深孔預(yù)裂爆破在邊坡成型上的應(yīng)用

何勇芳

(大昌建設(shè)集團(tuán)有限公司,浙江 舟山 316000)

1 工程概況

舟山市岱山縣大小魚山促淤圍涂工程二期成陸工程，是由大昌建設(shè)集團(tuán)承建的礦山開采爆破工程，工程地點(diǎn)位于舟山市岱山縣大小魚山。基于魚山現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，按照舟山市綠色石化基地建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室會(huì)議紀(jì)要（[2017]30號(hào)）等相關(guān)文件精神，在原合同《舟山市岱山縣大小魚山促淤圍涂工程二期成陸工程（礦山開采爆破工程）施工合同》的基礎(chǔ)上，新增了部分施工內(nèi)容，即火炬區(qū)開山爆破、邊坡修整。此次開山爆破工程量在190m3左右，邊坡修整的預(yù)計(jì)工程量在4.0萬(wàn)m2左右，邊坡坡率為1∶0.75。

2 方案比選

現(xiàn)階段，在我國(guó)國(guó)內(nèi)礦山開采爆破與邊坡成型中應(yīng)用的主要技術(shù)為鉆孔爆破法，而鉆孔爆破法具體包括預(yù)裂爆破法、光面爆破法以及緩沖爆破法[1]。為了選擇更加高效、合理、安全的爆破技術(shù)，本文對(duì)上述三種爆破方案的優(yōu)劣勢(shì)進(jìn)行分析，進(jìn)而基于此次大魚山二期火炬區(qū)開山工程的實(shí)際情況，選擇最佳的爆破方案。

2.1 緩沖爆破法邊坡成型的優(yōu)劣勢(shì)

緩沖爆破指的是，在與被保護(hù)巖體之間存在一定距離的位置鉆一到兩排緩沖孔，借助不耦合或者弱裝藥的方式，在主爆孔爆破之后進(jìn)行起爆，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)保留巖體的保護(hù)。緩沖爆破無(wú)論是在排間距、孔間距，還是在線裝藥量上，均要比主爆孔小。其優(yōu)勢(shì)在于能夠利用機(jī)械對(duì)邊坡進(jìn)行清理，或者通過減小臺(tái)階坡面角的方式，來(lái)滿足邊坡的安全要求，且成本相對(duì)較低，工作效率高，難度小[2]。缺點(diǎn)在于低保留巖體產(chǎn)生的破壞性較大，邊坡成型的整齊性、美觀性以及穩(wěn)定性也都比較差。緩沖爆破法主要應(yīng)用在露天礦山的邊坡成型爆破中。

2.2 光面爆破法邊坡成型的優(yōu)劣勢(shì)

光面爆破法指的是沿著開挖邊界密集的布置炮孔，借助不耦合，或者裝填低威力炸藥的方式，于主爆區(qū)后按照正常順序進(jìn)行起爆，進(jìn)而保證輪廓面光滑、平整的一種爆破作業(yè)方法。這種方法與預(yù)裂爆破法比較雷士，但二者的不同之處在于，光面爆破是在主爆孔之后起爆，而預(yù)裂爆破則是在主爆區(qū)之前起爆[3]。此外，光面爆破方法的孔間距以及線裝藥量均比預(yù)裂爆破稍大，這種爆破方法對(duì)保留掩體產(chǎn)生的破壞，僅小于預(yù)裂爆破法，而缺點(diǎn)與之類似，不同的是鉆孔數(shù)量相對(duì)較少。

2.3 預(yù)裂爆破法邊坡成型的優(yōu)劣勢(shì)

上文中已經(jīng)對(duì)預(yù)裂爆破法的定義進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，在預(yù)裂爆破之后，通常情況下可以實(shí)現(xiàn)半孔掛壁，且保留巖體自身所受到的破壞較小，表面平整、光滑，邊坡成型不僅整齊、美觀，且具有較高的安全性與穩(wěn)定性。應(yīng)用預(yù)裂爆破法的邊坡成型角度最大能夠達(dá)到90°[4]。但是，預(yù)裂爆破也存在一定缺點(diǎn)，即鉆孔所需的成本較高，且裝藥難度大。預(yù)裂爆破法主要應(yīng)用在具有特殊保護(hù)要求的爆破工程當(dāng)中。

通過對(duì)大魚山二期火炬區(qū)開山工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及具體施工要求進(jìn)行分析，在本次爆破中，選擇預(yù)裂爆破方案。

3 預(yù)裂爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

①鉆孔直徑d：d=115mm，選用高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)即可；②臺(tái)階高度H：本工程施工邊坡臺(tái)階高度H=15m，超深h取0.7m；③鉆孔傾角θ：θ=53°，根據(jù)邊坡坡度1∶0.75確定；④孔距a：根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)公式取a=（8～12）D=0.92～1.38m，本工程取a=1.4m；⑤炮眼深度L：本工程邊坡坡率為1：0.75，傾角θ=53°，鉆孔深度L=H/sinθ+h=19.5m；⑥堵塞長(zhǎng)度：本工程取2.0m;堵塞材料用砂子、粘土、巖粉等；⑦預(yù)裂爆破主要參數(shù)匯總表；⑧裝藥結(jié)構(gòu)：底部加強(qiáng)段q線=1.62kg/m，中間正常段q線=0.50kg/m，上部減弱段q線=0.42kg/m；⑨爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)：采用導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路；⑩爆后效果評(píng)價(jià)：爆破后，清除邊坡上的石渣后，半孔掛壁率在80%以上，效果較好，邊坡穩(wěn)定性高。

本工程的預(yù)裂爆破參數(shù)詳見表1。

表1 爆破參數(shù)表

圖1 預(yù)裂爆破起爆網(wǎng)路圖

4 結(jié)論

邊坡的穩(wěn)定性既受地質(zhì)條件、氣候條件的影響，又受爆破技術(shù)的制約，預(yù)裂爆破技術(shù)是解決高邊坡開挖的技術(shù)手段之一。總之，本文通過對(duì)大魚山二期火炬區(qū)開山工程基本情況進(jìn)行了概述，通過對(duì)比分析緩沖爆破法、光面爆破法以及預(yù)裂爆破法三種爆破方法的優(yōu)劣勢(shì)，最終選擇預(yù)裂爆破方案，并對(duì)具體的爆破參數(shù)進(jìn)行了闡述，在以后高邊坡施工中有一定的借鑒作用。預(yù)裂爆破法在礦山開采邊坡成型中具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，最終邊坡不僅美觀、整齊，且安全性與穩(wěn)定性均比較好。