长江科学院-获奖成果详情电力工业部科技进步奖

获奖名称: 爆破技术在天生桥一级水电站溢洪道工程的试验研究与推广

获奖等级: 二等奖

获奖类别: 电力工业部科技进步奖

授奖单位: 电力工业部

完成单位: 长江水利委员会长江科学院、中国江南水利水电工程公司、武汉长江工程技术公司、水利水电爆破咨询服务部

获奖年度: 1996

获奖人员: 张正宇、吴新霞、肖彦律、孙来成、李晓联、彭朝晖、胡建敏、孙志诚、郑桂斌

成果简介:项目背景情况天生桥一级水电站面板堆石坝坝高178m，堆石料总计1860万m³，其中过渡料60万m³，主堆石料900余万m³。堆石料开采方量大，其开采速度和质量又直接影响到施工进度和坝体质量，堆石料的开采因此显得特别重要。电力工业部将爆破法直接开采主堆石料立项为重点科技攻关课题，并要求结合天生桥一级水电站溢洪道开挖进行。课题组研究分析了大量国内、外有关资料，针对天生桥一级水电站堆石料的要求和特点作了进一步的深入研究。面板堆石坝的主堆石料通过爆破试验可得到成功开采，但多采用深孔梯段爆破，采用洞室爆破法大规模开采主堆石料取得成功的不多。深孔梯段爆破成本高、工期长、施工条件要求高，在有些施工现场应用有困难。因此在天生桥一级水电站溢洪道工程中研究了采用洞室爆破法开采主堆石料，通过对天生桥洞室爆破开采主堆石料实践，提出了用条形药包洞室爆破法开采面板坝主堆石料合理爆破参数选择及设计方法，为我国类似工程积累了经验。主要技术创新（1）结合天生桥的试验和现场开采情况，对深孔爆破法开采面板堆石坝坝料进行了研究，确定了过渡料和主堆石料的爆破参数，采用这些参数在天生桥的爆破试验和随后的大规模开挖中均取得了成功。（2）开展了洞室爆破法开采主堆石料研究，从天生桥一级堆石料开采结果来看，条形药室具有能量利用率高，对块度的控制比较均匀的优点，开采级配料宜采用条形药室布置方案，采用小抵抗线爆破效果较好，最小抵抗线应根据爆破破碎块度要求来确定，最小抵抗线过大将造成地表破碎率减弱，大块率增加；最小抵抗线过小，装药不耦合系数较大，容易产生过度飞石。（3）采用Kuz-Ram模型对级配料的级配进行了预报。在天生桥一级水电站面板堆石坝过渡料与主堆石料开采爆破试验中发现，Kuz-Ram模型计算结果无论是决定爆破块度分布曲线位置的平均块度值，还是决定爆破块度陡缓的n值都与实际情况有一定的距离，即该模型不能真实地反应试验所获得的块度级配曲线。因此，实际应用中应对Kuz-Ram模型进行适当修正，提出了适合天生桥一级水电站面板堆石坝石料开采爆破特定条件下爆破块度预报模型，并获得了成功应用。推广应用情况混凝土面板堆石坝断面较小，材料较易取得，受地质及气候条件影响较小，施工方便，导流简易，施工期短和造价低等优点，但由于堆石料开采方量大，其开采强度和质量又直接影响到施工进度和坝体质量，因此堆石料的开采十分重要。我国已经建成的、在建和待建的的面板堆石坝很多，如：水布垭、洪家渡、紫坪铺、索风营等，因此该技术的应用前景非常广阔。在天生桥一级水电站溢洪道工程爆破实践，不仅解决了天生桥电站的上坝料开采问题，也为其他工程的积累了经验。