1、葛洲壩集團二公司六盤水機場高速項目 三工區爆破專項施工方案二0一三年一月爆破施工專項方案第一章 工程概況六盤水市機場高速公路位于貴州省六盤水市,路線起自六盤水市南側,與杭瑞高速水城南互通出口相接,向北穿過六盤水市中心規劃區,終點位于六盤水市北側月照鄉,與六盤水月照機場預留的機動車進出口位置相對接。本合同段土石方包含主線路基、涵洞、橋臺及機場輔道土石方,挖方總量133萬 m。第二章 施工準備2.1 施工人員,首先必須認真熟悉本工程圖紙,按設計要求規范為原則,認真仔細組織編制各項安全生產施工組織設計,做好安全技術交底工作,提供安全生產合理化建議,各項安全生產施工組織設計編制必須與施工速度同步進行,
2、落實好各項安全生產班組,根據現場情況,確定各工程所需人數,所需安全設施、機械設備,確保安全生產及工程順利進行。2.2 本合同段共有石方開挖133萬m3,預計使用炸藥420噸,雷管180萬發,由于每月消耗爆破器材多,離供應點遠,為確保爆破工程的爆破物品運輸、儲存使用、清退安全管理,本同段按工期進度自建爆破器材庫一個,位于大壩村,選址符合爆破安全規程要求,設計庫容為3噸,滿足每月60噸炸藥、50萬發雷管的使用量。2.3 人員培訓教育爆破人員培訓:根據安全生產管理法,從事爆破作業的相關人員必須經過公安機關審核培訓發證后方能進行爆破作業施工,結合我部施工要求,全線共設置爆破專業人員19人。對現場管理人
3、員及爆破相關人員進行安全教育,作好相關記錄,使從業人員掌握自己崗位的安全規定,操作規程、規范。第三章 爆破方案選擇本工程爆破作業為連續高強度生產、工期緊、安全問題突出、環境保護要求高。要求施工組織嚴密、計劃周全、爆破技術先進、人員設備充裕,確保工程任務按期完成。根據爆破工程量要求,綜合考慮爆區地形、地質、環境條件、設備和技術條件,主要采用深孔臺階爆破法施工,局部路段和部位采用淺孔爆破法施工,靠近邊坡坡面部分采用預裂爆破或光面爆破施工,孤石及部分超規格大塊石采用液壓巖石破碎機進行機械法破小。本方案是針對該工程中的土石方挖運、爆破而編制的。第四章 爆破施工方法選擇石方爆破工作自上而下分臺階逐層進行
4、。爆高小于5m 時,用淺眼爆破法分層爆破,分層高度2-3m 為一層;爆高5-10m 時,用深孔爆破法一次爆破到設計標高,爆高超過10m 時,分臺階進行深孔爆破。永久邊坡采用光面爆破方法進行處理,工作臺階分層臺階高度定為5-10m。選用以下鉆孔設備可滿足施工現場的需要(1)140mm 潛孔鉆機4臺,115mm 潛孔鉆機2臺,實施大規模鉆孔作業。 (2) 42mm Y26 手持式風鉆鉆機8臺,在工作面小實施鉆孔作業。 (3)90mm 潛孔鉆機4臺,主要用于邊坡鉆孔作業。(4)140mm 間排距布孔為4.5m5m,115mm 間排距布孔為3.5m4m。 (5)光面(預裂)爆破作業可采用76mm潛孔鉆
5、機4臺。(6)液壓巖石破碎機,由于開挖的孤石和爆破后的大塊石禁止實施二次解炮作業,施工中可采用液壓巖石破碎機將大塊石、孤石擊碎為粒徑小于50cm 的石塊來滿足石方挖、裝、運、填的要求。投入上述機械設備基本上可以滿足施工要求。但根據現場的實際情況對各個工序的施工相應的增減機械設備。第五章 主要爆破參數5、石方爆破技術要點5.1 中深孔爆破技術方案設計5.1.1 爆破參數5.1.1.1炮孔直徑和裝藥密度裝藥密度是以標準鉆頭直徑為基礎去計算標稱名義鉆孔體積后得出的。又叫做炸藥裝填密度。實際鉆孔直徑和體積還要大些(在鉆進過程中沿程由大變小)。據有關方面介紹,實際的鉆孔直徑還與巖石堅硬程度、機型和鉆頭結
6、構型式以及施工工藝有關。它的擴大系數(實際孔徑與鉆頭直徑之比)為:堅硬巖石1.06-1.08;次堅硬巖石1.10-1.14,軟質巖石1.20-1.40。數字必要時宜實地考核。根據巖石的測試結果,本工程擬采用1.14-1.20。 為了保證設計的爆破效果,保證底部藥包有足夠的密度是至關重要的。據有關部門提供資料:銨油與其他低密度炸藥,正常情況下為0.85Kgm-3;漿狀或膠質炸藥一般情況下為1.2 Kgm-3。瑞典的阿特拉期局生產的ROP-440與ROP-742液壓式履帶鉆機,在施工中顯示出很高的穿孔速度。其配套鈕扣式鉆頭直徑分別為:48-64mm,64-89mm,89-127mm。5.1.1.2
7、 抵抗線、最大抵抗線、底盤抵抗線 抵抗線是鉆爆參數中最重要的參數之一,它應根據鉆孔直徑、巖石特性、炸藥威力以及對巖石的破碎與位移等的要求而定。其中必有一最優值,此時,梯段底部撕裂滿意,巖石破碎效果良好,松動或拋距符合要求。當抵抗線小于最優值時,沖擊波效能增加,氣體擴張的破碎作用減小;相反,當超過最優值時,沖擊波不能破碎較大距離的巖體,也妨礙了氣體能量的有效利用。因此,合理而有效地選擇抵抗線的優值,是該種爆破設計的關鍵問題。實際上,首起控制作用的是在炮孔底腳部位,該處巖體能被破碎松動,上部一定高度的巖石便能隨之崩落下來。下面采用的近似估算法,其經驗數據關系,見表5.1:表5.1 巖石、炸藥和抵抗
8、線選值的關系序號炸藥和巖石密度/gcm-3B/d附 注1(1)銨油炸藥0.85B為抵抗線;d為藥包直徑 輕巖石2.2028 中等巖石2.7025 重巖石3.20232(2)漿狀炸藥、膠質炸藥1.20 輕巖石2.0033 中等巖石2.7030 重巖石3.2027 根據現場的巖石測試結果,施工地段的巖石介于輕巖石與中等巖石之間。經分析,可以得到:1) 抵抗線的大小,不是由單一因素而是由多因素決定的。此外,對于非標準炸藥還要考慮炸藥的威力換算。2) 為了把住設計底盤抵抗線的關,申明底部藥包長度和鉆孔超深裝藥對撕裂和松動下部巖體的把握性,提供表5.2做縮減修正。表5.2 縮減修正系數表(1) 底部藥包
9、長度15d20d25d30d 底盤抵抗線的縮減系數0.700.750.850.90 (2) 超鉆深度02d5d底盤抵抗線的縮減系數0.700.800.90 注:d為藥包直徑 須注意到的是,由于工作面條件(幾何與地質)和鉆機穿孔的安全問題,可能使實際抵抗線比設計計算的還要大。此時可研究輔助措施。也可考慮在底部前沿的巖體內附加小直徑的鉆孔(D=38-50mm)。附加小孔裝藥起爆時間可與第一排主爆破孔同時或超前一段5.1.1.3炮孔間距在多排(不論正向或斜向)以及排內單孔順序爆破中,對于每一孔來講,都有鄰近炮孔存在。一排炮孔中相鄰孔間的距離,叫做孔距。炮孔抵抗線對附近炮孔間距之比,稱為間距比,或稱鄰
10、近系數。孔內炸藥爆炸將產生一定的能量作用于介質。一定的鉆孔(藥包)直徑及其裝藥密度,應有相應的爆破孔網面積,即抵抗線和孔距的乘積。用公式表示,則:Ax=BxSxMxEx式中:Bx抵抗線; Sx孔距; Mx藥包在孔內單位長度質量; Ex某炸藥單位質量能量。 假定在一介質中使用的是同品種同威力的炸藥,當藥包直徑及其密度發生變化時,相應參數和孔網面積亦應變化。微差爆破中炮孔間距比的大小會影響爆巖破碎效果。 當采用小抵抗線時,應力波反射拉伸應力增強。在多孔爆破時,既能加強反向應力的作用及孔間疊加應力;又能增加爆炸氣體的作用,有利于巖體的破碎。如配置的間距過大,孔間可能破裂不完全,留下形似駝背的凸出體與
11、坡腳巖坎;相反,孔距過小,起爆后引起孔間“預裂”(較早地出現裂縫),松動了堵塞物,使爆炸氣體散逸出去,損失了爆破能量,減弱了抵抗線方向巖體徑向裂縫的發展,也容易產生大塊體。 爆破的目的不同,對巖體破碎的要求也不同。所以,不能把開挖輪廓的控制爆破(預裂或光面爆破)的設計間距與梯段開挖爆破的間距予以等同。研究指出,施行一排單孔微差順序爆破時,間距比為1.2-1.8。針對本工程地質特點,中等硬度的巖石,取1.4-1.5。松軟巖石取1.5-1.80。排孔同時爆破時,間距一般等于或稍大于抵抗線。開挖爆破排孔同時起爆間距比可為1.15(多排孔錯開布置,呈等角分布)或者用1.5-2.0(較寬孔距布置)。兩種
12、布置排孔起爆的實踐經驗表明,巖石的塊度較均勻,大塊率較低。5.1.1.4梯段高度和鉆孔深度梯段高度H(或H/sin)加超鉆深度h,便得鉆孔深度(或長度)。在梯段爆破設計中,抵抗線與孔深亦應有合理的匹配關系。現就選擇與確定梯段高度的原則,做如下的分析。 1)梯段高度和裝載設備的運轉安全與效率 梯段過高,接近梯面的設備在裝渣過程中是不安全的,特別是對不穩定的高邊坡。對于小抵抗線的高梯段,小型機械靠近梯段邊緣空孔,也是非常危險的事。梯段高度按反鏟挖掘高度的1.5倍設計。實踐表明,當梯段高度過大,鏟裝效率低;過小不能發揮機械的有效生產能力。表5.3反映鏟斗容積和相應合適的梯段高度關系。表5.3 斗容和
13、梯段高度關系鏟斗容積/m34.00.5合適梯段高度/m12-1510-128-105-8 2)鉆孔深度和鉆孔質量、鉆進效率關系 梯段爆破的底線處是人們注視的關鍵部位,鉆孔在定位時、在鉆進過程中都會有誤差和誤差的積累。孔越深,偏差值會越大。如果施工不嚴格,定位開門以及鉆孔主位上有偏差,很可能引起鉆孔的過度偏離或交叉,影響爆破效果。孔越深,越不利。 鉆孔深度小,形成鉆機遷移頻繁;鉆孔過深,鉆進效率減慢。因此,鉆孔深度也是影響鉆爆以至開挖速度和經濟效益的重要參數。 3)梯段高度和破碎效果據相關的試驗研究結果得出:當垂直梯段高度為h=2B(B為抵抗線),鉆孔深度L=2B+0.3B=2.3B,底部裝藥高
14、度hb=1.3B。上部留出1.0B為堵塞段時,爆后底部光滑不留根,而藥柱上方的巖石也被順利地推出。所以,實際取用H2B(對于2:1斜孔,H1.8B)是可行的。當梯段高度過小,呈“矮胖”狀巖體等爆,再加堵長不足,能量從孔口散逸,產生空氣沖擊波和飛石,而整體的破碎效果卻不良。相反,對那H/B之比值大的高薄梯段,爆破時容易撓曲破碎,而梯段的巖石附落時還可得附加破碎。4)梯段高度和巖體結構面選擇梯段高度與巖體結構面有密切關聯。因此,在規劃開挖步驟時不應忽視。有利的結構面爆后梯段仍為穩定,H值可取高些。不利的結構面將會產生不穩定的多懸掛的巖塊,勢必取用低限值以策安全。5)梯段高度和藥包性質拋擲爆破的爆堆
15、較低,而松動爆破的爆堆卻較高。排數的多少,也一定程度上影響爆堆的高度。低爆堆的可適當增加梯段高度H值。6)高梯段爆破的起爆問題取用較高梯段時,其相應孔深亦較大。若設計給予的單耗藥量q值較小時,孔內將可能是間隔裝藥方式。此勢必使用導爆索或多起爆藥包的起爆方法,以實現所有炸藥都能爆轟。后者將給施工帶來一些不便。許多工程基本上都利用導爆索下孔辦法解決。基于以上若干點綜合分析和爆破實踐認為:炮孔深度與抵抗線之比L/B2-4時,是比較合理的。如果巖體較穩定而鉆進效率又不減低的情況下,適當加大H值是有益的,同時考慮到邊坡施工的特殊性,在修邊坡時緩沖段的爆破臺階高度選擇為5m。5.1.1.5單位體積藥量和孔
16、內裝藥量 所謂單位體積耗藥量(簡稱單耗藥量),就是爆破1 m3石方所付出的炸藥用量。一般用q(Kgm-3)表示。在梯段爆破中,開挖爆破石方的體積計算是很簡單的。當爆巖體積V=常數,設計的q值越大,則總裝藥量越多。相反,如對巖體的爆破困難程度估計不足,用藥量偏低,便不能滿足要求。單耗藥量是工程爆破設計中的重要指標之一。正確選定數據,只能依賴于對該巖體剖析和透徹了解施工的具體要求。1) q的取值問題在研究鉆孔直徑、抵抗線、間排距及孔深的同時,就要考慮q的取值問題。在一般的開挖爆破中,要注意:梯段高度H大,藥包在孔內占據的長度小些;相反,H小些,藥包在孔內占據的長度大些。因為H大,鉆孔裝藥爆破負擔的
17、巖體,易遭彎曲變形破壞,巖石爆落下沖擊地面又增加了破碎度。也很容易理解,當藥包在孔內占據的長度與孔長之比百分數越高,對巖體的破碎性增強;相反,則產生大塊體的數量和可能性增大。2)要掌握巖石的物理力學性質巖體的結構性及其節理裂隙發育程度等也很重要。裂隙有原生和次生之分,它的存在影響巖石密度、強度與波阻抗,從而影響到q的取值。3)要掌握炸藥品種及其威力 國產炸藥的威力指標常用爆力與猛度,也有用相對威力表示的。炸藥在巖體內(埋藏條件下)爆轟速度和波阻抗也很重要。因為爆破時巖石的應變與炸藥對巖體的波阻抗大于或接近于巖體的波阻抗值。4)要考慮施工條件據工程設計目的和施工條件對爆巖破碎度的要求(例如在某介
18、質條件下,一般宜取單耗藥量為q1。如挖掘機能力、破碎機喂料口尺寸的不同,采用的單耗藥量應為q = q1q2。其中q2為理論增減數值)以及爆破時巖石拋散對環境和安全的影響。以上諸點包含了爆破的幾何條件、地質和工程因素,是比較全面的,也是必要的。對巖石爆破單耗藥量的確定,首先是要圍繞工程對破碎要求這一中心,考慮多項影響因素,避免單一、片面地定數據。其次是通過試驗設計數據的合宜性。在目前一般條件下,可依據表5.4選取q 值。表5.4 各種巖石松動爆破單耗藥量q值表巖 石名 稱巖 石 特 征 描 述巖石堅固性系數單耗藥量/Kgm-3頁巖千枚巖風化破碎完整,微風化2-44-6板巖泥灰巖泥質,薄層層面張開
19、,較破碎較完整,層面閉合3-55-8砂巖泥質膠結,中薄層或風化破碎鈣質膠結,中厚層,中細粒結構,裂隙不甚發育硅質膠結,石英質砂巖,厚層,裂隙不發育,未風化4-67-89-14礫巖膠結性差,礫石以砂巖或較不堅硬的巖石為主膠結性好,以較堅硬的巖石組成,未風化5-89-12白云巖大理巖節理發育,較疏松破碎,裂隙頻率4條/m完整、堅硬的5-89-12石灰巖中薄層或含泥質的,或鮞狀、竹葉狀結構,裂隙較發育的厚層,完整或含硅質、致密的6-89-15花崗巖風化嚴重,節理裂隙很發育,多組裂隙交割,裂隙頻率5條/m風化較輕,節理不甚發育或未風化的偉晶粗晶結構的細晶均質結構,未風化,完整致密巖石4-67-1212
20、-20流紋巖粗面巖蛇紋巖較破碎的完整的6-89-12片麻巖片理或節理發育的完整堅硬的5-89-14正長巖閃長巖較風化,整體性較差的未風化,完整致密的8-1212-18石英巖風化破碎,裂隙頻率5條/m中等堅硬較完整的很堅硬完整致密的5-78-1414-20安山巖玄武巖受節理裂隙切割的完整堅硬致密的7-1212-20輝長巖輝綠巖橄欖巖受節理切割的很完整、很堅硬致密的8-1414-25 對現地地質情況的分析可知,本次開挖的巖石主要為堅固系數在5-8之間的泥灰巖。據表,僅以單因素如巖石堅固性系數,便給出單耗藥量q值,似不夠完善,往往會導致與爆破結果有較大的出入。不難理解,過去巖石抗壓強度(Kgcm-2
21、)除以100所得的f值,只能反映巖石塊體,不一定能完全代表被爆巖體結構的狀況。對于某種沉積巖,其抗壓強度雖高,但巖性脆,節理發育,主節理產狀有規律,用較低的單耗 藥量也能獲得滿意的破碎效果。另外,即使是同一巖性的巖體,巖石的強度比前者低得多,但巖石節理不大發育,布孔時不能有效地利用結構面條件,那么即使賦予較大的q值,實際的破碎度反不如前者。其他種類的巖石也有類同的結果。可見,選用q值時要研究多因素,特別需要地質方面提供的較為全面確切的資料。5.1.1.6鉆孔超深及其影響因素不論垂孔或傾斜孔,爆后顯示的梯面基本上(或者說大部分)都是有一定斜度的。前者是由于后沖作用的結果(孔越大則越顯著),后者便
22、是設計認定的理所當然的實際結果。不管何種鉆孔方式,可以預料到:炸藥起爆后,炮孔底部的能量總是向著垂直于自由面方向發展的,因而局部殘留巖坎是自然的、似乎是不可避免的。當炸藥被激發爆轟后,沖擊波向四周擴散,拋擲只靠那向上方向的沖量。如果能量不足,只會發生塌落,不會有良好的破碎效果。針對上述兩種情況,用設計鉆孔帶超深來解決。在實施分層開挖的梯段爆破中,為了克服“巖層”(一定厚度的巖體)的阻抗,爆后不留巖坎,一次達到預想的設計高程,在鉆爆方面,一般需設計超鉆深度及其裝藥爆破。嚴格地說,超深依賴于巖石、炸藥、孔徑、孔斜、抵抗線和梯段高度等因素,也與孔內起爆點位置有關。當地質條件和使用的炸藥確定后,就可以
23、恰當地取用超深h問題(見表5.5)。表5.5 超深和梯段高度、巖石硬度系數關系 超深h/m f值 H/m1-34-56-910-12說 明70.600.700.851.00孔徑D150mm時,須乘以D/150修正。100.700.851.001.25150.851.001.251.50201.001.251.501.75251.251.501.752.00 本次工程的f值為3-5。超深不僅寄托于參數關系的計算,還要考慮介質的強度、層理、節理等條件,無疑會影響h的取值。在大多數的露天爆破作業中,必須有超深以保證爆破設計面的高程。表5.6反映了超深取值與地質、抵抗線的關系。表5.6 鉆孔超深估算表
24、施工作業面地質條件超深比(h/B)底部有張開層面0底部 易爆正 常0.3困 難5.1.1.7炮孔堵塞設計炮孔都是要堵塞的(尤其施工中常用硝銨類炸藥)。堵塞效果有時對應變能的利用也許無重大影響,但對防止或減少氣體外逸是不容置疑的。溢出的途徑是清楚的:一部分氣體從孔口;而另一部分從受載巖石的裂隙中溢出的。所以,重視孔口堵塞,對于延緩爆炸氣體的作用時間和破巖效果是有利的。1) 堵塞物的成分和質量:要注意使用堵塞料的性質、作用和它的密實性(包括與周圍巖石的結合程度)。我們認為:干燥的粒狀物質能顯示出惰性和磨擦效能。帶棱角的石子是一種良好的堵塞物,當來自下部爆炸氣體的強壓沖擊時,能起“拱”的作用,有助于
25、維持孔內較高的壓力。鉆孔附近的巖屑、爆區附近的土砂混合物用起來是方便的。充填時盡可能地設法促其更密實。因為它的密實度比堅硬或中等堅硬的巖層要小得多。2) 堵塞長度:體現堵塞的另一重要指標是鉆孔堵塞長度。如上部堵段過大,爆后必然是巖體自然塌落,大塊體分布于爆堆的表面。相反堵段過小,導致飛石、噪音和空氣沖擊波的產生。一般情況下,孔口堵長與抵抗線之比為0.7-1.5。具體應視炸藥與巖石的性能而定。在工程設計中,考慮“應力均衡”準則,當是可以接受的。其中心意思便是:在均勻的介質中,為了獲得巖體的均勻破碎和減少大塊率的宗旨,應取堵長和附近抵抗線相等。設巖體內縱波速度Cp常數,則沖擊應力波從爆源開始至自由
26、面返回的距離、時間相同。所以,在露天梯段爆破中,對于垂直深孔,不論頂面是平坦的或傾斜的,梯面是垂直或傾斜的,都可以設計成Lj=B;只有那斜孔,其孔口堵長Lj將大于藥包頂點到自由面最小距離B。請注意的是,如果說爆炸應力波為巖石最后的破裂成塊提供基本條件,那么此條件對于開挖爆破取得均勻破碎的堆積體將是不可缺少的。5.1.1.8單孔裝藥量(Q)第一排孔炸藥量按公式Q = qaWH計算,各參數值按上述計算選取。第二排孔及以后各排孔裝藥量按公式Q = kqabH計算,其中k為增加系數。炮孔內裝藥結構采用耦合裝藥或不耦合裝藥等形式。以上參數在實際施工過程中,結合試驗結果和爆破效果,由現場爆破工程師進行適當
27、調整。初始爆破參數見表5.7。表5.7 中深孔臺階爆破參數設計表參數名稱鉆孔直徑d最小抵抗線W鉆孔間距a鉆孔排距b鉆孔傾角臺階高度H超鉆長度h鉆孔長度L炸藥單耗q填塞長度L2單位mmMmm度mmmkg/m3m參數值892.5-2.73.02.6-3.080-9010/150.6/0.810.6/15.80.4-0.562.2-2.85.1.2 起爆方法中深孔臺階爆破采用孔內延時,排間微差的爆破方法,為達到改善爆破效果與降低振動效應,結合實踐經驗,微差間隔不小于25ms。起爆網絡采用導爆管聯網的非電起爆網路。5.2 淺孔爆破技術方案設計主要用于修邊坡,或開挖深度小于5米的石方開挖爆破,76mm鉆
28、用于淺孔爆破,淺孔爆破時的布藥參數選擇見表5.8(以開挖深度3m-5m為例)。表5.8 76mm鉆用于淺孔爆破時的布藥參數參數名稱鉆孔直徑d鉆孔間距A鉆孔排距b鉆孔傾角炸藥單耗q臺階高度H填塞長度L2鉆孔超深h單位mmMm度kg/m3mmm參數值762.0 -2.8903-5 以上參數在實際施工過程中,結合試爆效果,應進行適當調整。5.3 深孔擴壺爆破技術方案設計深孔擴壺爆破作為中深孔爆破的補充,地質條件適應時,能降低成本,改善爆破效果。主要用于山體外側與山包形地形的爆破和平臺的開設等,可改善斜坡地形的爆破質量和底板質量,可擴大孔網參數,降低鉆孔量,降低工程成本。設計參數為:1)孔網參數最小抵
29、抗線W=6.5-7m;間距a=7.0m;排距b=6.5-7m;2)藥壺集中藥包量Q Q = K松V K松暫取0.7-0.8kg/ m3,根據地質及巖石性質調整; V = abH,H=10m,Q = 220-250Kg3)擴壺次數和藥量Q Q = Q/PP為巖石炸脹系數,根據巖石情況暫取12左右,現場根據試驗確定; 則:Q = 18-21kg根據現有地質資料,擴壺次數取3次,每次藥量比為1:2:3。5.4 光面爆破技術方案設計光面爆破的技術參數有炮孔間距a、光爆層厚度(即最小抵抗線)W、炸藥單耗q和單孔藥量Q,各參數取值為: a = 16d, W = 1.25a, Q = qaWH 式中:d 炮
30、孔直徑,cm; q 炸藥單耗,kg/m3,一般取0.18 - 0.28; H 孔深,m,按設計深度20%超深計算。施工時采用不耦合裝藥或間隔裝藥形式,一次起爆。第六章 爆破作業技術根據本工程的特點和現場實際情況,爆破作業主要進行深孔臺階微差松動爆破和淺眼爆破。6.1 深孔臺階微差松動爆破工藝流程圖如下:施工準備 鉆孔作業 裝藥 堵塞 敷設網路 爆破防護 警戒起爆 爆破檢查、爆破總結 施工準備首先對即將進行爆破作業的區域進行清理,采用反鏟挖掘機或推土機,使其能滿足鉆孔設備作業的需要。然后進行測量放線,確定鉆孔作業的范圍、深度。 鉆孔作業在爆破工程技術人員的指導下, 嚴格按照爆破設計進行布孔、鉆孔
31、作業,布孔根據地形實際情況主要采用矩形布孔和梅花型布孔。布孔時特別注意確定前排孔抵抗線,防止前排孔抵抗線偏大或過小,偏大,將影響爆破質量,使坡角產生根底,影響鏟裝,偏小,會造成炮孔拋擲,容易出現爆破事故。在布孔時,還應特別注意孔邊距不得小于2 米,保障鉆孔作業設備的安全。在鉆孔時,應該嚴格按照爆破設計中的孔位、孔徑、鉆孔深度、炮孔傾角進行鉆孔。對孔口周圍的碎石、雜物進行清理,防止堵塞炮孔。對于孔口周圍破碎不穩固段,應進行維護,避免孔口形成喇叭狀。鉆孔完成后,應對成孔進行驗收檢查,確定孔內有無積水、積水深度。對不合格的應進行補孔、補鉆、清孔,并將檢查結果向爆破工程技術人員匯報,準備炸藥計劃。 裝
32、藥(1)爆破器材檢查裝藥前首先對運抵現場的爆破器材進行驗收檢查、數量是否正確,質量是否完好,雷管是否同廠、同批、同牌號的電雷管,各電雷管的電阻值差是否符合規定值(康銅橋絲:鐵腳線0.3,銅腳線0.25;鎳鉻橋絲:鐵腳線0.8,銅腳線0.3),對不合格的爆破器材堅決不能使用。(2)裝藥裝藥作業應在爆破工程技術人員的指揮下,嚴格按照爆破設計進行,裝藥前應檢查孔內是否有水,積水深度,有無堵塞等,檢查合格后方能進行裝藥作業,并做好裝藥的原始記錄,包括每孔裝藥量、出現的問題及處理措施。裝藥應用木制長桿或竹制長桿進行,控制其裝藥高度,裝藥過程中如發現堵塞時應停止裝藥并及時處理,嚴禁用鉆具處理裝藥堵塞的炮孔
33、。 堵塞堵塞材料采用鉆孔的石渣、粘土、巖粉等進行堵塞,堵塞長度嚴格按照爆破設計進行,不得自行增加藥量或改變堵塞長度,如需調整,應征得現場技術人員和監理工程師的同意并作好變更記錄,堵塞時應防止堵塞懸空,保證堵塞材料的密實,不得將導線拉得過緊,防止被砸斷、破損。 爆破網路敷設裝藥、堵塞完成后,嚴格按照爆破設計進行網路連接,防止漏接、錯接,并用絕緣膠布包好結頭。網路連好后,應檢測總電阻,如總電阻與計算值相差8%以上,或阻值相差10時,應查明原因,消除故障,并計算其電流量,達到設計要求時方能起爆。 爆破防護網路連接完成并檢查合格后,方能按照爆破設計中的防護范圍、防護措施進行防護,防護時應注意不要破壞電
34、爆網路,確認爆破防護到位后,作業人員撤離爆區。 設置警戒、起爆嚴格按照爆破設計的警戒范圍布置安全警戒,警戒時,警戒人員從爆區由里向外清場,所有與爆破無關的人員、設備撤離到安全地點并警戒。確認人員設備全部撤離危險區,具備安全起爆條件時,爆破工作領導人才能發出起爆信號。爆破員收到起爆信號后,才能進行爆破器充電并將主線接到起爆器上,充好電以后,進行起爆。爆破后,嚴格按照規定的等待時間,檢查人員進入爆區進行檢查,確認安全后,方準發出解除警戒信號。 爆破檢查、總結每次爆破完成后,必須按照規定的等待時間進入爆破地點檢查有無盲炮和其它不安全因素。如果發現有危石、盲炮等現象,應及時處理,未處理前應在現場設立危
35、險警戒或標志。未用完的爆炸物品進行仔細清點、退庫。爆破結束后,爆破員應認真填寫爆破記錄,爆破工程技術人員應進行爆破總結:設計合不合理,并進行爆破安全分析,提出施工中的不安全因素和隱患以及防范辦法,提出改善施工工藝的措施;對照監測報告和爆后安全調查,分析各種有害效應的危害程度及保護物的安全狀況,如實反映出現的事故,處理方法及處理結果,總結經驗和教訓,指導下一步施工。爆破記錄和爆破總結應整理歸檔。6.2 淺眼爆破爆高小于5m 時,用淺眼爆破法分層爆破,分層高度2-3m 為一層。工藝流程如下:施工準備 鉆孔作業 裝藥 堵塞 敷設網路 爆破防護 警戒起爆 爆破檢查、爆破總結 施工準備按照設計圖紙的要求
36、,用挖掘機或推土機將待鉆孔的工作面進行清理,給手風鉆作業創造有利的條件,隨后測量放線來確定每孔的鉆孔深度。 鉆孔鉆孔時盡量打豎直孔,并且注意孔位的選擇,使炮孔四周的抵抗線盡量一致,包括孔底。抵抗線最大不應超過1.2 米,否則應增加鉆孔,鉆孔間距在1.2-1.5 米左右。 裝藥(1)爆破器材檢查裝藥前首先對運抵現場的爆破器材進行驗收檢查、數量是否正確,質量是否完好,雷管是否同廠、同批、同牌號的電雷管,各電雷管的電阻值差是否符合規定值(康銅橋絲:鐵腳線0.3,銅腳線0.25;鎳鉻橋絲:鐵腳線0.8,銅腳線0.3),對不合格的爆破器材堅決不能使用。(2)裝藥裝藥時爆破員應對炮孔的孔位、深度進行檢查,
37、對不合格的應進行補鉆。盡量減少裝藥量,根據經驗炸藥單耗控制在0.5kg/m3 以內。 堵塞、用含水量合適的粘土或鉆孔的炮渣進行堵塞,并用竹制或木制炮桿將堵塞物搗實,增加爆破效果,避免沖炮。堵塞時嚴禁用較大粒徑的石屑回填,以免破壞雷管的腳線。如果炮孔有水,回填時盡量將水擠出,保證回填堵塞的密實度。 網路連接網路連接采用串聯的方式,連接時應防止漏接錯接,并用絕緣膠布包好結頭。 爆破防護網路連接完成并檢查合格后,方能按照爆破設計中的防護范圍、防護措施進行防護,防護時應注意不要破壞電爆網路,確認爆破防護到位后,作業人員撤離爆區。 設置警戒、起爆嚴格按照爆破設計的警戒范圍布置安全警戒,警戒時,警戒人員從
38、爆區由里向外清場,所有與爆破無關的人員、設備撤離到安全地點并警戒。確認人員設備全部撤離危險區,具備安全起爆條件時,爆破工作領導人才能發出起爆信號。爆破員收到起爆信號后,才能進行爆破器充電,并將主線接到起爆器上,充好電以后,進行起爆。爆破后,嚴格按照規定的等待時間,檢查人員進入爆區進行檢查,確認安全后,方準發出解除警戒信號。 爆破檢查、總結每次爆破完成后,應進入爆破地點檢查有無盲炮和其它不安全因素,如果發現有危石、盲炮等現象,應及時處理。未用完的爆破器材進行仔細清點、退庫。爆破結束后,爆破工程技術人員應認真填寫爆破記錄,應進行爆破總結,并進行爆破安全分析,提出施工中的不安全因素和隱患以及防范辦法
39、,提出改善施工工藝的措施;對照監測報告和爆后安全調查,分析各種有害效應的危害程度及保護物的安全狀況,如實反映出現的事故,處理方法及處理結果,總結經驗和教訓,指導下一步施工。6.3 臺階微差爆破技術為了減少爆破有害效應,提高爆破巖石破碎的質量,提高裝載效率,本工程主要采用微差爆破技術,進行臺階松動爆破,每次爆破孔排數不小于4 排,炮孔數不超過40 個。 起爆間隔時間的選擇根據經驗公式,t=Aw(ms)計算式中:A系數 3-6ms/m,堅硬巖石取小值,松軟巖取大值;W藥包最小抵抗線經計算本工程段間微差間隔不小于25ms,但根據經驗微差間隔時間不能小于50ms,避免引起震動疊加,增大爆破地震的危害。
40、 起爆順序根據工程的實際情況和業主、監理工程師對巖石破碎的要求,滿足汽車運輸需要,主要采用V 型起爆順序,增加巖石的破碎效果,提高爆破堆的集中程度,減小大塊石率,從而加快鏟裝效率。 孔內微差起爆為了不影響工程的進度,同時又要保證爆破地震對建、構筑物不造成破壞,某些位置擬采用孔內微差爆破,間隔時間通常為25ms。 微差爆破實現方法本工程主要采用1-15 段毫秒電雷管實現微差爆破。6.4 爆破網路敷設 本工程主要采用電爆網路,用串聯方式,如圖所示,起爆器為YJGN1000 型萬能起爆器,峰值電壓1800V,電容為50mf,雷管為1-15 段毫秒微差雷管,區域線、連接線采用單股直徑1.38mm 的絕
41、緣膠皮線,每次爆破的炮孔數不超過40 個,網路主線長200m,阻值4.5 /km,每次使用的連接線、端線約1200 米。法)故:R 總=4.51+403+271200/1000=156.9IO=V 峰/R 總=1800/156.9=11.47AC*R 總=50156.9=7845查表可得:=0.59所以I= IO=11.470.59=6.7AI2A,滿足規程要求為了防止打雷對爆破作業的影響,本工程在雷雨季節不選用電力起爆網路進行爆破網路的敷設。 非雷雨季節優選用電力起爆網路,雷雨季節采用非電起爆法。非電起爆法孔內為非電雷管,孔外用電雷管連接。技術參數如下:(1)單發電雷管或非電雷管綁扎非電導爆
42、管數量10 發。(2)網路中電雷管總數100 發。(3)每次爆破的炮孔排數4 排。(4)采用電與非電混合式起爆網路時,在裝填結束后才能連接電雷管。如遇雷雨天氣,電雷管不能接入起爆網路。(5)電爆網路用YJGN1000 型萬能起爆器起爆。深孔爆破的起爆網路應為獨立網路。第七章 爆破有害效應分析與防護本工程的爆破有害效應主要包括爆破飛石和爆破震動。因全部采用炮孔法爆破,爆破沖擊波影響甚微,可忽略不計。爆破毒氣和噪音對周邊影響也非常小。7.1 爆破地震防護實施深孔爆破作業時應嚴格控制每次爆破規模及最大一段炸藥量。本工程每次爆破作業炸藥總量不超過1500kg,最大一段的裝藥量根據經驗公式Q=R(V/K
43、)1/3(kg)式中:Q最大一段裝藥量R建、構筑物到爆破中心的距離mK與地震波傳播地段介質特性有關系數地震波衰減指數K、取值參見下表:巖 性K堅硬巖石50-150中硬巖石150-250軟巖石250-350為了確保爆破地震不破壞周圍的建構筑物,根據現場和業主的要求,選取安全震速值時,根據以往在此地域爆破的經驗,式中V 取0.4cm/s,K取50 ,取1.5 進行計算和控制,其計算結果如下:距離(m)50100150200250300最大一段裝藥量86421651210001728表中的最大一段裝藥量不能作為進行爆破作業的最終數據,必須在實際施工中,通過對周圍的建構筑物爆破地震監測,數據分析,不斷
44、調整上述參數,使之更趨于合理,保證建筑物的安全。7.2 爆破飛石防護 爆破飛石對各別飛石的控制用公式:Rf = 40d/2.54 進行計算式中:d孔徑(mm)d = 140 mm Rf = 220m根據以往的經驗,爆破飛石安全距離深孔爆破為250 米,對距離爆區臨近的建筑物應進行爆破飛石的防護。爆破飛石防護采用橡皮網或竹笆網鋪蓋爆區,然后上面壓砂袋,砂袋每平方米的數量主要根據爆破區至建構筑物距離的遠近確定。每次爆破作業,應嚴格認真進行爆破飛石的防護,確保爆破作業的安全。每次爆破時應對爆破飛石進行監測,包括飛石的散落范圍,主要飛散方向等,以便對爆破飛石的防護和爆破參數進行調整。為此在本工程鄰近建
45、(構)筑物實施爆破的全過程中,針對爆破飛石的防護一定做好以下幾項工作:(1)選擇好最小抵抗線和爆破拋擲方向;(2)嚴格控制孔網參數,逐孔計算裝藥量,嚴禁過量裝藥,確保炮孔填塞長度和質量;(3)分多次進行石方爆破,作到多次數、少方量,減小爆破規模;(4)合理選取微差間隔時間(間隔時間不少于50ms);(5)為保證準確的拋擲方向盡量減少排數,并合理布置最小抵抗線; (6)合理增加炮孔堵塞長度; 爆破有害氣體爆破后的有害氣體濃度不應超過爆破安全規程(GB67222003)表20 的標準。第八章 施工安全技術措施8.1 爆破安全技術措施 成立爆破指揮部為了工程建設的順利進行,保障周圍單位正常的生活秩序
46、和建、構筑物的安全,凡單次爆破用藥量在200kg以上的爆破作業,必須在項目經理部的統一領導下,成立專門的爆破指揮部,負責全面指揮和統籌安排爆破的各項工作。爆破指揮部人員組成由項目經理部抽調專人負責。組織機構如下:爆破指揮部安全監測組警 戒 組爆 破 組鉆 孔 組設 計 組指揮長:項目部技安科科長;設計組長:管段技術員或爆破工程師;鉆孔組長:持證專業爆破人員;爆破組長:持證專業爆破人員;警戒組長:項目部專職安全員;安全監測組:管段技術員或爆破工程師每次爆破作業前,上述人員必須到位,分工負責,責任到人,并作文字記錄,做到重點警戒。 做到“四統一”(1)統一指揮:由現場爆破指揮部負責協調,由起爆指揮
47、長專司起爆令。(2)統一行動:參與施工所有人員,各負其責,在爆破指揮部的指揮下,進行清場和警戒。 (3)統一時間:每天放炮時間按項目部制訂的統一規定時間執行,并將此通告設置醒目標牌,公示相關鄰近單位和人員。(4)統一信號:爆破現場的安全標志及信號要事先向相鄰單位及人員交代,闡明標志和信號的意義,并請其做好協調宣傳教育工作。爆破信號用哨子發出并鳴叫警報器:第一次:急促的短聲是預報清場信號,即:笛!笛!笛!所有車輛人員立即撤離到警戒區域外或指定的安全地帶。第二次:起爆信號,三聲長哨,即:笛!笛!笛!確認具備安全起爆條件時發出,隨即起爆。第三次:解除警戒信號,一聲長、一聲短。即,笛笛!確認無拒爆、盲
48、炮后發出。 爆破總結每次爆破后,爆破員應認真填寫爆破記錄;由爆破工程技術人員提交爆破總結,爆破總結應包括:設計評述,提出改進設計的意見;施工概況及安全分析,提出施工中的不安全因素和隱患以及防范辦法,提出改善施工工藝的措施;對照監測報告和爆后安全調查,分析各種有害效應的危害程度及保護物的安全狀況,如實反映出現的事故、處理方法及處理結果,總結經驗和教訓。爆破記錄和爆破總結應整理歸檔8.2 施工安全技術措施由于爆破施工的特殊性,對于爆破施工的各項安全指標進行充分的計算分析,并制定專門的施工安全技術措施。 爆破作業始終貫徹“安全第一、預防為主”的方針,嚴格遵守爆破安全規程中各項規定; 加強爆破作業人員
49、的技術培訓和安全教育,爆破員持證上崗;、合理布局,嚴格按照設計要求進行爆破作業;、嚴格控制炮孔裝藥量,確保填塞長度和填塞質量,裝藥前必須進行驗孔; 陡坡浮石應認真清理,以防滾石傷人; 爆區附近設施工牌,作業人員配戴統一編號的作業卡,爆區插紅旗標識且設置裝藥安全警戒范圍,無關人員不得進入; 爆破作業人員持證上崗,起爆藥包由指定爆破員加工,分開存放; 爆破網路各連接部分要連接牢固,全部電線接頭要用絕緣膠布包纏; 爆破時間:爆破時間定在11:3012:30 和17:3018:30。 爆破現場設警戒線,禁止無關人員進入裝藥現場; 爆破員必須按照爆破安全規程操作,按操作程序加工起爆藥包,輕拿輕放爆破器材
50、。裝炮使用木質或竹質長棍,起爆藥包裝進炮孔后不要用炮棍搗動孔內藥包; 爆破作業現場的雜散電流值、射頻電等符合規定,操作人員不能穿化纖衣服,手機、對講機遠離裝炮現場; 雷雨天氣不得進行爆破作業,裝藥過程中遇雷雨突然來臨,要迅速撤離所有人員到安全地點,并設警戒。 認真組織清場警戒工作,警戒人員布崗合理,并堅守崗位。警戒時依次發出預告信號、起爆信號和解除警戒信號,以口哨、紅旗和對講機進行聯絡,嚴防無關人員和車輛進入爆破危險區。 爆破后安全檢查(1)起爆點(站)應遠離爆區,宜設堅固嚴密的人工掩體,其位置和方向應能防止飛石、空氣沖擊波、炮煙和邊坡滑落、滾石的危害。(2)爆破后,必須按規定的等待時間進入爆破地點檢查有無盲炮和其他無安全因素。(3)爆破員檢查如果發現危石、盲炮等現象,應及時處理,未處理前應在現場設立危險警戒或標志。(4)各類盲炮的處理應按有關規定執行。經檢查確認爆破地點安全后,經當班爆破指揮長同意,方準作業人員進入爆破地點。(5)每次爆破后,爆破員應認真填寫爆區。(6)爆破結束后,爆破員應將剩余爆破器材仔細清點,如數及時直接交退給項目部的爆破器材倉庫。6 本工程安全目標:不發生任何大小安全責任事故。