斜坡道施工光面爆破技术的应用

袁新华

广东十六冶建设有限公司，广东 广州 510515

随着无轨机械化设备在矿山开采中的普及应用，斜坡道等大断面井巷成为矿山开拓的必然选择，但大断面井巷工程对井巷质量、安全也提出了更高的要求.由于光面爆破技术具有保持围岩的稳定、减轻对围岩的扰动、对岩石结构影响小，同时出渣量少、出渣安全性高，以及井巷成型平整、安全等优点，在大断面巷道施工中得到了广泛地应用.

广东十六冶建设有限公司在承建湖南柿竹园有色金属有限责任公司柴山3000t／d多金属技改项目中，在斜坡道掘进工程中，采用浅眼全断面掘进法，预留光爆层，实施光面爆破，使巷道验收合格率达100%，并为该项目争创优良工程奠定了良好基础.

1 光面爆破技术优化设计

斜坡道主要贯穿于中等稳固岩石，其断面较大，除局部地段须喷锚支护外，大部分地段巷道无需支护，断面采用三心拱形式，断面尺寸为4.5m×4m，总工程量为1400m.全断面共布置钻孔52个，各技术参数如下.

（1）炮孔数目 N，N＝3.3（f×S2）1／3［1］.其中f为岩石坚固性系数，一般为10～12，这里取f＝12；S为巷道面积，其值为15.67m2.通过公式求得理论炮孔数目N＝47，因光面爆破需要，实际炮孔布置数目为52个（不含空孔，下同）.

（2）炸药单耗Q.根据本项目的岩石情况及炸药品种（2号岩石硝铵炸药，底孔选用乳化炸药）以及类似工程经验，取斜坡道掘进的炸药单耗Q＝1.35 kg／m3.

（3）掏槽孔，采用螺旋形平行空孔直线掏槽方式［2］.布置中心空孔一个，掏槽孔4个，孔深为2.5 m，掏槽孔围绕中心空孔布置，第一个起爆孔距中心空孔距离为150mm，后一起爆孔距中心空孔距离增加100mm，直至第四个掏槽孔距中心空孔距离为450mm.

（4）辅助孔，布置两层辅助孔.孔深为2.3m，孔间距为0.7m，辅助孔在巷道断面均匀布置，斜坡道掘进辅助孔炮孔数目为20个.

（5）底孔.底孔间距为0.6m，共布置8个底孔，孔口高于巷道地板0.1m，孔深为2.3m，孔底低于巷道地板0.1m.装药量介于掏槽孔和辅助孔之间，装药深度为孔深的0.6倍.

（6）光爆孔.在巷道顶板及两帮布置光爆孔，最后以导爆索起爆网路.光爆孔孔深为2.3m，孔径为42mm，内装直径为21mm的小药卷，光爆孔共布置19个.光面爆破主要参数设计如下：炮孔间距E＝12·d孔＝504mm，取E＝0.5m［1］；光爆层厚度W光＝12·d孔＝504mm，取W光＝0.5m；炮孔密集系数m＝E／W光＝1.0，装药不耦合系数为d孔／d炸＝42／21＝2，线装药密度q＝0.18kg／m.图1为斜坡道断面钻孔布置图.

图1 斜坡道断面钻孔布置图Fig.1 Section drilling layout plan of ramp

2 斜坡道光面爆破施工工序质量控制

在项目施工过程中，各道工序要严把质量关，需对斜坡道光面爆破施工工序中的测量放孔、钻机平台架设、钻孔对位、凿岩装药及连线起爆等施工工序进行质量控制.

（1）测量放孔：用全站仪和钢卷尺将设计各钻孔精确地标示在斜坡道断面上，钻孔的准确定位是保证巷道中线和巷道设计轮廓的重要保证.

（2）钻机平台架设：由于斜坡道断面较大，须架设钻机平台，钻机平台的高度要满足周边光爆孔的钻孔要求.

（3）钻孔对位：钻孔对位需按对位准、方向正、角度精的要求，保证钻孔精度，严格按测量标示的孔位钻孔，以保证对位准确.炮孔需严格垂直于巷道断面并保证相邻炮孔相互平行，以保证炮孔方向正确.严格按设计角度钻孔，以保证巷道的设计轮廓［3］.

（4）凿岩：选派经验丰富、熟悉钻机设备性能及构造的风钻工，施工中严格执行软岩慢打、硬岩快打的操作规程，以保证钻孔质量.

（5）装药连线起爆：采用直径21mm小药卷的不耦合连续装药结构，每孔内插入一根导爆索，实行周边光爆孔齐发起爆，光爆孔在主炮孔起爆后最后起爆.

3 光面爆破质量评价

项目开工以来，始终坚持质量第一、安全第一的指导方针，以争创优良工程为目标，狠抓工程质量管理，注意对已完工工程的质量评价和总结.2012年5月，对已完工的斜坡道的质量进行抽查，对项目的质量控制和生产进行了认真的评价.

设计要求光面爆破后斜坡道宽度的最小值为4450mm，最大值为4650mm，高度的最小值为为3950mm，最大值为4150mm.共抽查及采集巷道宽度数据为50个，高度数据为25个，同时对所采集的数据进行分组整理，结果列于表1和表2.

表1 斜坡道宽度数据Table 1 Width data of ramp

表2 斜坡道高度数据Table 2 Height data of ramp

通过表1和表2分别绘制出斜坡道宽度和高度的直方图（图2和图3）.从图2和图3可见，该斜坡道工程经光面爆破后，无论斜坡道宽度还是高度的数据均成理想的正态分布且数据稳定.这表明，光面爆破质量控制水平较高，技术设计及施工质量能满足要求.

图2 斜坡道宽度直方图Fig.2 The width histogram of ramp

图3 斜坡道高度直方图Fig.3 The height histogram of ramp

4 结 论

广东十六冶建设有限公司，在承建柿竹园柴山3000t／d多金属技改项目斜坡道掘进工程中，通过对光面爆破设计优化，合理选择技术参数及加强质量控制，在钻孔爆破过程中选择技术娴熟的作业队伍，精心施工，使该工程质量满足了设计要求.

［1］汪旭光.爆破设计与施工［M］.北京：冶金工业出版社，2011.

［2］谢先启.精细爆破［M］.武汉：华中科技大学出版社，2010.

［3］于亚伦.工程爆破理论与技术［M］.北京：冶金工业出版社，2004.