李振學(xué),申利遠(yuǎn)

(武警水電九支隊(duì),成都,610036)

1 工程概況

位于雜谷腦河獅子坪水電站3#支洞附近的大溝料場(chǎng),距雜谷腦河左岸2.5km,與加工場(chǎng)的相對(duì)高差140m,距壩址7.5km～8.5km。開采區(qū)東西長(zhǎng)140m,南北寬130m。料場(chǎng)內(nèi)喬木叢生,需要林木砍伐,覆蓋層厚3m～7m。料場(chǎng)上游200m為電站的移民新村,房屋都是新建的漿砌石結(jié)構(gòu)。為保證民房的絕對(duì)安全,要求爆破起爆方向不能正對(duì)上游。

料場(chǎng)巖層為三迭系雜谷腦組中層狀、中厚層狀變質(zhì)砂巖夾千枚質(zhì)板巖,局部為變質(zhì)砂巖及千枚質(zhì)板巖及千枚巖互層。區(qū)域內(nèi)受后期地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響強(qiáng)烈,致使地層產(chǎn)狀陡傾,局部近于直立。巖石變形強(qiáng)烈、擾動(dòng)大,有“S”型淺層及深層壓扭性滑(移)裂面,張性裂隙及網(wǎng)狀剪切節(jié)理發(fā)育;并伴有數(shù)條小規(guī)模呈“雁列式”排列的逆斷層,層間夾有淺褐色斷層泥及深灰褐色軟弱破碎帶,斷層上下盤均見有因擠壓變形的砂巖透鏡體。裂隙走向與坡面走向?yàn)樾〗嵌葕A角約30°。

大溝料場(chǎng)為大壩填筑的主要料場(chǎng),要求顆粒級(jí)配為Dmax≤800mm,小于5mm顆粒含量≤15%,小于0.075mm土粒含量≤2%,級(jí)配連續(xù)。

2 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

預(yù)裂孔的布置,沿山體邊坡并按照設(shè)計(jì)坡度鉆孔,孔徑90mm,臺(tái)階高度H=10m。緩沖孔采用直徑為60mm的卷裝乳化炸藥。主爆孔采用散裝銨油炸藥,設(shè)計(jì)單耗q=0.45kg/m3～0.52kg/m3,為方形布孔,鉆孔間距a=2.5m,孔排距b=2.5m。單孔裝藥量Q=a×b×H。裝藥結(jié)構(gòu):間斷耦合裝藥,底部裝藥量22kg,上部裝藥量10.5kg;堵塞長(zhǎng)度2.5m～3.0m;中間堵塞長(zhǎng)度1m～1.4m。

3 爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

在裝藥結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)單耗不變的情況下,重點(diǎn)考慮不同起爆網(wǎng)絡(luò)引起的排間臨空面與裂隙面的夾角以及排間的微差時(shí)間對(duì)爆破效果的影響。整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采用混合起爆網(wǎng)絡(luò),采用孔內(nèi)間隔、孔外分段,逐孔逐排微差起爆?？變?nèi)間隔用高段非電管(MS15、MS14)、孔外用低段非電管(MS5、MS4、MS3、MS2、MS1),實(shí)現(xiàn)逐孔起爆,達(dá)到微差擠壓目的,并采用電雷管起爆。

爆破網(wǎng)絡(luò)一:起爆臨空面與裂隙走向夾角的角度過小或過大,即0°～30°和60°～90°(見圖1)。

圖1 大溝爆破網(wǎng)絡(luò)圖一示意

爆破網(wǎng)絡(luò)二:起爆臨空面與裂隙走向夾角的角度適中,為30°～60°(見圖2)。

圖2 大溝爆破網(wǎng)絡(luò)圖二示意

4 效果對(duì)比和分析

爆破網(wǎng)絡(luò)一的效果。d＜5mm顆粒含量平均為12.6%,d＜0.075mm顆粒含量平均為1.8%,滿足dmax≤800mm、d＜5mm顆粒含量≤15%、d＜0.075mm顆粒含量≤0.2%的設(shè)計(jì)要求。

巖石破碎程度比較好,整體爆堆比較松散,裝運(yùn)效率比較高。但是,巖石整體塊度分部不是很均勻,d＜5mm顆粒含量較多。原因在于:由于巖體整體裂隙比較發(fā)育,裂隙與臨空面的夾角過大或過小,故使因炸藥作用造成的爆破巖塊偏小且級(jí)配不是很均勻。巖石的不均勻系數(shù)偏大,d30～d80含量偏小。

爆破網(wǎng)絡(luò)二的效果:d＜5mm顆粒含量平均為8.4%,d＜0.075mm顆粒含量平均為0.7%,同樣滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)巖塊d30～d80含量有所提高,爆堆整體巖塊比較均勻,巖塊的不均勻系數(shù)偏小,符合大壩下游對(duì)堆石料的級(jí)配要求。

5 總結(jié)

在爆破形成臨空面時(shí),臨空面和裂隙方向間的夾角,對(duì)爆破效果有一定的影響。當(dāng)夾角為0°～30°時(shí),爆轟氣體容易從相鄰間外泄;當(dāng)夾角為60°～90°時(shí),爆轟氣體容易從臨空面方向外泄;相應(yīng)的爆轟波對(duì)孔壁的有效作用時(shí)間均相對(duì)變短。在今后爆破施工中,要加強(qiáng)考慮裂隙發(fā)育情況,由此根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,及時(shí)調(diào)整爆破網(wǎng)絡(luò),可以有效改善爆破效果。