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浅谈深孔爆破中常见溶洞的处理措施

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发表于 2019-11-7 18:39:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
1、概述
在石灰岩矿山、采石场、铁路路基、公路路基开挖以及工程建设中场地平整对石灰岩爆破施工中,常常会遇到爆破休内存在溶洞、溶沟、溶槽、溶穴,有的溶溶沟、溶槽、溶穴已溶蚀,形成空洞;有的是地下水流过形成溶沟、溶槽、溶穴。这些溶洞在爆破过程中若处理不好,会发生事故;或影响爆破效果,这是爆破施工过程中常遇到的问题。爆体内存在溶洞它改变了最小抵抗线的大小和方向,使炮孔抵抗线线严重不足,造成大量的炸药爆破能量向溶洞方向聚集释放,这样就产生三种现象:一是溶洞内聚集的炸药能量作用在薄岩层上,因抵抗线太小而产生飞石;二是炸药能量向溶洞方向释放,使炮孔底部能量不足,造成根底和大块;三是溶洞过大,不明走向,造成所装炸药不能起爆。针对石灰岩爆体施工中常见的类似问题,结合多年的施工经验,本文谈一谈爆破施工中处理溶洞的一些具体措施。
2、了解溶洞的基本情况
2.1 查阅相关地质资料
多数工程都备有相关地质资料,如:水泥厂矿山、场平工程、铁路(公路)路基开挖工程,在开挖前认真查阅地质资料,了解不同地段的溶洞分布情况,爆破施工时有针对性地编制溶洞处理方案。
2.2采用钻探的方式控明溶洞分布情况。
由于许多方施工点没有地质资料,有的施工点虽有地质资料,但都比较初略,没有明确的指导性。因此必须进行钻探,掌握爆体内岩溶分布情况。通常根据地质资料提供的依据对可能存在岩溶位置进行钻探,布置2~3个超深孔,超深深度大于最小抵抗线,预先摸清溶洞位置形态,然后确定布置钻孔,选择合适的孔网参数及处理方法。但在现场施工中,大多数溶洞都是在钻炮孔时才被发现。钻孔时必须认真记录溶洞出现的位置、溶洞的大小周边炮孔溶洞的分布情况,爆破施工时有针对性地处理。
3 、处理措施
根据已掌握的溶洞基本情况,采用不同的处理方法:
3.1若溶洞不大时,也就是钻孔时发现炮孔局部有溶洞、溶沟、溶槽、溶穴,并确定溶洞其大小,溶洞的埋藏深度大于最小抵抗线时(第一排孔出现溶洞时必须采用控制爆破外),首先按设计装药量装药;当平装到设计每孔应装药量时,认真测量炮孔抵抗线结合已装药量对比溶洞情况,在溶洞内放置一定的炸药(这种情况,可把小溶洞视为一个小硐室,根据最小抵抗线、溶洞埋藏深度参照硐室爆破装药量比深孔爆破适当增加药量)在起爆时使溶洞中瞬间充满一定的爆破气体,隋爆破气体压力的增加,以平衡炮孔内溶洞对炸药爆炸作用的影响,阻止炸药能量向溶洞大量泄能。按以上情况装药时,在炸药集中部位放置1~2个起爆药包,确保炸药起爆;装完应装药量后,若堵塞长度仍然较大时,可堵塞2~4米炮孔后再按正常炮孔的每米装药量装药,适当增加堵塞长度,若无法堵塞时,可用炸药包装袋堵塞后再堵塞,这种情况可减少上部的大块(如图1所示)。


3.2 当溶洞较大时,
或一片孔相同部位均溶洞时的处理措施,在溶洞上部实施控制爆破。炮孔底部距溶洞的距离大于最小抵抗线,钻孔后实施爆破,然后进行夯实。在实际施工过程中,先采用控制爆破,几个孔、几个孔逐步爆破;在钻孔、爆破过程中,充分掌握溶洞的发育情况,再确定爆破方案。
实例:昆明长水机场内部道路施工中在中路基开挖爆破中遇到溶洞(如图示2所示),溶洞埋藏深度7~15米,宽约20米,长度约50米不等的一溶洞。在进行雨污排水沟开挖时,实施爆破后发现,经观察溶洞空间较大,若不及时处理,隧时有塌落的可能,或将危及路基及道路管网的施工安全。经实测后我们在溶洞上部布置加密孔,用毫秒微差实施深孔控制爆破,起爆后溶洞跨蹋,然后回填夯实。


爆破作业基本情况:在溶洞上部延溶洞走向布置加密炮孔,实施爆破,孔径90mm,孔深5~9米,孔距2.5米,排距2.0米,堵塞长度3~4米,单孔装药量6~25公斤,单耗0.3Kg/m3,采用梅花型布孔,使用粉状乳化炸药连续装药,用亳秒导爆管雷管实施微松动爆破;钻孔63孔分5排布置,总用药量1080公斤,爆破方量约3600方,起爆后,溶洞隧起爆方向有序崩落,达到预期效果。
4、实施过程中应注意的问题
(1)发现溶洞即时设置明显标志或警示牌,按溶洞岩体的自然安息角划定符合规定要求的安全距离,防止溶洞跨蹋而造成人员、设备坠落。
2)钻孔时,预先摸清岩溶位置形态,然后再确定布置钻孔,确保人员和设备的安全。
(3)在较大溶洞处理时,要认真核算抵抗线,确定装药量严格控制每孔装药量。
4)处理溶洞的爆破,必须加大爆破警戒距离,具体由现场爆破工程技术人员确定。



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