CN105401946A - 一种竖井导井的反向爆破开挖方法 - Google Patents

一种竖井导井的反向爆破开挖方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种竖井导井的反向爆破开挖方法,包括以下步骤:步骤一、钻孔平台施工;步骤二、中心孔钻孔施工;步骤三、辅助爆破孔钻孔施工;步骤四、划分土体单元和爆破孔段;步骤五、反向爆破开挖;步骤六、判断竖井导井是否贯通:检查所述竖井导井待开挖土体是否全部被开挖,如果是,则说明竖井导井贯通,完成竖井导井的开挖;如果否,则按照步骤五的方式继续开挖。该反向爆破开挖方法在爆破开挖施工时,无需操作人员进入掌子面作业,避免井壁掉块、坍塌等造成的安全隐患,保证了作业人员的生命安全,尤其是适用于30m以下的浅竖井导井的开挖。

Description

一种竖井导井的反向爆破开挖方法
技术领域
[0001] 本发明属于竖井导井开挖技术领域,具体涉及一种竖井导井的反向爆破开挖方法。
背景技术
[0002] 在水利水电工程施工中,经常会遇到闸门井、调压井、电缆井与通风井等竖井式建筑物的施工,施工时一般采取先开挖溜渣导井,然后再进行扩挖,石渣通过溜渣导井溜至下部平洞进行出渣。目前,竖井导井的开挖方法很多,而对于30m以内的浅竖井导井开挖,如采用常规的方法施工,不仅存在费用高、工期长等缺陷,而且存在施工安全风险。随着我国工程爆破技术的提高,工程爆破正朝着精细化方向发展,施工中通过精细化爆破设计、精细化施工与管理,采用一次贯穿竖井的高精度钻孔,反向分层精细爆破作业,实现竖井导井快速贯通已成为可能。
[0003] 在以往的水利水电工程中竖井导井施工时,传统的方法主要有反井钻机法、爬罐法、吊篮法、正井法等方法,传统导井施工方法目前在工程中应用比较普遍,施工工艺应用也较为纯熟,而实际施工时,对于30m以内的浅竖井施工,上述传统的方法所存在的优缺点分析如下:
[0004] 第一、反井钻机法:该方法各类竖井导井的非爆破法施工,尤其对深度较大的竖井,此方法缺点是费用比较昂贵,对于深度30m以内的浅竖井设备优势发挥不出来,不够经济实用,工序较为繁多,而且开挖的导井断面较小(多为直径1.4m),所受施工条件限制多;
[0005] 第二、爬罐法:该方法各类竖井导井的非爆破法施工,其原理是利用带有驱动装置的爬罐,沿固定的反井井帮导轨自行爬升,工人乘爬罐进入工作面,在保护伞下施工反井。此方法缺点是费用比较昂贵,对于深度30m以内的浅竖井设备优势发挥不出来,不够经济实用,工序较为繁多,操作工人需要进入开挖工作面,存在较大的安全风险;
[0006] 第三、吊篮法:该方法首先在上口中心线钻出一个绳孔,钢丝绳上端与绞车相接,通过绳孔下放到下部平洞,挂上吊篮,在保护伞下的吊篮工作平台上进行小断面反井掘进作业。此方法缺点是操作工人需要进入开挖工作面,存在较大的安全风险;
[0007] 第四、正井法:是自上而下正向开挖竖井的方法,此方法操作人员需进入工作面,缺点是爆破石渣需要人工装渣斗,并通过井口的吊装设备吊出井外;
[0008] 综上,对于浅竖井导井的开挖,上述常规的竖井导井开挖方法均不同程度地存在一些不足和使用条件的限制。
发明内容
[0009] 本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足,提供一种竖井导井的反向爆破开挖方法。该反向爆破开挖方法在爆破开挖施工时,无需操作人员进入掌子面作业,避免井壁掉块、坍塌等造成的安全隐患,保证了作业人员的生命安全。
[0010] 为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0011] 步骤一、钻孔平台施工:在竖井导井待开挖土体的顶面设置钻孔平台;
[0012] 步骤二、中心孔钻孔施工:在所述钻孔平台上钻中心孔,所述中心孔沿竖井导井待开挖土体的中心线依次穿过钻孔平台和所述竖井导井待开挖土体后与井底平硐相通;
[0013] 步骤三、辅助爆破孔钻孔施工:在所述钻孔平台上依次钻出多个辅助爆破孔,所述辅助爆破孔依次穿过所述钻孔平台和所述待竖井导井待开挖土体后与井底平硐相通;
[0014] 步骤四、划分土体单元和爆破孔段:将竖井导井待开挖土体沿其高度方向划分为多层土体单元,将每个所述辅助爆破孔沿其高度方向划分为多个爆破孔段,每个所述辅助爆破孔上划分的多个爆破孔段一一对应的位于多层所述土体单元内;
[0015] 步骤五、反向爆破开挖:将炸药装填到每层土体单元内的爆破孔段,每当完成一层土体单元内爆破孔段的炸药装填后,再对本层土体单元进行爆破开挖,依此方法由下向上依次完成多层土体单元的爆破开挖;
[0016] 步骤六、判断竖井导井是否贯通:检查所述竖井导井待开挖土体是否全部被开挖,如果是,则说明竖井导井贯通,完成竖井导井的开挖;如果否,则按照步骤五的方式继续开挖。
[0017] 上述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于,步骤五中,每层土体单元爆破开挖时,具体包括以下操作步骤:
[0018] 步骤501、堵塞孔底:使用孔底堵塞物将本层土体单元内的爆破孔段孔底堵塞;
[0019] 步骤502、填装炸药:将炸药和导爆索一起放入本层土体单元内的爆破孔段,将所述导爆索向上引出辅助爆破孔并与起爆雷管连接;
[0020] 步骤503、堵塞孔口:向所述辅助爆破孔内装入孔口堵塞物,将本层土体单元内爆破孔段的孔口堵塞;
[0021] 步骤504、起爆:采用毫秒微差爆破的方式依次引爆多个所述辅助爆破孔内的炸药。
[0022] 上述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:步骤501中,当对底层土体单元内爆破孔段的孔底进行堵塞时,将孔底堵塞物由井底平硐楔入所述爆破孔段的孔底。
[0023] 上述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:步骤501中,当对底层土体单元以外其它层内的爆破孔段的孔底进行堵塞时,采取以下步骤:
[0024] 步骤5011、在孔底堵塞物上绑扎尼龙绳,用竹片制成的炮杆将所述孔底堵塞物由辅助爆破孔的上端孔口送入目标层土体单元内的爆破孔段孔底,并将所述尼龙绳固定在辅助爆破孔的上端孔口;
[0025] 步骤5012、将锚固剂从辅助爆破孔的上端孔口投入到所述孔底堵塞物上,再向辅助爆破孔内灌水使所述锚固剂膨胀,膨胀后的锚固剂使所述孔底堵塞物与爆破孔段的孔壁紧密粘结。
[0026] 上述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:所述孔底堵塞物为由柔性编织袋卷制成的柱状物,所述孔底堵塞物的直径比与其相对应的爆破孔段的直径大2cm 〜4cm。
[0027] 上述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:步骤503中,当对每层土体单元内的爆破孔段孔口进行堵塞时,自辅助爆破孔的上端孔口灌入由粘土与细砂混合构成的孔口堵塞物,并用竹片制成的炮杆将所述孔口堵塞物捣实。
[0028] 上述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:多个所述辅助爆破孔形成渐开线形爆破网路。
[0029] 上述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:步骤504中,沿所述渐开线形爆破网路从靠近所述中心孔向远离所述中心孔的方向顺序起爆。
[0030] 上述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:在步骤501完成后,采用下端安装有铅垂球的钢卷尺依次测量多个所述辅助爆破孔的长度,并对多个所述辅助爆破孔依次编号。
[0031] 上述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:在步骤505完成后,用竹片制成的炮杆疏通所述辅助爆破孔。
[0032] 本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0033] 1、本发明的操作简单,便于实施。
[0034] 2、本发明反向爆破开挖方法在爆破开挖施工时,通过反向分层爆破,进而逐步完成整个竖井导井待开挖土体的爆破开挖,无需操作人员进入掌子面作业,避免井壁掉块、坍塌等造成的安全隐患,保证了作业人员的生命安全。
[0035] 3、本发明反向爆破开挖方法在爆破开挖施工时,竖井导井待开挖土体的基岩裂隙水通过辅助爆破孔得以疏导而排入井底平硐,可实现无水条件下爆破作业。
[0036] 4、本发明反向爆破开挖方法在爆破开挖施工时,利用中心孔作为自由面,各辅助爆破孔至中心孔的距离依次递增,呈渐开线形布置,并由近及远顺序起爆,充分利用自由面,扩大掏槽效果,且对竖井导井之外岩体扰动小,为竖井的扩挖创造了良好的围岩条件,可以确保在爆破后围岩具有一定自稳能力,无需进行掌子面排险作业。
[0037] 5、本发明反向爆破开挖方法在爆破开挖施工时,除底层土体单元内爆破孔段的孔底堵塞物需要人工在井底平硐进行封堵操作外,其余层土体单元内爆破孔段的孔底堵塞物以及所有土体单元的孔口堵塞物均在地面上操作即可,另外爆破作业也全部在地表上操作,不需要施工人员至开挖工作面施工,改善了施工作业环境。
[0038] 6、本发明的爆破作业可多循环、连续作业,对竖井的快速成井效果显著。
[0039] 综上所述,本发明具有快速简捷、方便实用、安全环保、使用效果显著、受施工条件限制小的诸多优点。采用本发明进行竖井导井开挖,既能加快了施工进度、节约了成本,又可以确保导井开挖全过程安全可靠,在类似浅竖井导井开挖中有着广泛的应用前景。
[0040] 下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0041 ] 图1为本发明的方法流程图。
[0042] 图2为本发明钻孔平台施工完成后的状态示意图。
[0043] 图3为本发明水井钻机安装完成后的状态示意图。
[0044] 图4为本发明中心孔钻进过程的状态示意图。
[0045] 图5为本发明辅助爆破孔钻进过程的状态示意图。
[0046] 图6为本发明底层土体单元内爆破孔段的孔底堵塞状态示意图。
[0047]图7为本发明除底层外其它层土体单元内爆破孔段的孔底堵塞状态示意图。
[0048] 图8为本发明钢卷尺测量辅助爆破孔深度的状态示意图。
[0049] 图9为本发明孔底堵塞物、炸药和孔口堵塞物的位置关系示意图。
[0050]图10为本发明炸药、导爆索与起爆雷管的连接关系示意图。
[0051] 图11为本发明炸药的结构示意图。
[0052] 图12为本发明渐开线形爆破网路的结构示意图。
[0053] 图13为采用本发明形成的竖井导井的结构示意图。
[0054] 附图标记说明:
[0055] 1—竖井导井待开挖土体;2—钻孔平台; 3—水井钻机;
[0056] 4一地脚螺检; 5—中心线; 6—中心孔;
[0057] 7一潜孔钻机; 8一钻机平台; 9一辅助爆破孔;
[0058] 10—井底平硐; 11 一孔底堵塞物;12—尼龙绳;
[0059] 13—炮杆; 14一炸药; 14-1 一 Φ 32 药卷;
[0060] 14-2—绝缘胶带; 15—钢卷尺; 16—铅垂球;
[0061] 17一导爆索; 18—孔口堵塞物;19一销固剂;
[0062] 20—竖井导井; 21—起爆雷管; 22—渐开线形爆破网路。
具体实施方式
[0063] 如图1所示的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,包括以下步骤:
[0064] 步骤一、钻孔平台2施工:在竖井导井待开挖土体1的顶面设置钻孔平台2 ;
[0065] 如图2所示,本实施例中,所述钻孔平台2是用混凝土浇筑在所述竖井导井待开挖土体1的顶面上,且所述钻孔平台2的混凝土强度等级为C20,混凝土浇筑范围为超出竖井导井待开挖土体1的范围lm,所述钻孔平台2的厚度为20cm,平台顶面平整度< 5mm。
[0066] 步骤二、中心孔6钻孔施工:在所述钻孔平台2上钻中心孔6,所述中心孔6沿竖井导井待开挖土体1的中心线5依次穿过钻孔平台2和所述竖井导井待开挖土体1后与井底平硐10相通;
[0067] 如图3所示,本实施例中,在所述钻孔平台2采用水井钻机3由上至下进行中心孔6的钻孔施工;实际施工时,也可以采用其它类型的钻孔设备进行钻孔施工。
[0068] 实际施工时,所选用的水井钻机3为SL400B型水井钻机。所述SL400B型水井钻机的最大钻孔直径为110mm〜350mm,最大钻孔深度300m,机重为10.5T,外形尺寸为
6.5mX2.lmX2.8m。因而,所述SL400B型水井钻机能对深度为30m以内的浅竖井导井的中心孔6有效进彳丁钻孔。
[0069] 在具体施工时,将水井钻机3吊装至钻孔平台2上,调节好水井钻机3的位置,用地脚螺栓4将水井钻机3固定在钻孔平台2上,并用起落油缸慢慢竖起主机钻架,直到其顶住定位块竖起主机钻架,最后用螺钉将所述主机钻架固定,使所述主机钻架垂直于混凝土基础面,且钻头位置对准中心孔6的孔位。
[0070] 结合图4,待所述水井钻机3安装结束且调试完成后,再开始进行中心孔6的钻孔。实际进行钻孔之前,先采用垂球对中心孔6的开孔垂直度进行调整,确保钻机开孔方位的正确。
[0071] 当水井钻机3开钻时,先米用尚转速低钻压钻进,每钻进5cm深度时,对钻杆进行一次垂直度检查,当钻进达到lm后,每lm进行一次垂直度检查,钻杆垂直度控制在±0.5°以内,当回转头下降到最低点时,提升回转头,接下一根钻杆。
[0072] 本实施例中,所述井底平硐10是指已经开挖完成的,能够进入竖井导井底部的水平通道,且该平硐具备出碴通道功能。
[0073] 步骤三、辅助爆破孔9钻孔施工:在所述钻孔平台2上依次钻出多个辅助爆破孔9,所述辅助爆破孔9依次穿过所述钻孔平台2和所述待竖井导井待开挖土体1后与井底平硐10相通;
[0074] 本实施例中,步骤三中所用的钻孔设备是型号为QZJ-100B的潜孔钻机7。实际施工时,也可以采用其它类型的钻孔设备进行钻孔施工。
[0075] 如图5所示,实际施工时,先在钻孔平台2上搭设钻机平台8,用于加固潜孔钻机7,钻机平台8搭设时应留出潜孔钻机7的安装空间,钻机平台8搭设应坚固,这样确保开钻后钻机平台8不变形、不移位。
[0076] 本实施例中,所选用的型号为QZJ-100B的潜孔钻机7是由气动马达或电动机驱动回转,气缸直接推进的凿岩穿孔设备,具有性能可靠,操作简单,动力单一,体积小,重量轻,便于移动等特点。为防止开孔时“跑钻”,宜采用有“钎斗扶持定位器”的潜孔钻机7。
[0077] 具体施工时,开始钻进时采用高转速低风压钻进,开孔时应加大垂直度检查频率,钻进达到lm后,每lm进行一次垂直度检查,钻杆垂直度控制在±0.5°以内。
[0078] 步骤四、划分土体单元和爆破孔段:将竖井导井待开挖土体1沿其高度方向划分为多层土体单元,将每个所述辅助爆破孔9沿其高度方向划分为多个爆破孔段,每个所述辅助爆破孔9上划分的多个爆破孔段一一对应的位于多层所述土体单元内;
[0079] 本实施例中,每层土体单元和每个爆破孔段的高度均为2m。
[0080] 步骤五、反向爆破开挖:将炸药14装填到每层土体单元内的爆破孔段,每当完成一层土体单元内爆破孔段的炸药14装填后,再对本层土体单元进行爆破开挖,依此方法由下向上依次完成多层土体单元的爆破开挖;
[0081] 本实施例的步骤五中,每层土体单元爆破开挖时,具体包括以下操作步骤:
[0082] 步骤501、堵塞孔底:使用孔底堵塞物11将本层土体单元内的爆破孔段孔底堵塞,通过设置孔底堵塞物11实现对其上部炸药14的承托目的;
[0083] 如图6所示,步骤501中,当对底层土体单元内爆破孔段的孔底进行堵塞时,将孔底堵塞物11由井底平硐10楔入所述爆破孔段的孔底。此处的孔底堵塞物11选用木塞,通过大锤将木塞楔入爆破孔段的孔底,通过设置孔底堵塞物11可以实现对上部炸药14的承托功能。只要操作人员进入井底平硐10将木塞楔紧即可撤离。且所述木塞长度30cm,上端直径小于与其相对应的爆破孔段的直径1cm,下端直径大于与其相对应的爆破孔段的直径lcm,木塞以软木材质为宜。
[0084] 如图7所示,本实施例中,步骤501中,当对底层土体单元以外其它层内的爆破孔段的孔底进行堵塞时,采取以下步骤:
[0085] 步骤5011、在孔底堵塞物11上绑扎尼龙绳12,用竹片制成的炮杆13将所述孔底堵塞物11由辅助爆破孔9的上端孔口送入目标层土体单元内的爆破孔段孔底,并将所述尼龙绳12固定在辅助爆破孔9的上端孔口 ;
[0086] 步骤5012、将锚固剂19从辅助爆破孔9的上端孔口投入到所述孔底堵塞物11上,再向辅助爆破孔9内灌水使所述锚固剂19膨胀,膨胀后的锚固剂19使所述孔底堵塞物11与爆破孔段的孔壁紧密粘结。其中,所述锚固剂19为膨胀水泥卷。
[0087] 本实施例中,采用尼龙绳12是当锚固剂19浇水膨胀之前将孔底堵塞物11定位固定在与其相对应的爆破孔段孔底,通过膨胀后的锚固剂19对所述孔底堵塞物11进行有效紧固,进而使所述孔底堵塞物11能够实现对其上部炸药14的承托作用。其中,所述孔底堵塞物11为由柔性编织袋卷制成的柱状物,所述孔底堵塞物11的直径比与其相对应的爆破孔段的直径大2cm〜4cm。采用柔性编织袋卷制成所述孔底堵塞物11,使所述孔底堵塞物11具有一定的柔性,并且其直径大于与其相对应的爆破孔段的直径,这样能够确保所述孔底堵塞物11与爆破孔段的孔壁紧密贴合。
[0088] 结合图8,在步骤501完成后,采用下端安装有铅垂球16的钢卷尺15依次测量多个所述辅助爆破孔9的长度,并对多个所述辅助爆破孔9依次编号。这样,可以明确的计算出每层土体单元的高度,进一步保障装药高度,确保爆破质量。在钢卷尺15下端安装铅垂球16可以保障钢卷尺15的垂直度,能准确的测量出辅助爆破孔9的长度。
[0089] 步骤502、填装炸药14:将炸药14和导爆索17 —起放入本层土体单元内的爆破孔段,将所述导爆索17向上引出辅助爆破孔9并与起爆雷管21连接;具体的,所述起爆雷管21绑扎于导爆索17上,且所述起爆雷管21每孔绑扎2发。
[0090] 步骤503、堵塞孔口:向所述辅助爆破孔9内装入孔口堵塞物18,将本层土体单元内爆破孔段的孔口堵塞;
[0091] 如图9和图10所示,本实施例将炸药14封闭在所述孔口堵塞物18和孔底堵塞物11之间,完成对炸药14的安装定位。
[0092] 如图11所示,本实施例中,所述炸药14为条形炸药包,所述炸药14由4根Φ32药卷14-1用绝缘胶带14-2捆扎制作而成,单捆长度为20cm。且所述Φ32药卷14_1为乳化炸药,其爆速为3500m/s〜5500m/s,其猛度为12mm〜20mm ;所述导爆索17为抗水型,药量 16.8g/m,爆速为 5500m/s 〜6600m/s。
[0093] 如图9和图10所示,本实施例中,步骤503中,当对每层土体单元内的爆破孔段孔口进行堵塞时,自辅助爆破孔9的上端孔口灌入由粘土与细砂混合构成的孔口堵塞物18,并用竹片制成的炮杆13将所述孔口堵塞物18捣实。其中,所述粘土和细砂以任意比例混合即可制成孔口堵塞物18,通过炮杆13将所述孔口堵塞物18捣实,从而满足爆破时对孔口密实的要求。
[0094] 步骤504、起爆:采用毫秒微差爆破的方式依次引爆多个所述辅助爆破孔9内的炸药14。实际操作中,可以采用电火花发爆器进行起爆,也可采用击发枪起爆。并且在起爆前应做好爆破警戒,应在井底平硐10区域之外、井口作业区域之外同时设立警戒区,并确保上下信号畅通。爆破后还需立即对所爆破的碴土从井底平硐10进行清理。
[0095] 如图12所示,多个所述辅助爆破孔9形成渐开线形爆破网路22。并在步骤504中,沿所述渐开线形爆破网路22从靠近所述中心孔6向远离所述中心孔6的方向顺序起爆。这样的爆破方式掏槽效果显著,利用中心孔6作为自由面,各辅助爆破孔9至中心孔6的距离依次递增,呈渐开线形布置,并由近及远顺序起爆,充分利用自由面,扩大掏槽效果,且对竖井导井之外岩体扰动小,为竖井的扩挖创造了良好的围岩条件,可以确保在爆破后围岩具有一定自稳能力,无需进行掌子面排险作业。
[0096] 另外,在起爆后还应该应及时进彳丁爆后检查,如遇盲炮时,当爆破网路22完整或导爆索完整时,重新起爆,如遇到爆破孔段内有残留炸药时,可重新制作起爆体入孔,对残余炸药进行诱爆。
[0097] 在步骤505完成后,用竹片制成的炮杆13疏通所述辅助爆破孔9。疏通辅助爆破孔9确保接下来一层土体单元爆破前能够顺利的装填孔底堵塞物11、孔口堵塞物18和炸药14ο
[0098] 步骤六、判断竖井导井20是否贯通:检查所述竖井导井待开挖土体1是否全部被开挖,如果是,则说明竖井导井20贯通,完成竖井导井20的开挖;如果否,则按照步骤五的方式继续开挖。
[0099] 如图13所示,即为爆破开挖好的竖井导井20。所述竖井导井20。的直径为2m〜5m,竖井深度不大于30m,且围岩为II类〜V类。
[0100] 本实施例中,该反向爆破开挖方法在爆破开挖施工时,通过反向分层爆破,进而逐步完成整个竖井导井待开挖土体1的爆破开挖,无需操作人员进入掌子面作业,避免井壁掉块、坍塌等造成的安全隐患,保证了作业人员的生命安全。并且竖井导井待开挖土体1的基岩裂隙水通过辅助爆破孔9得以疏导而排入井底平硐10,可实现无水条件下爆破作业。另外,钻孔及爆破作业全部在地表上操作,不需要施工人员至开挖工作面施工,改善了施工作业环境。爆破作业可多循环、连续作业,对竖井的快速成井效果显著。
[0101] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、钻孔平台(2)施工:在竖井导井待开挖土体(1)的顶面设置钻孔平台(2);步骤二、中心孔(6)钻孔施工:在所述钻孔平台(2)上钻中心孔(6),所述中心孔(6)沿竖井导井待开挖土体(1)的中心线(5)依次穿过钻孔平台(2)和所述竖井导井待开挖土体(1)后与井底平硐(10)相通; 步骤三、辅助爆破孔(9)钻孔施工:在所述钻孔平台(2)上依次钻出多个辅助爆破孔(9),所述辅助爆破孔(9)依次穿过所述钻孔平台(2)和所述待竖井导井待开挖土体(1)后与井底平硐(10)相通; 步骤四、划分土体单元和爆破孔段:将竖井导井待开挖土体(1)沿其高度方向划分为多层土体单元,将每个所述辅助爆破孔(9)沿其高度方向划分为多个爆破孔段,每个所述辅助爆破孔(9)上划分的多个爆破孔段一一对应的位于多层所述土体单元内; 步骤五、反向爆破开挖:将炸药(14)装填到每层土体单元内的爆破孔段,每当完成一层土体单元内爆破孔段的炸药(14)装填后,再对本层土体单元进行爆破开挖,依此方法由下向上依次完成多层土体单元的爆破开挖; 步骤六、判断竖井导井(20)是否贯通:检查所述竖井导井待开挖土体(1)是否全部被开挖,如果是,则说明竖井导井(20)贯通,完成竖井导井(20)的开挖;如果否,则按照步骤五的方式继续开挖。
2.根据权利要求1所述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于,步骤五中,每层土体单元爆破开挖时,具体包括以下操作步骤: 步骤501、堵塞孔底:使用孔底堵塞物(11)将本层土体单元内的爆破孔段孔底堵塞;步骤502、填装炸药(14):将炸药(14)和导爆索(17) —起放入本层土体单元内的爆破孔段,将所述导爆索(17)向上引出辅助爆破孔(9)并与起爆雷管(21)连接; 步骤503、堵塞孔口:向所述辅助爆破孔(9)内装入孔口堵塞物(18),将本层土体单元内爆破孔段的孔口堵塞; 步骤504、起爆:采用毫秒微差爆破的方式依次引爆多个所述辅助爆破孔(9)内的炸药(14)。
3.根据权利要求2所述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:步骤501中,当对底层土体单元内爆破孔段的孔底进行堵塞时,将孔底堵塞物(11)由井底平硐(10)楔入所述爆破孔段的孔底。
4.根据权利要求2所述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:步骤501中,当对底层土体单元以外其它层内的爆破孔段的孔底进行堵塞时,采取以下步骤: 步骤5011、在孔底堵塞物(11)上绑扎尼龙绳(12),用竹片制成的炮杆(13)将所述孔底堵塞物(11)由辅助爆破孔(9)的上端孔口送入目标层土体单元内的爆破孔段孔底,并将所述尼龙绳(12)固定在辅助爆破孔(9)的上端孔口 ; 步骤5012、将锚固剂(19)从辅助爆破孔(9)的上端孔口投入到所述孔底堵塞物(11)上,再向辅助爆破孔(9)内灌水使所述锚固剂(19)膨胀,膨胀后的锚固剂(19)使所述孔底堵塞物(11)与爆破孔段的孔壁紧密粘结。
5.根据权利要求4所述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:所述孔底堵塞物(11)为由柔性编织袋卷制成的柱状物,所述孔底堵塞物(11)的直径比与其相对应的爆破孔段的直径大2cm〜4cm。
6.根据权利要求2所述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:步骤503中,当对每层土体单元内的爆破孔段孔口进行堵塞时,自辅助爆破孔(9)的上端孔口灌入由粘土与细砂混合构成的孔口堵塞物(18),并用竹片制成的炮杆(13)将所述孔口堵塞物(18)捣实。
7.根据权利要求2所述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:多个所述辅助爆破孔(9)形成渐开线形爆破网路(22)。
8.根据权利要求7所述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:步骤504中,沿所述渐开线形爆破网路(22)从靠近所述中心孔(6)向远离所述中心孔(6)的方向顺序起爆。
9.根据权利要求2所述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:在步骤501完成后,采用下端安装有铅垂球(16)的钢卷尺依次测量多个所述辅助爆破孔(9)的长度,并对多个所述辅助爆破孔(9)依次编号。
10.根据权利要求2所述的一种竖井导井的反向爆破开挖方法,其特征在于:在步骤505完成后,用竹片制成的炮杆(13)疏通所述辅助爆破孔(9)。
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