摘要：本文以某复杂环境下的山体爆破工程为实例，针对逐孔爆破施工要点进行了大体分析，围绕控制爆破方案设计、爆破安全允许距离计算、爆破安全防护措施、爆破效果分析四个层面，探讨了逐孔爆破技术在复杂环境山体爆破工程中的具体应用策略，以期为爆破技术的改进与相关爆破工作的开展提供参考依据。
关键词：山体爆破；逐孔爆破；安全距离；爆破振动
引言：以往我国在山体爆破工程上主要选用多排孔微差起爆技术，然而该技术在实际应用过程中存在高能耗、飞石体积大、根底多等缺陷，对爆破区域周边设施与人口造成严重威胁。近年来一种逐孔爆破技术在国内陆续推广，该技术基于预先设计好的延期时间实现爆区内同排爆孔的逐孔起爆，具备良好应用价值。
1工程实例与逐孔爆破施工要点分析
1.1工程概况
以某山体爆破工程为例，在该工程所需爆破的山体四周30-175m范围内，由北向南分别布设有蒸汽管道、高压燃气管道与输气管道，沿东西向分布有成品油运输管道与市政道路，其中距离爆破区域最近的一条蒸汽管道间隔仅为30m。该工程所需爆破的山体的主要成分为红砂岩粗粒土，山体整体坡度较缓、局部存在陡坡，其最高峰标高与最低标高分别为68m和5m。通过分析地质调查结果可知，该场地的岩土层由下至上分别为第三系基岩、第四系残积土层、海陆冲击层以及人工填土层，场地范围内无区域性断裂通过，区域构造稳定性条件较好，并且在钻探深度范围内未发现存在挤压扭曲的岩层或断裂构造，整体来看适宜施工。
1.2逐孔爆破施工要点
1.2.1临近边坡位置钻孔作业
通常边坡稳定性将直接影响到爆破施工质量，对此需预先针对临近边坡区域进行预裂爆破，在钻孔作业时加强对孔底标高的控制，确保其高出边坡坡面1-1.5m的距离。
1.2.2根底与炮脚预处理
鉴于大规模爆破对于临空面提出了较高的要求，因此需在爆破前采用液压破碎锤与挖机配合完成临空面坡脚处的根底与炮脚的预处理，依据现场布置情况提高水平炮孔与倾斜孔的钻孔精度。
1.2.3现场装药技术
现场装药环节需把握以下四项要点：其一是针对水深大于0.8m的炮孔，需预先采用高风压风管进行炮孔吹干处理；其二是针对水深不超过0.8m的炮孔，可利用吊绳将乳化炸药逐节吊入炮孔中，待炮孔内干燥后装入炸药；其三是要求技术人员严格参考炮孔参数表进行装药，保障装药质量；其四是针对装药过程中个别炮孔出现卡孔、堵孔的问题，可选取适量药径为φ70mm的乳化炸药装入炮孔中，保障线装药密度符合要求[1]。
1.2.4堵塞长度控制
由于该爆破工程施工区域范围内分布有蒸汽管道、高压燃气管道、输气管道与成品油管道，为防止爆破过程中产生的飞散物破坏管道，需加强对爆破飞散物的控制。基于深孔爆破要求，应将堵塞长度控制在平均抵抗线的1.2倍左右，增强岩石破碎效果、降低大块率，并注重在完成炮孔堵塞后选取毛竹竿进行孔洞的逐一捣固检查，防范出现冲孔问题、保障堵塞质量。
2逐孔爆破技术在复杂环境山体爆破工程中的具体应用策略探讨
2.1控制爆破方案设计
2.1.1爆破参数计算
鉴于该工程所需爆破的山体所处环境较为复杂，因此拟选用深孔微差爆破技术与逐孔爆破技术相结合，配合安全防护措施完成控制爆破方案的编制，沿空旷地带调整爆破抵抗线方向，基于质点振动速度与单孔装药量等参数，确定在距离管道60m范围内实施逐孔爆破技术方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在爆破参数计算方面，选取阿特拉斯潜孔钻机进行穿孔作业，炮孔直径为102mm；通过观察作业区域的地形特征，将台阶高度设为10m；基于超深计算公式，将超深取值为1.5m；由于其钻孔倾斜角为75°，计算得出孔深为12m；基于抵抗线计算公式，将最小抵抗线取值为2.5m；已知一般排距为2.5m，由此计算出孔距为3.0m；基于一般填塞长度计算公式，将填塞长度取值为2.0m；采用不耦合装药方式，其线装药量为4.5kg/m、装药长度为10m，计算得出单孔装药量为45kg。
2.1.2逐孔起爆系统设计
孔内延期雷管、地表连接网络是逐孔起爆系统的2个重要组成部分，孔间微差时间与排间微差时间两参数分别决定块数、爆堆松散度，已知同排、排间最佳延期时间分别为3-8ms和8-15ms，结合本工程所需爆破山体的岩石力学性质，最终计算得出地表延期孔间、排间微差时间分别为17ms和25ms、42ms。由于该爆区存在2个自由面，因此选用斜线起爆网络与精度为±2ms的高精度导爆管雷管，完成逐孔起爆网络的设计。
2.2爆破安全允许距离计算
安全允许距离的计算需围绕以下三个层面展开：其一是爆破振动，将同类型工程的爆破振动参数、保护对象安全允许质点振动速度等参数代入到萨道夫斯基公式中，计算得出爆破振动安全允许距离至少为60m；其二是爆破飞石，结合爆破作用指数、最小抵抗线等参数，计算得出爆破振动安全允许距离至少为75m；其三是爆破空气冲击波，基于《爆破安全规程》（GB6722-2014）将个别飞散物与地震安全允许距离代入到计算公式中，计算得出爆破空气冲击波安全允许距离至少为39.6m[2]。将上述三项安全允许距离计算结果进行汇总，结合该工程爆破区域与管道间的最小距离30m，可计算出爆破危害的安全允许距离>75m，为最大限度降低山体爆破工程对周围区域环境造成的威胁，还需采取有效防护措施进行控制。
2.3爆破安全防护与控制措施
面对爆破振动危害，可采用以下三种安全防护措施：其一是加强对爆破施工工序的科学设计，针对临近台阶的爆破施工宜交替进行，为爆出的新坡面预留充足的稳定时间；其二是采用压渣爆破方法，借此改善破碎效果、提高生产与运输效率，适用于低台阶爆破；其三是选取爆破区域与临近工业园区之间的位置，指挥作业人员开挖减震沟。
面对爆破飞石危害，可选取以下三项技术措施：其一是加强对最小抵抗线计算精度的把控、严格控制其方向，保障临空面设置的合理性，使飞石朝向空旷场地溅落；其二是加强对装药环节的监督管理，在装药结束后注意检查孔洞的堵塞质量，并选取沙袋压在各炮孔之上；其三是采用覆盖防护措施，选取沙包、铁丝网覆盖在洞口之上，保障实现洞口的压实处理。
面对爆破冲击波危害，主要选用以下三项措施：其一是加强对爆破孔洞的封堵处理，严格控制堵塞长度与堵塞质量，防范工作面发生后冲现象；其二是深入开展地质调查工作，针对张开裂隙等部位进行间隔堵塞；其三是加强对保护对象的重点防护，选用草袋、木板或防护排架搭设在保护物上方，或在爆破区与被保护对象间设置隔离屏障，避免飞石破坏相应建筑物或管道。
2.4爆破效果分析
选取TC-4850型爆破测振仪在本次爆破工程作业期间实行为期30d的监测，通过将监测结果汇总可以发现，在30d内该爆破工程累积消耗炸药量560t，在每次开展爆破作业时均设置4个监测点，共获得180组有效数据。基于《爆破安全规程》（GB6722-2014），该工程的允许安全振动速度均控制在2.0cm/s内，符合安全要求[3]。总体来看，该工程中单次爆破的炸药量为1.6t、开挖石方量为2200m³，相较于常规深孔微差爆破技术实现了爆破效果的显著优化，延米爆破量大幅提升、大块率显著降低、爆堆松散均匀度较好、铲装效率提升，并且实现对冲击波、地震波与飞石危害的有效控制，由此证明逐孔爆破技术具备良好的使用价值。
结论：逐孔爆破技术具有提高能量利用率、增强岩石破碎程度、促进岩石二次破碎、减轻地震波与冲击波危害等性能优势，实现对控制爆破技术的显著优化。通过针对爆破振动测试结果进行分析，可以有效归结出适应本工程的爆破地震波衰减规律，将其大范围推广后有助于为相似复杂环境下的山体爆破工程提供指导。
参考文献：
[1]刘秀芝.毗邻地铁4号线及燃气管道爆破控制技术[J].铁道建筑技术，2017，（3）：109-111.
[2]相志斌，杨仕教，朱忠华，等.复杂环境条件下的逐孔松动爆破技术试验研究[J].南华大学学报（自然科学版），2018，（05）：40-43+49.
[3]胡定宽.单排逐孔起爆技术在甘冲石灰石矿的应用研究[J].世界有色金属，2019，（10）：295-296.
论文作者:张丛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/13
标签：山体论文; 工程论文; 技术论文; 管道论文; 距离论文; 作业论文; 飞石论文; 《基层建设》2019年第28期论文;