大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法.pdf

本发明公开了一种大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法，涉及调压井导井开挖施工方法，采用自上而下施工，自下而上分层爆破的方法，在千枚岩夹板岩，岩石破碎、裂隙发育的地区，克服了原施工方法通风换气装置安装困难、施工作业平台搭设困难，加上岩石破碎，掉块严重，安全防护困难的缺点。加快了工期进度、降低了施工成本、保障了施工安全，目前未见在世界上其他工程中使用。

1、  一种大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)、井、洞下部开挖形成一个类似于爆破临空面的空间，确保爆破过程中爆破碴按层塌落；
2)、将下部已形成的空间位置确定，使用全站仪准确放出竖井上部中心点及其四周每个布孔点，标出钻孔位置，其中中心点上为一个中心孔(3)，四周方形边线内为多个崩落孔(4)；
3)、搭设垂直钢管排架采用潜孔钻进行钻孔作业，辅助以罗盘仪进行孔位检查，孔中轴线必须垂直于地面，且钻杆竖直向下，不得倾斜，每加一根钻杆测一次钻孔角度，且须将孔打穿至下部已形成的空间内；
4)、确保每个孔必须与已形成的空间相通，将每个孔编号，从顶部向下放绳索，在下部观察已形成的空间顶部，确保孔已打通且位置相符，先将孔底封堵，再从上部以细沙将底部堵塞形成底部堵塞段(2)；
5)、炸药选用乳化炸药，采用人工装药，在底部堵塞段(2)上装填形成装药段(1)，用毫秒非电雷管与装药段(1)下部直接连接，用电雷管与毫秒非电雷管连接后将引线引到洞口，在其上形成新的堵塞段(2)，依次形成多层堵塞段(2)和装药段(1)直至孔口，将引线联网，依次从下至上进行分段、分层爆破。

2、  根据权利要求1所述的一种大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法，其特征在于：在造孔时，采用边加黄土边进行造孔，确保造孔时不卡钻。

3、  根据权利要求1所述的一种大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法，其特征在于：每个孔底部采用木塞及纱布堵塞后再用细沙加水进行堵塞，形成底部堵塞段(2)，其余堵塞段(2)均用细沙加水拌和后进行堵塞。

4、  根据权利要求1或3所述的一种大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法，其特征在于：每个孔装药段(1)必须在同一平面上，堵塞段(2)除底部堵塞段外堵塞长度一致。

大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法
技术领域
本发明涉及调压井导井一次性开挖施工方法，特别是涉及岩石破碎、裂隙发育、危险性大、岩石为千枚岩地区的各种类型的大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法。
背景技术
在岩石破碎、裂隙发育的千枚岩地区，如果采用常规的自下而上分层导井开挖，不但施工时间长，施工成本高，而且存在极大安全隐患。例如新疆察汗乌苏水电站调压井井深71.6m，开挖直径30m，岩石全部为千枚岩夹板岩，岩石破碎、裂隙发育，若按常规由下而上进行导井开挖，通风换气装置安装困难、施工作业平台搭设困难，加上岩石破碎，掉块严重，安全防护困难，所以，急需一种可以自上而下的一次性开挖施工方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法，可以克服上述的施工困难，通过从上至下施工，一次性分层钻爆形成调压井导井。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法，包括如下步骤：
1)、井、洞下部开挖形成一个类似于爆破临空面的空间，确保爆破过程中爆破碴按层塌落；
2)、将下部已形成的空间位置确定，使用全站仪准确放出竖井上部中心点及其四周每个布孔点，标出钻孔位置，其中中心点上为一个中心孔，四周方形边线内为多个崩落孔；
3)、搭设垂直钢管排架采用潜孔钻进行钻孔作业，辅助以罗盘仪进行孔位检查，孔中轴线必须垂直于地面，且钻杆竖直向下，不得倾斜，每加一根钻杆测一次钻孔角度，且须将孔打穿至下部已形成的空间内；
4)、确保每个孔必须与已形成的空间相通，将每个孔编号，从顶部向下放绳索，在下部观察已形成的空间顶部，确保孔已打通且位置相符，先将孔底封堵，再从上部以细沙将底部堵塞形成底部堵塞段；
5)、炸药选用乳化炸药，采用人工装药，在底部堵塞段上装填形成装药段，用毫秒非电雷管与装药段下部直接连接，用电雷管与毫秒非电雷管连接后将引线引到洞口，在其上形成新的堵塞段，依次形成多层堵塞段和装药段直至孔口，将引线联网，依次从下至上进行分段、分层爆破。
在造孔时，采用边加黄土边进行造孔，确保造孔时不卡钻。
每个孔底部采用木塞及纱布堵塞后再用细沙加水进行堵塞，形成底部堵塞段，其余堵塞段均用细沙加水拌和后进行堵塞。
每个孔装药段必须在同一平面上，堵塞段除底部堵塞段外堵塞长度一致。
本发明提供的一种大直径、大深度调压井导井一次性开挖施工方法，采用自上而下施工，自下而上分层爆破的方法，在千枚岩夹板岩，岩石破碎、裂隙发育的地区，克服了原施工方法通风换气装置安装困难、施工作业平台搭设困难，加上岩石破碎，掉块严重，安全防护困难的缺点。加快了工期进度、降低了施工成本、保障了施工安全，目前未见在世界上其他工程中使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的施工装药结构示意图。
图2是本发明的爆破孔平面布置示意图。
具体实施方式
实施例：
新疆察汗乌苏水电站调压井井深71.6m，开挖直径30m，岩石全部为千枚岩夹板岩，岩石破碎、裂隙发育，若按常规由下而上进行导井开挖，通风换气装置安装困难、施工作业平台搭设困难，加上岩石破碎，掉块严重，安全防护困难，所以，当其导井自下而上开挖到还剩22m时采用从上而下一次性钻爆进行开挖。
1)、为保证一次性钻爆的成功，需井、洞下部开挖形成一个类似于爆破临空面的空间，确保爆破过程中爆破碴按层塌落，本例中已在下部开挖了49.6米符合施工要求；
2)、将下部已形成的空间位置确定，使用全站仪准确放出竖井上部中心点及其四周每个布孔点，标出钻孔位置，其中中心点上为一个中心孔3，四周1米方形边线内设置8个崩落孔4；
3)、钻孔是整个爆破过程的关键步骤之一，搭设垂直钢管排架采用100型潜孔钻进行钻孔作业，辅助以罗盘仪进行孔位检查，孔中轴线必须垂直于地面，且钻杆竖直向下，不得倾斜，每加一根钻杆测一次钻孔角度，且须将孔打穿至下部已形成的空间内；
由于岩石破碎，在造孔过程中，容易造成卡钻，在造孔时，采用边加黄土边进行造孔确保造孔时不卡钻；
4)、确保每个孔必须与已形成的空间相通，将每个孔编号，从顶部向下放绳索，在下部观察已形成的空间顶部，确保孔已打通且位置相符，先用小沙袋将孔底封堵，再从上部以细沙将底部再堵塞约20cm，形成底部堵塞段2；
5)、炸药选用药卷直径为70mm和32mm的乳化炸药，采用人工装药，在底部堵塞段2上装填形成装药段1，用毫秒非电雷管与装药段1下部直接连接，用电雷管与毫秒非电雷管连接后将引线引到洞口，在其上形成新的堵塞段2，依次形成多层堵塞段2和装药段1直至孔口，将引线联网，依次从下至上进行分段、分层爆破。
每个孔底部采用木塞及纱布堵塞后再用细沙加水进行堵塞，形成底部堵塞段2，其余堵塞段2均用细沙加水拌和后进行堵塞。每个孔装药段1必须在同一平面上，堵塞段2除底部堵塞段外堵塞长度一致。
表一 竖井开挖爆破参数

表二 雷管分段表