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摘要：小断面水利勘探平硐爆破施工，环境比较复杂，施工的难度比较大，对施工技术的要求比较高。基于此，本文首先介绍了爆破掘进技术的要点。其次，分析了当前小断面水利勘探平硐爆破施工过程中存在的问题。最后，针对这些问题，结合实际案例，对应用掘进技术，优化小断面水利勘探平硐爆破施工效果的方案，进行技术分析。
关键词：小断面水利勘探；平硐爆破施工；掘进技术
引言
小断面水利勘探平硐爆破施工中，应用的机械设备比较多。在地质环境较为复杂的地区，很多大型机械设备难以进入，勘探过程主要依靠人工完成，尤其是炮孔深度的确认、炮孔布置的方式、炮孔设置的密度、炮孔的角度，都是施工中的技术难点。因而，我们要根据现有的技术，对小断面水利勘探平硐爆破进行技术升级，充分利用掘进技术，突破施工中的技术难点。
一、小断面水利勘探平硐爆破施工难点
A平硐爆破施工工程位于我国中部地区，是该地区近五年的重大水利工程，也是国家防洪、发电的骨干工程。该工程的整体深度在100m-250m的范围内，爆破平硐断面面积为4.0m2，具体的工程施工数据如表1所示。可以看出，该工程主要有以下技术难点：
第一，A平硐爆破施工工程岩石的硬度较大，需要大量的爆破施工，施工的体量较大，对爆破技术的要求较高。
第二，A平硐爆破施工工程岩石倾斜角较大，山体陡峭，公路里程较短，路网比较稀疏，大型的机械设备很难进入工程施工现场。
第三，爆破平硐断面面积较小，施工现场的通风、排水、废弃物排放都受到影响，施工现场的器材使用受到制约。
二、施工过程中存在的问题
小断面水利勘探平硐爆破施工，受到多种地质环境与人为因的限制，施工的难度较大，具体的施工过程中容易出现很多问题：
第一，小断面水利勘探平硐爆破施工，涉及到的机械设备众多，山地地形对设备的选择有很多限制，一些施工技术人员没有在施工前，进行充分的勘探，造成设备选型失误，影响施工的进度[1]。一些施工单位炮孔深度设置与断面位置配合不当，容易形成工程安全隐患。第二，很多施工单位没有重视起爆环节的流程控制，导致炮孔参数与起爆过程配合不当。同时，一些施工技术人员，在爆破后没有进行及时的效果检验，没有控制好爆破过程形成的自由腔大小。
三、优化小断面水利勘探平硐爆破施工效果的方案
（一）设备选型
1.爆破器材的选择
A工程技术人员选定GB18095-2000作为主爆破炸药，配合32-200g3号岩石乳化炸药和33-200g3号岩石乳化炸药，在石灰岩层进行小断面水利勘探平硐爆破施工。GB18095-2000主爆破设备的雷管型号，为GB19417-2003和GB19417-2004，延时导管型号为GB19417-2005系列二。施工技术人员根据现场断面面积小、坡度大、岩石硬度大的特点，对爆破设备进行了针对性强化。
2.爆破方案的确定
A工程技术人员综合分析了A地区的道路条件、工程机械设备储备情况、器械运输成本、小端承压状况等因素，确定最终爆破施工方案为：（1）GB18095-2000爆破炸药配合的爆破炮孔，直径在40mm-42mm之间。（2）炮孔深度设置为岩层厚度的十分之一，按照石灰岩层的主体结构进行测量，预设炮孔深度2.5米。（3）根据石灰岩主体结构的厚度和硬度选择炸药当量，最终确定的炸药使用量为每平方米3.1kg。
3.炮孔数目计算
炮孔数目计算公式为：N=QsAm/aG[2]。
其中Q为单位面积的炸药消耗量，从上文方案中可知，Q=3.1kg/m3，s为岩层掘进井通道断面面积，从上文叙述可知s=4m2，A为炮孔的利用率，是一个固定值参数0.9，m是每个炸药药包的物理长度，根据GB18095-2000的长度测得，m=0.22，a为每个炮孔内炸药的布设系数.因而，根据炮孔数目计算公式，可以确定最终的炮孔数目。
N=3.1*4.0*0.9*0.22/0.6*0.2≈21
（二）炮孔布设
1.打孔原则
A爆破工程施工技术人员，采用以下方式进行21个爆破孔的打孔操作：（1）斜炮孔。炮孔的打孔设备与岩层保持一定的倾斜角，不是完全垂直于岩层进行打孔，以免打孔过程中造成岩层破裂，影响工程的稳定性。（2）浅打孔。一次打孔施工的深度为0.2m，分多次打孔作业，在距离目标深度0.5m的位置，暂停施工进行打孔监察，确定实际的打孔效果之后，再最后将孔道施工到位。（3）多循环。打孔施工过程中，A工程技术人员采用设备循环、人缘循环、通风循环、排水循环的方式，进行反复循环操作，控制每次操作的施工工程量。
2.掏槽孔施工
A工程技术人员在打孔施工过程中，将掏槽孔施工作为工程重点。首先，选择一个自由面，避免岩石孔位受到过大的夹制力影响，降低爆破的难度，在岩石层面上创造一个人工槽腔，辅助岩石的第一个自由面。其次，施工技术人员根据单次掘进的最大限制度，进行断面直径计算，提高掏槽孔爆破的成功几率。再次，施工技术人员采用平行布置法、30度小倾斜角布置法、离散布置法等几种主要的孔道布设方法，将掏槽孔分为开槽孔和扩槽孔。最后，施工技术人员根据上述优化计算方案，最终确定开槽孔的数目为9个，扩槽孔的数目为3个，以便充分发挥小型爆破设备与GB18095-2000炸药的威力。
3.周边孔与辅助孔施工
周边孔与辅助孔是配合开槽孔施工，优化小断面水利勘探平硐爆破效果的重要施工工程。A工程技术人员采用以下方案：第一，根据断面的形状，将炸药当量均匀的分布，保障石灰岩层按照设计人员的计划，在指定位置、按照指定方式、落下指定的重量，保证岩层崩落的廓线合理。第二，充分考虑岩层的承压力，按照F=8-12的石灰岩硬度，布设周边孔的数量（8个），充分考虑周边孔对开槽孔的安全威胁。第三，沿开槽孔的岩石崩落范围设置辅助孔，保障崩落岩石按照指定孔位，落在同一个平面上。
孔道布设好之后，A工程技术人员对起爆流程进行了严格的控制，充分利用延时起爆技术，共使用炸药30kg，实现平均炮孔利用率90%以上，取得了良好的小断面水利勘探平硐爆破效果。
四、结论
综上所述，A爆破工程在施工前，对施工环境进行了充分的勘探，利用掘进技术，优化了炮孔的布设方式，整体上取得了良好的施工效果。从本文的分析可知，研究小断面水利勘探平硐爆破掘进技术，有利于施工技术人员从问题的角度出发，看待目前小断面水利勘探平硐爆破施工中的技术难题，有针对性的进行技术调整与改进。因而，施工技术人员要加强掘进技术的理论学习，在爆破实践中探索优化技术效果的方案。
参考文献：
[1]祁剑峰.浅谈水利水电工程地质勘探中的基岩地层的钻探方法与工艺[J].黑龙江科技信息,2017(01):110.
[2]张正雄.绳索取心钻进工艺在水利水电工程地质勘探中的应用研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2015,42(02):60-64.