大规模岩土爆破工程施工技术

王剑琪

摘 要：由于大规模岩土爆破涉及爆破、力学等相关的学科众多，面临的施工难度较大，我国大规模岩土爆破施工过程中经常发生各类安全生产事故。为了控制及减少安全生产事故的发生，针对大规模、高强度岩土爆破工程，采用爆破等关键技术，使岩体破碎效果更好，

关键词：大规模岩土爆破工程施工技术

一、基本规定

1.爆破作业环境及其分类。（1）作业环境十分复杂，爆破工程可能会危及到国家级文物、重要建（构）筑物、人口稠密、交通繁忙等保护对象的安全及容易造成较大的社会影响。（2）作业环境较复杂，爆破工程可能对省级文物、居民楼、办公楼、厂房等建筑物构成威胁。（3）作业环境不复杂，爆破点较孤立，周边基本没有需要保护的对象，爆破工程受外界的干扰因素较少。

2.爆破作业环境的基本安全规定。爆破作业属于高危作业领域，不仅是本身作业危险性较高，而且它对周围环境产生的影响也不容忽视。因而不同的爆破作业对环境的要求和环境对爆破作业的限制有特别的规定。

二、大规模岩土爆破工程施工技术

1.爆破施工。一是钻孔。（1）炮孔布置，根据爆破设计或矿山开采设计说明书上的规定布置炮孔。（2）钻孔作业钻机操作工人根据炮孔位置进行钻孔，钻孔作业前必须认真清理炮孔周围浮石、松石等，并了解炮孔钻凿深度、倾角。（3）炮孔验收炮孔验收主要内容有：①检查炮孔深度和孔网参数;②复核前排各炮孔的抵抗线;③查看炮孔中含水情况。二是装药。根据装入炮孔内炸药量测量装药位置，发现装药位置偏差很大时立即停止装药，并报爆破技术人员处理。装药速度不宜过快，特别是水孔装药速度一定要慢，要保证炸药装入孔底。三是填塞。（1）良好的填塞可以阻碍爆炸气体过早扩散，使炮孔在相对较长大时间内保持高压状态，有利于提高爆破效果;（2）良好的填塞可使炮孔中的炸药有完全反应的条件，可提高炸药爆速，减少有毒气体的生成量;（3）良好的填塞对减少爆破飞散物有重要的作用。四是起爆网路。电源开关是否接触良好，开关及导线的电流通过能力是否满足设计要求;网路电阻是否稳定，与设计值是否相符。雷管捆扎是否符合要求，线路连接方式是否正确，雷管段数是否与设计相符。五是爆破。在装药全要清理爆破现场内的一切障碍物，在进入现场的通道上设置警戒标志，以示无关人员不能进入;爆区内设备移到规定的安全地点;爆破作业必须统一指挥、统一信号，划定安全警戒区，并明确安全警戒人员，设立明显标志，无关人员严禁进入爆区;安全警戒是爆破作业时的重要工作，其任务是在起爆阶段将无关人员和设备撤离危险区。警戒信号：预警信号，信号发出后，按照爆破负责人的要求，将爆破警戒区内的人员、机械设备在规定的时间内撤离到警戒区外;派出岗哨清场，向各个预定的警戒点派出岗哨，防止人员、车辆、禽畜等进入警戒区，警戒点应选在爆破危险区以外，交通路口、视野开阔的位置，岗哨间相互联系。

2.露天台阶深孔爆破。一是台阶要素、钻孔形式及布孔方式。深孔爆破的台阶要素、钻孔形式及布孔方式。（1）孔径以φ130 孔、φ140 孔;（2）孔深与超深垂直深孔孔深：L=H+h，m;倾斜深孔孔深：L=H/sinα+h，m;（3）底盘抵抗线：W1≥Hcotα+B，m;（4）孔距和排距：a=mW1，b=0.921×a，m;（5）填塞长度：L2=（1.1-1.3）W1，m;露天台阶浅孔爆破浅孔爆破是指孔深不超过6m、孔径在70mm 以下的爆破浅孔爆破法设备简单，方便灵活，工艺简单;浅孔爆破在露天小台阶采矿、沟槽基础开挖、二次破碎、边坡危岩处理、石材开采、地下浅孔崩矿、井巷掘进等工程中得到较广泛的应用。

3.平巷掘进爆破。一是炮孔布置。平巷掘进中的炮孔，按其位置和作用的不同，分为掏槽孔、辅助孔（崩落孔）和周边孔;周边孔又分为顶孔、底孔和帮孔。二是爆破参数。炮孔直径目前国内平巷掘进多采用手持式凿岩机和气腿式凿岩机钻孔，孔径有两种类型（1）边坡爆破要求：爆破后边坡要平整，不能出现欠挖情况，超挖情况要维持在一定的标准下，爆破之后爆眼的半径孔率要控制在85%以上。（2）爆破技术：永久性边坡应使用光面爆破或者预裂爆破，并在预裂孔和主炮孔间布置缓冲孔，并且验孔和装药都要在相关技术人员的指导下完成。（3）使用预裂爆破进行边坡爆破，钻孔的偏差要小于15%;如预裂孔在同一个斜面上，要使用导爆索进行同时起爆;装药时不使用耦合法进行装药;爆破孔和相邻的缓冲爆破孔或主爆破孔间的起爆时间要控制在75ms 以内。

4.径向耦合-不耦合装药轴向孔底空气间隔定向卸压爆破技术。该技术是在炮孔径向和轴向同时预留空气介质的一种装药爆破技术，它的实质是利用径向不同的装药结构调整装药系数，以达到控制爆炸波分布规律的目的。径向耦合-不耦合装药是径向底部耦合装药、径向中上部不耦合装药的一种装药结构;轴向孔底空气间隔是指在药柱下端与孔底之间预留空气柱的一种间隔装药结构。根据本工程岩性特点及石料需求单位的粒径要求，轴向孔底空气间隔取2.0m，采用直径为φ110mm 的PVC管自制孔底空气间隔器。孔底空气间隔器上方采用径向不耦合装药，底部4.0m采用φ110mm乳化炸药丢装，中间3.0m采用φ90mm 乳化炸药吊装，上部3.0m采用φ70mm 乳化炸药吊装，吊装完成后药柱顶部用塑料袋封堵，封堵完成后进行炮孔填塞。实践证明，这种爆破技术明显减少了根底的产生，加强了岩石破碎的效果，降低了爆破后冲作用和爆破振动，保留岩体和建基面损伤小。

5.基坑爆破。（1）基坑爆破要对单段内的爆破药量、起爆排数和一次爆破总药量进行控制。（2）紧邻水平建筑的基坑开挖要使用预留保护层法来进行，可使用的爆破方法有以下几种：水平预裂爆破联合水平孔台阶爆破;水平预裂爆破联合上部竖直浅孔台阶爆破;水平光面爆破联合水平孔台阶爆破或者直接使用台阶爆破。

6.沟槽爆破。（1）技术要求：爆破范围控制在界限的15cm 和40cm 间;预裂爆破控制在界限的10cm 以内;爆破飞石不能越过保护围墙;爆破振动速度要控制在5cm/s 以内。（2）爆破方法可使用分层爆破。

7.爆破安全警戒距离。（1）未形成台阶和复杂环条件下的浅孔爆破安全距离为400m。（2）已形成台阶的浅孔爆破安全距离为300m。（3）深孔爆破的安全距离按设计，但不少于200m。（4）硐室爆破的安全距离按设计，但不少于300m。

8.盲炮的处理。（1）经检查发现盲炮应立即向爆破现场负责人报告，由现场负责人根据盲目炮实际情况向技术负责人报告。（2）现场负责人和技术负责人应即时制定处理方案，并指定专人处理。（3）盲炮的处理方法。裸露爆破的盲炮，可去掉部分封泥，安置新的起爆药包，加上封泥起爆。经检查确认起爆网路完好时，重新联线起爆。可在距盲炮孔0.3m 处打平行孔装药起爆。可用木、竹或其它不易产生火花的材料制成的工具，轻轻地将孔内堵塞物掏出，用药包诱爆。

参考文献：

[1]王宗怀.浅析岩土爆破技术中安全识别与控制[J].城市建設理论研究（电子版），2019（11）：1520.

[2]曾祥科.工程岩土爆破安全控制刍议[J].中国科技博览，2019（5）：119.