平煤神马建工集团有限公司建井一处河南省467000
摘要：S2竖井揭穿破碎基岩段时，由于岩层节理裂隙较发育，气密性差，在掘进爆破作业期间，炸药做功能量损失严重，炸药能效利用率低，有效进尺达不到设计要求，通过不断调整爆破参数，总结经验，最后成功达到了施工设计单进要求。
关键词：断层带影响节理裂隙较发育气密性差脆性低爆破进尺参数调整
新疆某饮水项目S2竖井工程由平煤神马建工集团有限公司建井一处承建，S2竖井设计井深687.113m，净径7.2m。由于井筒所处位置为断层挤压带附近，局部层位岩石破碎，平直裂隙较发育，给钻爆施工带来很大难度，经过我单位的不断努力，最终克服地质条件因素影响，爆破进尺有效改善，工程得以顺利完工。
工程地质概况
0～1.2m为全风化及残积含砾砂土层，士黄色，砾石含量约占60%左右，砂含量约占40%，结构松散，干燥，为V类围岩。2～17.6m为花岗岩，里肉红色，中粗粒斑状结构，块状构造，节理裂隙较发育，裂面多平直，粗糙，无充填，为III类围岩。17.6～181.6m为新鲜岩体，岩性为肉红色花岗岩，中粗粒斑状结构，块状构造，中间夹杂灰白色糜棱岩，节理裂隙发育，节理面多平直。181.6～312.6m为花岗岩，肉红色，中粗粒斑状结构，块状构造，中间夹杂灰白色糜棱岩，围岩稳定性略差，以III类围岩为主。312.6～630.8m为肉红色钾质花岗岩，中粗粒斑状结构，块状构造，节理裂隙不发育，节理面多粗糙，平直，围岩稳定，以II类围岩为主。630.8～649.3m段为肉红色花岗岩，中粗粒花岗斑状结构，块状构造，节理裂隙稍发育，节理面粗糙、平直、无充填，局部见铁锈色氧化物。以III类围岩为主。649.3～697.0m段为肉红色花岗岩，岩体新鲜，完整，岩芯多为长柱状，该段多数围岩稳定，以II类围岩为主，少数节理裂隙发育段为III类围岩。
爆破工艺和主要参数
初始钻眼爆破工艺：中深爆破，炸药选用φ45×400mm，二号岩石乳化炸药，毫秒导爆管雷管起爆（区域法规限制，只能用非电雷管起爆）。炮眼布置采用常规立井井筒爆破布置方式，中孔眼深4.5m，一阶掏槽眼深度为2.6m，二阶直眼掏槽4.5m，其它炮眼眼深为4.3m，炮眼直径55mm，炮眼数量132个，掘进断面47.8㎡；雷管脚线长度为6m，8号雷管1、3、5、7、9、11、13六个段，装药结构为连续不耦合装药，反向起爆，全断面一次爆破。
施工中存在问题
在实际施工过程中，由于17.6～181.6m岩层块状构造，节理裂隙较发育，且节理面多平直，中间夹杂灰白色糜棱岩，岩层透气性好，气密性差，脆性低，爆破过程中易吸收爆生能量，且爆轰波和爆生气体在传递过程中沿平直裂隙快速散发，致使炸药做功能量损失严重，炸药能效利用率低，有效进尺达不到设计要求。
针对性方案调整
首先根据专家及炸药生产厂家的实验，排除炸药及雷管自身的质量问题，根据专家分析确定所使用炸药、雷管选型适用于现场岩性。
其他技术参数调整
1.调整炮眼深度和炮眼数量，控制装药量。鉴于前期爆破试验阶段炸药单耗高、炮眼利用率低的问题，根据现场实际岩体力学性质计算最小抵抗线，将炮孔深度控制在中孔眼、掏槽眼深4.1m，辅助眼、周边眼深3.8m；炮眼数量降为115个，掏槽孔单孔装药量控制在2.45kg，辅助眼单孔装药量控制在2.1kg，周边眼控制在1.75kg。
2.封孔材料和深度调整：将原操作中用0-5mm米石封孔更改为分段封孔，即炸药装填完毕后先用黄泥封孔100mm深，然后再用比例4：3的中粗砂和0-5mm米石混合料封孔，封孔后用水浇灌填充密实；封孔深度控制在0.8～1.1m。
3.雷管段数和起爆管段数调整：将原来的7个段位降为5个段位（1、3、5、7、9段），将原来的起爆组数由每簇25发单发引爆改为每簇16～17发双发引爆，起爆管由原来的随意选段定为只用1段管作为起爆管。
4.由于工作面裂隙涌水较大，在炸药装填工作结束前半小时停止工作面排水，保证起爆前工作面平均水深在0.5m左右。
调整后爆破效果及原因分析
经过参数不断调整和试验，爆破单进明显好转，炮眼利用率由原来的79％提高至92％，爆堆均匀，炸药单耗有调整前的2.41kg/m³降为1.57kg/m³，基本上达到了预期目的。
原因分析：由于岩石脆性低，平直裂隙发育，气密性差，炮眼及炸药数量过大，爆轰波在传递过程中影响下一个段位邻近炮孔的起保质量，降低了炮眼和炸药的实际利用效率。炮眼过多和上一茬炮松动圈过大，致使工作面岩层气密性更差，形成恶性循环，直接影响循环爆破质量。在此基础上，由于雷管段数太多，延时时间太长，爆破过程中岩石挤压，容易导致后起爆的炮孔内炸药密度改变，影响炸药起爆效果。分簇起爆时分级起爆次数太多，若起爆管选用靠后段位，起爆延时时间太长，延时过程中容易受外界环境干扰，如井筒渗水影响，同时在多级传爆过程中，上一级雷管爆炸后的飞片容易损伤下一级传爆的导爆管，造成瞎跑，而采用1段管起爆，延时较短，可以有效避免以上现象的发生。同时，为了避免0-5mm米石封孔不实且容易造成炸药隔断的现象，先利用黄泥封孔，在炸药顶部形成密封塞的作用，然后用级配连续的沙子和米石混合料封孔并用水屯密实，井筒涌水可以覆盖工作面，双项结合一定程度上解决了松动圈气密性差的缺点，降低炸药做功能量损失，从而提高每茬炮的有效进尺。
总结
经过对钻爆过程中各个环节和各种爆破数据分析，不断摸索、总结、试验，最终找到了有效解决提高钻爆进尺的方法，通过S2竖井后续工程的实际操作应用，取得了较好的单进成绩，合理的控制了炸药单耗，消除了爆破过程中存在的安全隐患，为该工程的安全顺利完工奠定了基础，也为今后其他类似工程的爆破施工提供了经验。
参考文献：
1.《煤矿建井施工规范》
2.《煤矿安全规程》
3.《爆破作业技能与安全》
4.《井巷工程爆破》