小直径短竖井全断面一次钻孔反井爆破出渣施工技术.pdf
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1、29小直径短竖井全断面一次钻孔反井爆破出渣施工技术任王贵/中国水利水电第十二工程局有限公司【摘要】小直径短坚井开挖爆破在国内一般采用正井自上而下全断面开挖爆破施工。该方案需在井口设置卷扬提升系统,用于爆破后石渣运输。但采用该工艺施工进度慢,且需设置用于出渣的提升系统,施工成本较高。周宁抽水蓄能电站排水管道竖井和主变通风竖井开挖爆破采用自上而下全断面一次钻孔反井爆破出渣工艺,较好地完成了竖井开挖任务。【关键词】小直径短竖井自上而下全断面一次爆破1根概述周宁抽水蓄能电站位于福建省宁德市周宁县境内,电站装机容量为12 0 0 MW(4X 30 0 M W),主要由上水库、地下厂房系统及下水库等建筑物
2、组成。排水埋管竖井为厂房排水系统的一部分,排水管道竖井高24.391m,断面为直径d=3.0m的圆形,按照国内目前总体划分,井径小于3m的竖井为小井径竖井,故该竖井为小井径竖井。排水埋管竖井顶部连接厂房排水洞,断面尺寸为3.0 m3.0m(宽高),底部通过尾闸室与集水井连接,形成厂房渗漏水排水通道。该竖井围岩类型为花岗岩,节理裂隙较发育,围岩稳定性较差,开挖难度较大。2施工方案选择行业内竖井常规施工方案主要为全断面施工、先导井后扩挖施工两种工艺。采用先导井后扩挖施工方案在近几年竖井开挖中采用较多,一般采用反井钻机先钻设一条直径为1.42.0 m的导井,再通过扩挖爆破方式完成竖井开挖。由于本工程
3、排水埋管竖井井径只有3m,导井施工完成后的剩余扩挖厚度只有0.5 0.8 m,进行薄壁扩挖的施工安全风险极高,同时由于本工程排水管道竖井顶部与排水洞相连,排水洞断面尺寸仅3.0 m3.0m(宽X高),受通道限制,反井钻机施工设备运输难度较大。采用全断面施工又分为自下而上及自上而下的施工方法,自下而上全断面施工由于作业环境的限制及安全风险高等因素,近几年国内已严禁使用。自上而下全断面施工一般采用在井口设置卷扬提升系统,通过吊篮完成人员上下及石渣正井出渣要求,该方案需要随着竖井开挖紧跟完成支护工作。全断面一次钻孔反井爆破出渣施工工艺采用在竖井平台上钻设爆破孔,自下而上分段装药爆破,从下平洞出渣,施
4、工从始至终都在平地上作业,施工设备采用常规施工设备即可完成,降低安全风险,且大幅减少施工成本,同时对竖井上部通道要求极低,满足人员设备通行即可。综合以上分析比较,采用全断面一次钻孔反井爆破出渣法施工。3竖井全断面一次钻孔反井爆破施工采用竖井中心设置空孔,周边环形布置掏槽孔,采用直孔掏槽爆破。为保证竖井开挖后成型质量,沿结构面设置周边控光面爆破。3.1爆破方案设计3.1.1钻孔布置竖井爆破孔布置共布置3排孔,在竖井中心位置布设一个g120mm空孔,以提供爆破自由面,提高爆破效果;空孔外围沿空孔布设4个$90 mm掏槽孔,距离空孔0.35 m,环形布置,掏槽孔间距0.35 m;主爆孔设置1排,环形
5、布置在掏槽孔外侧,距离掏槽孔0.5 5 m,炮孔间距0.9m;最外侧沿竖井结构面设置1排光爆孔,光爆孔间距0.5 m,孔径均为$90 mm,钻孔深度一次性到底。具体钻孔装药布置方案见图1。30厂程地下.上端.竖井下端沙袋5:62.085535353562.08图1排水埋管竖井钻孔装药布置图(单位:mm)3.1.2装药结构根据工程岩石特性及以往爆破经验,爆破单耗取3.57kg/m,光爆孔线装药密度取2 5 0 g/m,爆破长度每次取4m,循环进尺按照2.5 m控制,爆破方量17.67m,总装药量6 2.5 kg。周边孔炸药选用g32mm,其余均采用?7 0 mm,封堵底部采用提前制作好的沙袋配合
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