深井一次性爆破在伊犁河水電站調壓井導井開挖中的應用

葛洲壩新疆工程局（有限公司） 呂海龍

深井一次性爆破在伊犁河水電站調壓井導井開挖中的應用

葛洲壩新疆工程局（有限公司） 呂海龍

新疆察汗烏蘇水電站調壓井導井深度為22m，成功的一次性石方爆破，解決了調壓井導井開挖施工難題。

深井 一次性爆破 察汗烏蘇水電站 開挖中的應用

一、引言

新疆水伊犁河電站調壓井開挖直徑為30m，井深為71.6m，巖石為千枚巖夾板巖，圍巖主要為強風化～弱風化板巖巖體。開挖施工方法為先打通斷面為2m×2m的導井作為溜碴井，再進行擴挖。

導井自下而上人工開挖斷面為2m×2m，擴挖自上而下進行。在從下而上將導井開挖到約44.5m高時，由于巖石穩定性較差，且洞內通風換氣比較困難，存在較大安全隱患。所以，自下而上的反向導洞開挖方法實施起來比較困難。

因此，為了安全考慮，在無法繼續進行自下而上導井開挖后，決定對剩余22m深度的導井進行由上而下的鉆爆開挖。

分析由上而下進行導井開挖時，又發現如果按一般導井開挖，以3m左右進行一次鉆爆，由于下部為巖體，只能采用松動爆破或進行漏斗爆破，這樣在形成部分井或坑后無法保證爆破效果，而且只能以人工采用吊籃進行出碴，出碴困難的同時還無法保證井內施工安全。所以，經過分析和對比確定，將整個調壓井剩余導井采用一次性鉆爆開挖。

二、施工特點

（1）導井一次開挖深度大，目前國內水電工程施工十分罕見。開挖技術復雜，施工難度大。

（2）導井開挖爆破參數要求十分精確，爆破技術要求高。

三、施工技術工藝

1. 導井開挖。

（1）施工放樣及布孔。首先將下部已形成的導井位置確定，然后使用全站儀準確放出導井上部中心點及其四周每個布孔點，用紅漆標出鉆孔位置。調壓井豎井中心點上為一個中心孔，然后在2米的方形邊線內布置4個爆破孔（見后面“調壓井爆破孔平面布置圖”）。

（2）鉆孔。鉆孔是整個爆破過程的關鍵步驟之一，以搭設垂直鋼管排架采用100型潛孔鉆進行鉆孔作業，輔助以羅盤儀進行孔位檢查（必須垂直于地面，且鉆桿豎直向下，不得傾斜，每加一根鉆桿測一次鉆孔角度）且須將孔打穿至下部已挖豎井內。

由于巖石破碎，在造孔過程中，容易造成卡鉆，在造孔時，采用邊加黃土邊進行造孔確保造孔時不卡鉆。

（3）驗孔、堵孔。首先確保每個孔必須與下部已挖豎井相通：將每個孔編號，從頂部向下放繩索，一人在下部（已挖豎井頂部）觀察，在確保孔已通且位置相符的情況下，先用小沙袋將孔底封堵，再從上部以細沙將底部再堵塞約20cm。

（4）裝藥、聯網、爆破。炸藥選用藥卷直徑為70mm和32mm的乳化炸藥，人工裝藥、聯網，用毫秒非電雷管與電雷管進行分段、分層爆破。由于到目前國內還沒有一例如此大深度的調壓井導井一次性爆破開挖，而且又沒有條件允許進行爆破試驗。沒有經驗可借鑒，又沒有試驗條件，爆破參數如何確定！在翻閱大量爆破書籍經過反復計算后，最終確定：堵塞孔底0.8m～1.0m→裝1.5m左右長度炸藥→堵塞約2.0m→→的方法，直至裝藥到頂部然后堵塞的裝藥結構。

（5）爆破技術參數見表1。

表1 豎井開挖爆破參數

導井爆破布孔圖及裝藥結構圖、雷管分段表如下：

調壓井豎井爆破孔平面布置圖裝藥結構圖

雷管分段表

2. 導井開挖對井壁的影響。

對于導井進行22m一次性造孔爆破，單是從裝藥量來看，單耗達到了2.88Kg/m3，因此，必須通過計算核定單段起爆是否對井壁巖石造成破壞。根據公式：

Q——單段最大裝藥量，單位Kg；R——測點或建筑物直線距離（開挖輪廓線距離），單位m；K——與介質和爆破條件等因素有關的系數，一般取150～200；α——衰減系數，一般介于1～2之間，較遠距取1.5，近距離取2；V≤5時完全保證建筑物的安全；5＜V≤10時新的民用磚瓦房抹灰會有脫落。

計算可以得出：

其中K取150，Q為42.25，R為15，α取2。

所以，從計算結果可以看出，對于這次導井22m一次性爆破，對開挖輪廓線巖石基本未有影響。

四、實施應用情況

調壓井導井22m一次性爆破方案，通過精心的策劃，認真的計算和組織，成功的實施了導井22m一次性爆破，一次石方爆破方量達88m3爆破效果良好，一次性形成直徑2m的深井。

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