赵固二矿西风井项目采用冻结钻爆法施工,土体在冻结后物理性质的改变对爆破效果影响非常显著。为了加快工程进度,针对目前冻土爆破进尺小的问题,通过室内冻土试验获得冻土基本物理性质,开展系列单孔漏斗试验、宽孔距同段爆破漏斗试验。单孔爆破漏斗试验获得在装药量0.175kg时,冻土最佳炮孔深度0.45m,最佳爆破漏斗体积0.075m3,最佳爆破漏斗半径0.438m;五孔同段掏槽眼爆破时,获得爆破漏斗体积为0.382m3;一定药量下,周边眼爆破孔底距离为60cm时,冻土爆破轮廓效果较好。

理论研究和室内试验在深层冻土爆破参数设计中存在着限制,结合赵固二矿西风井冻土掘进的施工特点,开展爆破参数优化现场实验。以掘进速度、安全、质量为评价依据,对炸药选择、钻眼机具、炮眼布置和深度、装药参数和起爆顺序等参数进行优化分析。结果表明:通过合理设置中空孔、一二级掏槽孔、辅助孔和周边孔的孔距与间排距,调整装药参数和雷管段位等手段,使得爆后土体均匀无大块,将爆破进尺由1.9 m提高至2.8 m,炮孔利用率由67.9%提高至93.3%;同时将爆破振动控制在安全范围以内,实测井壁最大振动速度为8.39 cm/s,保证了施工安全性;通过经济效益比较分析,优化后的爆破方案较之前显著提高了施工效率,缩减掘进工期44.5 d,大大节约了施工成本和冻结成本。

中俄原油管道二线与漠大线管道并行,途经大小兴安岭和嫩江河谷的多年冻土区,为保证漠大线管道的安全,中俄二线冬季施工时必须选择合适的爆破方案和监测技术。多年冻土区的工程地质类型不同,施工爆破的参数也不同,同一地质条件下大规模爆破前必须进行小药量试炮,并同时配合振动监测,只有选择合理的爆破参数及监测手段,才能保证漠大线管道的安全和中俄二线在多年冻土区的建设进度,才能减小两条管道的并行间距,进而减少林区森林砍伐面积,从而产生可观的经济效益和社会效益。

为确定适用于义海木里露天煤矿地区的冻土爆破参数,采用现场实验的方法,研究了钻孔设备的选择、炮孔防护方法、起爆器材和炸药的爆炸性能以及爆破参数之间的关系等。结果表明:钻孔设备宜选用阿特拉斯D9钻机或更先进的钻机;利用PVC管做防护器材,炮孔利用率提高20%以上;导爆管应提前泄压才能在高原环境下使用;采用药壶爆破实验评估炸药爆炸性能,结果显示乳化炸药的作功能力强于铵油炸药。得出适用于义海木里煤矿地区的冻土爆破参数:孔径为80～120mm,孔深不大于6m,孔距和排距的组合取（4～5）m×（2.5～3.5）m,炸药单耗为0.28～0.3kg/m3,底盘抵抗线不宜超过2.8m,采用斜线起爆网路。

霍林河矿区位于内蒙古自治区通辽市西北,处于寒冷、半干旱大陆性气候区。在露天煤矿冻土爆破中经常遇到爆破飞石距离远、爆破效果不理想等问题,文中分析了冻土层的可爆性,提出了合理的爆破方法、参数,解决了上述问题。

青藏铁路冻土爆破开挖必须解决高原、冻土、环保三大技术难题。针对青藏线多年冻土区的地质结构特征和对爆破器材的要求,在青藏铁路冻土爆破中,应尽可能采用机械化装药和高威力炸药。现场试验证明在暖季爆破可选用普通销铵炸药和乳化炸药,在寒季拟选用防冻、抗水性炸药。钻孔机械选型建议为:钻孔深度不超过2 0m的浅层开挖爆破可选择麻花钻;钻孔深度2～7m的中深层开挖爆破可选择冲击钻,并可在含碎石的冻土中穿凿钻孔;开挖深度大于5m,且开挖方量比较集中的工点,可选择牙轮冲击回转式钻机。通过冻土中钻孔扩壶爆破试验和深孔爆破试验,青藏高原多年冻土应采用弱松动爆破,炸药单耗一般控制在0 25～0 35kg·m3,一次爆破规模限定在当天爆破当天挖运的方量。

建立了冻土爆破冻结管震动破坏准则,进行了冻土爆破性的分析,根据冻土掏槽参数和光面爆破参数的模型试验进行冻土爆破参数的设计,并结合冻土爆破实际,提出了冻土爆破前的准备工作,如详细分析爆破作业区内冻结管的偏斜情况,计算每根冻结管距井帮的最短距离,根据井筒断面及冻结土层的特性,选择钻眼设备等。经过实践,既保证施工安全,又提高了效率。