引言

随着我国新能源产业的快速发展，山地风电工程日益增多。山地风电场地处多山区域，地形复杂、高差大，且常邻近既有风电设施，爆破作业面临着保护物距离近、地质条件多变等挑战。如何在确保既有设施安全的前提下，高效完成爆破施工，成为工程实践中的关键问题。本文以重庆地区武陵山区一风电场工程为例，对复杂环境下的山地风电工程控制爆破技术进行研究。

1 工程概况与施工挑战

1.1 工程概况

重庆地区武陵山区一风电场工程分为南区和北区两大板块，新建场内道路总长度4.377km，风机塔16个，单个风机发电能力7.5MW。场内道路呈主干、分叉树状分布，高程起伏大，需沿山势盘旋展线。项目共计开挖土石方约30万m³，其中爆破方量约20万m³，计划工期5个月，使用炸药60t、雷管1万发，具有“点多、面广、工期紧”的特点。

1.2 施工挑战

场区属低中山地貌，山梁呈东北－西南走向，相邻山体相对高差100～200m，山坡坡度多为30°～50°，局部狭窄山梁形成5～20m高陡坎，植被密集导致钻孔与临空面处理困难。基岩为二叠系茅口组灰岩（f=7～9），呈45°～60°倾斜状，爆破易引发滚石；表层第四系残坡积含角砾黏土厚度不均，增加了台阶爆破的复杂性。此外，场区岩溶强烈发育，需在基坑开挖时加强岩溶探测与处理。同时，工程区域邻近既有设施，新建风机点位与该风电场一期运行中的风机塔架、升压站设备间隔仅200至500m，按电力设施保护要求，500m范围内实施爆破作业需执行专项防护方案并通过审批。此外，南侧施工区域因毗邻季节性旅游热点，夏秋两季人流车流密集，进一步增加了现场安全管控复杂度。

2 爆破技术方案设计

2.1 爆破方法选择

针对地形破碎、高边坡多的特点，采用“深孔为主、浅孔辅助”的混合爆破工艺：

道路与安装平台：采用台阶松动爆破（爆破作用指数n=0.35），台阶高度5～15m，利用90mm孔径深孔（最大孔深16.7m）解决大规模开挖需求，辅以40mm孔径浅孔处理机械无法到达的孤石与狭窄区域，靠近山体边缘预留5m机械开挖带，防止滚石危害。

风机基础：采用露天台阶沟槽掏槽爆破，上口直径22m、深4.5m的基坑分3层开挖，底层0.5m预留机械凿打，确保基面完整性。

2.2 爆破参数优化

2.2.1 浅孔爆破

针对少量孤石及机械设备到达不了的地方，采用浅孔爆破。台阶高度H=1.00-2.70m，孔深L=H+h（超深0.10m），孔间距a=1.00-1.30m，最小底抗线w=0.80-1.20m，单耗药量q=0.30kg/m³，一次起爆药量为24kg（以一次最多起爆120个孔计算），具体参数根据现场试爆确定。

参数	取值范围	设计依据
台阶高度H	1.0～2.7m	机械可达性与岩石破碎需求
孔深L	H+0.1m（超深）	避免根底残留
孔间距a	1.0～1.3m	岩石硬度（f=7～9）适配
最小抵抗线w	0.8～1.2m	浅孔台阶平衡条件
单耗药量q	0.30kg/m³	现场试爆与经验取值
一次起爆药量	≤24kg（120孔）	邻近设施振动安全控制

2.2.2 深孔爆破

道路与平台爆破（表2）：采用“小排距、大孔距”布孔（排距b=0.9Wd，孔距a=1.3Wd），降低单段药量（16～60kg），通过电子雷管25ms微差间隔，将振动速度控制在0.55cm/s（100m距离）以下。

基坑掏槽爆破：掏槽孔单耗0.60kg/m³确保破碎效果，辅助孔单耗0.35kg/m³减少边缘损伤，单个基坑65～70孔分3组起爆，最大单段药量495kg，满足《爆破安全规程》200m飞石警戒要求。

台阶高度H(m)	炮孔深度(m)	孔间距a(m)	排距b(m)	填塞长度(m)	单孔药量(kg)	单段最大药量(kg)
5	6	3.5	3	3	16	16（100～120m）
10	11	4	3.4	3	38	60（160m外）
15	16.7	4.2	3.6	4.3	60	60（160m外）

2.3 起爆网路设计

采用QAS-BL605电子雷管控制器（带载500发，通讯距离1000m），实施“分区组网、逐孔延时”控制：（1）道路与平台：从前排孔向后逐孔起爆，相邻孔延期25ms，避免振动叠加；（2）基坑爆破：先爆中间23孔掏槽孔（延期25ms），再爆周边42孔辅助孔（延期50ms），形成槽腔后扩大破碎范围；（3）安全控制：通过民爆物品信息系统GPS定位起爆区域，联线采用0.6mm铜芯线，起爆前检测网路电阻（误差≤5%），确保200m内保护物的振动安全。

3 安全控制措施

3.1 爆破振动控制

根据《爆破安全规程》（GB6722-2014），采用萨道夫斯基公式计算爆破地震安全距离：

其中，V为保护物允许振动速度（取0.60cm/s），Q为微差爆破最大段药量（kg），R为爆心距（m），K取200，α取1.60，针对运行中风机塔与升压站（V=0.6cm/s），反向计算允许单段药量（表3）：100～120m区域：限制台阶高度≤5m，单段药量≤16kg，实测振速0.55cm/s；160m外区域：允许台阶高度15m，单段药量60kg，振速0.37cm/s，均低于安全阈值。

爆心距R(m)	允许单段药量Q(kg)	实测振速(cm/s)	控制措施
100～120	18.6	0.55	台阶高度≤5m，单孔药量≤16kg
120～140	32.15	0.45	台阶高度≤8m，单孔药量≤24kg
≥160	≥60	0.37	正常台阶高度15m

3.2 飞石防护

采用《爆破安全规程》公式(2)，

其中，Kf为飞石安全系数（取15，考虑喀斯特地貌岩石破碎特性）考虑岩石倾斜破碎效应；D=90mm孔径，计算飞石距离135m，结合现场复杂地形，实际执行200m警戒半径，并采取双重防护：（1）主动控制：邻近保护物135m范围内，单耗药量降低10%（0.27kg/m³），孔网密度增加5%，减少单孔能量输出；（2）被动防护：孔口覆盖4层高强度胶网（网孔5cm×5cm），其上压覆50cm厚砂土袋（单袋重20kg），边缘用铁丝固定，经试爆验证飞石距离控制在150m内。

3.3 安全警戒与管理

3.3.1 警戒与应急

建立三级预警信号（预告、起爆、解除），针对旅游区及周边村落实行“两查两清”管控：爆破前2小时：组织人工巡查施工区周边200-500米范围，重点检查山间便道、竹林、菌菇采摘区等人员活动路径，通过高音喇叭循环播放爆破通知，在路口及醒目位置张贴警示海报。起爆前30分钟：（1）联合村委会提前1天通知村民收拢散养的牛羊等牲畜，爆破前由村小组组长协助确认圈养情况；（2）对进山的游客团队，由景区向导负责在警戒前30分钟带至200米外安全区域集中等候；（3）安排4名警戒员携带对讲机，沿施工区200米边界拉设警戒带，重点拦截临时进山的采菌、采笋人员。

3.3.2 民爆物品管控

运输管理：采用“主路线+1条备用路线”规划，主路线优先选择已硬化山区道路，备用路线提前踏勘并标记醒目标识；运输车辆统一安装民用爆炸物品专用GPS定位系统，实时回传位置信息至项目监控平台，限速25km/h。发车前执行“三查”制度：检查制动系统、静电接地装置、防震垫层，雨雪天气加装防滑链并覆盖防水篷布。

现场使用：临时存放点选址遵循"远离作业面、远离居住区、远离电力设施"原则，炸药堆码高度≤1.2m，设置沙袋隔离带。剩余材料退库前，由爆破员与库管员共同核对雷管编号、称量炸药重量，填写退库单存档。

3.3.3 不良地质应对

针对岩溶发育区，钻孔前进行地质雷达扫描，遇溶洞时调整孔位（偏移≥1m）并减小药量（降低20%）；倾斜岩层（>45°）区域，采用“隔孔递减装药”（边缘孔药量减少30%），防止滚石滑落。

4 结论

本研究针对复杂环境下山地风电工程爆破作业难题，以重庆地区武陵山区一风电场工程为对象，提出深孔与浅孔结合的控制爆破技术方案。通过优化爆破参数、设计电子数码雷管微差起爆网路，有效控制爆破振动与飞石。同时，制定严格的安全防护与管理措施，解决了邻近既有设施保护、不良地质应对等问题。研究成果显著提升了复杂环境下山地风电工程爆破施工的安全性与效率，为类似工程提供了可复制的技术参考。

参考文献：

1. [1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会GB6722-2014爆破安全规程[S].北京:中国标准出版社,2014.
2. [2] 中华人民共和国公安部.GA991-2012爆破作业项目管理要求[S].北京:中国标准出版社，2012.
3. [3] 陈清选.论电子数码雷管在工程爆破中应用[J].四川水泥,2021(07):73-74.