王学军、时万忠、原跃波
一、工程概况及环境状况
晋城市环城高速公路西环北起巴公镇匝道，南至南村镇匝道，全长13公里，两侧因采矿而引发的地面景观破坏问题十分严重，公路两侧山体破损，大小危岩时常自然崩塌滚落，植被被毁，自然环境遭到严重破坏，直接危及周边村民生命财产安全和道路行往人员的人身和财产安全以及车辆运行的道路交通安全等，亟待进行治理。2008年市非煤资源整合和有偿使用工作领导组依据环保政策有关规定将其关闭，市政府决定对西环高速公路沿线，特别是C15、C16矿山地质区环境进行立项治理。
该危岩体为晋城市西环高速K22+195—K22+884段东侧，陵沁（路）线南北两侧的石灰岩山，两山体外侧多处有裂隙纵横贯穿该山体东西两侧，其中C15自山顶向山脚呈现不规则几何图形开裂延伸，裂隙上部宽度10～15cm，延伸长度大约20余m被裂隙切割的岩体向外侧倾斜，经爆破工程专家现场考察确定为大型的危岩体，建议立即进行治理。
以C15矿山危岩治理为例：
危岩体所在的山体C15为东西走向的山体，山顶高约70m-80m，北侧为直立的悬壁。危岩体位于山体的北侧，为厚层状的石灰岩，山体表面有灌木杂草和零散小柏树。危岩体积约1.43万m3，C15矿山危岩治理共使用炸药5000kg，雷管100发，危岩体的北侧为陵沁（路）线，西侧为泽州公路北段沥青油罐及搅拌站厂房距山脚最近距离约30m、西环高速公路东掩大桥和晋城市钻石水泥厂有限公司、中石化加油站、夏匠村200多户居民，距离山脚最近距离约60—100m。危岩体状况及周边环境图、剖面图、实景图见下图：
1、周边环境图
2、剖面图
3、实景图
二、爆破设计技术要求
晋城市城区西上庄办事处对本次危岩治理爆破设计提出以下要求：
2.1对C15危岩体实施爆破，彻底清除危岩体。
2.2爆破后危岩体的内侧围岩安全稳定，形成平整轮廓面，坡面角度≤75°～85°。
2.3爆破后塌落的岩块要整理成安全稳定状态。
2.4爆破前将山脚周围的道路、高速公路东掩大桥、泽州公路北段沥青油罐及搅拌厂房、晋城市钻石水泥厂有限公司办公场所和生产车间、中石化加油站、夏匠村民宅划分为A、B、C三个区，A区距山脚20～30m陵沁（路）线和泽州公路北段沥青油罐及搅拌站厂房、通往村庄道路，该区为爆破崩塌岩块触地振动和滚石冲击危害区，B区距山脚60～100米高速公路东掩大桥、晋城市钻石水泥厂有限公司办公场所和生产车间、中石化加油站和夏匠村，该区为个别飞石危害区，C区及以外村庄民宅不造成爆破危害。
三、爆破方案选择及设计原则
由于危岩体处于不稳定状况且周边有陵沁（路）线、环城高速公路东掩大桥和晋城市钻石水泥厂有限公司、泽州公路北段搅拌站、中石化加油站和夏匠村民宅，为了确保爆破施工安全，把爆破有害效应导致周边公共建（构）筑物设施和民宅受损降低到最低程度，设计采用预裂爆破和多排毫秒延时中深孔松动爆破方案。
具体爆破方案如下：
3.1由于危岩体山顶向山脚呈现不规则几何图形裂隙，根据钻孔实际避开裂隙逐排钻孔。
3.2为了避免爆破后整体岩块崩塌触地振动危害夏匠村民宅和高速公路东掩大桥，利用非电导爆管雷管一次性预裂孔先爆，然后从北到南逐排毫秒延期顺序起爆方式。
3.3爆破后，为使山体形成平整轮廓面，轮廓面平整度不超过±10～20cm，沿开挖边界布置密集钻孔，采用不耦合装药或装低威力炸药形成预裂缝宽度不小于1～2cm，以减弱主炮孔爆破对保留岩体的破坏。
3.4为防止个别飞石危害高速公路东掩大桥、泽州公路北段沥青油罐及搅拌站厂房、晋城市钻石水泥厂有限公司办公场所及生产车间、中石化加油站和夏匠村民宅采用中深孔松动毫秒延期控制爆破，避免产生个别飞石。
3.5由于危岩体处于不稳定状态，为了保证施工安全采用一台钻孔机钻孔，钻孔时派专人观测危岩体瞬间发生变化情况。
3.6爆破前，对重点保护体沥青油罐顶部进行覆盖，面对危岩体崩塌方向侧面设一长10m，高1m的防护墙，防止滚石冲击及个别飞石危害。
四、爆破参数设计
4.1钻孔参数
①中深孔：孔径D90mm，孔深L21～25m，倾角75°～85°，孔距4m，排距3.4m。
②预裂孔：孔径D90mm，孔深L25m，孔距1.5m，倾角75°～85°。
4.2装药结构与填塞
①炸药单耗。为了避免飞石的危害，本次中深孔爆破炸药单耗选取0.35～0.4kg/m3。
②单孔装药量和线装药密度。为了避免爆破有害效应的危害，本次中深孔爆破单孔装药量为79.8～96.6kg，预裂爆破为6.65kg，线装药密度为250g/m，在孔底部0.5～2m处线装药密度为700g/m。
③装药结构。中深孔松动爆破为密实装药结构，预裂爆破为非密实装药结构（不耦合装药结构）堵塞长度为1.5～2m。
4.3起爆网路
为了达到控制性崩塌和降震以及不产生个别飞石的目的采用非电导爆管雷管一次性预裂孔先爆，然后从北到南逐排顺序起爆。
五、爆破治理效果
这次爆破由于采用了非电起爆网络，加上毫秒延时合理，经爆后观测山体，形成了平整轮廓面且坡面角≤75°～85°，90％的爆破碎块按原设计方位崩塌滚落，由于布孔、装药量及装药结构合理，确保炮孔填塞长度和填塞质量和采取了有效的安全防护措施，爆后没有产生滚石和个别飞石，爆破振动和空气冲击波对周围高速公路东掩大桥、沥青油罐及搅拌站厂房、钻石水泥厂办公场所和生产车间、中石化加油站、村庄民宅影响微小，没有造成任何实施爆破作业扰民事故，达到了设计预期目的。
（作者单位：晋城市捷安新技术爆破工程有限公司）
