梨園電站廠房雙聚能預裂爆破技術

【摘 要】通過在廠房開挖區現場進行生產性雙聚能預裂爆破試驗，以便總結確定安全、經濟、合理的廠房開挖工程的預裂爆破參數，為廠房主體工程預裂爆破開挖施工提供依據與技術指導。

【關鍵詞】雙聚能預裂爆破；借鑒改進；安全監控管理

1.工程概況

工程基本情況：

梨園水電站工程屬大（1）型一等工程，樞紐建筑物主要由155m高面板堆石壩、右岸溢流道、左岸引水發電系統及岸邊主副廠房、左岸泄洪沖沙洞等組成。正常蓄水位1618m以下水庫庫容為7.27×108m3，電站裝機容量2400MW（4×600MW）。本工程廠房邊坡開挖主要采用雙聚能預裂爆破技術進行開挖，取得較好的開挖爆破效果。

2.雙聚能預裂爆破技術運用

通過在廠房開挖區現場進行生產性雙聚能預裂爆破試驗，以便總結確定安全、經濟、合理的廠房開挖工程的預裂爆破參數，為廠房主體工程預裂爆破開挖施工提供依據與技術指導。

2.1雙聚能預裂爆破工藝原理

雙聚能預裂爆破技術主要采用“連續不偶合裝藥結構”，并利用雙聚能槽管對藥卷的聚能作用，通過孔內、孔口對中裝置的控制確保炸藥爆炸后的聚能射流面與預裂面完全吻合，在預裂縫開始形成的同時因為高壓氣體的膨脹作用和高能氣流的氣刃作用使聚能射流能夠沿著裂縫噴射，這樣爆破應力波作用、高壓氣體的膨脹作用、聚能射流的氣刃作用就會在巖體形成裂縫的瞬間能夠有機結合、相互作用、互補益漳，使裂縫容易形成并且得到充分的擴展和延伸，進而可比普通預裂爆破加大預裂孔孔距。

2.2雙聚能預裂爆破試驗地點

根據現場實地情況，在廠房開挖邊坡EL.1608～EL.1591m高程間選取一段長度70m的邊坡進行生產性雙聚能預裂爆破試驗。

2.3雙聚能預裂爆破參數

由于雙聚能預裂爆破選用定型（?準25.4mm）的聚氯乙烯雙聚能槽管進行連續裝藥，也就是說，雙聚能預裂爆破的線裝藥密度是個固定值，因此，擬通過選用不同的孔距進行生產性試驗。根據雙聚能預裂爆破技術在構皮灘水電站、彭水水電站、小灣水電站、溪洛渡水電站等工地的應用成果，并結合本工程的實際情況，初步選用孔距分別為200cm、225cm、250cm三組數據進行生產性試驗。爆破后主要從預裂爆破的邊坡坡面的不平整度、孔痕率、預裂孔孔壁的爆破裂隙發育程度等方面綜合分析爆破效果，以取得適合本工程區的預裂爆破參數。

2.3.1主爆孔爆破參數

主爆區擬采用CM－351型高風壓潛孔鉆機、CM－351型中風壓潛孔鉆機與ROC D7型液壓鉆機進行鉆孔爆破，其爆破參數已在EL.1625～EL.1608間邊坡進行過生產性爆破試驗。其中CM－351型中風壓潛孔鉆機與ROC D7型液壓鉆機造孔直徑為90mm，取孔距a=3.0m、排距ｂ＝3.5m、單耗q=0.44kg/m3；CM－351型高風壓潛孔鉆機造孔直徑為110mm，取孔距a=3.0m、排距ｂ＝4.0m、單耗q=0.44kg/m3。主爆孔采用?準70mm×1500g2#巖石乳化炸藥與膨化硝銨炸藥相結合進行裝藥，毫秒延期導爆管雷管微差起爆，最大單響藥量控制在300kg以內。

2.3.2雙聚能預裂爆后效果分析

我們項目邀請水電八局爆破專家秦建飛現場指導，我們組織項目部技術人員、安全管理人員以及爆破隊伍施工人員，在廠房開挖邊坡EL.1608～EL.1591m高程間選取一段長度70m的邊坡進行生產性雙聚能預裂爆破試驗，具體試驗時第2組，在開挖輪廓面上，殘留炮孔痕跡大致均勻分布；殘留炮孔痕跡保存率為87%；炮孔殘留半孔有明顯起伏，相鄰兩炮孔間巖面的平均不平整度大于10cm，炮孔壁無明顯的爆破裂隙；巖體基本平整，超欠挖基本符合要求，局部有欠挖現象。

綜合比較及會議總結，最終廠房邊坡預裂爆破選用第1組試驗參數（孔徑90mm，孔距0.8m，線裝藥密度320g/m，孔內裝?準32藥卷，最大單響藥量不大于50kg，采用支架式100B鉆機鉆孔）是可行的。

3.雙聚能爆破安全要求

針對廠房區爆破作業的外圍環境，主要應控制爆破飛石及邊坡開挖質量，施工中采取以下專項措施。

（1）嚴格按照設計的爆破參數進行布孔（用垂球和量角儀控制鉆孔方向， 鉛垂向、水平向、傾斜角度60、三個方向測量定位）、鉆孔(采用支架式100B鉆機鉆孔)、驗孔（孔深21米）、裝藥、聯網。

（2）炮孔封堵應選用巖粉、粘土，禁止在堵塞物中摻加石塊，并分層搗實，確保堵塞質量，同時主爆孔堵塞長度必須大于炮孔長度的33%以上，預裂孔堵塞長度不得小于1.5m。

（3）嚴格控制最大單響藥量，其中主爆孔最大單響藥量不得大于300kg，孔徑90mm，孔距0.8m，線裝藥密度320g/m，孔內裝?準32藥卷，最大單響藥量不大于50kg。

（4）在進行生產性雙聚能預裂爆破試驗時，在左岸壩頂公路內側坡腳進行爆破振動監測。測量人員用全站儀進行嚴格檢測。

（5）鉆爆施工程序：施工準備→炮臺清理→測量放線→鉆孔→鉆孔檢查→裝藥堵塞→連網起爆→效果檢查→危石處理→出渣→下一循環。

4.施工現場安全監管

（1）于施工前3天發布公告，并在作業地點張貼，施工公告內容應包括：工程名稱、建設單位、設計施工單位、安全評估單位、安全監理單位、工程負責人及聯系方式、爆破作業時限等。

（2）做好必要的安全防護措施，如廠房開挖區與其正上方的左岸壩頂公路、左岸高線公路同時施工，招標規劃的生產營地正上方有左岸中線公路、左岸壩頂公路、左岸高線公路目前正在施工，相互干擾嚴重且不可避免，為了確保下方施工機械及生產人員的安全，在左岸壩頂公路外側及廠房開挖區上、下游開口線外緣及生產營地靠近山體一側各設置一道被動柔性防護網，以攔截上方的意外滾石、落石及其它滑落物。

（3）在道路轉彎及危險地段設置安全、警戒標志，并派專人進行交通疏導，與相鄰的中鐵十四局、武警水電、水電一局簽訂爆破告知單，（包括地點、時間、藥量、安全范圍等），必須經過相關人員簽字認可，同時周邊共安排10組安全人員（30人）進行警戒，指揮旗、口哨、對講機、袖章佩戴齊全。

（4）現場作業人員在裝藥過程中，必須有警示隔離標識物，專人警戒隔離，非專業人員禁止入內，作業范圍內禁止明火，禁止使用手機、對講機等產生靜電感應物品。裝藥人員必須持專業證復印件在身，安全人員隨時對其檢查，查處無證（未帶證件），給予100元處罰。

（5）爆破作業人員必須嚴格遵守《爆破安全操作規程》。爆破作業要有專人負責指揮；在警戒范圍外布置警戒人員，設置警戒標志。在爆破前發出預警（按照《梨園水電站爆破管理實施細則》要求）信號，待危險區域的人員、設備撤至安全地點后，方可爆破。爆破后，必須對現場進行檢查，確認安全后，才能發出解除警戒信號。

（6）爆破完畢，殘余爆破器材，應收集上繳，集中銷毀；剩余火工材料，必須立即全部退還炸藥庫（當日），不得在現場存放或者自行保管；盲炮處理，導爆索和導爆管起爆網路發生盲炮時，應首先檢查導爆管是否破損或斷裂，發現有破損或斷裂的應修復后重新起爆，如果因其他原因不能再短時間再次起爆，專業人員對盲炮定出警戒范圍，并在該區域邊界設置警戒，重新布置人力警戒，處理盲炮時無關人員不準進入警戒區。

（7）一旦發現有可能危及工程和人身財產安全的緊急情況時，應立即采取有效防護措施，并迅速將人員、財物、設備轉移到安全位置，確保工程和人身財產的安全并保證工程按計劃進行施工總之嚴格按爆破設計與施工組織計劃實施，加強爆破安全管理，做好現場監控，以確保工程安全。最終廠房開挖及支護工程順利竣工。希望在類似的工程上能夠應用。

【參考文獻】

［１］爆破安全規程(GB6722-2011).

［２］爆破安全管理制度.