深井一次性爆破在伊犁河水电站调压井导井开挖中的应用

葛洲坝新疆工程局（有限公司） 吕海龙

深井一次性爆破在伊犁河水电站调压井导井开挖中的应用

葛洲坝新疆工程局（有限公司） 吕海龙

新疆察汗乌苏水电站调压井导井深度为22m，成功的一次性石方爆破，解决了调压井导井开挖施工难题。

深井 一次性爆破 察汗乌苏水电站 开挖中的应用

一、引言

新疆水伊犁河电站调压井开挖直径为30m，井深为71.6m，岩石为千枚岩夹板岩，围岩主要为强风化～弱风化板岩岩体。开挖施工方法为先打通断面为2m×2m的导井作为溜碴井，再进行扩挖。

导井自下而上人工开挖断面为2m×2m，扩挖自上而下进行。在从下而上将导井开挖到约44.5m高时，由于岩石稳定性较差，且洞内通风换气比较困难，存在较大安全隐患。所以，自下而上的反向导洞开挖方法实施起来比较困难。

因此，为了安全考虑，在无法继续进行自下而上导井开挖后，决定对剩余22m深度的导井进行由上而下的钻爆开挖。

分析由上而下进行导井开挖时，又发现如果按一般导井开挖，以3m左右进行一次钻爆，由于下部为岩体，只能采用松动爆破或进行漏斗爆破，这样在形成部分井或坑后无法保证爆破效果，而且只能以人工采用吊篮进行出碴，出碴困难的同时还无法保证井内施工安全。所以，经过分析和对比确定，将整个调压井剩余导井采用一次性钻爆开挖。

二、施工特点

（1）导井一次开挖深度大，目前国内水电工程施工十分罕见。开挖技术复杂，施工难度大。

（2）导井开挖爆破参数要求十分精确，爆破技术要求高。

三、施工技术工艺

1. 导井开挖。

（1）施工放样及布孔。首先将下部已形成的导井位置确定，然后使用全站仪准确放出导井上部中心点及其四周每个布孔点，用红漆标出钻孔位置。调压井竖井中心点上为一个中心孔，然后在2米的方形边线内布置4个爆破孔（见后面“调压井爆破孔平面布置图”）。

（2）钻孔。钻孔是整个爆破过程的关键步骤之一，以搭设垂直钢管排架采用100型潜孔钻进行钻孔作业，辅助以罗盘仪进行孔位检查（必须垂直于地面，且钻杆竖直向下，不得倾斜，每加一根钻杆测一次钻孔角度）且须将孔打穿至下部已挖竖井内。

由于岩石破碎，在造孔过程中，容易造成卡钻，在造孔时，采用边加黄土边进行造孔确保造孔时不卡钻。

（3）验孔、堵孔。首先确保每个孔必须与下部已挖竖井相通：将每个孔编号，从顶部向下放绳索，一人在下部（已挖竖井顶部）观察，在确保孔已通且位置相符的情况下，先用小沙袋将孔底封堵，再从上部以细沙将底部再堵塞约20cm。

（4）装药、联网、爆破。炸药选用药卷直径为70mm和32mm的乳化炸药，人工装药、联网，用毫秒非电雷管与电雷管进行分段、分层爆破。由于到目前国内还没有一例如此大深度的调压井导井一次性爆破开挖，而且又没有条件允许进行爆破试验。没有经验可借鉴，又没有试验条件，爆破参数如何确定！在翻阅大量爆破书籍经过反复计算后，最终确定：堵塞孔底0.8m～1.0m→装1.5m左右长度炸药→堵塞约2.0m→→的方法，直至装药到顶部然后堵塞的装药结构。

（5）爆破技术参数见表1。

表1 竖井开挖爆破参数

导井爆破布孔图及装药结构图、雷管分段表如下：

调压井竖井爆破孔平面布置图装药结构图

雷管分段表

2. 导井开挖对井壁的影响。

对于导井进行22m一次性造孔爆破，单是从装药量来看，单耗达到了2.88Kg/m3，因此，必须通过计算核定单段起爆是否对井壁岩石造成破坏。根据公式：

Q——单段最大装药量，单位Kg；R——测点或建筑物直线距离（开挖轮廓线距离），单位m；K——与介质和爆破条件等因素有关的系数，一般取150～200；α——衰减系数，一般介于1～2之间，较远距取1.5，近距离取2；V≤5时完全保证建筑物的安全；5＜V≤10时新的民用砖瓦房抹灰会有脱落。

计算可以得出：

其中K取150，Q为42.25，R为15，α取2。

所以，从计算结果可以看出，对于这次导井22m一次性爆破，对开挖轮廓线岩石基本未有影响。

四、实施应用情况

调压井导井22m一次性爆破方案，通过精心的策划，认真的计算和组织，成功的实施了导井22m一次性爆破，一次石方爆破方量达88m3爆破效果良好，一次性形成直径2m的深井。

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