深孔松动控制爆破工法

深孔松动控制爆破工法(YJGF10-96)

铁道建筑研究设计院

“深孔松动控制爆破”，是指采用潜孔钻机成孔，一次起爆成千上万方岩石，爆破后的岩石松动而不飞散，能有效地控制飞石、振动效应和冲击波，确保爆区周围环境安全，爆破后的岩石适合机械挖、装、运作业。已在多种复杂环境条件下的石方爆破开挖工程中广泛应用，取得满意的爆破效果。

1 原理及特点深孔松动控制爆破所以能有效地控制爆破飞石和冲击波的产生，是以采取接近内部作用药包的装药量和炮孔中有足够长度、一定密实度的回填堵塞物为基本原理。爆破后的岩石仅限于开裂、凸起、松动，必须进行机械化清方才能奏效。深孔松动控制爆破能有效地控制爆破振动效应，确保环境的安全，基于使用塑料导爆管非电起爆系统形成孔内外时间微差，每组炮孔或每个炮孔起爆有足够的时间间隔，爆破振动由单独药包作用，这是深孔松动控制爆破最显著的特点。

2 适用范围及技术要求

2.1 适用范围

(1) 铁路、公路扩堑工程；(2) 城市道路拓宽工程；(3) 城市开挖基坑工程；(4)

复杂环境条件下石方爆破开挖工程。

2.2 技术要求

本工法在复杂环境条件下用于石方开挖，确保周围环境的安全，应用于既有铁路线扩堑工程时，还要保障既有线正常运营。本工法的技术严格，要求：有效地控制爆破飞石的产生；控制爆破振动效应；爆破冲击波；爆破后的岩石适合机械清方；在既有铁路扩堑爆破时，不要点，不封锁。

3 作业程序

3.1 工艺流程图

按图1 作业程序，自上而下、从左至右逐项进行。

3.2 设计与计算

深孔松动控制爆破，是在常规深孔爆破基础上开发的一种爆破新技术。其参数名称和设计程序等相似于深孔爆破。深孔松动控制爆破的炮孔布置如图 2 所示。

W—实际抵抗线(m) ；a—炮孔间距(m)；h1—底部超钻(m); L—炮孔深度(m); H —台阶(梯段高度)(m) ; a—台阶自由面

或炮孔的倾斜角(°)

图2 炮孔布置

图1 作业程序

3.2.1 设计程序

炮孔倾角一般为90°〜60°,炸药为硝铵炸药，经计算炮孔各参数之间的关系及设计程序为：

(1) 台阶(梯段)高度H> (0.060〜0.064)d或d< (15.6〜16.7)H,式中d为炮孔直径(mm)；

(2) 最大抵抗线Wh ax W (0.032 〜0.034)d，且Wi ax W (0.50 〜0.58)H ;

(3) 实际抵抗线W 当H< 5m时，W=W6x-0.05H ;当H> 5m时，

W=W max-0.1-0.03H ；

(4) 炮孔底部超钻h i=(0.2〜0.3)W max;

(5) 堵塞长度h0=(0.7 〜1.0)W;

(6) 炮孔间距a=mW=(1.(〜1.25)W(式中m为炮孔密集系数，m=〜1.25)。

3.2.2 药量计算

每个炮孔装药量计算公式为：Q=qaW,式中q为单位耗药量(kg/m3)。

3.2.3 起爆网路设计

拟采取塑料导爆管非电起爆。

3.3 作业要点

3.3.1 平整钻机作业面

为使钻机就位，除修工作便道外，还需平整钻机钻孔的作业面。台阶覆盖层较厚时，利用推土机铲平;覆盖层薄且石头凸起时，用风枪打孔小爆破，然后用推土机推平。作业面的平整度以保障钻机移动和钻孔时安全为标准。

3.3.2 布孔与钻孔

首先按设计的孔距、排距布孔。对台阶面边缘的孔，要特别注意抵抗线不要过小，以防抵抗线方向出现飞石。

钻孔时要根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深。每孔钻完后，首先将岩石粉吹干净，然后从孔中把钻杆提升到孔口上，这时不要移动钻机，以防孔深不够，继续在原孔中加深钻孔。

3.3.3 装药与堵塞

装药之前，一是测量孔深，对过浅或过深的炮孔，要调整装药量;二是孔中水应尽量排除干净，否则应装防水炸药。孔中装药要定量定位，防止卡孔。

回填堵塞的材料宜选取一定湿度的粘土。为防止卡孔，要分多次回填，边回填边捣固，捣固时要保护好孔中的电线或导爆管。

3.3.4 网路连接与安全警戒

当使用导爆管非电起爆系统进行孔内外控制微差起爆时，连线时要注意孔外串联雷管，切忌脚踩磕碰。为保障网路准爆，拟采取双个雷管双根导爆管。

放炮之前，人员及机械撤离到安全区，要设置安全警戒哨。对铁路既有线扩堑爆破时，还需准备必要的抢修机具和一定数量的人员。

3.3.5 爆破安全检查爆破之后，暂不要立即解除警戒，而要到现场查看，如发现哑炮，

应及时处

理。

4 施工组织

深孔松动控制爆破工程实行机械化作业，人员组织要精干。现以“焦枝铁路扩堑深孔松动控制爆破”为例介绍施工组织。

焦枝铁路九里山至董庄区间，有340m长的石方路堑，需扩堑建复线，爆破岩石4485m，3 个月完成。机械配备及劳力安排如下：

(1) 机具设备：1200m挖掘机1台、潜孔钻机1台、空压机(17m3/min)2台、内燃发电机(75kW)1 台等;

(2) 劳动组织：爆破6 人;开挖6 人;运输6 人;指挥2 人。

5 质量标准

5.1 钻孔

一般情况下，钻孔开口误差控制在炮孔直径大小，钻孔深度误差控制在20cm 以内。

5.2 爆破安全

爆破的岩石只允许松动开裂，而不允许出现飞石，爆破冲击波控制在确保爆区四周玻璃门窗完好无损，爆破振动控制在安全范围之内。

5.3 边坡及堑底

对于扩堑爆破，爆破后只需花费少量人工刷坡，确保边坡平顺整齐，经清方后堑底不出现石坎，平整度控制在土20cm以内。

6 安全措施

关于运输、使用和保管炸药和起爆器材，除按有关爆破规定执行外，还应遵从作业要点中有关安全方面的规定。此外，还应注意：(1) 炮孔要有一定的堵塞长度和加强回填堵塞质量；(2) 必要的防护覆盖；(3) 放炮不要点、不封锁线路的注意事项有：① 设计合理是可靠的保证；② 摸清行车规律，选在行车间隔长的空挡内放炮；③ 做好

抢修准备。

7 技术经济效益

深孔松动控制爆破，具有安全、施工速度快等优点，技术经济效益尤其显著。仅以焦枝铁路扩堑深孔松动控制爆破为例，其几项技术经济指标居国内领先地位：除人工装药和刷边坡外，机械化程度高达97%，节省5.5 万多工日，工期提前3 个月；劳动生产率高，钻爆挖装运工效为42m3/ 工日；单位耗药量为0.15kg/m 3；炮孔利用率高，主炮孔为22.7m3/m；安全，无飞石，无塌落石块或爆堆；爆破振动小，堑顶质量较差的民房完好无损；放炮不封锁线路、不要点，保障了既有线行车正常运行，若按规定，放炮要点，每次以20min 计，21次炮需要点累计7h。

( 何广沂执笔)

单位地址：北京大兴县康庄路9 号，北京102600 收稿日期：1997-10-07