袁新華

廣東十六冶建設(shè)有限公司，廣東 廣州 510515

隨著無軌機械化設(shè)備在礦山開采中的普及應(yīng)用，斜坡道等大斷面井巷成為礦山開拓的必然選擇，但大斷面井巷工程對井巷質(zhì)量、安全也提出了更高的要求.由于光面爆破技術(shù)具有保持圍巖的穩(wěn)定、減輕對圍巖的擾動、對巖石結(jié)構(gòu)影響小，同時出渣量少、出渣安全性高，以及井巷成型平整、安全等優(yōu)點，在大斷面巷道施工中得到了廣泛地應(yīng)用.

廣東十六冶建設(shè)有限公司在承建湖南柿竹園有色金屬有限責(zé)任公司柴山3000t／d多金屬技改項目中，在斜坡道掘進工程中，采用淺眼全斷面掘進法，預(yù)留光爆層，實施光面爆破，使巷道驗收合格率達100%，并為該項目爭創(chuàng)優(yōu)良工程奠定了良好基礎(chǔ).

1 光面爆破技術(shù)優(yōu)化設(shè)計

斜坡道主要貫穿于中等穩(wěn)固巖石，其斷面較大，除局部地段須噴錨支護外，大部分地段巷道無需支護，斷面采用三心拱形式，斷面尺寸為4.5m×4m，總工程量為1400m.全斷面共布置鉆孔52個，各技術(shù)參數(shù)如下.

（1）炮孔數(shù)目 N，N＝3.3（f×S2）1／3［1］.其中f為巖石堅固性系數(shù)，一般為10～12，這里取f＝12；S為巷道面積，其值為15.67m2.通過公式求得理論炮孔數(shù)目N＝47，因光面爆破需要，實際炮孔布置數(shù)目為52個（不含空孔，下同）.

（2）炸藥單耗Q.根據(jù)本項目的巖石情況及炸藥品種（2號巖石硝銨炸藥，底孔選用乳化炸藥）以及類似工程經(jīng)驗，取斜坡道掘進的炸藥單耗Q＝1.35 kg／m3.

（3）掏槽孔，采用螺旋形平行空孔直線掏槽方式［2］.布置中心空孔一個，掏槽孔4個，孔深為2.5 m，掏槽孔圍繞中心空孔布置，第一個起爆孔距中心空孔距離為150mm，后一起爆孔距中心空孔距離增加100mm，直至第四個掏槽孔距中心空孔距離為450mm.

（4）輔助孔，布置兩層輔助孔.孔深為2.3m，孔間距為0.7m，輔助孔在巷道斷面均勻布置，斜坡道掘進輔助孔炮孔數(shù)目為20個.

（5）底孔.底孔間距為0.6m，共布置8個底孔，孔口高于巷道地板0.1m，孔深為2.3m，孔底低于巷道地板0.1m.裝藥量介于掏槽孔和輔助孔之間，裝藥深度為孔深的0.6倍.

（6）光爆孔.在巷道頂板及兩幫布置光爆孔，最后以導(dǎo)爆索起爆網(wǎng)路.光爆孔孔深為2.3m，孔徑為42mm，內(nèi)裝直徑為21mm的小藥卷，光爆孔共布置19個.光面爆破主要參數(shù)設(shè)計如下：炮孔間距E＝12·d孔＝504mm，取E＝0.5m［1］；光爆層厚度W光＝12·d孔＝504mm，取W光＝0.5m；炮孔密集系數(shù)m＝E／W光＝1.0，裝藥不耦合系數(shù)為d孔／d炸＝42／21＝2，線裝藥密度q＝0.18kg／m.圖1為斜坡道斷面鉆孔布置圖.

圖1 斜坡道斷面鉆孔布置圖Fig.1 Section drilling layout plan of ramp

2 斜坡道光面爆破施工工序質(zhì)量控制

在項目施工過程中，各道工序要嚴把質(zhì)量關(guān)，需對斜坡道光面爆破施工工序中的測量放孔、鉆機平臺架設(shè)、鉆孔對位、鑿巖裝藥及連線起爆等施工工序進行質(zhì)量控制.

（1）測量放孔：用全站儀和鋼卷尺將設(shè)計各鉆孔精確地標示在斜坡道斷面上，鉆孔的準確定位是保證巷道中線和巷道設(shè)計輪廓的重要保證.

（2）鉆機平臺架設(shè)：由于斜坡道斷面較大，須架設(shè)鉆機平臺，鉆機平臺的高度要滿足周邊光爆孔的鉆孔要求.

（3）鉆孔對位：鉆孔對位需按對位準、方向正、角度精的要求，保證鉆孔精度，嚴格按測量標示的孔位鉆孔，以保證對位準確.炮孔需嚴格垂直于巷道斷面并保證相鄰炮孔相互平行，以保證炮孔方向正確.嚴格按設(shè)計角度鉆孔，以保證巷道的設(shè)計輪廓［3］.

（4）鑿巖：選派經(jīng)驗豐富、熟悉鉆機設(shè)備性能及構(gòu)造的風(fēng)鉆工，施工中嚴格執(zhí)行軟巖慢打、硬巖快打的操作規(guī)程，以保證鉆孔質(zhì)量.

（5）裝藥連線起爆：采用直徑21mm小藥卷的不耦合連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，每孔內(nèi)插入一根導(dǎo)爆索，實行周邊光爆孔齊發(fā)起爆，光爆孔在主炮孔起爆后最后起爆.

3 光面爆破質(zhì)量評價

項目開工以來，始終堅持質(zhì)量第一、安全第一的指導(dǎo)方針，以爭創(chuàng)優(yōu)良工程為目標，狠抓工程質(zhì)量管理，注意對已完工工程的質(zhì)量評價和總結(jié).2012年5月，對已完工的斜坡道的質(zhì)量進行抽查，對項目的質(zhì)量控制和生產(chǎn)進行了認真的評價.

設(shè)計要求光面爆破后斜坡道寬度的最小值為4450mm，最大值為4650mm，高度的最小值為為3950mm，最大值為4150mm.共抽查及采集巷道寬度數(shù)據(jù)為50個，高度數(shù)據(jù)為25個，同時對所采集的數(shù)據(jù)進行分組整理，結(jié)果列于表1和表2.

表1 斜坡道寬度數(shù)據(jù)Table 1 Width data of ramp

表2 斜坡道高度數(shù)據(jù)Table 2 Height data of ramp

通過表1和表2分別繪制出斜坡道寬度和高度的直方圖（圖2和圖3）.從圖2和圖3可見，該斜坡道工程經(jīng)光面爆破后，無論斜坡道寬度還是高度的數(shù)據(jù)均成理想的正態(tài)分布且數(shù)據(jù)穩(wěn)定.這表明，光面爆破質(zhì)量控制水平較高，技術(shù)設(shè)計及施工質(zhì)量能滿足要求.

圖2 斜坡道寬度直方圖Fig.2 The width histogram of ramp

圖3 斜坡道高度直方圖Fig.3 The height histogram of ramp

4 結(jié) 論

廣東十六冶建設(shè)有限公司，在承建柿竹園柴山3000t／d多金屬技改項目斜坡道掘進工程中，通過對光面爆破設(shè)計優(yōu)化，合理選擇技術(shù)參數(shù)及加強質(zhì)量控制，在鉆孔爆破過程中選擇技術(shù)嫻熟的作業(yè)隊伍，精心施工，使該工程質(zhì)量滿足了設(shè)計要求.

［1］汪旭光.爆破設(shè)計與施工［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2011.

［2］謝先啟.精細爆破［M］.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2010.

［3］于亞倫.工程爆破理論與技術(shù)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2004.