿孔的成功率有效的提升上來。 具體的孔網(wǎng)參數(shù)如下：

深孔：

1）孔徑（Φ）：Φ=250mm

2）孔傾角（θ）：80～90度

3）孔深（L）：L=20～50m

4）孔距（a）：a=10m

5）排距（b）：b=7.0m

6）單耗（q）：q=0.5～0.6kg/m3

中深孔：

1）孔徑（Φ）：Φ=150mm

2）孔傾角（θ）：80～90度

3）孔深（L）：L=10～20m

4）孔距（a）：a=6m

5）排距（b）：b=4.5m

6）單耗（q）：q=0.4～0.5kg/m3

2、炸藥結(jié)構(gòu)分析

①、深孔

采用間隔裝藥，在炮孔底部裝每孔總藥量的2/3，中間隔填充3.5～4米，再裝剩余的1/3藥，最后填充高度控制在5～6米之間，填充材料可用鉆屑或半干性粘土。

②、中深孔

以連續(xù)柱裝藥方式為主，上部填充高度控制在4～5米之間，填充材料可用鉆屑或半干性粘土。

③、用堵孔塞堵住了透孔下部之后，在使用細(xì)巖粉進(jìn)行了3～4米的填充之后才能夠進(jìn)行裝藥。在抽水處理完畢之后，積水孔下面裝乳化炸藥，將銨油炸藥等裝在沒有水的上部炮孔中。

3、起爆的網(wǎng)絡(luò)

采用導(dǎo)爆索或?qū)П軓?fù)式閉合非電起爆網(wǎng)絡(luò)，中深孔直接裝導(dǎo)爆管，較深的采用間隔裝藥的孔內(nèi)裝導(dǎo)爆索，孔外連接非電導(dǎo)爆管。

①可以將MS6-MS8段的導(dǎo)爆管雷管應(yīng)用到中深孔的爆破中，并且根據(jù)具體的段數(shù)合理的確定炸藥的數(shù)量，爆破方向根據(jù)現(xiàn)場情況而定，之后在向著深處逐漸的進(jìn)行引爆炸藥。

②、深孔之下的空區(qū)是所謂的自由面，由下而上依次引爆孔內(nèi)的分段。

4、安全措施分析

因?yàn)檠b藥、穿孔等施工都是施工于采空區(qū)的上方，為了保證有效的完成施工，我們可以應(yīng)用這樣的防護(hù)對(duì)策來確保施工人員及設(shè)備裝置的安全。

①、從穿孔當(dāng)天開始，24小時(shí)不間斷的監(jiān)測爆破區(qū)四周的空區(qū)，為了能夠有效的預(yù)測分析地壓活動(dòng)的情況，將可靠的數(shù)據(jù)資料提供出來是非常必要的。進(jìn)而判斷是否可以根據(jù)預(yù)先的計(jì)劃開始爆破。

②、在裝藥施工的過程中，分配專門的工作人員來監(jiān)測附近塌方區(qū)的裂隙和崖壁，此外，與地壓監(jiān)聽配合起來，將第一手的安全信息為他們提供出來，一旦發(fā)現(xiàn)特殊的情況，立急撤離人員并馬上啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。

③、應(yīng)急預(yù)案要經(jīng)常演練，做到非常熟練，一旦發(fā)生異常，指揮長就要發(fā)布撤離指令，現(xiàn)場的全部人員應(yīng)該馬上從規(guī)定的安全區(qū)域撤離，即非空區(qū)的上面。

三、施工效果分析

根據(jù)現(xiàn)場塌陷情況和具體測量分析，合理確定每一段的爆破范圍和爆破參數(shù)，力求取得最佳效果?？傮w來說，爆破后爆堆前拋平緩、巖體塊度適中、爆區(qū)中部凹陷均勻、鄰近邊坡穩(wěn)定可靠，較為成功的處理了本采空區(qū)，將此區(qū)域?qū)﹁F路公路的安全隱患也很好的進(jìn)行了消除，完成了之前所設(shè)定的目標(biāo)。

不足之處是，由于部分炮孔的深度在一些臺(tái)階處可能不夠到位，仍會(huì)出現(xiàn)一定面積的崩落空區(qū)，爆破完成后通過現(xiàn)場的具體測量，對(duì)空區(qū)進(jìn)行二次處理。

結(jié)語：

隨著我國礦產(chǎn)開采工程的不斷發(fā)展，地下采空區(qū)的處理也成了工程施工中常見的問題，處理不好，就會(huì)誘發(fā)礦體塌方等進(jìn)而造成安全事故。因此，為了能夠有效的解決這方面的問題，將深孔爆破技術(shù)應(yīng)用到其中是非常必要和合適的，采用深孔爆破技術(shù)處理采空區(qū)不僅成本低，而且安全高效，有著非常優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉良發(fā)，譚勇，賴偉.藥室爆破在黑箐銅礦采空區(qū)處理中的應(yīng)用[J]. 采礦技術(shù). 2014（04）.

[2]昝紅建，陳星明，楊再高.硐室和中深孔爆破相結(jié)合的采空區(qū)處理實(shí)踐[J].現(xiàn)代礦業(yè).2014（01）.

[3]賈寶珊，閆偉峰.露天正常臺(tái)階深孔爆破處理地下采空區(qū)的實(shí)踐[J].爆破.2012（04）.

[4]張耀平，曹平，高賽紅.武山銅礦中深孔爆破振動(dòng)速度衰減規(guī)律的研究[J].有色金屬（礦山部分）.2007（06）.