大断面洞室开挖生产性爆破试验研究

2016-10-10邓昌奇,于志强,万臣

四川水力发电 2016年4期

关键词：药卷泄洪洞单耗

邓昌奇,　于志强,　万　臣

(中国人民武装警察部队水电第八支队，重庆　401320)

大断面洞室开挖生产性爆破试验研究

邓昌奇,于志强,万臣

(中国人民武装警察部队水电第八支队，重庆401320)

对白鹤滩水电站泄洪洞开挖预裂生产性爆破试验过程及成果进行了研究分析，确定了合理的预裂孔装药结构参数、线装药密度、梯段爆破布孔参数，主爆及缓冲孔钻孔超深参数和装药结构参数以及起爆网络参数等，为现场爆破施工提供了依据，可供类似工程参考。

大断面；洞室；爆破；试验；白鹤滩水电站

1　概　述

白鹤滩水电站泄洪洞无压段为城门洞型断面，开挖断面宽度为17～20 m，高20～23 m，按上层、中层和底层分层开挖。介绍了所开展的中层开挖预裂生产性爆破试验，试验区选择在1#泄洪洞①泄0+070～①泄0+140，分七段。预裂梯段爆破试验区位于Ⅲ1类围岩开挖断面，开挖宽度为20 m，开挖面高度为13.5 m。

2　试验情况及效果分析

2.1试验参数

2.1.1钻孔参数

根据开挖爆破试验区的断面情况确定的布孔参数见表1，前缘抵抗线小于2 m，预裂孔及主爆孔造孔设备分别为100B和JK590，钻孔孔径均为90 mm。

2.1.2装药参数

表1　中层爆破试验钻孔参数表

为获得最佳单孔爆破单耗，确定主爆孔的单孔爆破单耗按0.7 kg/m3、0.65 kg/m3、0.6 kg/m3、0.55 kg/m3自大向小调整，主爆孔采用φ70乳化炸药连续装药。预裂爆破的线装药密度按0.6 kg/m、0.55 kg/m、0.5 kg/m 、0.45 kg/m、0.4 kg/m自大向小调整，孔底部1～2 m加强装φ70乳化炸药，中上部为φ32乳化炸药。

2.2爆破试验

2.2.1主爆孔试验

根据不同的爆破参数组合，分部位进行了多次爆破，针对不同部位主爆孔采用的爆破参数调整情况见表2。主爆孔装药采用φ70乳化炸药药卷，为不耦合连续装药，根据所确定的单孔爆破单耗，调整主爆孔的孔、排距。

2.2.2缓冲孔试验

根据不同的爆破参数组合，与主爆孔采用的爆破参数协调进行调整，缓冲孔负担的爆破区的单孔爆破单耗比主爆破区稍低，通过缩小间、排距，减少单孔装药量，在主爆区和预裂面间形成了一个缓冲带，缓冲孔调整情况见表3。

2.2.3预裂孔试验

预裂孔的钻孔间距一般选取孔径的8～12倍，参考相邻工区预裂爆破施工参数，将孔距固定为0.7 m，仅对线装药密度进行了调整。采用φ32乳化炸药药卷间隔装药，孔底2 m采用2～3节φ70连续药卷作为底部加强药包，其余采用φ32药卷间隔绑扎在竹片上，对药卷间距进行调整以达到对线装药密度的调整。预裂孔的堵塞长度国内一般为0.6～2，本次试验控制在1 m。预裂孔调整情况见表4。

2.3效果分析

表2　泄洪洞主爆孔爆破参数调整过程表

表3　泄洪洞缓冲孔爆破参数调整过程表

表4　泄洪洞预裂孔爆破参数调整过程表

在排除个别爆破中因前沿抵抗线设置不合理的情况后，对爆破效果进行分析如下。

2.3.1主爆孔试验情况

爆破试验区主要以Ⅲ1类围岩为主，采用0.7(kg/m3)和0.65(kg/m3)的单孔单耗时，主爆孔的孔、排距为2.5 m×2 m、2.5 m×2.5 m，爆堆松散，破碎块度基本在0.8 m以下，但主爆孔钻孔量偏大，炸药消耗较大。采用0.6(kg/m3)、0.55(kg/m3)的单孔单耗时，主爆孔的孔、排距为3 m×2.5 m，爆堆松散，破碎块度基本在1.2 m以下，满足挖装设备的需要，主爆孔钻孔量适中。

2.3.2缓冲孔试验情况

缓冲区单孔爆破单耗比主爆区的单孔单耗降低一个等级，爆破效果随同主爆区发展变化，经过对比,采用0.65(kg/m3)和0.6(kg/m3)的缓冲孔单孔单耗时，预裂面情况较采用0.55(kg/m3)和0.5(kg/m3)时有损伤。

2.3.3预裂孔试验情况

从现场情况看，线装药密度为500 g/m和450 g/m时半孔率约为96%，较600 g/m时高，但残留根底较多；线装药密度为550 g/m时半孔率也在92%以上；同时对半孔进行观察，发现线装药密度为600 g/m时，在裂隙发育地区的半孔完整存在率较低；线装药密度为550 g/m时，在裂隙发育地区的半孔完整存在率较线装药密度为500 g/m时低，但均保存有半孔，开挖平整度均满足要求。