泽城西安水电站过渡料爆破开采分析

吴明生

(山西省水利建筑工程局，太原030006)

1 工程概况

泽城西安水电站大坝为混凝土面板堆石坝。大坝从上游至下游分为混凝土面板、垫层区(2A)、过渡区(3A)、主堆石区(3B)和下游干砌石护坡。其中过渡料料场(3A)位于大坝左坝肩下游左岸，一级水电站旁边，该料场地形为一小山包，爆破条件较好，料场开采顶高程为839 m，底高程为802 m，开采高底为37 m，计算开采方量约15 万m3(利用料)，交通便利。过渡料场岩性，为长城系常州沟组第三岩组至第八组石英砂岩和长石石英砂岩，块状构造，硅质胶结，岩性坚硬，岩层倾向左岸，岩体抗滑稳定性好，对边坡稳定较为有利，坚固系数等级f =8 ～10 级。爆破钻孔前已对本次开挖爆破范围内的土层和风化岩体进行了剥离。

2 过渡料的设计要求

过渡料是坝体填筑坝料之一。坝体过渡料(3A)设计要求最大粒径300 mm，＜5 mm颗粒的含量为15% ～25%，＜0.075 mm颗粒的含量占0% ～5%，连续级配。

3 过渡料开采控制爆破技术研究的目的与意义

过渡料的开采有别于常规开挖爆破，常规石方开挖一般只需将岩石解体，块度满足所配机械设备挖装运输要求即可，而过渡料的开采除上述要求外，还必须满足设计级配、粒径的要求。过渡料开采控制爆破技术研究的目的就是通过开采爆破实验，找出满足设计要求的爆破参数，从而直接通过钻孔爆破开采出满足设计级配要求的过渡料，省去了破碎加工系统和汽车来回倒运的生产环节，具有非常高的经济价值［1］。

4 过渡料开采控制爆破技术研究的方法和途径

目前，在国内混凝土面板堆石坝中，过渡料的生产一般是通过对开采出的岩石进行二次破碎、筛分和配加工得到，直接采用爆破方法进行过渡料的开采虽已有先例，但尚未见到介绍有关这方面施工经验的资料，因此也无法借鉴别的工程的成功经验。本项目通过现场爆破实验，优选出各个合适爆破参数。每进行一次爆破实验，都要对爆破后的块石级配进行若干组级配检测试验，然后找出问题所在、重新进行爆破设计、再付诸实施，直到找出满足设计级配要求的爆破参数。

5 过渡料开采爆破装药与起爆网络选择

5.1 过渡料装药与堵塞

1)过渡料采用间隔偶合装药。装药时，先将孔内的粉渣及积水用小于孔径的吹风管吹冲干净后。装药采用人工装药，按设计药量及设计装药结构进行装药。

2)堵塞材料。采用壤土或钻孔岩粉。堵塞方法:顶部适当捣实，堵塞长度满足要求。

5.2 起爆网络、爆破

采用电雷管起爆，非电毫秒雷管孔外与孔内微差延时，孔内采用非电毫秒雷管起爆，以保证全部药包按设计完全起爆。根据施工实践经验，采用梅花形布孔一字型起爆网络图(一排一段起爆)和长方形布孔V 型起爆网络图。

6 过渡料开采爆破参数确定

过渡料开采爆破参数的选取在很大程度上取决于岩石的地质情况，不同的地质条件适用不同的爆破参数。岩体地质条件(岩石成分、岩层面产状、断层、节理、裂隙和软弱夹层等)是确定整爆破方案的最重要因素。

合理的爆破参数，能达到较好的爆破效果。选定的过渡料场的岩性是确定的，这里不做考虑。我们采取经验与实际相结合，根据现场试验来确定孔距、排距、装药结构等的施工爆破参数，以满足大坝堆石料的级配设计要求。结合本工程地质情况初拟定爆破参数见表1。

实施爆破后，对所爆过渡料进行筛分等检测，依照筛分结果，结合理论公式逐步试验，在施工工艺上采取相应的措施进行控制，最终保证所生产的过渡料在设计范围内。结合13 次爆破试验，推荐过渡料爆破参数如下:

1)孔径的确定:根据机械的配炮孔孔径d 为d =90 mm。

2)孔距a、排距b:a =(2.0 ～2.5)m;b =(1.0～1.3)m。

3)单位耗药量q:q =1.9 ～2.2 kg/m3。

4)堵塞长度:L =1 m。

采用2#岩石硝铵炸药间隔装药和满孔装药，(满孔装药为宜)，梅花或矩形布孔，非电导爆管毫秒微差爆破，梅花形布孔一字型起爆，矩形布孔V 型起爆。

表1 过渡爆破参数表

7 过渡料开采环境保

石料开采过程中尽量减少原有环境的破坏，料场周边开挖采用光面爆破，以确保保留岩体的完整性，施工过程中防洪采用在料场周边设置排洪沟进行防洪、防汛，工程完工后应形成完整、整齐的平台，多余的石料应清理干净，运到弃料料场进行处理，保证移交时料场保留岩体完整，无危石，场地干净，满足环保要求。

［1］于涛，李高正．观音岩水电站堆石坝石料开采爆破试验与分析［J］. 爆破，2011(04):47 －49.