淺孔梯段爆破飛石控制技術的研究與應用

王賀++張垚++袁一斌

摘 要：西北岔水利樞紐工程小電站廠房在開挖過程中因其毗鄰村莊，地勢居高臨下，如何控制爆破飛石對于保證施工安全至關重要。本文從爆破開挖的梯段布置、鉆具選擇、藥量控制及炮被覆蓋形式等方面，對爆破飛石防護進行了論述。

關鍵詞：淺孔 梯段爆破 飛石控制

中圖分類號：TV5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0062-02

淺孔梯段爆破，其爆破的震動以及破壞范圍相對較小，如何保證爆破作業周邊建筑及人員的安全關鍵是加強對飛石的控制。近年來，隨著國民經濟的迅猛發展，各種針對爆破飛石控制的新技術、新方法不斷涌現，它以保證爆破工點附近人和物的安全為首要任務，按照工程要求實施爆破，既能達到工程目的，又能有效的節約工程費用，具有安全性高和經濟效益明顯的特征。

1 西北岔水利樞紐工程概況

白山市西北岔水利樞紐工程由大小兩座發電廠房組成，大廠房位于西北岔河下游右岸一級階地上，小電站位于大電站后山坡，小廠房建基高程617.4 m，原地貌巖面最高處高程為634.2 m，平均開挖深度15.4 m左右。在小廠房所處山坡前方為項目部營區及愛林村民房，地面高程581 m～585 m，距小廠房直線距離最短處不足300 m。開挖要求即在原有山坡上挖出一道寬15 m，縱向長度20 m的深槽。因此工程的開挖爆破施工必須采用控制爆破，特別是要嚴格控制爆破飛石，以確保周圍居民及建筑物和大廠房前方高壓線的安全。

2 施工程序

小廠房石方開挖主要采用潛孔鉆梯段爆破開挖方法。石方開挖的原始地貌為緩坡狀，原始地面高程632.9～634.2 m，開挖后的設計高程為617.4 m，平均開挖深度15.4 m，最大開挖深度16.8 m。為保證周邊建筑物安全需合理設計炮向，施工過程中沿縱先向分層開挖先鋒槽，兩側分4個梯段進行爆破開挖，每個梯段高度約3.5 m。這樣在進行梯段開挖時，兩側爆破飛石均向先鋒槽方向推出，有效地降低了對山坡下方的建筑物的威脅。

3 爆破開挖及飛石控制技術方案

3.1 先鋒槽開挖

先鋒槽原設計方案為潛孔鉆開挖，掏槽爆破要達到預期效果，必須提高爆破單耗，但又容易產生飛石，危脅到周圍建筑物的安全。所以在實際施工中，采用了手風鉆密孔分層開挖方案。先鋒槽開挖的布孔形式。

3.2 梯段爆破

3.2.1 鉆具的選擇

在鉆機的鉆徑選擇過程中，首先考慮采用潛孔鉆進行鉆孔，可提高施工效率，減少爆破次數。但是就現有的設備來講，采用潛孔鉆進行鉆孔孔徑和孔距較大，加之考慮對爆破飛石的控制，勢必要增加炮孔堵塞長度或減少藥量，這樣一來將大大增加爆渣的大塊率，進而增加了二次解小的費用。同時，因為該部位的石方開挖量相對較小，降低開挖梯度并不會對施工進度造成太大影響，最終確定采用YT28型手風鉆進行鉆孔爆破。

3.2.2 梯段爆破參數的選擇

按此參數進行控制爆破，炮孔堵塞長度均不小于1.2 W，遠大于規范要求的0.7～1.0 W，是基于爆破飛石控制的要求。同時，進行淺孔梯段爆破，炮孔布置的間排距較小，在降低藥量或增加堵塞長度的同時并不會導致爆碴大塊率的明顯增加，根據現場的監測結果，一般大塊率在10%～20%。

3.3 預裂爆破

小廠房開挖沿設計邊坡采用預裂爆破技術。開挖原始地貌為“U”形，左右兩側在施工前通過小型爆破開挖有3 m寬施工平臺，平臺以下至設計建基高程坡面長度15 m，采用手風鉆隨每個梯段進行預裂爆破，根據所選鉆具的構造形式，應沿設計邊坡開挖成臺階狀，臺階寬度不小于15 cm，以保證下一次預裂爆破的下鉆角度。

預裂爆破鉆徑為42 mm，預裂孔間距取孔徑的8～10倍。爆破采用小藥卷間隔裝藥，導爆索起爆，線裝藥密度控制在250～350 kg/m。在爆破網絡聯結時，預裂孔與爆破孔的延期時間控制在70～100 ms。通過爆破實踐，按上述爆破參數實施預裂爆破，效果較好。

3.4 炮被

炮被是爆破飛石控制的最后一道防線，在炮被形式的選擇上，也經過多次實踐。最初在梯段爆破時采用傳送皮帶覆蓋炮區，上部用8#鐵線連接舊輪胎配重。爆破后發現，皮帶多處被撕開，有較遠距離的個別飛石產生。分析原因，是由于皮帶覆蓋過于嚴密，透氣性能差所致。后來用成捆樹條取代了傳送皮帶，樹條捆直徑約30 cm，長約1.5 m。但因樹條捆本身密度不均勻，在捆間搭接時易出現空隙而產生飛石。最后采用了橫縱密排兩層樹條捆，上部用8#鐵線或鋼絲繩將舊輪胎連結成整體覆蓋。所有爆破孔在裝藥堵塞后用2個砂袋封閉孔口。實踐證明防飛石效果較好。

在預裂孔爆破時，因受兩側巖體的夾制作用，容易沖孔產生飛石，所以在采用上述形式炮被覆蓋的基礎上，在預裂孔孔口又增加了兩個砂袋封孔，同時在輪胎上部加蓋了一層3 mm厚鐵板進行防護。先鋒槽開挖施工時，中間拉槽孔藥量較大，只有一個爆破臨空面，為有效控制飛石，同樣增加了鐵板防護。

4 產生個別飛石的原因分析

在進行小廠房開挖的爆破過程中，通過采取以上措施，爆破飛石控制效果良好，但仍有一次發現個別飛石超出安全警戒范圍，僥幸未造成嚴重后果。通過對幾次爆破作業的分析得出，控制飛石關鍵在于首先創造良好的爆破臨空面，合理布置炮孔。在此基礎上，相應調整炸藥用量，最后按要求采用炮被防護。爆破飛石控制應該是整個爆破作業的全過程控制，而不能單獨強調某一道工序的重要作用。

5 結語

白山市西北岔水利樞紐工程小廠房開挖工作歷時一個月，雖然爆破規模及開挖量不大，但因其所處的位置特別導致對爆破飛石的控制要求極為嚴格。在整個施工過程中，通過對各項技術手段的有效運用控制了爆破飛石的產生，確保了周圍建筑物的安全。這說明我們在施工中采用的工序控制標準、爆破參數和炮被防護形式是行之有效的，也為以后類似工程的施工積累的寶貴的經驗。

參考文獻

[1] 張應立.工程爆破實用技術[M].北京：冶金工業出版社，2005.

[2] 顧毅成.工程爆破安全[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2009.

[3] 韋愛勇.控制爆破技術[M].成都：電子科技大學出版社，2009.endprint

摘 要：西北岔水利樞紐工程小電站廠房在開挖過程中因其毗鄰村莊，地勢居高臨下，如何控制爆破飛石對于保證施工安全至關重要。本文從爆破開挖的梯段布置、鉆具選擇、藥量控制及炮被覆蓋形式等方面，對爆破飛石防護進行了論述。

關鍵詞：淺孔 梯段爆破 飛石控制

中圖分類號：TV5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0062-02

淺孔梯段爆破，其爆破的震動以及破壞范圍相對較小，如何保證爆破作業周邊建筑及人員的安全關鍵是加強對飛石的控制。近年來，隨著國民經濟的迅猛發展，各種針對爆破飛石控制的新技術、新方法不斷涌現，它以保證爆破工點附近人和物的安全為首要任務，按照工程要求實施爆破，既能達到工程目的，又能有效的節約工程費用，具有安全性高和經濟效益明顯的特征。

1 西北岔水利樞紐工程概況

白山市西北岔水利樞紐工程由大小兩座發電廠房組成，大廠房位于西北岔河下游右岸一級階地上，小電站位于大電站后山坡，小廠房建基高程617.4 m，原地貌巖面最高處高程為634.2 m，平均開挖深度15.4 m左右。在小廠房所處山坡前方為項目部營區及愛林村民房，地面高程581 m～585 m，距小廠房直線距離最短處不足300 m。開挖要求即在原有山坡上挖出一道寬15 m，縱向長度20 m的深槽。因此工程的開挖爆破施工必須采用控制爆破，特別是要嚴格控制爆破飛石，以確保周圍居民及建筑物和大廠房前方高壓線的安全。

2 施工程序

小廠房石方開挖主要采用潛孔鉆梯段爆破開挖方法。石方開挖的原始地貌為緩坡狀，原始地面高程632.9～634.2 m，開挖后的設計高程為617.4 m，平均開挖深度15.4 m，最大開挖深度16.8 m。為保證周邊建筑物安全需合理設計炮向，施工過程中沿縱先向分層開挖先鋒槽，兩側分4個梯段進行爆破開挖，每個梯段高度約3.5 m。這樣在進行梯段開挖時，兩側爆破飛石均向先鋒槽方向推出，有效地降低了對山坡下方的建筑物的威脅。

3 爆破開挖及飛石控制技術方案

3.1 先鋒槽開挖

先鋒槽原設計方案為潛孔鉆開挖，掏槽爆破要達到預期效果，必須提高爆破單耗，但又容易產生飛石，危脅到周圍建筑物的安全。所以在實際施工中，采用了手風鉆密孔分層開挖方案。先鋒槽開挖的布孔形式。

3.2 梯段爆破

3.2.1 鉆具的選擇

在鉆機的鉆徑選擇過程中，首先考慮采用潛孔鉆進行鉆孔，可提高施工效率，減少爆破次數。但是就現有的設備來講，采用潛孔鉆進行鉆孔孔徑和孔距較大，加之考慮對爆破飛石的控制，勢必要增加炮孔堵塞長度或減少藥量，這樣一來將大大增加爆渣的大塊率，進而增加了二次解小的費用。同時，因為該部位的石方開挖量相對較小，降低開挖梯度并不會對施工進度造成太大影響，最終確定采用YT28型手風鉆進行鉆孔爆破。

3.2.2 梯段爆破參數的選擇

按此參數進行控制爆破，炮孔堵塞長度均不小于1.2 W，遠大于規范要求的0.7～1.0 W，是基于爆破飛石控制的要求。同時，進行淺孔梯段爆破，炮孔布置的間排距較小，在降低藥量或增加堵塞長度的同時并不會導致爆碴大塊率的明顯增加，根據現場的監測結果，一般大塊率在10%～20%。

3.3 預裂爆破

小廠房開挖沿設計邊坡采用預裂爆破技術。開挖原始地貌為“U”形，左右兩側在施工前通過小型爆破開挖有3 m寬施工平臺，平臺以下至設計建基高程坡面長度15 m，采用手風鉆隨每個梯段進行預裂爆破，根據所選鉆具的構造形式，應沿設計邊坡開挖成臺階狀，臺階寬度不小于15 cm，以保證下一次預裂爆破的下鉆角度。

預裂爆破鉆徑為42 mm，預裂孔間距取孔徑的8～10倍。爆破采用小藥卷間隔裝藥，導爆索起爆，線裝藥密度控制在250～350 kg/m。在爆破網絡聯結時，預裂孔與爆破孔的延期時間控制在70～100 ms。通過爆破實踐，按上述爆破參數實施預裂爆破，效果較好。

3.4 炮被

炮被是爆破飛石控制的最后一道防線，在炮被形式的選擇上，也經過多次實踐。最初在梯段爆破時采用傳送皮帶覆蓋炮區，上部用8#鐵線連接舊輪胎配重。爆破后發現，皮帶多處被撕開，有較遠距離的個別飛石產生。分析原因，是由于皮帶覆蓋過于嚴密，透氣性能差所致。后來用成捆樹條取代了傳送皮帶，樹條捆直徑約30 cm，長約1.5 m。但因樹條捆本身密度不均勻，在捆間搭接時易出現空隙而產生飛石。最后采用了橫縱密排兩層樹條捆，上部用8#鐵線或鋼絲繩將舊輪胎連結成整體覆蓋。所有爆破孔在裝藥堵塞后用2個砂袋封閉孔口。實踐證明防飛石效果較好。

在預裂孔爆破時，因受兩側巖體的夾制作用，容易沖孔產生飛石，所以在采用上述形式炮被覆蓋的基礎上，在預裂孔孔口又增加了兩個砂袋封孔，同時在輪胎上部加蓋了一層3 mm厚鐵板進行防護。先鋒槽開挖施工時，中間拉槽孔藥量較大，只有一個爆破臨空面，為有效控制飛石，同樣增加了鐵板防護。

4 產生個別飛石的原因分析

在進行小廠房開挖的爆破過程中，通過采取以上措施，爆破飛石控制效果良好，但仍有一次發現個別飛石超出安全警戒范圍，僥幸未造成嚴重后果。通過對幾次爆破作業的分析得出，控制飛石關鍵在于首先創造良好的爆破臨空面，合理布置炮孔。在此基礎上，相應調整炸藥用量，最后按要求采用炮被防護。爆破飛石控制應該是整個爆破作業的全過程控制，而不能單獨強調某一道工序的重要作用。

5 結語

白山市西北岔水利樞紐工程小廠房開挖工作歷時一個月，雖然爆破規模及開挖量不大，但因其所處的位置特別導致對爆破飛石的控制要求極為嚴格。在整個施工過程中，通過對各項技術手段的有效運用控制了爆破飛石的產生，確保了周圍建筑物的安全。這說明我們在施工中采用的工序控制標準、爆破參數和炮被防護形式是行之有效的，也為以后類似工程的施工積累的寶貴的經驗。

參考文獻

[1] 張應立.工程爆破實用技術[M].北京：冶金工業出版社，2005.

[2] 顧毅成.工程爆破安全[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2009.

[3] 韋愛勇.控制爆破技術[M].成都：電子科技大學出版社，2009.endprint

摘 要：西北岔水利樞紐工程小電站廠房在開挖過程中因其毗鄰村莊，地勢居高臨下，如何控制爆破飛石對于保證施工安全至關重要。本文從爆破開挖的梯段布置、鉆具選擇、藥量控制及炮被覆蓋形式等方面，對爆破飛石防護進行了論述。

關鍵詞：淺孔 梯段爆破 飛石控制

中圖分類號：TV5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0062-02

淺孔梯段爆破，其爆破的震動以及破壞范圍相對較小，如何保證爆破作業周邊建筑及人員的安全關鍵是加強對飛石的控制。近年來，隨著國民經濟的迅猛發展，各種針對爆破飛石控制的新技術、新方法不斷涌現，它以保證爆破工點附近人和物的安全為首要任務，按照工程要求實施爆破，既能達到工程目的，又能有效的節約工程費用，具有安全性高和經濟效益明顯的特征。

1 西北岔水利樞紐工程概況

白山市西北岔水利樞紐工程由大小兩座發電廠房組成，大廠房位于西北岔河下游右岸一級階地上，小電站位于大電站后山坡，小廠房建基高程617.4 m，原地貌巖面最高處高程為634.2 m，平均開挖深度15.4 m左右。在小廠房所處山坡前方為項目部營區及愛林村民房，地面高程581 m～585 m，距小廠房直線距離最短處不足300 m。開挖要求即在原有山坡上挖出一道寬15 m，縱向長度20 m的深槽。因此工程的開挖爆破施工必須采用控制爆破，特別是要嚴格控制爆破飛石，以確保周圍居民及建筑物和大廠房前方高壓線的安全。

2 施工程序

小廠房石方開挖主要采用潛孔鉆梯段爆破開挖方法。石方開挖的原始地貌為緩坡狀，原始地面高程632.9～634.2 m，開挖后的設計高程為617.4 m，平均開挖深度15.4 m，最大開挖深度16.8 m。為保證周邊建筑物安全需合理設計炮向，施工過程中沿縱先向分層開挖先鋒槽，兩側分4個梯段進行爆破開挖，每個梯段高度約3.5 m。這樣在進行梯段開挖時，兩側爆破飛石均向先鋒槽方向推出，有效地降低了對山坡下方的建筑物的威脅。

3 爆破開挖及飛石控制技術方案

3.1 先鋒槽開挖

先鋒槽原設計方案為潛孔鉆開挖，掏槽爆破要達到預期效果，必須提高爆破單耗，但又容易產生飛石，危脅到周圍建筑物的安全。所以在實際施工中，采用了手風鉆密孔分層開挖方案。先鋒槽開挖的布孔形式。

3.2 梯段爆破

3.2.1 鉆具的選擇

在鉆機的鉆徑選擇過程中，首先考慮采用潛孔鉆進行鉆孔，可提高施工效率，減少爆破次數。但是就現有的設備來講，采用潛孔鉆進行鉆孔孔徑和孔距較大，加之考慮對爆破飛石的控制，勢必要增加炮孔堵塞長度或減少藥量，這樣一來將大大增加爆渣的大塊率，進而增加了二次解小的費用。同時，因為該部位的石方開挖量相對較小，降低開挖梯度并不會對施工進度造成太大影響，最終確定采用YT28型手風鉆進行鉆孔爆破。

3.2.2 梯段爆破參數的選擇

按此參數進行控制爆破，炮孔堵塞長度均不小于1.2 W，遠大于規范要求的0.7～1.0 W，是基于爆破飛石控制的要求。同時，進行淺孔梯段爆破，炮孔布置的間排距較小，在降低藥量或增加堵塞長度的同時并不會導致爆碴大塊率的明顯增加，根據現場的監測結果，一般大塊率在10%～20%。

3.3 預裂爆破

小廠房開挖沿設計邊坡采用預裂爆破技術。開挖原始地貌為“U”形，左右兩側在施工前通過小型爆破開挖有3 m寬施工平臺，平臺以下至設計建基高程坡面長度15 m，采用手風鉆隨每個梯段進行預裂爆破，根據所選鉆具的構造形式，應沿設計邊坡開挖成臺階狀，臺階寬度不小于15 cm，以保證下一次預裂爆破的下鉆角度。

預裂爆破鉆徑為42 mm，預裂孔間距取孔徑的8～10倍。爆破采用小藥卷間隔裝藥，導爆索起爆，線裝藥密度控制在250～350 kg/m。在爆破網絡聯結時，預裂孔與爆破孔的延期時間控制在70～100 ms。通過爆破實踐，按上述爆破參數實施預裂爆破，效果較好。

3.4 炮被

炮被是爆破飛石控制的最后一道防線，在炮被形式的選擇上，也經過多次實踐。最初在梯段爆破時采用傳送皮帶覆蓋炮區，上部用8#鐵線連接舊輪胎配重。爆破后發現，皮帶多處被撕開，有較遠距離的個別飛石產生。分析原因，是由于皮帶覆蓋過于嚴密，透氣性能差所致。后來用成捆樹條取代了傳送皮帶，樹條捆直徑約30 cm，長約1.5 m。但因樹條捆本身密度不均勻，在捆間搭接時易出現空隙而產生飛石。最后采用了橫縱密排兩層樹條捆，上部用8#鐵線或鋼絲繩將舊輪胎連結成整體覆蓋。所有爆破孔在裝藥堵塞后用2個砂袋封閉孔口。實踐證明防飛石效果較好。

在預裂孔爆破時，因受兩側巖體的夾制作用，容易沖孔產生飛石，所以在采用上述形式炮被覆蓋的基礎上，在預裂孔孔口又增加了兩個砂袋封孔，同時在輪胎上部加蓋了一層3 mm厚鐵板進行防護。先鋒槽開挖施工時，中間拉槽孔藥量較大，只有一個爆破臨空面，為有效控制飛石，同樣增加了鐵板防護。

4 產生個別飛石的原因分析

在進行小廠房開挖的爆破過程中，通過采取以上措施，爆破飛石控制效果良好，但仍有一次發現個別飛石超出安全警戒范圍，僥幸未造成嚴重后果。通過對幾次爆破作業的分析得出，控制飛石關鍵在于首先創造良好的爆破臨空面，合理布置炮孔。在此基礎上，相應調整炸藥用量，最后按要求采用炮被防護。爆破飛石控制應該是整個爆破作業的全過程控制，而不能單獨強調某一道工序的重要作用。

5 結語

白山市西北岔水利樞紐工程小廠房開挖工作歷時一個月，雖然爆破規模及開挖量不大，但因其所處的位置特別導致對爆破飛石的控制要求極為嚴格。在整個施工過程中，通過對各項技術手段的有效運用控制了爆破飛石的產生，確保了周圍建筑物的安全。這說明我們在施工中采用的工序控制標準、爆破參數和炮被防護形式是行之有效的，也為以后類似工程的施工積累的寶貴的經驗。

參考文獻

[1] 張應立.工程爆破實用技術[M].北京：冶金工業出版社，2005.

[2] 顧毅成.工程爆破安全[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2009.

[3] 韋愛勇.控制爆破技術[M].成都：電子科技大學出版社，2009.endprint