11#灰岩石料场开采与支护一、概述左岸 1#灰岩石料场位于坝前左岸 C2地层内，C 2地层呈条带状分布于左岸，宽100m300m，长约 1km，向北与 C1 地层呈断层接触（F 1），距下坝址 300m 左右，分布高程640m850m，高差 100m210m，最大底面积约 10104m2。料场地形较完整，岸坡地形坡度一般 5080，靠水边近直立，山顶相对较缓 2040，大多地段基岩裸露。经岩相分析，快砂浆棒快速法、压蒸法及岩石柱法试验检测，左岸 1#石料场的微晶灰岩为非活性骨料。料场详查范围约 10104m2，储量计算初定高程 720m 为终采平台，两侧及后缘总平均坡比为 1:1，表层强喀斯特化岩体作为弃料。经平行断面法计算，总方量约为 390104m3，剥离厚度为 4m，剥采比为 1:8.0。有用料储量约 340104m3。石料场开采剥离料及无用料65.54104m3。岩石强度及弹性模量表二、引用标准（1）GB6722-2011爆破安全规程；（2）DL/T5135-2013水电水利工程爆破施工技术规范；2（3）DL/T5333-2005水电水利工程爆破安全监测规程；（4）DL/T5388-2007水电水利工程天然建筑材料勘察规程。三、施工布置3.1 道路布置原规划有左岸 R7 料场开采公路，由左岸坝顶1#灰岩石料场765.0m 集料平台进行毛料运输。钻爆设备及人员利用料场西北方向的原有村道开拓延伸至料场 820.0m 高程，作为先期人员、设备进入料场的道路。待揭顶后由上而下布置溜渣槽，用反铲或推土机将开采毛料通过溜渣槽从开采面溜至765.0m 集料平台，溜渣槽设两条，以避免交叉作业。后期开采出渣料拟从765.0m 集料平台新建便道至 720.0m 终采平台。以 R7 公路为依托，无用料运至左岸上游弃渣场堆放，有用石料运至砂石系统加工或直接运往大坝堆石区填筑。详见1#灰岩石料场平面布置图 。3.2 施工风、水、电布置施工供风拟在石料场附近布置 5#空压站，另外配置移动式空压机作为辅助用风。供气管网布置采用单树枝状管网结构，供气管路采用钢管，主管供至各主要开挖工作面，主管管径为150mm；支管采用 100mm、75mm 钢管或胶管。施工供水料场开采用水主要抽取江水或引用冲沟水供水，在左岸上游石料场附近布置 1#储水水池，水泵一台，规格 D46-508， Q=50m3/h，H=400m。施工供电发包人已从 35KV 象明变电站引入一趟 10KV 龙谷线 T 曼林支线#55+1 号杆，用#55+1 杆接入点进行搭接牵线，在石料场的北侧配置 1#配电所保证施工用电。变压器一台，规格S11-800kVA 10/0.4kV。四、总体施工程序4.1 料场开采程序开采遵循从上到下、先土方后石方、先高后低分层形成台阶开挖的原则进行。各层开挖先清理坡面表层覆盖层，再进行有用料的开采。石料开采采用台阶法钻孔爆破，每个开采平台的马道间距为 15m，在相邻两个马道之间按 7.5m 进行分层开采。有用料开采利用石场山坡为自由临空面按由外到内的程序分区组织钻、爆、挖、运机械化流水作业。主爆破孔采用高风压潜孔钻机；开采边坡预裂孔采用 QZJ-100B 潜孔钻钻孔，边角部位、找平层及大块石3破碎采用液压钻机；爆破后采用推土机集渣，反铲装车，自卸汽车运输至指定区域。料场施工程序见下图。料场施工程序框图4.2 截排水修筑及边坡保护在开采区边线外侧 35m 处修建浆砌石截水天沟，拦截汛期雨水，截水沟采用人工开挖形成梯形断面，底宽 60cm，深 60cm，在开挖截水沟同时，对流入开采区内部的水沟进行封堵，使水流顺截水沟排向两侧冲沟，避免水流直接流入开采区，确保开采安全及质量。在场内临时道路靠山体侧修建临时排水土沟，将山坡来水引排至永久排水沟及冲沟。为保持开挖边坡稳定，开挖采取先进行永久边坡面分台预裂，严格控制爆破规模。施工期间加强地质监测和预测，每次爆破和雨后对边坡进行监测，发现情况，及时进行处理、整治，发现局部不稳定块体及时进行随机支护。料场开采原则如下：（1）采取自上而下，分层台阶开采。（2）覆盖层在石料开采前剥离完成。同时，形成开采平台推进方向的初始掌子面。（3）覆盖剥离前，先进行运输道路及坡顶截水沟的修建。（4）开采过程中及时清除夹泥层、软弱层及污染层，确保石料质量。（5）采用深孔梯段、微差挤压控制爆破开采方案，减少超径大块石二次爆破改小量及料场规划料场复查施工风水电及道路布置料场揭顶无用料料场开采支护料场整治结束修建截、排水沟施工准备4便于挖装作业。五、料场开采方法料场开采前先形成施工道路，边坡截、排水沟，施工风、水、电等布置，然后进行覆盖层剥离，剥离至有用层，再自上而下分层梯段爆破开挖，爆破前须进行爆破试验，取得最优爆破参数。随边坡开挖高程下降，对边坡进行支护。根据料场的开采顺序，随着开采平台的不断下降，在已经形成的开采平台上，及时开挖下层周边无用层，即下层无用层的开挖随着上层有用料开采平台的推进而延伸，下层有用料开采必须在该层无用料剥离完成并经验收合格后进行。施工顺序为：上层有用料开采下层无用层剥离下层有用料开采。除料场周边无用层外，料场内的断层、夹层、溶蚀裂隙等无用料的剔除与料场开采同层进行，但应注意爆破分区，合理安排工作面，及时将无用料清除，以免混杂。5.1 覆盖层剥离料场开采的覆盖层属于无用料，开采根据土层厚度，覆盖层开进行表土和覆盖层的揭顶和剥离至有用石层为止。厚的部位在石方爆破前采用液压反铲挖除。无用料剥离至少超前于有用料一个台阶。采用液压反铲装自卸汽车运输到左岸上游弃渣场。剥离的表层有机土壤和废土运至指定地点堆放。5.2 石料开采石料采用自上而下分层开采，采用控制爆破技术，自外向内台阶式分层梯段微差控制爆破开挖，创造梯段爆破临空面，然后再向左右、上下游方向扩大开挖。梯段爆破分层分区组织“钻、爆、挖、运”机械化流水作业。(1)平整工作面：施工前先用手风钻、液压钻钻孔把面层孤石及不规则凸石修平，推土机扫平工作面，以利于大型钻机和挖装设备进场施工。(2)测量放样、定孔位：测量人员按分层及设计规格放样定孔位，并以红油漆标明钻孔深度。(3)钻孔：钻机分区施工，按设计的孔网参数和孔深钻孔，孔向朝向自由临空面，无自由临空面时必须先创造临空面。开采临空面应清理干净，若局部根底较大或靠边坡外侧底盘抵抗线较大，则采用手风钻或液压钻钻孔，钻孔完成，应逐个孔检验，超深采用石渣回填，钻孔深度不足时要及时补钻，保证开挖面的平整度，为下一层施工创造良好条件。(4)装药、联网、爆破：采用乳化炸药，塑料导爆管联网，电雷管起爆。爆破施工由专业炮工严格按爆破方案执行。在新喷锚支护区和已建建筑物附近实施爆破作业时，应进行爆破振动监测，爆破后及时调查爆破效果，根据爆破效果和爆破监测结果，优化调整爆破参数。5(5)取料、运输：爆破后推土机整理工作面，反铲和装载机进入工作面装渣，自卸汽车运输至砂石加工系统、围堰或者坝体堆石填筑区。六、爆破参数设计石料开采采用梯段微差控制爆破技术，排间或孔间微差顺序爆破，控制单响药量，为进一步减小爆破振动对边坡的影响和对已形成预裂面的破坏，并有效解决预裂面挂边问题，拟在边坡梯段爆破孔与预裂孔中间设缓冲爆破孔，缓冲孔和边坡梯段爆破孔同时爆破。实际施工时，结合生产先进行专项爆破试验，对初拟爆破参数优化调整，施工过程中对周围需保护建筑物进行爆破振动监测，控制质点振动速度不超标。钻孔的主要设备有：CM-351 高风压潜孔钻机和 TOMROCK700 液压钻机。对应各种钻机初拟梯段爆破参数如下表， 梯段爆破参数表钻孔设备孔径mm孔距m排距m钻孔深度钻孔角度超深m药径mm装药结构堵塞长度 m炸药单耗kg/m3CM-351 105 3.5 2.5 6.59.5 75 0.5 70 连续 2.5 0.40.6TOMROCK700 89 3.0 2.0 6.59.5 75 0.5 55 连续 2.5 0.40.6说明:采用乳化炸药，炸药单耗根据地质条件和试验确定。6.1 起爆网络采用微差爆破网络，120 段电雷管起爆，最大一次起爆药量300kg；一次爆破钻孔排数不多于 3 排。宽孔距小排距微差挤压爆破，能充分利用爆破能量，可较好地控制爆渣块度，堵塞段加辅助药包解决堵塞段岩体的大块率。布孔形式和起爆破网络，详见梅花形布孔一字型起爆网络图和长方形布孔 V 型起爆网络图。起爆采用爆破延时技术，爆破延时选用 2550ms。1 13 355梅花形布孔一字型起爆网络图66.2 预裂爆破边坡预裂爆破采用 100B 潜孔钻造孔，人工装药。选用 32mm 的乳化炸药，不耦合装药结构。预裂爆破起爆网络采用电雷管导爆，导爆索传爆，起爆方式同梯段爆破，预裂孔起爆时间应超前主爆孔 100ms 以上。初拟爆破参数见下表：预裂孔钻爆参数设计表参数名称 单位 取值范围 装药结构示意图孔 深 m 边坡长度+0.5孔 径 90孔 距 100药卷直径 32不耦合系数 3.4线装药密度 g/m Q=250300顶部装药密度 g/m （2/31/2）Q 堵塞长度 m 1.52.06.3 钻爆作业梯段爆破钻孔、边坡预裂孔钻孔采用液压钻机，超径石解小、场平爆破钻孔采用手风钻。爆破装药联网用人工进行，钻孔作业与挖运作业平行施工。边坡预裂孔采用 QZJ-100B 潜孔钻钻孔，随着开采平台的不断下降，在已经形成的开采平台上搭设脚手架作为下一层预裂边坡钻孔的支撑，以确保钻孔的垂直平稳。在钻孔前测量边坡开口线，并用红漆标明预裂孔孔位，在钻孔时，采用角度尺配以铅锤控制钻孔角度，钻孔过程中，适当控制钻孔速度，以确保钻孔的准确无误。装药时，先将药卷按设计间隔装药导爆索堵塞段顶部装药段中部装药段孔底加强装药段6789567835671356356756786789长方形布孔 V 型起爆网络图7结构用胶布绑扎在竹片上，然后放入孔内，并用纸团或草团塞在药卷顶部，最后用钻孔岩屑将孔口封堵密实。主爆孔钻孔前，将台阶面的浮渣清理干净，并按设计用红漆标明炮孔孔位和孔深，在孔位上插上小红旗，上次爆破石料挖运完成后，将临空面清理干净，若局部根底较大（底盘抵抗线较大） ，则采用手风钻钻孔，与梯段爆破孔一同起爆。6.4 爆破参数与药量计算(1)钻孔角度 =75 0，分层高度 H=7.5m，超深 h=0.5m， 钻孔深度 L=H/arcsin+h=7.5/0.968+0.5=8.25m。(2)孔径 d= 90mm=0.9dm；装药密度 =0.95kg/dm3；装药长度系数 =0.75（当 H10m, =0.60.86） ； 单位炸药消耗量 = 0.4kg/m3；q炮孔疏密系数 =1.2（范围 0.71.4，岩石坚固系数越高，可取 值较小，反之可取较大mm值）m底盘抵抗线 。qdw4.32.1407598.785.71 (3)孔网参数：采用梅花型布孔，炮孔排数为 3 排，第一排为 7 孔，第二排为 6 孔，第三排为 7 孔，共20 个炮孔，孔距 a排距 b=3m2.6m。(4)堵塞长度 L2=2.5m；(5)单位炸药消耗量 q=0.4Kg/m3；(6)单孔装药量 Q=qabH=0.432.67.5=23.4kg第一排孔总装药量：Q1=7qabH=163.8kg第二排孔总装药量：Q2=6KqabH=161.46kg第三排孔总装药量：Q3=7KqabH=188.37kg式中 K 为后排孔受前排孔岩石阻力作用系数，取 1.15。单次爆破的总装药量：Q 总=Q1+Q2+Q3=163.8+161.46+188.37=513.63kg。装药结构采用连续装药结构，用双发雷管，一个放置在距孔底 0.30.5m 处，另一个置于药柱顶端 0.5m 处。七、边坡支护施工（1）边坡支护遵循自上而下分层分区跟进施工原则。为确保边坡稳定，开挖施