水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术

水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术

胡建军

中国葛洲坝集团第三工程有限公司 陕西西安 710000

摘要：爆破材料管理是水利水电工程隧洞钻孔爆破技术的关键部分，涉及运输、安置和用量确定。而在实际施工过程中，炮孔的选择、布置以及光面爆破等工艺环节同样至关重要。从炮孔种类到起爆出碴，每一步骤的精确执行都确保了施工的安全与效率。本文概述了爆破材料管理的要点及隧洞钻孔爆破技术的关键步骤，旨在强调规范操作与安全管理在水利水电工程施工中的重要性。

关键词：水利水电；隧洞钻孔；爆破技术

一、爆破材料的管理要点

1爆破材料的运输

爆破材料的运输是整个爆破作业过程中的首要环节，也是最容易出现问题的环节。因此，在运输过程中，必须严格遵守相关规定，确保运输安全。首先，要选择合适的运输工具。对于爆破材料的运输，应选择防爆、防火、防震的专用车辆，并确保车辆状态良好，驾驶员具备相关资质。其次，要合理规划运输路线。应避开人口密集区、重要设施等敏感区域，选择路况良好、车流量较小的路线。同时，要做好应急预案，应对可能出现的突发情况。在运输过程中，还需要严格控制车速，保持车距，避免急刹车等危险操作。

2爆破材料的安置

爆破材料的安置是爆破作业过程中的关键环节。正确的安置方式不仅可以确保爆破效果，还可以降低安全风险。在安置爆破材料之前，需要对现场进行详细的勘察，了解地质结构、周围环境等情况。然后，根据勘察结果制定详细的安置方案。在安置过程中，需要严格遵守相关规定，确保炸药、雷管等爆破材料之间的距离、深度等参数符合要求。同时，要做好防护措施，避免爆破材料受到外界因素的影响。在安置完成后，还需要进行详细的检查，确保各项参数符合要求，不存在安全隐患。

3炸药用量的确定

炸药用量的确定是爆破作业过程中的重要环节。用量过多或过少都会对爆破效果产生不良影响，甚至可能引发安全事故。在确定炸药用量之前，需要对现场进行详细的勘察，了解地质结构、岩石硬度等情况。然后，根据勘察结果和爆破要求计算炸药用量。在计算过程中，需要考虑到多种因素，如炸药的种类、性能、岩石的硬度、裂隙等。同时，还需要进行试验验证，确保计算结果的准确性。在炸药用量确定后，还需要制定详细的装药方案，确保装药过程的安全和准确性。

二、水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术

1炮孔种类

在隧洞钻孔爆破中，根据炮孔的作用和位置，主要可分为掏槽孔、辅助孔和周边孔三种类型。掏槽孔，作为隧洞开挖的首批炮孔，其作用是在岩石中创造出一个自由面，为后续炮孔的爆破提供有利的破碎条件。掏槽孔通常布置在隧洞断面的中部或下部，其深度和角度需根据岩石的硬度和结构进行精确计算。辅助孔位于掏槽孔和周边孔之间，起到扩大掏槽孔形成的自由面、逐渐过渡到周边孔的作用。辅助孔的布置需根据掏槽孔的爆破效果和岩石的实际情况进行调整，以确保爆破的均匀性和效率。周边孔则位于隧洞断面的周边，主要作用是控制隧洞的形状和尺寸。

2炮孔布置

炮孔布置是钻孔爆破技术中的关键环节，直接影响到爆破效果和施工安全。合理的炮孔布置应充分考虑岩石性质、炸药性能以及施工要求等因素。在布置炮孔时，首先需根据岩石的硬度和结构确定炮孔的间距和排距。硬度较高的岩石需要较小的炮孔间距和排距，以增加炸药的破碎作用；而硬度较低的岩石则可以适当增大炮孔间距和排距，以减少炸药的消耗和飞石的产生。此外，炮孔的布置还需考虑炸药的性能。不同类型的炸药具有不同的爆炸威力和作用范围，因此需根据炸药的性能调整炮孔的参数，以确保爆破效果的最大化。在施工过程中，还需根据实际情况对炮孔布置进行动态调整。

3光面爆破工艺

3.1爆破设计

爆破设计是光面爆破工艺的首要环节，需根据隧洞的设计要求、岩石性质以及施工条件等因素进行综合考虑。设计内容包括确定炮孔的位置、角度、深度和装药量等参数。在设计过程中，需充分利用现代计算技术和爆破模拟软件，对爆破效果进行预测和优化，以确保施工的安全性和经济性。

3.2放样布置

放样布置是根据爆破设计图在隧洞断面上进行实际布置的过程。放样时需使用精确的测量仪器和方法，确保炮孔的位置和角度符合设计要求。同时，还需对炮孔进行编号和标记，以便于后续的钻孔和装药作业。

3.3定位开眼

定位开眼是钻孔作业的开始阶段，需使用专业的钻孔设备对炮孔进行精确定位和开眼。在开眼过程中，需保持钻头的稳定性和垂直度，确保炮孔的直径和深度符合设计要求。同时，还需注意控制钻孔速度和压力，避免对岩石造成不必要的损伤。

3.4钻眼

钻眼是钻孔作业的主要环节，需使用高性能的钻机进行连续钻孔。在钻眼过程中，需保持钻机的稳定性和连续性，确保炮孔的质量和效率。同时，还需注意控制钻眼速度和深度，避免出现过钻或欠钻的情况。在钻眼完成后，需对炮孔进行清理和检查，确保孔内无杂物和堵塞现象。

4清孔

清孔是钻孔完成后的首要工作。由于钻孔过程中可能产生岩屑、粉尘等杂物，这些杂物如果不及时清除，将影响炸药的装填和爆破效果。因此，清孔工作显得尤为重要。清孔时，通常使用高压风或水流进行冲洗。高压风可以通过强力吹拂将孔内的岩屑和粉尘吹出，而水流则可以借助其冲刷力将杂物冲洗干净。在清孔过程中，需要注意控制风压或水压，避免对孔壁造成损伤。同时，还需检查炮孔的深度、直径等参数是否符合设计要求，确保炮孔的质量。

5装药

装药是爆破作业中的关键环节。装药时，需要根据炮孔的种类和作用选择合适的炸药类型和装药量。不同类型的炸药具有不同的爆炸性能和威力，因此需根据实际情况进行选择。在装药过程中，需要注意控制装药速度和装药密度。装药速度过快可能导致炸药在孔内分布不均，而装药密度过大则可能影响炸药的爆炸效果。同时，还需确保炸药与孔壁之间留有一定的间隙，以便炸药能够充分爆炸。

6连接起爆网络

连接起爆网络是爆破作业中的重要环节。起爆网络的连接质量和可靠性直接影响到爆破效果和施工安全。在连接起爆网络时，需要使用高质量的起爆器材和导线。起爆器材应具有良好的防爆性能和稳定性，导线应具有足够的导电能力和绝缘性能。连接过程中，需要注意保持导线的畅通和接触良好，避免出现断路或短路现象。同时，还需根据爆破设计的要求设置合理的起爆顺序和延时时间。起爆顺序的设置可以确保炸药按照预定的顺序进行爆炸，而延时时间的设置则可以控制炸药的爆炸速度和威力。

7起爆出碴

起爆出碴是爆破作业的最终环节。在确认起爆网络连接无误后，即可进行起爆操作。起爆时，需要按照预定的起爆顺序和延时时间进行操作，确保炸药的爆炸效果和施工安全。起爆后，应及时对隧洞进行通风和排烟处理，避免有毒有害气体对施工人员造成危害。同时，还需对爆破效果进行检查和评估，以便及时调整和优化爆破方案。

综上所述，水利水电工程施工中的隧洞钻孔爆破技术，涉及爆破材料管理到炮孔施工等多个关键环节。从爆破材料的运输、安置到用量确定，每一步都需严格遵循安全管理规范。而在钻孔爆破过程中，炮孔种类的选择、布置以及光面爆破工艺的实施，都直接关乎到工程的效率和安全。清孔、装药、连接起爆网络及起爆出碴等环节更是要求精确无误。因此，只有全面掌握并严格执行这些技术要点，才能确保隧洞施工的顺利进行，为水利水电工程的高质量完成奠定坚实基础。

参考文献：

[1] 水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术研究[J]. 曾健.工程建设与设计,2021(21)

[2] 隧洞钻孔爆破技术在水利水电工程施工中的应用分析[J]. 唐经华.四川水泥,2020(11)

[3] 隧洞铣挖机开挖与钻孔爆破开挖技术经济比较[J]. 李发扬.四川水利,2020(03)