梨园水电站左岸趾板冰水堆积体开挖爆破试验研究

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发布时间：2021-08-30

资料介绍

直径1 m，采用孑L内延时非电毫秒微差起爆，1 药
壶用MS3非电雷管，装药量1．5 t，2 药壶用MS5
非电雷管，装药量0．8 t，用导爆索联线，为防止竖
井堵填时损坏导爆索，导爆索采用q,2oPvc管保
护。
爆破后，药壶1 竖井内的堵塞物被冲出，井口
成漏斗状，破坏半径仅为12 m，但整个破坏半径范
围内的冰水堆积体未被完全炸开，只形成了几道明显
的裂缝，通过对表层解炮处理，内层部分得到破坏，
但大部分渣料粒径都在2 m以上，基本都需要二次解
炮处理，爆破效果极差。药壶2 局部石渣被翻起，
破坏半径约仅6 ITI，虽然石渣得到了破坏，但大部分
石渣粒径仍超过2 m，仍须二次解炮处理，爆破效果
也没有达到预期效果。
垂直药壶爆破后进行了水平药壶爆破试验，水
平药壶爆破采用CM351钻机进行直立面水平造孔，
孔径115 m，孔深8 m，再使用乳化炸药配合电雷
管进行扩壶施工，药室约为0．03 m 椭圆形状，装
药30 kg，爆破后破坏半径仅为2．5～3 m，且渣料
粒径基本在1．5 m以上，须二次解炮处理。
药壶爆破试验表明，无论是垂直药壶爆破还是水
平药壶爆破都是失败的，其原因是因为冰水堆积体组
成物质特性不均衡，胶结好的结构物与胶结不好的结
构物不连续，并且在胶结物中充填有粉细土和粉细
砂，这样爆破时爆破冲击波遇到充填物和结构松散体
时强度骤减，能量顿时损失，不能在岩体里有效传
递，使得结构物不能得到有效破坏。这样大部分区域
未被完全爆开，大部分渣料粒径大，须二次解炮，且
药室施工难度大，施工周期长，施工进度缓慢，不但
效率没有提高，反而降低，爆破直接成本和效率低下
带来的间接成本也很高，技术和经济效益都不理想，
加之扩壶时安全隐患大，因此药壶爆破法对于冰水堆
积体开挖不理想。
2．2 深孔台阶爆破试验
深孔台阶爆破的台阶高度一般为5～15 Ill，针对
冰水堆积体的特性，拟选10 m台阶和6 m台阶两种
台阶高度进行试验。
在爆破钻孔时，卡钻严重，结构均匀程度越
差，越容易卡钻，很多夹杂松散体和充填粉细土较
多的部位钻孑L超过3 rn就开始卡钻，并且成孔深度
有限，即使钻孔深度大，成孔深度也基本不超过3 m，
因此深孔台阶爆破试验选在胶结体结构比较均匀连
续的区域进行，对于胶结体相对连续的部位，当孔
钻到5 rn时开始卡钻，超过6 m时每钻进不到0．5 rn
水利水电技术第44卷2013年第5期
王亚辉，等∥梨园水电站左岸趾板冰水堆积体开挖爆破试验研究
就需要进行扫孔，钻孔效率特别低，每个孔的后5 m
所耗时间基本在前5 m所耗时间10倍以上，而且部
分孔因为卡钻严重而无法继续钻进，成了报废孔。
爆破后，10 rn台阶爆破区整个堵塞段完全没有
被炸开，只裂开了几条缝，6 m台阶爆破区堵塞段也
基本是超径体，需要二次解炮，整个爆破属于失败。
分析其原因是深孔台阶爆破因孑L排距相对较大，堆积
体内松散体的空隙使得爆破应力不能对胶结体产生理
想的破碎效果；同时孔排距大最小抵抗线也要加大，
堵塞长度也会相应增大，因冰水堆积体的特殊组成结
构，使装药段的爆破冲击力无法正常对堵塞段产生破
碎效果，但如果减小堵塞长度，则得加大装药量，单
耗也相应加大，同样增加了成本，即使减小堵塞长度
装药量不变，但因最小抵抗线不变，同样爆破效果不
佳。
综合以上爆破试验结论分析，深孔台阶爆破法对
于冰水堆积体开挖不是最理想的施工方法。
2．3 浅孔台阶爆破试验
浅孔台阶爆破是指露天岩土开挖，二次破碎大块
时采用的深度小于5 m的爆破作业，浅孔台阶爆破台
阶高度一般在2—5 rn。拟选2．5 rn台阶和4．5 m台
阶两种台阶高度进行试验。爆破设计见图1，爆破参
数见表1。
表1 爆破参数
台阶超钻堵塞最小抵药卷
高度深度长度排距间距抗线直径炸药单耗装药结构
H，m hl／m h，／m a／m b／m e，m ／mm ／kg·m一
2．5 0．5 1．2 3 3 1 8O 0．35 耦合连续
4．5 O．5 1．75 3 3．5 1．5 80 0．3 耦合连续
试验时先把能直接开挖的松散体挖