水利枢纽发电洞洞身工程爆破试验初探

巴特尔·阿迪力 孜比江·吾布力哈斯木

(1.新疆维吾尔自治区莎车县水利局，新疆 莎车 844700；2.新疆新华叶尔羌河流域水利水电开发有限公司，新疆 喀什 844000)

1 工程概况

该水利枢纽位于新疆西南部地区，工程任务以防洪、灌溉为主，兼顾发电等综合利用，枢纽为大(1)型Ⅰ等工程，两条发电洞长度分别为6 010 m和6 001 m,设计衬后内径为8.5 m。1号发电洞试验段地层岩性主要为白垩系砖红色块状细砂岩，岩石较好，围岩以Ⅲ类为主；2号发电洞试验段地层岩性主要为砂质泥岩，夹砂岩、含石膏泥质砂岩及石膏层，少量薄层～厚层状，围岩以Ⅳ类为主。

由于两条发电洞较长，施工工期紧张，为指导发电洞洞身工程的顺利开挖，通过生产性试验，为洞室Ⅲ，Ⅳ围岩开挖爆破提供合理的施工参数和工艺。

2 试验基本情况

试验选取1号发电洞洞身工程Ⅲ类围岩桩号5+808.3 m～5+804 m，5+804 m～5+800.1 m段两次爆破循环进行，2号发电洞洞身工程Ⅳ类围岩桩号5+859.5 m～5+855.6 m，5+855.6 m～5+852.6 m段两次爆破循环进行。

3 试验过程

3.1 试验参数

根据工程地质资料、设计图纸，试验采用全断面光面爆破。施工采用自制台架、YT-28手风钻钻孔、光面爆破、人工装药，非电毫秒微差起爆网络，电雷管起爆，机械通风。

试验爆破参数设计如下：

1)孔径：D=42 mm；2)主掏槽孔深：L=5 m；副掏槽孔深：L=5 m；爆破孔深4.5 m；光爆孔深4.0 m;3)药卷直径：d=32 mm;4)不耦合系数：з=1.3;5)线装药密度：QL=0.2 kg/m;6)填塞长度：LT=1.0 m。

3.2 炮孔布置

1)第一次爆破试验。

1号发电洞炮孔设主掏槽孔、副掏槽孔、爆破孔、周边孔，其中主掏槽孔深5.0 m、孔数为16个、单孔药量2.4 kg；副掏槽孔孔深为5.0 m、孔数为12个、单孔药量为2.4 kg；爆破孔孔深为4.5 m、孔数为48个、单孔药量为1.2 kg、光爆孔孔数为39个、单孔药量为0.6 kg。

2号发电洞炮孔设主掏槽孔、副掏槽孔、爆破孔、周边孔，其中主掏槽孔孔深5.0 m、孔数16个、单孔药量2.2 kg；副掏槽孔孔深为5.0 m、孔数为12个、单孔药量为2.2 kg；爆破孔孔深为4.5 m、孔数为48个、单孔药量为1.2 kg、光爆孔孔数为39个、单孔药量为0.6 kg。

2)第二次爆破试验。

1号发电洞炮孔设主掏槽孔、副掏槽孔、爆破孔、周边孔，其中主掏槽孔孔深5.0 m、孔数为20个、单孔药量为2.4 kg；副掏槽孔孔深为5.0 m、孔数为12个、单孔药量为2.4 kg；爆破孔孔深为4.5 m、孔数为55个、单孔药量为1.2 kg、光爆孔孔数为39个、单孔药量为0.6 kg。

2号发电洞炮孔设主掏槽孔、副掏槽孔、爆破孔、周边孔，其中主掏槽孔孔深5.0 m、孔数为16个、单孔药量为2.2 kg；副掏槽孔孔深为5.0 m、孔数为12个、单孔药量为2.2 kg；爆破孔孔深为4.5 m、孔数为51个、单孔药量为1.2 kg、光爆孔孔数为39个、单孔药量为0.6 kg。

3.3 装药

钻孔完成并检查合格后进行装药，非电毫秒微差雷管起爆。

1)炸药装填。爆破孔装填直径32 mm的药卷，堵塞长度1.0 m。起爆药包静力压实，其余满包加力捅实，消除药包的孔径间隙，保证药包传爆效果。

2)起爆顺序选择。采用四序顺序起爆，各序孔爆破参数见表1，表2。

表1 1号发电洞爆破参数

表2 2号发电洞爆破参数

3.4 起爆

1)起爆前的安全措施。a.根据试验专项方案，起爆前半小时人员、机械撤离至安全红线以外。b.再次检查确认爆破网路，确保联接网路无错，联接可靠。c.安全员在红线外各出入路口值守，确保安全。

2)起爆。爆破员接通电路，起爆准时起爆。15 min后爆破员进入现场进行检查排险，经查，无哑炮，现场安全，警戒解除。

3.5 试验效果

警戒解除后进洞检查爆破试验效果，爆破效果见表3，表4。

表3 1号发电洞Ⅲ类围岩爆破试验爆破效果统计表

表4 2号发电洞Ⅳ类围岩爆破试验爆破效果统计表

4 试验结论

通过对发电洞洞身工程开展爆破性试验，得出如下结论：1)通过爆破试验对比，1号发电洞第二次爆破，2号发电洞第二次爆破，残孔率较高，残留炮孔痕迹分布均匀，相邻两孔间的岩面平整，孔壁无明显的爆破裂隙，爆破未损害岩体的完整性，满足设计要求。2)建议发电洞开挖形式：底板预留1.4 m光面爆破开挖，Ⅲ类围岩单循环进尺3.9 m，Ⅳ类围岩单循环进尺3.0 m。3)光面爆破参数：Ⅲ类围岩孔径42 mm，光爆孔间距0.55 m，爆破孔间距1.0 m，主掏槽孔间距0.5 m，副掏槽孔间距为0.5 m，最大单响70.8 kg；Ⅳ类围岩孔径42 mm，光爆孔间距0.50 m，爆破孔间距1.0 m，主掏槽孔间距0.6 m，副掏槽孔间距为0.6 m，最大单响61.2 kg。