静态爆破施工方案.docx

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静态爆破施工方案

重庆蓬威建材粉磨站危孤石处理

静态爆破施工方案

一、工程概况

重庆蓬威建材粉磨站孤危石处理工程位于永川区松溉镇东江村内，粉磨站北侧，长江西侧。

现目前孤危石下方为码头施工作业区，上方为民房为拆迁。

为加快施工进度，可采用静态爆破破碎剂的施工方式进行施工。

二、静态破碎施工原理

静态破碎方法即利用岩石钻孔内装填破碎剂流体的水化反应，使晶体变形，产生体积膨胀，经过一定时间的物理化学作用后，在钻孔周边形成一定的压力及环向拉应力（可达30~50Mpa），当其拉应力大于岩石所能承受的最大抗拉应力时，即在钻孔周边形成径向裂缝，如一定距离内的相邻周边钻孔内的破碎剂在此时共同作用，则形成贯穿的径向裂隙，使岩石破裂。

三、破碎特点

静态破碎主要有下列特点：

⑴、破碎剂中不含有害成份，不是危险品，不会发生爆炸，其运输、保管、操作相对于炸药而言，都很简单、安全。

无需办理常规炸药爆破所需要的各种许可证。

操作时不需要爆破等特殊工种。

⑵、岩体在发生破碎时，不产生爆破震动、飞石、空气冲击波、噪音等爆破危害，不对周围建筑物、人员设备造成任何损害，因而不存在安全上的隐患。

不需要采取减震、防飞石等措施。

⑶、只要将破碎剂浆体充填到钻孔中即可，施工简单。

⑷、使用方便。

按破碎要求只要设计适当的孔径、孔距、角度等孔网参数就能达到预期的破碎效果，孔壁上的破碎剂残留物不会对混凝土护壁的强度以及质量造成影响。

⑸、在不适于炸药爆破环境条件下，更加显示其优越性。

四、静态破碎剂性能及操作过程

常用静态破碎剂（又名无声破碎剂，静态爆破剂，破石剂等），是一种不使用炸药就能使岩石，混凝土等破裂的粉状工程施工材料，为灰白色粉状物，其主要成份为水泥及石灰料，具有遇水体积膨胀的性能。

可广泛应用于混凝土构筑物的无声破碎与拆除以及岩石开采。

解决爆破工程中遇到不使用炸药爆破而又必须将混凝土或岩石破碎的难题，是国际上流行的新型、环保、非爆炸施工材料。

破碎的施工过程也比较简单，对被破碎的介质，经过合理的破碎设计（孔径、孔距等的确定）及钻孔，将粉状破碎剂用适量水调成流动状浆体，直接注入钻孔中。

合理的破碎剂水灰比为1：

0.28，炮孔内由于体积膨胀的空间较小，所以注入孔内20-30分钟即有早先装药孔起作用。

此过程约有2-3小时，随着时间的增加，破碎剂体积膨胀加大。

一般情况下，8小时后出现裂隙，24小时可达到总破裂效果的80%以上。

一般24小时即可开始清理，完全反应结束约需72小时。

破碎剂装填及操作过程比较容易，但操作过程易出现冲孔而造成对操作人员的眼睛伤害，因此，选择熟练的操作人员及合理操作程序及防护措施十分重要。

操作程序可简述如下：

购入破碎剂→在桶内倒入适量清水→按1：

0.28比例加入破碎剂并拌和→倒入钻孔内（装实）并塞紧→孔中用麻袋覆盖→撤出施工人员。

五、静态爆破参数及钻孔施工

5.1、2m以上孔网参数

1.孔深：

1=2.0m

2.孔距：

a=0.4m

3.排距：

b=0.3m

5.2不足2m部分的孔网参数

1.孔深：

以现场实际为准

2.孔距：

a=0.2~0.4m

3.排距：

b=0.15~0.3m

采用手风钻钻孔，沟中间部分采用垂直钻孔，边坡部分的边孔采用根据管道倾斜钻孔，梅花形排列。

为加快进度并达到最佳破裂效果，现场先行清理工作面。

为其它岩石爆裂创造先决条件。

为降低粉尘对人员危害，钻工戴防尘口罩进行钻眼作业。

静态破碎施工顺序为：

施工准备→沿自由面打静态破碎孔→装药→破碎机岩石改小→机械装运清碴。

5.3单位立方米岩石预计消耗量表

单位立方米岩石预计消耗量表

名称

钻眼量（m）

破碎效率（%）

破碎剂量（kg）

200型液态锤消耗量（台班）

数量

8.3

55

16.6

0.2

六、施工进度

由于只有一个临孔面，考虑到工期，同时兼顾破碎剂的反应时间，故比较合理的时间安排装药，破碎剂利用晚上时间进行反应，第二天上班开始清碴，具体施工过程如下：

穿孔装药反应第一次清碴反应第二次清碴

①————②————③———④————⑤————⑥—————⑦

七、资源配备

根据上述施工进度，并考虑到爆破方量，施工现场配置8部手风钻打眼，可考虑采用200型液压锤，充分发挥机械效率。

人员设备资源配置如下：

空压机总供风量40m³

手风钻12部

破碎机2台

挖掘机1台

汽车3台

工人12人

管理、机修、后勤3人

八、静态破碎安全操作规程

a）施工人员一律实行岗前培训，了解破碎剂性能及操作过程、危害程度；

b）装填破碎剂前一律在管沟3米外拌和，先倒水，再按一定比例加入破碎剂；

c）装药为二人装填，一人在管沟边负责拌合及向管沟内运输，另一人在管沟内装填，装填时用木棍捣实，装完后用木塞塞紧并用麻袋覆盖，防止冲孔；

d）装填时间不得大于30分钟；

e）装药工不得眼对已装好药的炮孔，只能以背部相对；

f）装药工应带防护面具、橡胶手套；

g）如孔内有积水，应先清水，装药后应及时清理积水；

h）清碴应待24小时方可进行。

九、现场应急预案

施工安全尤为重要，无论是施工人员还是管理人员都需引起高度重视，做到事事有准备，人人有职责，确保施工安全及人身安全。

9.1本工程的主要危险源及对策

危险源危害性降低危险性对策负责人

破碎剂拆解粉尘扬起

飞入眼内造成眼损伤使用刀具切割包装袋，不使粉尘飞扬

破碎剂搅拌及装填

皮肤外表受灼伤带保护用具，在规定时间内完成装填

破碎剂从炮孔内冲出而使其飞溅皮肤外表及眼部受伤覆盖破碎剂已装的炮孔，离开破碎区

破碎剂在残孔内扬起

皮肤及眼部受伤使用水冲洗施工工作面

92应急小组机构、职责和事故处理程序

救助电话：

火警119匪警110伤病120

9.2.1应急领导小组

组长：

组员：

①应急领导小组负责人职能及职责：

立即组织人员进行现场自救，抢救、疏散人员和保护现场，分析和确定现场事故的紧急情况和报警级别，立刻向公司总经理、质安部门报告事故情况，需要外援时，协调与各有关部门的关系。

②应急小组的职能及职责：

在现场组织人员进行自救，抢救、疏散人员，立刻向工地负责人或现场工程师报告事故地点、人员伤亡和现场简况，派人保护现场，做好事故现场的安全保卫工作和涉嫌人员的监控工作，外援单位和部门来到现场后协助工作。

9.2.2事故现场抢救

将受伤人员快速送到附近的医院救治，抢救现场的物资，如有危险物品应尽可能撤离到安全地带，保证事故现场救援通道的畅通。

9.2.3事故善后处理

慰问伤病员关心其治疗，处理好与医疗救助单位的关系。

做好伤亡人员及其家属的慰问工作，确保事故发生后伤病人员及其家属的思想稳定。

做好善后理赔工作。

9.2.4事故调查及处理

事故发生后，现场负责人、质安人员等组成调查小组对事故进行调查，按“四不放过”原则对事故进行处理，对相关人员进行处罚、教育，对事故进行总结，引以为戒，杜绝在今后的施工中发生类似事故。

重庆蓬威建材粉磨站危孤石处理

爆破施工方案

一、工程概况

重庆蓬威建材粉磨站孤危石处理工程位于永川区松溉镇东江村内，粉磨站北侧，长江西侧。

现目前孤危石下方为码头施工作业区，上方为民房为拆迁。

为加快施工进度，可采用爆破清理的施工方式进行施工。

二、爆破技术方案

松动爆破以选择最小单位体积消耗炸药量为显著特征，炸药爆炸后能量用于破碎岩石和用于其它附加作用后，没有多余能量抛掷岩块，将质点振速降到最小，不但节省了材料，而且有效地控制了飞石和地震以及噪音危害。

药壶爆破通过对底部扩张后，可大幅度增加单孔装药量，提高炮孔利用率，提高机械和人工效率，降低生产成本，加快施工进度，还可以增加炸药埋深，通过合理的参数选择，提高炸药爆炸能量利用率，减少材料消耗，降低生产成本，被广泛用于各地的坍塌爆破中，但其爆后块度较大，增加前部延长装药，与浅孔综合使用，极利于控制料石的级配。

爆区内最大高差约50米，开挖方案选择必须考虑出碴的因素，结合本工程特点和工程要求，根据地形、地质及周围环境等客观条件，从经济上亦可行的前提下，选择以台阶梯段开挖，以浅孔小台阶梯段松动爆破为主，毫秒微差起爆，低段同段别毫秒雷管起爆的爆破为辅的主案，大块二次解小采用浅眼钻孔爆破和裸爆进行破碎。

2.1、凿岩方法和凿岩机械

凿岩方法全部采用机械凿岩方法。

主方量开挖由9m3/min空压机集中供风，7655凿岩机钻凿炮眼。

其它均采用3m3/min小型空压机分别供风，YT-24型或YT-19型凿岩机钻凿炮眼。

2.2爆破器材选择

炸药：

爆区岩性以新鲜溶结凝灰岩为主，f=10-16，根据当地火工材料供应的实际情况，选用2#岩石硝铵炸药可与之相配，其炸药性能参数如下：

雷管：

采用非电毫秒雷管，方量较集中的地段采用多孔同时起爆，毫秒微差间隔，轮廓线控制爆破选用低段别的同段毫秒雷管同时起爆。

在边坡修整和路基找平以及二次破碎等零星爆破中，尽量采用火雷管，扩壶爆破亦尽量采用火雷管.

表1各种炸药性能参数表

名称参数性能

TNT

黑索金

硝化甘油

2#岩石

铵油

铵松腊

乳化EL

爆力（N）

285

600

600

320

280～320

320～360

300

猛度（mm）

16～17

25

22.5～23.5

12

10～12

13～16

16

爆速m/s

6500

8460

8400

3300

3200～3300

3200～3800

4300

非电毫秒雷管抗水性和耐火性好，不受杂散电流影响，操作安全，使用简单，起爆可靠性高，防止早爆、拒爆性能好，本工程采用1～10段非电毫秒雷管。

表2非电毫秒雷管微差延时性差能表

段别

延时时间（ms）

段别

延时时间（ms）

1

25±10

6

200±20

2

50±10

7

250±20

3

75±10

8

310±25

4

100±10

9

390±40

5

150±20

10

490±45

2.3主要技术参数

为控制飞石危害，减少爆破地震作用，按松动爆破设计有关参数进行设计，严格控制最大一段装药量及单位体积消耗炸药量，采用微差起爆技术，一次点火，分段延期起爆，改善爆破质量、提高爆破效果。

2.3.1浅眼药壶松动爆破

①、孔径（D）：

通用炸药直径为32mm，采用40mm钻头钻孔，偶合系数为：

40/32=1.25

②、分两层水平布置药壶，分层高度H′=4～6m。

③、最小抵抗线（W）：

W=0.6H′=0.6×（4～6）=2.4～3.6m；

④、孔深（L）：

L=0.5H=0.5×（8～12）=4～6m；

⑤、孔距（a）:

a=1.2W=1.2×（2.4～3.6）=2.9～4.3m；

⑥、排距（b）：

b=W（m）；

⑦、单位体积消耗炸药量（q）:

q=（0.21～0.36）kg/m3；

⑧、单孔装药量（Q）：

Q=q×a×b×H或Q=q×a×W×H；（kg）

⑨、药壶体积（V）：

V=1.5×1.1×Q；

⑩、最大一段装药量（Qmax）：

Qmax=（V/K）3/αR3（kg）。

表3浅孔药壶松动爆破参数取值对照表

H（m）

W（m）

W/H

L（m）

a（m）

b（m）

q（kg/m3）

Q（kg）

备注

2.5

1.25

0.5

2.5

1.5

1.25

0.25

1.17

3

1.5

0.5

3

1.8

1.5

0.25

2.03

3.5

2.1

0.6

3.5

2.5

2.1

0.25

4.59

4

2.4

0.6

4

2.9

2.4

0.25

6.96

4.5

2.7

0.6

4.5

3.2

2.7

0.25

9.72

5

3

0.6

5

3.6

3

0.25

13.5

6

3.6

0.6

6

4.3

3.6

0.25

21.36

7

4.2

0.6

7

5

4.2

0.25

32.34

2.3.2浅孔松动爆破

①、孔径（D）：

D=32mm

②、（H）≤4m

③、最小抵抗线（W）：

W=0.6H′（m）；

④、超深（h）=（0.15～0.3）W（m）；

⑤孔深（L）：

L=H+h（m）；

⑥、孔距（a）:

a=1.2W（m）；

⑦、排距（b）：

b=W（m）；

⑧、单位体积消耗炸药量（q）:

q=（0.21～0.36）kg/m3；

⑨、堵塞长度（LD）；LD=0.5

⑩、最大一段装药量（Qmax）：

Qmax=（V/K）3/αR3（kg）。

表4浅孔松动爆破参数取值对照表

H（m）

W（m）

W/H

h（m）

L（m）

b（m）

q（kg/m3）

Q（kg）

备注

0.6

0.36

0.6

0.1

0.7

0.36

0.29

0.031

0.8

0.48

0.6

0.15

0.95

0.48

0.29

0.076

1

0.6

0.6

0.2

1.2

0.6

0.29

0.15

1.2

0.72

0.6

0.2

1.4

0.72

0.28

0.24

1.5

0.9

0.6

0.2

1.7

0.9

0.28

0.46

2

1.2

0.6

0.3

2.3

1.2

0.27

1.07

2.5

1.5

0.6

0.3

2.8

1.5

0.27

2.04

3

1.5

0.5

0.3

3.3

1.5

0.27

2.4

2.3.3二次解小爆破破碎浅孔爆破：

单耗（q）:

q=（0.15～0.25）kg/m3；

孔深（L）：

L=（1/2～1/3）块厚度；

裸爆：

裸爆由黄泥盖，参数见表5。

表5浅孔松动爆破参数取值对照表

大块边长0.5～0.6m

每立方米5～8块

大块边长0.7m

每立方米3块

单位何积消耗炸药量（kg/m3）

平均体积（m3）

炸药用量（kg/m3）

平均体积（m3）

炸药用量（kg/m3）

0.15～0.2

0.32

0.33

0.53

0.17

0.15～0.2

0.36

0.32

0.60

0.18

2.4、起爆网络设计

起爆由孔内延时，辅助孔外延时继爆单式交叉网络连接。

由塑料管连接，四通反射。

起爆顺序以单排多段起爆为主，排数为3～5排时，采用波浪式、式起爆。

2.5、安全评估

本工程爆破属于一般性的露天爆破，爆破区附近居民较多，为确保爆破振动、空气冲击波对周围建（构）筑物的安全不受影响，施工时应严格控制飞石距离，确保施工安全。

（1）爆破飞石安全距离推算

Rf=Kf×Q×D

Rf—爆破飞安全距离m

Kf—与爆破方式、填长度、地形、地质条件有关的系数；取Kf=1.0～1.5

Q—单位体积消耗炸药量kg/m3

D—药孔直径mm

较大高山差情况下飞石安全距离推算

RF—较大高差时飞石安全距离

α—最小抵抗线与水平线夹角

β—山坡坡面角

为确保安全，我们采用如下保证措施：

a、在居民区房屋边界处搭设安全防护措施；

b、在开挖放炮时，采用旧轮胎、钢丝网等在开挖面岩面上进行覆盖；

c、慎重对待断层、软弱带、成组发育的节理、覆盖层等地质构造，采取间隔堵塞，调整药量，避免过量装药；

d、严格控制单孔药量，避免单孔失控；

e、为确保安全，爆破安全警戒半径为300米。

（2）破地震及最大段（次）起爆药量的推算

国标爆破安全规程（GB6722-2003）对爆破地震地面质点振速作出以下规定：

表6建（构）筑物地面质点的安全震动速度

种类

V（cm/s）

毛石房

1.0

一般砖房

2.0

钢筋混凝土框架房

5

水工隧洞

10

交通隧洞

15

根据爆区周围建筑物情况，按爆破安全规程规定，地面质点垂直振速Vc≤2.0cm/s控震计算公式：

变形后即得不同距离R处允许最大一段（次）起爆药量Q关系式：

V=K（Q1/3R）α

令V=Vc，Q=Qmax变形后即得不同距离R处允许的最大一段（次）起爆炸药量Qmax关系式：

Qmax=（Vc/K）3/α×R3

Qmax—最大一段（次）起爆炸药量，㎏

Vc—被保护目标的安全震动速度，

K×α—与地形、地质条件有关系数和地震波衰减指数。

K=150，α=2。

将Vc=2cm/s代入，可求出不同距离处R处所对应的最大一段（次）装药量Qmax，见表7。

（3）爆破空气冲地冲击安全距离推算：

爆破空气冲击波超压（Δρ）可按下式推算：

Δρ=K×ρ×（Q3/1/Rβ）×Pα

Kρ=0.67，β=1.31；对于裸爆Kρ=1.35，β=1.18。

表7不同距离与最大一段（次）装药量Qmax的值对应表

R（m）

Qmax（㎏）

R（m）

Qmax（㎏）

5

0.19

60

332.55

10

1.54

70

528.08

15

5.20

80

788.28

20

12.32

90

1122.37

25

24.06

100

1539.60

30

41.57

110

2049.21

35

66.01

120

2660.43

40

98.53

150

5196.15

45

140.30

200

12361.81

50

192.45

250

24056.26

55

256.15

300

41569.22

Q—一段（次）最大装药量（㎏）

R—被保护目标距爆点距离（m）

Δρ=0.07×105Pa，可保证建筑物安全。

在常规爆破中，空气冲击波危害范围远小于地震。

例如在10处的最大允许一段装药量为1.54；代入上式中求得Δρ=0.67（Q1/3/10）1.18=0.052Pa。

值换算成噪音为：

Lp=201gΔρ/p1=201g0.052/2×10-5=68.3dB∠90dB，说明此距离处空气冲击波已衰减为噪音，故不予考虑其造成的危害。

2.6、安全距离：

安全距离的确定应参照以上方法推算得出最大值，根据国标爆破安全规程规定，对最小安全警戒距离取值。

爆破安全规程（GB6722–2003）规定爆破飞石安全距离为300米。

三、施工工艺过程

施爆区管线调查→爆破设计与设计审批→配备专业施爆人员→爆区放样→用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩面→放样与布孔→钻孔→爆破器材检查与测验→炮孔检查与废碴清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗和撤出施爆区及飞石、强地震波影响区内的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→测定爆破效果（包括飞石、地震波对施爆区内外构成损伤及损失）→装、运石方与整修边坡→落底至设计高程。

开凿台阶作业面：

先清除地表杂物和覆盖土层，施作小爆破形成台阶作业面。

3.1施工准备

爆破施工前，在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上，进行现场核对和施工调查，将实测出的开挖边界线用石灰线地现场地形上方样。

向爆破作业影响范围所涉及的居民通报爆破施工概况及可能造成的影响，并征询有关部门的意见，确保施工顺利进行。

3.2布孔

炮孔布置采用“一”字型布孔，局部落差大的地段采用梅花型布孔，见图1炮孔布置示意图。

根据设计要求放出开挖轮廓线，各炮孔位，予以编号并插木牌逐孔写明孔深、孔径、倾斜角方向及大小。

2.3钻孔

钻孔是爆破质量好坏的重要一环，应严格按照爆破设计的位置、方向、角度进行钻孔，先慢后快。

钻孔过程中，必须仔细操作，严防卡钻、超钻、漏钻和错钻；装药前必须检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求，孔内有无堵塞、孔壁是否有掉块以及孔内有无积水。

如发现孔位和深度不符合设计要求时，及时处理，进行补孔或透孔，严禁少打眼，多装药。

图1炮孔布置示意图

孔口周围的碎石、杂物清除干净，对于孔口岩石破碎不稳固段，应进行维护，避免孔口形成喇叭状。

钻孔结束后应封盖孔口或设立标志。

3.4装药

应严格按设计的炸药品种、规格及数量进行装药，不得欠装、超装，而影响爆破效果。

并按设计装起爆装置。

光爆炮眼内空气柱间隔装药，主炮眼用散装炸药集中装在底部。

见表8：

装药结构图。

3.5炮孔堵塞

光爆炮孔堵塞长度一般为口部1.0m左右，堵塞材料采用钻孔的石屑粉或粘土堵塞。

2.6爆破网路敷设

网路敷设前应检验起爆器材的质量、数量、段别并编号、分类，严格按设计敷设网路。

网路敷设严格遵守《爆破安全规程》中有关起爆方法的规定，网路经检查确认完好，具有安全起爆条件时方可起爆。

起爆点设在安全地带。

表8装药结构图

结构形式示意图说明

间隔不耦

合装药

1、此图为光爆眼装药结构图；

2、孔外雷管延时；

3、导爆索起爆。

耦合连续反向起爆装药结构

此图为掏槽眼、辅助眼、底眼装药结构

3.7安全警戒

本工程爆破安全保卫工作十分重要。

每次起爆由爆破指挥部组织实施，安全保卫科落实人员执行。

3.7.1起爆前后撤离

为了保证爆破区附近居民、行人、施工人员及交通运输的安全，在爆破起爆前必须作好撤离和警戒工作。

根据设计文件上规定的对人员、建筑物（或构筑物）及设备等的安全距离，经现场实地勘查，确定危险区界线及撤离地点，起爆前在选定的明显位置设立标志，交通路口设置警戒哨所，并将起爆时间，危险范围，要求撤离时间，起爆信号等以书面形式事先正式通知业主、监理和有关单位及附近居民，以做好撤离工作。

对危险区内的建筑物（或构筑物）及设备，应根据设计确定的爆破地震、空气冲击波、个别飞石的影响范围，采取相应的防护措施或撤离。

警卫人员要在起爆前彻底清查危险区内人员撤离情况；确认危险区内人员已全部撤离之后，警卫人员按规定时间撤退到指定的安全地点，并向起爆指挥部汇报撤离情况。

37.2警戒信号

爆破警戒，必须设在危险区的边界处，并设有明显的标志。

爆破的警戒标志，应采用警示牌、警示灯、岗哨、路障、警报器等视觉及音响信号，地面岗哨应设在危险区的边界外，使有通向爆破区的通路处于被监视之下，同时每个岗哨应设有音响设备，并处于相邻岗哨的视线范围内。

起爆前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚地听到或看到。

第一次信号——预告信号。

在起爆前发出，所有与爆破无关人员应立即撤到危险区以外或指定的安全地点，并向危险区派出警戒人员。

起爆人员进行起爆网路的最后敷设、接线和检查工作。

第二次信号——起爆信号。

当起爆人员完成最后接线工作警卫人员等全部撤离危险区后，总指挥得到各方面的汇报掌握全部情况之后，确认人员设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，命令发布起爆信号，起爆站站长（或负责起爆的人员）起爆。

第三次信号——解除警报信号。

爆破人员进入现场检查，要检查确认安全后，发出第三次信号，未发出解除警报信号之前，岗哨应坚守岗位，除指挥长（或爆破工作领导人）批准的检查人员外，不准任何人进入危险区。

2.8起爆

在网路检测无误，防护工程检查无误，各方警戒正常情况下，在规定时间，指挥员即可命令起爆。

起爆采用非电起爆。

安全检查：

爆破完成，间隔规定时间，安全检查无误后，即可开通线路，放行车辆。

四、安全保证措施

本工程爆破设计采用非电毫秒导爆管分段簇联火雷管引爆系统，爆破作业由持有爆破证的爆破员操作，爆破作业规定如下：

（1）爆破挖时，要做好标志、警戒、信号等工作，规定放炮时间，注意炮眼布置，炮口方向和装药量防止飞石