陳立德
中國(guó)水利水電第十六工程局有限公司 福建省福州市 350003
1工程簡(jiǎn)介
額勒賽下游水電站位于柬埔寨王國(guó)西部戈公省,為引水河岸式發(fā)電廠房,裝機(jī)容量為2×103MW。
調(diào)壓井總開挖高度約為74m,其中EL257~EL252.00為覆蓋層,以下為巖石,EL252.00~EL213.50范圍為大井部分,開挖直徑21.0m,襯砌后直徑17.8m;下部EL183.10~EL213.50范圍為連接管,開挖直徑為5.4m,襯砌后直徑4.0m。
調(diào)壓井圍巖主要為Ⅲ類,局部夾有Ⅳ類,巖層以水平節(jié)理為主,井壁穩(wěn)定條件較好。
2調(diào)壓井開挖方案
為降低井挖工作量,山頂?shù)孛嬉韵卤M可能采用明挖。明挖結(jié)束后約有62m需要采用“導(dǎo)井法”開挖。導(dǎo)井開挖采用上下結(jié)合的措施,即先在下平洞自下向上開挖出高度約30m的導(dǎo)井,剩余32m部分,受通風(fēng)、操作平臺(tái)等條件限制,鉆孔難度大,改為采用351鉆機(jī)自上而下用一次鉆孔,分多次逐段爆破,最終溜碴導(dǎo)井貫通。
以溜碴導(dǎo)井為臨空面梯段爆破法擴(kuò)挖到設(shè)計(jì)邊線。為防止爆碴堵塞導(dǎo)井,每層擴(kuò)挖分成兩次。
爆破翻碴用小型挖掘機(jī),調(diào)壓井開挖方案見下示意圖1。
圖1 調(diào)壓井開挖方案示意圖
3開挖過程上下交通的解決
材料垂直運(yùn)輸通過布置于井口邊一臺(tái)小型塔吊,人員上下通過爬梯。挖掘機(jī)用25t的汽車吊吊運(yùn),由于汽車吊垂直起吊高度的限制,當(dāng)擴(kuò)挖深達(dá)到一定程度后不能一次吊到位,采用中間接力:即在調(diào)壓井的適當(dāng)高程設(shè)置一個(gè)中轉(zhuǎn)平臺(tái),下放工作面時(shí),臨時(shí)將挖掘機(jī)存放到中轉(zhuǎn)平臺(tái)上,然后在吊鉤下加長(zhǎng)鋼絲繩,二次吊起送至工作面,撤離時(shí)動(dòng)作相反,如下圖示意2。
圖2 挖掘機(jī)下工作面示意圖
4上部土石方明挖
土層用液壓反鏟挖掘機(jī)直接清理,每層厚度約為4m~5m。因上部巖層較破碎,手風(fēng)鉆鉆孔。梯段爆破前先設(shè)置先鋒槽,布置在軸線上,深度與梯段高度一致,鉆爆破參數(shù)參照溜碴導(dǎo)井開挖。
梯段鉆爆單耗控制在0.45~0.5kg/m3,高度2m,主爆孔間排距約為1.0m~1.1m×1.2m~1.4m,鉆孔深度約2.3m~2.5m,堵塞0.9m~1.1m,單孔裝藥量1.1kg~1.4kg。爆破網(wǎng)絡(luò)采用毫秒微差電雷管起爆網(wǎng)絡(luò),全部串聯(lián),段數(shù)自內(nèi)向外逐步增大,一般每段的孔數(shù)量控制在10個(gè)以下。
出碴采用液壓反鏟挖掘機(jī)配自卸汽車,臨時(shí)便道沿調(diào)壓井周邊繞行并逐步降低到工作面,坡度隨著工作面的降低逐漸變陡,直至汽車無法行駛,明挖結(jié)束。
5調(diào)壓井石方井挖
5.1下段溜碴導(dǎo)井開挖
在調(diào)壓井底部中心點(diǎn)位置,搭設(shè)腳手架操作平臺(tái),自下而上開挖出一個(gè)2.0mx2.0m的溜碴導(dǎo)井,鉆爆階段操作平臺(tái)不拆除,并隨導(dǎo)井開挖的上升而上升。為確保施工安全,每次爆破后根據(jù)損毀情況對(duì)其進(jìn)行加固和修理。
溜碴導(dǎo)井周邊不進(jìn)行光面爆破,手風(fēng)鉆鉆孔。直形掏槽,掏槽孔內(nèi)外兩周布孔,內(nèi)側(cè)4孔,外側(cè)12孔,中心一個(gè)空孔,孔深度為3.0m,其余孔深約2.5m,孔排距約為60cm~70cm,每孔裝藥量約1.5kg。堵塞物用濕潤(rùn)后的紙質(zhì)炸藥包裝箱殼卷制而成,長(zhǎng)度約50cm。為防止炸藥滑落,堵塞物必須壓緊。毫秒微差電雷管起爆,雷管放置在裝藥段的靠上位置,全部串聯(lián)。
5.2上段溜碴導(dǎo)井開挖
溜碴導(dǎo)井上段采用351鉆機(jī)一次完成鉆孔,自下而上逐段爆破。掏槽孔布置于周邊上,共9孔。直形掏槽,孔排距約為90cm~100cm。中心一個(gè)不裝藥的空孔,其余孔每次裝藥約4.0kg,裝藥長(zhǎng)度約1.2m。
裝藥前自孔頂下放一根細(xì)鐵絲下穿到下平洞,然后在鐵絲末端捆上濕潤(rùn)后的炸藥包裝箱殼卷制而成長(zhǎng)約50cm的堵塞物,向上提起直至封堵孔的下端后,并將鐵絲固定,自孔頂向下開始裝藥,完成裝藥后用細(xì)砂堵塞約50cm。雷管放置在炸藥卷大致中間,全部串聯(lián)。因孔較深,電雷管腳線不足引到孔口外,故對(duì)雷管腳線用細(xì)導(dǎo)線接長(zhǎng),接頭處做好防水。
5.3預(yù)裂爆破
預(yù)裂爆破在相應(yīng)部位擴(kuò)挖爆破前完成,上部大井分三次完成,深度分別為12m、13m、13.5m,每次預(yù)裂孔分成4個(gè)段,導(dǎo)爆索串聯(lián)后用MS1、MS2、MS3、MS4毫秒微差電雷管引爆。下部連接段分三次完成,深度分別為10m、10m、10m,每次預(yù)裂孔分成2個(gè)段,導(dǎo)爆索串聯(lián)后用MS1、MS2毫秒微差電雷管引爆。351鉆機(jī)鉆孔,孔徑為φ90mm,孔間距0.8m~0.9m,線裝藥密度350~400g/m,預(yù)裂孔藥卷直徑φ32mm。
5.4擴(kuò)挖
(1)上部大井?dāng)U挖
鉆爆用351鉆機(jī),共分10層爆破,每層梯段高度約3m,底板留2.0m作保護(hù)層開挖。梯段爆破單耗控制在0.45~0.5kg/m3,主爆孔間排距約為2.0m~2.2m×2.2m~2.4m,鉆孔深度約3.3m~3.5m,堵塞1.5m~1.8m,單孔裝藥量5.9kg~7.9kg。
為防止爆碴過多造成堵孔,每層分成兩次擴(kuò)挖:第一次鉆爆范圍半徑約4.4m,以溜碴井為中心兩個(gè)圓周上布孔,內(nèi)側(cè)圓半徑約2.3m,布有6孔,外側(cè)圓半徑約4.4m,布有12孔。爆破網(wǎng)絡(luò)采用毫秒微差電雷管起爆網(wǎng)絡(luò),外圓上的的孔分成兩個(gè)段,雷管分別為MS2和MS3,內(nèi)側(cè)圓上的孔為一個(gè)段,雷管為MS1,雷管全部串聯(lián)。
第二次完成剩余部分,鉆孔布置在半徑約為6.5m、8.6m的圓周上,內(nèi)側(cè)的圓周上分成兩個(gè)段,雷管分別為MS1、MS2,外側(cè)的圓周上分成三個(gè)段,雷管分別為MS3、MS4、MS5,全部串聯(lián)。
(2)下部連接井段擴(kuò)挖
用手風(fēng)鉆鉆孔,共分15次爆破,每層梯段高度約2m,在半徑約2.0m的圓周上布置鉆孔,梯段高度2m,鉆孔深度約2.2m,孔間距約1.2m,堵塞約0.8m,單孔裝藥量約1.2kg。每個(gè)層分兩段,爆破網(wǎng)絡(luò)采用毫秒微差電雷管起爆網(wǎng)絡(luò),雷管全部串聯(lián)。
(3)出碴
大井翻碴采用小型挖掘機(jī),連接井石碴用人工翻碴,經(jīng)溜碴導(dǎo)井至下平洞,再由裝載機(jī)配自卸汽車運(yùn)到洞外。
6結(jié)束語
本工程調(diào)壓井溜碴導(dǎo)井的開挖,由于采用措施得當(dāng),成功的解決了溜碴導(dǎo)井開挖過程的出碴難題,既保證了工期和安全,也節(jié)約了施工成本,相比反井鉆機(jī)節(jié)省資金約18萬元。