深孔预裂爆破在边坡成型上的应用

何勇芳

(大昌建设集团有限公司,浙江 舟山 316000)

1 工程概况

舟山市岱山县大小鱼山促淤围涂工程二期成陆工程，是由大昌建设集团承建的矿山开采爆破工程，工程地点位于舟山市岱山县大小鱼山。基于鱼山现场的实际情况，按照舟山市绿色石化基地建设领导小组办公室会议纪要（[2017]30号）等相关文件精神，在原合同《舟山市岱山县大小鱼山促淤围涂工程二期成陆工程（矿山开采爆破工程）施工合同》的基础上，新增了部分施工内容，即火炬区开山爆破、边坡修整。此次开山爆破工程量在190m3左右，边坡修整的预计工程量在4.0万m2左右，边坡坡率为1∶0.75。

2 方案比选

现阶段，在我国国内矿山开采爆破与边坡成型中应用的主要技术为钻孔爆破法，而钻孔爆破法具体包括预裂爆破法、光面爆破法以及缓冲爆破法[1]。为了选择更加高效、合理、安全的爆破技术，本文对上述三种爆破方案的优劣势进行分析，进而基于此次大鱼山二期火炬区开山工程的实际情况，选择最佳的爆破方案。

2.1 缓冲爆破法边坡成型的优劣势

缓冲爆破指的是，在与被保护岩体之间存在一定距离的位置钻一到两排缓冲孔，借助不耦合或者弱装药的方式，在主爆孔爆破之后进行起爆，进而实现对保留岩体的保护。缓冲爆破无论是在排间距、孔间距，还是在线装药量上，均要比主爆孔小。其优势在于能够利用机械对边坡进行清理，或者通过减小台阶坡面角的方式，来满足边坡的安全要求，且成本相对较低，工作效率高，难度小[2]。缺点在于低保留岩体产生的破坏性较大，边坡成型的整齐性、美观性以及稳定性也都比较差。缓冲爆破法主要应用在露天矿山的边坡成型爆破中。

2.2 光面爆破法边坡成型的优劣势

光面爆破法指的是沿着开挖边界密集的布置炮孔，借助不耦合，或者装填低威力炸药的方式，于主爆区后按照正常顺序进行起爆，进而保证轮廓面光滑、平整的一种爆破作业方法。这种方法与预裂爆破法比较雷士，但二者的不同之处在于，光面爆破是在主爆孔之后起爆，而预裂爆破则是在主爆区之前起爆[3]。此外，光面爆破方法的孔间距以及线装药量均比预裂爆破稍大，这种爆破方法对保留掩体产生的破坏，仅小于预裂爆破法，而缺点与之类似，不同的是钻孔数量相对较少。

2.3 预裂爆破法边坡成型的优劣势

上文中已经对预裂爆破法的定义进行了简单介绍，在预裂爆破之后，通常情况下可以实现半孔挂壁，且保留岩体自身所受到的破坏较小，表面平整、光滑，边坡成型不仅整齐、美观，且具有较高的安全性与稳定性。应用预裂爆破法的边坡成型角度最大能够达到90°[4]。但是，预裂爆破也存在一定缺点，即钻孔所需的成本较高，且装药难度大。预裂爆破法主要应用在具有特殊保护要求的爆破工程当中。

通过对大鱼山二期火炬区开山工程施工现场的实际情况以及具体施工要求进行分析，在本次爆破中，选择预裂爆破方案。

3 预裂爆破参数设计

①钻孔直径d：d=115mm，选用高风压潜孔钻机即可；②台阶高度H：本工程施工边坡台阶高度H=15m，超深h取0.7m；③钻孔倾角θ：θ=53°，根据边坡坡度1∶0.75确定；④孔距a：根据一般经验公式取a=（8～12）D=0.92～1.38m，本工程取a=1.4m；⑤炮眼深度L：本工程边坡坡率为1：0.75，倾角θ=53°，钻孔深度L=H/sinθ+h=19.5m；⑥堵塞长度：本工程取2.0m;堵塞材料用砂子、粘土、岩粉等；⑦预裂爆破主要参数汇总表；⑧装药结构：底部加强段q线=1.62kg/m，中间正常段q线=0.50kg/m，上部减弱段q线=0.42kg/m；⑨爆破网路设计：采用导爆索起爆网路；⑩爆后效果评价：爆破后，清除边坡上的石渣后，半孔挂壁率在80%以上，效果较好，边坡稳定性高。

本工程的预裂爆破参数详见表1。

表1 爆破参数表

图1 预裂爆破起爆网路图

4 结论

边坡的稳定性既受地质条件、气候条件的影响，又受爆破技术的制约，预裂爆破技术是解决高边坡开挖的技术手段之一。总之，本文通过对大鱼山二期火炬区开山工程基本情况进行了概述，通过对比分析缓冲爆破法、光面爆破法以及预裂爆破法三种爆破方法的优劣势，最终选择预裂爆破方案，并对具体的爆破参数进行了阐述，在以后高边坡施工中有一定的借鉴作用。预裂爆破法在矿山开采边坡成型中具有较大的应用优势，最终边坡不仅美观、整齐，且安全性与稳定性均比较好。