紧邻既有铁路的深孔微差控制爆破

2015-08-31欧志永

山东工业技术 2015年3期

欧志永

（广西壮族自治区冶金建设公司,广西柳州 545002）

深孔控制爆破法在石方爆破工程中占有重要的地位。它具有每米炮孔崩落量大、生产效率高、一次爆破大块率低、爆堆集中、作业条件及安全性好等特点。它在改善和控制爆破质量，提高大型机械化作业效率和经济效益方面具有较强的优越性。目前已经在铁路工程、公路工程、水利工程、建筑工程、矿山工程等工程领域广泛应用。在铁路鹿寨北客车整备所增加存车线扩建工程中的石方爆破作业，就是成功地在苛刻复杂环境下应用深孔微差控制爆破技术的实例。现将有关情况简介如下。

1 工程概况

1.1 位置与环境

铁路鹿寨北客车整备所增加存车线扩建工程的石方爆破工程位于铁路鹿寨北客车整备所内南北方向，西边紧靠既有的湘桂线(里程为K345-K350)，边坡距离运营铁路线路仅有2米；东边距离既有的整备所站线中心5米，距离客车整备所的临修棚45米，距离鹿寨市和平街民房60米。10米范围内有Φ200mm供水管道，为客车整备所工业用水的鹿寨市和平街居民生活用水管道。

1.2 地形地质条件

石方爆破工程的主体为4～10米高、南北长100米、东西宽45米。上部为片状页岩，片厚度0.1～1米，岩体结构面的产状向西倾斜，中、下部结构完整，石质脆硬、为坚石和次坚石，岩石坚固系数f=8～12。

2 爆破设计

由于爆破作业的周边环境复杂，铁路既有线行车密度大，周围的建筑物距离也较近，必须确保施工作业安全。所以按照“超钻孔、底装药、强堵塞”和“用微差、控方向”的原则，合理选择爆破参数进行爆破设计。具体采用的施工措施为：

（1）采用非电毫秒雷管，应用微差控制网络爆破技术进行爆破危害控制；

（2）合理安排爆破顺序；

（3）降低一次爆破药量，减少爆破振动破坏；

（4）合理安排最小抵抗线，改变和控制飞石方向，防止飞石危害。

2.1 微差控制爆破参数的选定见下表

直径D台阶高度H抵抗线W孔距a排距b超深h孔深L堵塞深度I单位用药量Q 备注mm m m m m m m m Kg/m3 Φ100 4-10 ≥3.5 3-4 3-4 0.5 H+h 3-3.5 0.3-0.35

（1）直径D:采用QZ-100型潜孔钻机钻孔，炮孔直径D=100mm。

（2）抵抗线W:为了防止飞石，取W≥3.5m。

（3）堵塞深度l：为了保证控制爆破效果和防止飞石，取1=0.3-0.35m。

2.2 起爆网络

起爆网路是爆破成功与否的关键。由于环境较为复杂，爆破紧靠既有线，采用非电毫秒微差复式起爆网络或电爆网络，起爆网络必须保证全部炮孔内的药包均能起爆，且起到改变临空面方向，使飞石方向避开既有线和房屋方向。所以采用双回路的起爆线路和“孔内高段(7、10段)孔外低段(3段)”的网络。由南北方向同时起爆，孔外低段(3段)进行交叉传递，孔内高段(7、10段)又分段起爆。

3 安全与防护

3.1 安全距离验算

由于周围环境复杂，必须控制单位用药量、确保抵抗线大小及方向和堵塞长度以及应用微差爆破技术改变和控制飞石方向，防止飞石危害。

3.1.2 爆破振动安全允许距离

式中：

Q为微差爆破分段组最大（组）药量，取Q=95kg;

K、a为与建筑物和岩性有关的系数，分别取150，1.8；

V为爆破振动安全速度，取3.5cm/s。

3.2 安全防护与警戒

（1）由于石方控制爆破点地质特征和环境的复杂，尤其石方控制爆破紧靠既有线、即使有效地控制装药加强炮孔回填堵塞质量，仍有可能出现个别飞石；由于个别特殊炮孔打眼偏差造成最小抵抗线的变化也会产生飞石。为保障石方控制爆破的安全，减少飞石的出现和防止滚石、滑块，爆破前必须进行行之有效的安全防护。为防止飞石的出现，爆破岩体表面必须适当进行覆盖，其覆盖材料应具有一定的面积、重量、强度、柔性和耐性等特点，并容易搭接和搬动。我们采用了旧轮胎胶条编织成的炮被用铁线连接进行局部覆盖。

（2）由于在铁路既有线旁边施工作业。必须按照有关规定到铁路相关部门办理爆破作业手续。爆破作业时按规定派驻站联络人员到车站办理封锁要点手续，并按指点的时间（15分钟）进行起爆。同时为了防止意外事故，必须配备机械设备和相当的劳力，组成安全应急小组，确保铁路运输生产的安全。

（3）由于周围环境复杂，我们在安全警戒范围四周外设置了安全警戒岗，并采用对讲机联络，待所有人员撤离到安全距离外才进行爆破作业，爆破后经过检查确认安全后才解除封锁，防止意外事故发生。

4 爆破效果及分析

由于天气的原因该工程分两期施工，先后分两次进行爆破作业，第一次101个孔，1.97吨炸药；第二次127个孔2.35吨炸药。爆破效果均达到了预期的效果，除南北方向20米内有少量飞石外，东西方向基本控制了飞石。周围的振动也很小，爆破后由有关技术人员进行检查，确认10米范围内的Φ200m供水管道也安然无恙。整个山体表面都破碎但基本保持原貌，清运效果也十分满意。只是有极个别孔堵塞稍微差一点，稍微有一点冲孔。