地下采空區深孔爆破處理技術

中鐵十七局集團公司

摘要：隨著我國基礎建設的長足發展，為我國鐵路公路工程的發展帶來了極大的推動作用，但是，因為長期的開采，加之一些特殊的地質構造，一些礦區很容易出現采空區的現象，在鐵路公路施工過程中，也會遇到這樣的地質災害。因此，為了能夠有效的解決這方面的問題，將深孔爆破處理技術應用到其中是非常必要的。

關鍵詞：深孔爆破；采空區處理；實踐探索

地下采空區是鐵路公路隧道段施工中的一個嚴重隱患，多數地段均采取了有效的措施，但也有較早施工的私營礦區沒有處理的現象，這是公路、鐵路施工中遇到的地基處理的難題，一旦沒有有效的解決這種問題，對于今后的鐵路運營必將帶來極大的危害，因此，文章通過下文對深孔爆破處理地下采空區的相關內容進行了詳細的分析與闡述，進而為有關單位及工作人員提供一定的借鑒作用。

一、選擇處理方案

崩、充、封是國內外鐵路公路工程處理空區時的重要方法，或是與組合法結合起來。但是，在鐵路、公路施工中，以前遇到的較少，沒有成功經驗。因為一些礦區的高度差異較大，并且，在對空區進行處理的時候，或許還會爆破一些別的區域，必然會對設備的正常鏟裝帶來影響，所以，我們可以應用Q150鉆機和KY -250牙輪鉆機聯合完成作業施工，深孔和中深孔一同開始作業施工，進而實現填充—崩落的空區處理方案。

為了將采空區的真實情況弄清楚，首先一定要鉆孔來探測采空區。依據炮孔的倍數超前布置探測孔，當在最小安全厚度以下存在著采空區頂板的時候，向前作業施工必須要立刻停止下來，并且將警戒區設置出來。當在30米以上沒有看見空區的時候，鉆孔施工一定要立刻停止下來。然后有效的堵塞穿透采空區的炮孔下部分，便于以后的裝藥爆破施工。

當臺階的高度低于炮孔的深度時，在爆破的工程中不能將臺階的坡面當作自由面，應該選取臺階面與采空區頂板之間厚度最小的區域作自由面，通過前期拉槽的辦法開挖出自由面，采用逐排分段微差起爆法爆破施工。當臺階面的厚度和采空區頂板厚度都比較大的時候，應該對VCR法自拉槽法進行選擇使用，進而將爆破自由面構建起來。

二、具體的應用及施工分析

湘黔復線鐵路貴州段有部分地段經過已開采未處理的礦區采空區，該段有厚度為2～10米寬度3～50米的采空區。上覆基巖厚度7～28m，處理采空區需爆破石方2.9萬m3，本段路橫向坡度1∶0.4～1∶1，爆破后坡度1∶0.75，低山丘，縱向坡度起伏較大。巖體基巖裸露、有大量孤石、冰磧礫巖，可爆性強，節理發育。

1、穿孔情況及孔網參數的選擇

合理的選擇鉆孔機進行鉆孔，合理的確定孔網參數，根據具體情況設置出來穿孔的具體數量，例如，深孔多少個，淺孔多少個，并且，對于孔的深度，也應該根據具體情況進行嚴格的掌控，露出足夠數量（3～5%）的積水孔和透孔，鑿孔的過程中，一定要根據相應的施工方案和要求去做，防止出現過多的廢孔，將鑿孔的成功率有效的提升上來。 具體的孔網參數如下：

深孔：

1）孔徑（Φ）：Φ=250mm

2）孔傾角（θ）：80～90度

3）孔深（L）：L=20～50m

4）孔距（a）：a=10m

5）排距（b）：b=7.0m

6）單耗（q）：q=0.5～0.6kg/m3

中深孔：

1）孔徑（Φ）：Φ=150mm

2）孔傾角（θ）：80～90度

3）孔深（L）：L=10～20m

4）孔距（a）：a=6m

5）排距（b）：b=4.5m

6）單耗（q）：q=0.4～0.5kg/m3

2、炸藥結構分析

①、深孔

采用間隔裝藥，在炮孔底部裝每孔總藥量的2/3，中間隔填充3.5～4米，再裝剩余的1/3藥，最后填充高度控制在5～6米之間，填充材料可用鉆屑或半干性粘土。

②、中深孔

以連續柱裝藥方式為主，上部填充高度控制在4～5米之間，填充材料可用鉆屑或半干性粘土。

③、用堵孔塞堵住了透孔下部之后，在使用細巖粉進行了3～4米的填充之后才能夠進行裝藥。在抽水處理完畢之后，積水孔下面裝乳化炸藥，將銨油炸藥等裝在沒有水的上部炮孔中。

3、起爆的網絡

采用導爆索或導爆管復式閉合非電起爆網絡，中深孔直接裝導爆管，較深的采用間隔裝藥的孔內裝導爆索，孔外連接非電導爆管。

①可以將MS6-MS8段的導爆管雷管應用到中深孔的爆破中，并且根據具體的段數合理的確定炸藥的數量，爆破方向根據現場情況而定，之后在向著深處逐漸的進行引爆炸藥。

②、深孔之下的空區是所謂的自由面，由下而上依次引爆孔內的分段。

4、安全措施分析

因為裝藥、穿孔等施工都是施工于采空區的上方，為了保證有效的完成施工，我們可以應用這樣的防護對策來確保施工人員及設備裝置的安全。

①、從穿孔當天開始，24小時不間斷的監測爆破區四周的空區，為了能夠有效的預測分析地壓活動的情況，將可靠的數據資料提供出來是非常必要的。進而判斷是否可以根據預先的計劃開始爆破。

②、在裝藥施工的過程中，分配專門的工作人員來監測附近塌方區的裂隙和崖壁，此外，與地壓監聽配合起來，將第一手的安全信息為他們提供出來，一旦發現特殊的情況，立急撤離人員并馬上啟動應急預案。

③、應急預案要經常演練，做到非常熟練，一旦發生異常，指揮長就要發布撤離指令，現場的全部人員應該馬上從規定的安全區域撤離，即非空區的上面。

三、施工效果分析

根據現場塌陷情況和具體測量分析，合理確定每一段的爆破范圍和爆破參數，力求取得最佳效果。總體來說，爆破后爆堆前拋平緩、巖體塊度適中、爆區中部凹陷均勻、鄰近邊坡穩定可靠，較為成功的處理了本采空區，將此區域對鐵路公路的安全隱患也很好的進行了消除，完成了之前所設定的目標。

不足之處是，由于部分炮孔的深度在一些臺階處可能不夠到位，仍會出現一定面積的崩落空區，爆破完成后通過現場的具體測量，對空區進行二次處理。

結語：

隨著我國礦產開采工程的不斷發展，地下采空區的處理也成了工程施工中常見的問題，處理不好，就會誘發礦體塌方等進而造成安全事故。因此，為了能夠有效的解決這方面的問題，將深孔爆破技術應用到其中是非常必要和合適的，采用深孔爆破技術處理采空區不僅成本低，而且安全高效，有著非常優越的經濟效益和社會效益。

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