特殊地形條件下爆破網絡的優化設計實踐

□陳述可（中國水利水電第十一工程局有限公司）

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特殊地形條件下爆破網絡的優化設計實踐

□陳述可（中國水利水電第十一工程局有限公司）

摘要：文章針對博茨瓦納迪克戈洪粘土心墻堆石壩開挖工程中遇到特殊的地形地勢特點，結合現場地形條件及對爆破料的質量要求，采用“先孔后網”的設計思路，隨著爆破鉆孔的形成，即時調整優化爆破網絡設計，達到有效控制各級粒徑的產量，保證爆破級配料達到要求。通過“先孔后網”的實例應用，總結出了地勢高低起伏大、施工道路布置困難等特殊地形條件下“先孔后網”鉆爆的成功經驗，為類似工程提供了一定的借鑒作用。

關鍵詞：復雜地形；爆破網絡；優化設計

1　引言

迪克戈洪大壩項目北采石場負責為大壩提供上下游護坡料，為骨料破碎站提供半成品料，粒徑范圍介于5 cm～150 cm之間。采石場巖石巖性為花崗巖，具有硬、脆、碎特點，可爆破性好；地面以下5 m內，地質缺陷頻繁，基本是土夾層大孤石等；地面下5 m后節理裂隙不發育，整體性好。

在經過簡單的表層覆蓋層和孤石處理后，顯現的工作面為高低起伏大、地勢轉折大、工作面不平整、施工道路布置困難等不利條件，現場只能先依靠地形地勢進行爆破孔布置，然后再進行爆破網絡優化設計，有效控制各級粒徑的產量，保證爆破級配料達到要求。

2　鉆爆參數確定及爆破網絡優化設計

結合爆破試驗性，采用深孔微差爆破，爆破臺階高度采用10 m，鉆孔采用D7液壓鉆機，鉆孔孔徑89 mm，單耗取為0.60 kg/m3。

鉆孔前先初步進行鉆爆參數及爆破網絡設計，然后根據現場實際地形地勢情況，調整確定每個鉆孔的實際布置位置、鉆孔深度及單孔裝藥量，最后在爆破前，結合現場實際鉆孔情況，遵循“主線明，干線清，支線簡；順地勢，創臨空”的原則，進行爆破網絡優化設計。

采石爆破采用排間微差、孔內延時微差起爆網絡，孔內統一采用500 ms延期非電導爆雷管，排間統一采用67 ms延期非電導爆雷管，同排間采用3.50 g/m導爆索連接，如圖1。

3　應用闡述

3.1主線明，干線清，支線簡

所謂主線，就是結合已造孔區域、爆破意圖、地形地勢、地質條件、爆破環境確定爆破網絡設計目的，爆破網絡的設計主線必須符合總的爆破順序要求。

圖1　排間微差、孔內延時微差起爆網絡示意圖

筆者曾經碰到好幾次這種情況，以正常的網絡連接途徑進行很難保證爆破效果，綜合考慮影響因素對比后決定不按常規連線，在處理過某個爆破不利段后，從不利段開始，爆破后效果較好，如圖2。主線確定后，干支線就比較明了。

圖2　利用地質缺陷作為起爆臨空面示意圖

干線，就是結合總的爆破順序，規劃相應的網絡干線設計。依據總的爆破順序，確定干線的方向及數量，并避免干線交叉。

支線及連接在同一干線上的爆破孔，一般為同排爆破孔連線。支線簡，要求連接支線設計簡單明了，方便現場操作。

爆破網絡設計不宜太復雜，避免和干線產生矛盾，乃至干支不分，網絡糾纏不清，影響后續連接和檢查。當一個支線太過復雜又不能和所處干線合并，已將該支線作為另一個干線單獨設計，以保證整個爆破網絡簡潔明了。

3.2順地勢，創臨空，綜合用

順地勢，實則就是根據實際地形地貌及地質走向來找出最有利的爆破方向。這一點尤為重要。“先造孔，后連線”，主要是依托地形地勢，合理規劃設計爆破網絡，才能有效達到爆破效果。“創臨空”就是結合特殊地形地勢及地質條件，在爆破網絡設計中，在現場無合適的臨空面條件下，應優先選擇起爆順序，創建最佳臨空面，為后續的爆破孔有效產生破碎及巖體松動創造條件。

“綜合用”是指同排連接和整體網絡相一致。綜合，是不要局限于某一種形式，比如“V”形，矩形，波浪形等，以實現理想爆破效果為目標，依據地形，這些形狀可以混合使用。

3.3長短間，大包小，尾成圓

同排及排間聯網時的實際操作，比較容易理解。“長短間”是指相鄰排不要一樣長，一長一短間開，有利于爆破；“大包小”實則就是大、長網路或排包裹小、短網路或排；“尾成圓”要求把最后一排形成閉合。

“長短間、大包小”可以充分釋放空間,第一排長，第二排短，以此類推，每排邊孔必然成半閉合狀，有利于保留邊坡的穩定。矩形布孔區域，采用“長短大小成圓”，無論爆破效果和對邊坡的保護都較常規明顯。

3.4散變聚，定微差，后掛石

這幾個字實則是爆破網絡的要求和注意點。

“散變聚”要求盡量讓爆堆少占空間，以免影響其它區域的爆破，所以，爆堆集中很有必要；采用“長短大小成圓”網絡很容易實現。

“定微差，后掛石”是指排數較多時，就要看中排間微差，以及不規則連線時相鄰排的段別，結合計算排間微差時間及孔內延遲時間累計驗算，避免爆破飛石砸斷網絡。

深孔爆破會產生一定數量的超徑石，一次爆破排數較多時，既不能讓超徑石飛石破壞網絡，也不能讓網絡飛石砸斷超徑石連線，建議不宜將超徑石放在靠前位置。

以本文涉及火工材料為例，孔內為500 ms延期，排間為67 ms延期，超徑石使用導爆索連接后和大網絡某一支線相聯。第一排爆炸時，干線方向傳爆至第7排和第8排之間，因此，如果總排數在20排以下，且超徑石不在網絡拋擲范圍內，宜將連接點放在網絡最后一排。

4　結語

“先孔后網”屬于特殊情況下使用，如有可能盡量采用“先網后孔”，即根據地形地勢、地質和爆破規模及爆破質量要求，提前進行鉆爆參數及爆破網絡設計。

不管何種情況，良好的爆破效果是最終目標，因此爆破網絡的選用和優化伴隨施工生產，需根據需求和實際情況及時調整優化爆破網絡，不要拘泥于單一形式。

（責任編輯：符蕾）

收稿日期：2015-12-11

中圖分類號：TV542

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8853（2016）02-0057-02