李佐武

中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司,四川 成都 610091

0 引言

數(shù)碼電子雷管的生產(chǎn)和使用成本較高,在水利水電施工中的料源級(jí)配料開(kāi)采方面的研究較少。開(kāi)展基于數(shù)碼電子雷管提高級(jí)配料開(kāi)采質(zhì)量精細(xì)化爆破研究,對(duì)于提高水電站大壩填筑施工效率、減少二次破碎、降低級(jí)配料開(kāi)采成本等有著較大意義。本文針對(duì)山東文登抽水蓄能電站上壩料開(kāi)采施工中工期緊、粒徑及級(jí)配要求高等技術(shù)難題,開(kāi)展基于數(shù)碼電子雷管提高級(jí)配料開(kāi)采質(zhì)量的精細(xì)化爆破研究,以提高壩料開(kāi)采一次上壩合格率,滿足大壩回填施工質(zhì)量及進(jìn)度要求,為類似工程施工提供技術(shù)借鑒。

1 工程概況

山東文登抽水蓄能電站上下庫(kù)工程石方明共計(jì)724.53萬(wàn)m3,回填部位主要為上水庫(kù)大壩、下水庫(kù)大壩,主要填筑料種類包括堆石料、過(guò)渡料,堆石料粒徑要求小于等于60 cm,過(guò)渡料要求粒徑小于等于60 cm,堆石料和過(guò)渡料均有級(jí)配控制要求。電站上下水庫(kù)項(xiàng)目開(kāi)工時(shí)間為2017年7月28日,爆破作業(yè)于2017年8月21日正式開(kāi)始。項(xiàng)目部自2020年11月開(kāi)始使用數(shù)碼電子雷管,在施工過(guò)程中,數(shù)碼電子雷管具有可檢測(cè)性、延時(shí)時(shí)間設(shè)置靈活、不誤爆、上傳雷管出庫(kù)及起爆信息等優(yōu)點(diǎn),有效解決了實(shí)際爆破施工中存在的主堆石粒徑過(guò)大、級(jí)配不連續(xù)的問(wèn)題,并且降低了爆破振動(dòng)對(duì)周邊重要建(構(gòu))筑物的影響。

2 數(shù)碼電子雷管的優(yōu)點(diǎn)

2.1 高安全性

第一,數(shù)碼電子雷管引火藥頭與腳線之間連接有電子控制模塊,由電子控制模塊控制引火藥頭,該結(jié)構(gòu)具有良好的抗靜電、抗雜散電流、抗射頻和抗交直流的特性,安全性高;第二,須使用專用起爆器;第三,根據(jù)《數(shù)碼電子雷管信息管理通則》GA 1531—2018要求,數(shù)碼電子雷管使用前須下載相應(yīng)的密碼,起爆器、爆破作業(yè)人員、地理位置、工程項(xiàng)目、雷管編碼、雷管起爆狀態(tài)、起爆時(shí)間等信息須與實(shí)際相匹配才能進(jìn)行起爆作業(yè),否則無(wú)法起爆,起爆完成后以上信息上傳到監(jiān)管平臺(tái),做到對(duì)每枚數(shù)碼電子雷管進(jìn)行全生命周期監(jiān)管,監(jiān)管部門可實(shí)時(shí)追蹤每枚數(shù)碼電子雷管的流向,實(shí)現(xiàn)對(duì)每枚數(shù)碼電子雷管生產(chǎn)、流通及使用過(guò)程的全面跟蹤,對(duì)公共安全管理具有重要意義。

2.2 高穩(wěn)定性和可靠性

數(shù)碼電子雷管起爆系統(tǒng)具有完善的檢測(cè)功能,不僅能夠?qū)蝹€(gè)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)還能對(duì)整個(gè)爆破網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測(cè),并能夠準(zhǔn)確定位到存在問(wèn)題的雷管編碼,提前解決相關(guān)問(wèn)題,避免盲炮的發(fā)生;同時(shí)具有良好的抗靜電、抗雜散電流、抗射頻和抗交直流及高精度等性能優(yōu)勢(shì)。

2.3 降低成本,改善爆破效果

數(shù)碼電子雷管的延時(shí)設(shè)置靈活,且延時(shí)精度遠(yuǎn)高于電雷管和導(dǎo)爆管雷管,這對(duì)微差爆破機(jī)理的實(shí)現(xiàn)提供了可能,通過(guò)爆破方案的優(yōu)化可最大限度提高炸藥的利用率,達(dá)到理想的爆破效果,特別是在大型工程爆破中可降低綜合成本。

2.4 降低爆破振動(dòng)

數(shù)碼電子雷管具有靈活的延時(shí)設(shè)置和高精度的特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)合理的爆破方案,減小爆破振動(dòng)、飛石、地震波等危害。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

山東文登抽水蓄能電站上庫(kù)面板堆石壩填筑石料主要利用庫(kù)內(nèi)料場(chǎng)及庫(kù)內(nèi)其他出露巖石部位爆破開(kāi)采,大壩回填料技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 上庫(kù)大壩回填料技術(shù)指標(biāo)

3.1 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

在上水庫(kù)庫(kù)盆進(jìn)行上壩過(guò)渡料深孔爆破作業(yè),高程EL585～570 m,總孔數(shù)為48個(gè),設(shè)計(jì)炸藥單耗0.61 kg/m3,其他爆破參數(shù)如表2所示。炸藥為乳化炸藥,孔間延時(shí)20 ms,排間延時(shí)45 ms,總延時(shí)340 ms,起爆網(wǎng)路如圖1所示。

圖1 起爆網(wǎng)路

表2 庫(kù)盆EL585～570 m深孔爆破參數(shù)

在正常的布孔裝藥條件下,通常采用體積公式來(lái)計(jì)算裝藥量,即根據(jù)爆下的巖石體積來(lái)決定所需要的炸藥量Q。

Q=q×V

(1)

式中:Q為炸藥量,kg;q為比例系數(shù),實(shí)際意義為每爆落1 m3巖石所需的炸藥千克數(shù),通常稱為炸藥單耗,kg/m3;V為爆破巖石體積,m。對(duì)于臺(tái)階爆破,公式如下。

V=a×b×H

(2)

可得出:

Q=q×a×b×H

(3)

式中:a為孔距,m;b為排距,m;H為(不算超深)臺(tái)階高度,m。

3.2 爆破效果分析

經(jīng)過(guò)開(kāi)挖前爆破后檢查和對(duì)整個(gè)挖裝過(guò)程的跟蹤檢測(cè),爆后爆堆表面標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)為無(wú)大塊,爆堆總體向自由面方向成斜線形撲下,后排破裂線整齊,與工業(yè)雷管起爆相比,爆破后的料源合格率有了較大的提高,且級(jí)配連續(xù),現(xiàn)場(chǎng)大粒徑塊石明顯減少,爆破效果符合上壩料要求。爆破實(shí)施效果如圖2、3所示。

圖2 實(shí)施前 圖3 實(shí)施后

4 結(jié)束語(yǔ)

電子雷管的推廣使用實(shí)現(xiàn)了民爆物品的全生命周期管控,數(shù)碼電子雷管具有安全與穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),隨著工程行業(yè)的發(fā)展,數(shù)碼電子雷管被更加廣泛地應(yīng)用到各種工程爆破中。本工程采用數(shù)碼電子雷管逐孔起爆網(wǎng)路,在保持爆破孔網(wǎng)參數(shù)和單耗均不變的情況下,調(diào)整傳統(tǒng)的網(wǎng)路延時(shí)時(shí)間,較大地改善了爆破效果,提高了挖裝效率和臺(tái)階平整度。本項(xiàng)目的成功實(shí)施為類似工程提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持,具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。