摘要
本文以某水利工程闸门井竖井开挖为例，中导井开挖尺寸2 m×2 m，通过实践总结研究，介绍了竖井中导井施工开挖的一种新方法——中导井一次爆破成井法，着重介绍了中导井如何一次爆破贯通的技术措施。本工法采用中导井一次爆破成井和竖井周边扩挖相结合。开挖方法采用深孔爆破法，通过爆破方案设计、施工前准备、机械钻孔、装药、联线、爆破、炮后安全检查等工艺，先对中导井进行一次爆破开挖成型，再对竖井周边岩体自上而下采用浅孔多循环爆破扩挖成型，最终形成竖井中导井。
在目前工程实践中，竖井开
经过某水利工程闸门井竖井开挖等工程实
某水利输水隧洞工程设计进水闸门井竖井一座，主要用于安设两道启闭输水闸门，其围岩主要为弱风化熔结凝灰岩，竖井开挖平面尺寸为6 m×4.1 m，竖井深度为28.5 m（竖井深度对中导井一次爆破成井成功与否有较大影响，若井深增加还需进行专门设计和爆破安全方案评估）。
本工法采用中导井一次爆破成井和竖井周边扩挖相结合。中导井开挖尺寸2 m×2 m。先采用对中导井进行一次爆破开挖成型，再对竖井周边岩体自上而下采用浅孔（孔深1.8~2.1 m）循环爆破扩挖成型。
相较于传统的竖井开挖方法，本工法的主要优点有：
（1）本工法正导井采用从上至下一次爆破成
（2）一次性爆破成井法，后续处理工序减少，施工速度快、效率高，加快了施工进度。
（3）一次性爆破成井法降低了炸药和雷管的使用量，从而降低了爆破成本，提高了经济效益，具有广泛的适用性。
用PC-200挖机（配镐头机）对竖井上段进行土方清除、场地清理、平整、强风化层进行清除、机械破碎和清理。目的是降低中导井一次成形的高度，有利于提高导井成形质量；不采用钻爆法开挖是避免打导井炮孔时卡钻。
中导井施工工艺流程如下：测量放样→钻孔→中导井底部开挖和炮孔底部堵塞→装药→堵塞→联线→警戒→起爆。
（1）测量放样、钻孔。①测量放样：用全站仪放样出2 m×2 m竖井中导井位置。②钻孔：中导井所有炮孔采用一次成孔法（一次性打完全部炮孔）。先用潜孔钻打中心空孔不少于5个，炮孔直径Ø90 mm，孔距0.1~0.2 m，孔深25 m；再打掏槽孔8~10个，炮孔直径Ø90 mm，孔距0.4~0.6 m，孔深25 m；最后打周边孔12个，炮孔直径Ø90 mm，孔距0.4~0.6 m，孔深25 m，如
图2 钻孔平面布置及网络结构
说明：第一阶段2m×2m中导井开挖，孔径90mm；起爆顺序为：①➝②，详见A-A剖面图
（2）中导井底部开挖和炮孔底部堵塞。导井炮孔和空孔钻进完成后，先在导井底部用手风钻打眼，孔径43 mm，孔深2~2.5 m，导爆管连接，封堵警戒后爆破，浅孔法钻爆1~3次。导井底部先用浅孔法钻爆开挖，主要作用：一是能直观地检测导井炮孔及空孔的钻孔质量，本工程中要求中导洞出露的炮孔不少于8个，空孔不少于5个，数量不足时必须补足，避免影响导井中段的成形质量；二是跟中导井顶部先成形的浅井一起对导井中段爆破时的爆破能作用方向进行导向。导井底部用浅孔法钻爆开挖后出露的炮孔要用锚固剂堵塞密实和牢固，堵塞深度0.6~1.0 m。
（3）中导井装药、堵塞、联线、起爆。①装药：采用2号岩石乳化炸药在炮孔内装药（毛竹片捆绑2号岩石乳化炸药），连续装药。每个炮孔内上部、中部、下部各装1发1段毫秒导爆管雷管用于起爆炮孔，如
图3 装药孔结构（A-A剖面图）
说明：第一阶段2m×2m导洞开挖，孔径90mm；起爆顺序为：①➝②导爆管连接，雷管采用3、9ms非电毫秒雷管起爆
（4）爆后效果及注意事项。爆破后应及时进行贯通效果检
图4 爆破效果
竖井扩挖采用浅孔钻爆法，炮孔直径Ø42 mm，孔距1.0~1.5 m，孔深1.8~2.1 m，采用2号岩石乳化炸药，周边孔相邻两装药孔之间设空孔一个，预留保护层爆破采用Ø25 mm×300 mm光爆小药卷，非电毫秒导爆雷微差起爆，具体参数见
图5 竖井扩挖炮孔及爆破网路布置
注： （1）第二阶段竖井扩挖，孔径43 mm，从上至下分层施工，层高2 m，起爆顺序为：④→⑤分别采用5、9ms非电毫秒雷管起爆，每孔药量1 kg，炸药单耗0.8 kg/
（1）因竖井开挖位置距离水库溢洪道约90 m，控制爆破措施主要以控制爆破飞石方向为主，在炮孔上方加以覆盖。
方法一：每次放炮前，预先准备好一定数量的树枝、柴草，将其绑扎成捆，履盖在炮眼上，放稳压实，每捆之间用铅丝连接起来，最上面再以毛竹排履盖。根据本公司的多次实践证明，此种方法能有效地防止岩块飞出。
方法二：利用废钢板、橡胶垫进行覆盖。废钢板的厚度≮1 mm，橡胶垫的厚度≮5 mm，长和宽分别应≮2 m和1.5 m，尺寸过小会造成防护效果欠佳，但也不宜过大，过大不利于工人搬移。覆盖钢板或橡胶垫时，需注意保护已连接好的爆破网路。每2块钢板或橡胶板应相互叠加20 cm左右宽度，上面以沙袋压稳。钢板或橡胶板破损后，必须修复完好后才能再次使用。
中导井爆破后，由于塌落自由面非常小，很可能表面看起来塌不下去了，但岩体实际上处于非常不稳定的状态，随时可能塌落，要做好防护措施并耐心观察几天后再采取应对措施，尤其是不可在竖井下方停留或经过，避免人员伤亡。
（2）竖井作业前，要在竖井上部周围设置封闭式防护栅栏，防止人员、石块、杂物等坠落至竖井内。
（3）竖井扩挖出渣前，竖井内必须设置防坠落的措施，作业人员必须经安全教育和安全技术培训，并做好个人的安全防护工作，正确使用安全“三宝”。
采用竖井中导井一次爆破成井施工工法，一次爆破成井具有显著的技术效果，减少了后续大量施工工序，能显著地提高爆破效率，加快施工进度，缩短施工工期；而且降低了炸药和雷管的使用量，从而降低了爆破成本，提高的经济效益，具有广泛的适用性，对比情况见
本工法一次爆破中导井，通过中心空孔、掏槽孔、周边孔的布局，再通过雷管引爆，中导井能一次爆破成功，因此不但丰富了井下深孔爆破的技术和工法，而且从技术上提高了井下爆破施工的安全风险，极大提高了施工的安全性，降低安全隐患、保障了施工工人的生命安全。
竖井开挖施工的关键在中导井开挖，中导井开挖的关键在钻孔质量和爆破参数的设计与参数的确定。为确保中导井（中段）安全可靠的一次爆破成井，必须做好钻孔质量检查，特别是钻孔垂直度控制；装药联线前相关的爆破参数必须经过精确的设计计算，并经试爆后确定；炮孔底部堵塞参数也要经过计算和试爆验证，保证封堵密实、爆破效果；爆破后还应加强现场盲炮的检查和处理，保障现场作业人员安全。正导井采用从上至下一次爆破成型，降低了“反井法”浅孔循环爆破的安全风险，极大地提高了井下施工安全性。取得了良好的经济和社会效益，在工程实践中具有较好推广意义。
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