复杂环境下百吨装药深孔爆破的成功实践

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1、复杂环境下百吨装药深孔爆破的成功实践李尚海，张忠义，赵久德，石全增，王树明（哈尔滨恒冠爆破工程有限公司，哈尔滨150080）摘要：介绍了大面积棚户区附近，百吨炸药大爆破的成功实践，提供了中深孔爆破的孔网参数、炸药单耗及非电网络的可靠联接方式，讨论了复杂环境下延期起爆的方法和改善中深孔爆破效果的措施。关键词：百吨装药；中深孔爆破；孔网参数；延期时间；大块率中图分类号：TD235.34文献标识码：A1工程概况南山地质环境综合治理改造工程位于大兴安岭地区加格达奇区西南部甘河南岸（如图1所示），治理工程主要在南山的西侧和北侧，东侧和南侧环境较为复杂，南山东麓有三十余栋民房及两处

2、变压器等，最东端爆破点距公路仅有20米。图1南山工程全景图项目区域本工程山体所处地貌为侵蚀--剥蚀低山、丘陵地形，山体高度为20～50米。山坡较缓，山顶浑圆形，植被较发育，治理区域原为采石场，多为传统开采立面，坡度均在80度以上，最高点51米，最低点24米，要求爆破成30～35度斜坡。岩性为灰色、灰黄色中风化花岗岩及辉绿岩，岩体呈坚硬致密状（如图2所示），岩石普氏系数f=6～10不等，总爆破方量为85万立方米。【第7页共7页】图2代表性地貌岩石照片根据工期及现场实际情况，主体爆破分为三次进行。其中，第二次爆破时间为24天，总装药量为99吨，爆破石方总量约33万立方米；第

3、三次爆破时间为49天，总装药量为120吨，爆破石方总量约35万立方米。2爆破技术方案2.1总体方案确定该山体边坡治理工程环境较为复杂，山体陡峭，岩石结构复杂，且工期短、任务重，安全要求高，总体爆破施工顺序按照自上而下分层、分台阶爆破，满足工期、安全、质量要求。根据多次在复杂环境条件下石方爆破的实践经验，认为：该山体爆破应选用膏状乳化炸药，采用深孔台阶毫秒延期强松动控制爆破技术，一次点火多排延时起爆。治理坡度线超深钻孔预先爆除区域图3钻孔深度示意图2.2坡度形成【第7页共7页】根据地形的高低变化情况和预保留坡度的变化情况，采取小台阶的爆破设计，在不同的部位、不同的排距设计

4、不同的钻孔深度，孔底不断抬高，使爆破后的坡度能够满足设计要求（如图3所示）。2.3孔网参数选取与优化2.3.1最小抵抗线的确定根据经验公式，最小抵抗线W=孔径的25～40倍。因此90mm孔径最小抵抗线应取2.25～3.6m，115mm孔径最小抵抗线应取2.88～4.6m。结合现场不同区域岩石的坚硬系数和试爆结果，在山体表层和风化较重区域，90mm孔取3.5m，115mm孔取4m；在坚石和底部台阶，90mm孔取2.5m，115mm孔取3m。2.3.2排距、孔距的确定根据“小排距、大孔距”理论和矿岩爆破破碎机理，小抵抗线受到岩石抵抗力相对较小，有利于减弱岩石破碎过程中强烈的

5、挤压状态，从而使先爆孔为后爆孔提供新的自由面，加强岩石的碰撞和挤压，提高了岩石的破碎质量。同时减少爆堆宽度，降低爆破地震效应，确保施工安全［4］。最终确定90mm钻孔区域排距取2.5m和3.5m，孔距分别取3m和4m；115mm钻孔区域排距取3m和4m，孔距分别取4m和5m。2.3.3炸药单耗的确定根据经验公式及试爆，确定出最佳单耗：90mm孔的线密度为7Kg/m、115mm孔的线密度为12Kg/m，炸药单耗分别为0.3Kg/m3、0.45Kg/m3。2.4起爆网络和延期的确定【第7页共7页】1#点火机1#主干线2#点火机2#主干线四通孔外延期雷管孔内雷管线导爆管连线孔

6、内雷管线图4起爆网路联接示意图起爆网络采用非电导爆管起爆系统，延期方式采取孔内延期和孔外延期相结合的形式。为确保准确起爆和顺利传爆，每孔均采用双雷管、双支路利用四通连接成互联互通的连接方式，将每个支路连成一个畅通的网络，从而大大增加了网络的可靠性［5］。孔外延期是在预先连接好的各条支路间，用毫秒导爆管雷管簇连完成，通过试爆和两次大爆破证明了传爆的可靠性。两次在爆破选用的延期时间有所调整。首次爆破99吨炸药，仍采取5段毫秒孔外延期，分段较细，爆破时震感明显减小；第二次爆破120吨炸药，在底层台阶采取5段毫秒孔外延期、在顶层台阶分别采取9段和13段毫秒孔外延期，分段较细，起

7、爆从底层逐步传至顶层网络，爆破时震感较小，但有15条13段延期的支路被碎石砸断，造成传爆中断。3安全控制根据国内外大量工程实测资料及我们的爆破实践经验分析，该爆破工程应考虑的主要危害效应是：爆破飞石、塌落滚石和爆破地震波，只要控制得当，以上这些危害效应就不会对人员、建筑、设施等造成危害。【第7页共7页】3.1爆破地震波及最大一段（次）起爆药量的确定此次爆破应考虑的重点保护目标是爆破作业面东侧居民房屋，并按照国标《爆破安全规程》（GB-6722-2003）确定的标准，取安全振动速度（质点垂直振速）Vc=2cm/sec（此值适于砖房的安全振动