CN108917503A - 应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，所述爆破方法包括如下步骤：步骤1：作业面清理，清除作业面边坡上的浮土、石渣，开辟平整区域以利于钻机作业平台的放置；步骤2：钻孔放样及钻孔；步骤2.1：在预裂线上，按爆破设计孔距进行测量放样，标识钻孔位置及钻孔深度；步骤2.2：钻机就位，进行预裂孔的钻孔；步骤3：炸药装填；步骤4：预裂孔堵塞；步骤5：预裂孔外支导爆索与主导爆索进行搭接，采用非电毫秒延时雷管进行分段起爆；步骤6：爆破检查及出渣。所述应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法有效的解决了大面积岩石平台开挖平整度差，施工效率低，出现大量的混凝土超填等问题。

Description

应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法
技术领域
本发明属于水利水电施工爆破方法技术领域，具体涉及一种应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法。
背景技术
大型水电站建设均涉及大量的石方开挖，目前，中国国内主要采用钻爆法进行施工，对于坝基、厂房等大面积宽平台石方开挖，采用传统的保护层分层爆破开挖法，施工效率较低，平台开挖平整度较差，保护层开挖方法，钻孔采用手风钻进行钻孔，钻孔工作量大，局部装药量过大，特别是节理裂隙发育、断层等薄弱地质条件区域，对基础面造成过度粉碎破坏，基础岩石面的完整性更差。混凝土施工前，基础岩石面清理工作量大且出现大量的超挖，同时也增加混凝土超填量，大大增加施工成本且无法满足工期要求。
例如，中国发明专利申请号为201510610586.8的专利文献公开了一种预钻孔石方机械开挖的施工方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一，施工准备阶段，包括砍伐树木，临时排水、选择渣场、查明地下管线、地下管线保护、表土及能直接开挖的强风化岩石的开挖、岩性判定工作；步骤二，开挖路线规划阶段，根据岩体顺层和逆层不同选择合理的开挖步序及运行路线，规划遵循先高后低、先破碎后完整、有效利用临空面及岩层走向；步骤三，梅花预钻孔阶段，采用潜孔钻进行预钻孔，预钻孔包括受力孔及预裂孔两种，利用受力孔为松土器提供着力点，同时，预裂孔采用梅花型布置，利用预裂孔破坏岩体完整性；步骤四，布设导向灰线阶段，确保松土器的机械钩能够准确钩住受力孔，需提前沿受力孔的孔洞方向洒布白灰直线，为松土器准确找孔提供基准线；步骤五，松土器施工阶段，待导向灰线布设完成，相关受力孔及预裂孔钻孔完成后，进行松土器松土作业，施工中，使松土器的机械钩落入受力孔中。
上述现有技术公开了一种预钻孔石方机械开挖的施工方法，上述现有技术在实际的应用过程中即存在如上的技术问题。
基于现有技术中存在如上的技术问题，本发明人结合多年的研究经验，提出一种应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，本发明所述的爆破方法主要适用于各种岩石平台控制爆破，包括节理裂隙比较发育、断层穿越开挖区、围岩强度较低等各种复杂地质岩石大面积平台控制爆破。
发明内容
本发明提供一种应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，所述爆破方法有效的解决了大面积岩石平台开挖平整度差，施工效率低，出现大量的混凝土超填等问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，包括以下步骤：
步骤1：作业面清理，清除作业面边坡上的浮土、石渣，开辟平整区域以利于钻机作业平台的放置；
步骤2：钻孔放样及钻孔；
步骤2.1：在预裂线上，按爆破设计孔距进行测量放样，标识钻孔位置及钻孔深度，其中，爆破孔的孔间距为爆破孔直径的7-12倍；
步骤2.2：钻机就位，进行预裂孔的钻孔；
步骤3：炸药装填，采用间隔装药法进行预裂孔炸药的装填，装药前在装药竹片上进行装药间隔标识，根据爆破设计将药包与导爆索绑扎后与装药竹片进行绑扎，逐步装入预裂孔中；
步骤4：预裂孔堵塞，采用编织袋放入预裂孔堵塞段下部，再回填黄泥或岩屑袋进行预裂孔堵塞；
步骤5：预裂孔外支导爆索与主导爆索进行搭接，采用非电毫秒延时雷管进行分段起爆；
步骤6：爆破检查及出渣，爆破散烟后，爆破技术人员进入爆破区域进行检查，确认无盲炮，解除警报，组织反铲配合自卸汽车进行出渣。
进一步地，步骤2.1中，采用莱卡TS06uitra-2"全站仪间隔进行爆破孔位的测量放样。
进一步地，步骤2.2中，在水平预裂孔钻孔前将钻具上扬0.2°。
进一步地，步骤2.2中，还包括对钻孔进行检查纠偏的步骤：
步骤2.21，钻孔深度达到0.2m时检查钻孔方向并及时纠偏；
步骤2.22，钻孔深度达到1.0m时检查钻孔方向并及时纠偏；
步骤2.23，钻孔深度每钻进3.0m时检查钻孔方向并及时纠偏，至钻孔结束。
进一步地，步骤3中，装药密度取223g/m，在预裂孔底部加强装药长度为0.8m，距离预裂孔口部0.5m减弱装药。
进一步地，步骤4中，预裂孔封堵的长度为0.75m。
进一步地，步骤2.1中，爆破孔的孔间距为0.8m。
进一步地，步骤2.2中，预裂孔的孔径为0.09m。
进一步地，步骤5中，外支导爆索与主导爆索之间的搭接距离大于0.15m。
与现有技术相比，本发明的优越效果在于：
本发明所述的应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，通过采用在预裂线上进行规则钻孔、装药、爆破的步骤，有效的解决了大面积岩石平台开挖平整度差，施工效率低，出现大量的混凝土超填等问题。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
一种应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，包括以下步骤：
步骤1：作业面清理，清除作业面边坡上的浮土、石渣，开辟平整区域以利于钻机作业平台的放置；
步骤2：钻孔放样及钻孔；
步骤2.1：在预裂线上，按爆破设计孔距进行测量放样，标识钻孔位置及钻孔深度，其中，爆破孔的孔间距为爆破孔直径的7-12倍；在本实施例中，可以采用喷漆标注钻孔位置，采用马克笔记录钻孔深度，在本实施例中，钻孔深度为15-17m；
步骤2.2：钻机就位，沿预裂线上的预裂孔的进行钻孔；在本实施例中，钻机采用CM-351潜孔钻；
步骤3：炸药装填，采用间隔装药法进行预裂孔炸药的装填，装药前在装药竹片上进行装药间隔标识，根据爆破设计将药包与导爆索绑扎后与装药竹片进行绑扎，逐步装入预裂孔中；在本实施例中，炸药采用直径70mm和直径32mm的2#岩石乳化炸药。
步骤4：预裂孔堵塞，采用编织袋放入预裂孔堵塞段下部，再回填黄泥或岩屑袋进行预裂孔堵塞；
步骤5：预裂孔外支导爆索与主导爆索进行搭接，采用非电毫秒延时雷管分段起爆；
步骤6：爆破检查及出渣，爆破散烟后，爆破技术人员进入爆破区域进行检查，确认无盲炮，解除警报，组织反铲配合自卸汽车进行出渣。
步骤2.1中，采用莱卡TS06uitra-2"全站仪间隔进行爆破孔位的测量放样。
步骤2.2中，在水平预裂孔钻孔前将钻具上扬0.2°。在本实施例中，考虑到钻机边缘与钻杆中心线的距离，钻孔时钻杆沿水平方向因重力下垂一定角度也不容忽视，根据经验在水平预裂孔钻孔前考虑0.2°的上扬。
步骤3中，装药密度取223g/m，在预裂孔底部加强装药长度为0.8m，此处装药密度为240-250g/m，其中，装药密度优选为245g/m，距离预裂孔口部0.5m减弱装药，此处装药密度为200-210g/m，其中，装药密度优选为205g/m，在本实施例中，根据爆破岩石的具体情况进行调整装药密度、加强装药长度及位置、加强装药处的装药密度、减弱装药的长度及位置和减弱装药处的装药密度。
步骤4中，预裂孔封堵的长度为0.75m。
步骤2.1中，爆破孔的孔间距为0.8m。
步骤2.2中，预裂孔的孔径为0.09m。
步骤5中，外支导爆索与主导爆索之间的搭接距离大于0.15m。
实施例2
步骤2.2中，还包括对钻孔进行检查纠偏的步骤：
步骤2.21，钻孔深度达到0.2m时检查钻孔方向并及时纠偏；
步骤2.22，钻孔深度达到1.0m时检查钻孔方向并及时纠偏；
步骤2.23，钻孔深度每钻进3.0m时检查钻孔方向并及时纠偏，至钻孔结束。通过分段纠偏有效的控制钻孔不歪斜，在本实施例中仅对检查钻孔的方向并及时纠偏的步骤进行限定，除此之外，均与实施例1中相同。
本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (9)

1.一种应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：作业面清理，清除作业面边坡上的浮土、石渣，开辟平整区域以利于钻机作业平台的放置；
步骤2：钻孔放样及钻孔；
步骤2.1：在预裂线上，按爆破设计孔距进行测量放样，标识钻孔位置及钻孔深度，其中，爆破孔的孔间距为爆破孔直径的7-12倍；
步骤2.2：钻机就位，进行预裂孔的钻孔；
步骤3：炸药装填，采用间隔装药法进行预裂孔炸药的装填，装药前在装药竹片上进行装药间隔标识，根据爆破设计将药包与导爆索绑扎后与装药竹片进行绑扎，逐步装入预裂孔中；
步骤4：预裂孔堵塞，采用编织袋放入预裂孔堵塞段下部，再回填黄泥或岩屑袋进行预裂孔堵塞；
步骤5：预裂孔外支导爆索与主导爆索进行搭接，采用非电毫秒延时雷管分段起爆；
步骤6：爆破检查及出渣，爆破散烟后，爆破技术人员进入爆破区域进行检查，确认无盲炮，解除警报，组织反铲配合自卸汽车进行出渣。
2.根据权利要求1所述的应用于水电站石方开挖的水平预裂爆破方法，其特征在于，步骤2.1中，采用莱卡TS06 uitra-2"全站仪间隔进行爆破孔位的测量放样。
3.根据权利要求1所述的应用于水电站石方开挖的水平预裂爆破方法，其特征在于，步骤2.2中，在水平预裂孔钻孔前将钻具上扬0.2°。
4.根据权利要求1所述的应用于水电站石方开挖的水平预裂爆破方法，其特征在于，步骤2.2中，还包括对钻孔进行检查纠偏的步骤：
步骤2.21，钻孔深度达到0.2m时检查钻孔方向并及时纠偏；
步骤2.22，钻孔深度达到1.0m时检查钻孔方向并及时纠偏；
步骤2.23，钻孔深度每钻进3.0m时检查钻孔方向并及时纠偏，至钻孔结束。
5.根据权利要求1所述的应用于水电站石方开挖的水平预裂爆破方法，其特征在于，步骤3中，装药密度取223g/m，在预裂孔底部加强装药长度为0.8m，距离预裂孔口部0.5m减弱装药。
6.根据权利要求1所述的应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，其特征在于，步骤4中，预裂孔封堵的长度为0.75m。
7.根据权利要求1所述的应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，其特征在于，步骤2.1中，爆破孔的孔间距为0.8m。
8.根据权利要求1所述的应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，其特征在于，步骤2.2中，预裂孔的孔径为0.09m。
9.根据权利要求1所述的应用于水电站石方开挖的深孔水平预裂爆破方法，其特征在于，步骤5中，外支导爆索与主导爆索之间的搭接距离大于0.15m。
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