山体爆破施工方案设计审核版.docx

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山体爆破施工方案设计审核版

1编制依据

1.1编制依据

《爆破安全规程》GB6722-2003；

《土方与爆破工程施工及验收规范》GBJ201-83；

《金属非金属矿山安全规程》GBl6423-2006；

《中华人民共和国安全生产法》；

《国家安全生产监督管理总局第39号令》；

《中国石油广西销售公司柳州油库工程土石方工程合同书》；

《中国石油广西销售分公司柳州油库工程勘察报告》

其它经批准的施工设计图纸及答疑书等文件。

自行了解工地周边环境条件及咨询有关单位所取得的资料。

1.2编制原则

（1）严格遵守合同文件各项条款要求。

（2）严格执行国家现行设计、施工规范和质量评定与验收标准。

（3）坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性。

（4）自始至终对施工现场实行全员、全方位、全过程严密监控，以科学的方法实行动态管理，灵活实施与动静相结合的管理原则。

（5）实施项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、技术、方案、信息、时间与空间条件的优化处置，实现成本、工期、质量及社会信誉的预期目标。

1.3编制范围

中国石油广西销售分公司柳州油库工程土石方工程中的爆破专项施工方案。

2工程概况及施工方法

2.1工程概况

中国石油广西销售分公司柳州油库为新建油库，油库位于柳州市柳江县百朋镇白山水泥厂附近，周围无工矿企业和大型居民区。

本次工程征地面积为140215m2,合约213亩。

库区所处位置为陡石山，陡石山山体所占地面平面面积约为25006.8m2，施工以爆破为主，爆破后的山体位置主要用于油库的储油罐建设，爆破所获的石料主要用于整个油库工程的场区填筑。

本工程主要爆破工程量约为520460.9m3。

中深孔台阶爆破一次爆破总装药量约2吨，爆破作业分为2个作业面，每个作业面爆破分成3段爆破，使爆破最大一段药量控制在400kg以下，减小爆破作业对周边环境的影响。

本工程工期为107天。

2.1.1地形地质情况

工程征地范围内大部分区域主要为山地，部分区域为蔗地。

根据地质勘探揭露，场地上部地层主要为第四系粉质粘土，下伏石炭系上统（C3）石灰岩。

粉质粘土层根据塑性状态分为2大层，即上部可塑状态粉质粘土和下部以硬塑状态为主的粉质粘土。

下伏灰岩以中等风化为主，其地质年代的确定主要依据区域地质资料确定。

油库区所处位置为陡石山，油库周边多为平地，蔗地和农田。

2.1.2周围环境

本工程位于柳州市柳江县境内，周围多为山地，部分区域为农田、蔗地，并无工矿企业和大型居民区。

需爆破的陡石山上有坟墓，距离爆破区南面约180m的地方有地下输油管道，距离爆破区西面约120m的地方有输电线路以及电线杆，距离爆破区西面约130m为县道X064，由于爆破点处于较偏远的地点，均无民房、建筑物在爆区范围内,所以本工程爆破环境并不复杂。

2.1.3工程特点

整座山体需爆破高度约为72.5m，采用分层台阶式爆破方法。

基础部分采用浅孔控制爆破法以及光面爆破施工为主，主要山体爆破环境较好且工程量较大，采用中深孔台阶爆破方法，施工时自上而下分台阶进行，纵向地形变化大，施工操作时需注意各断面的布孔、钻孔位置。

分层台阶式爆破作业示意图如下图所示，

2.2爆破总体方案

2.2.1爆破方案的选定

爆破作业前期需对山体进行实地调查，根据该工程现场实际情况以及周边环境，并结合以往类似工程施工经验，确定山体的爆破临空面。

爆破施工采用潜孔钻为主，凿岩机为辅，横向台阶纵向推进法布孔，大于4.5m用潜孔钻钻孔，小于4.5m用凿岩机钻孔，钻孔时的坡度角不得大于70°。

起爆方法选用电力起爆法。

用挖掘机清碴，装载机挖装，大吨位汽车运输石料。

山体的主体爆破采用分层中深孔台阶式爆破。

基础部分拟采用浅孔控制爆破法以及光面爆破施工为主。

施工时应自上而下分台阶进行，本工程需要控制的主要有飞石、冲击波、地震波、噪声等对周边环境的影响，个别飞石对县道X064、过往人员、车辆的危害为该段施工的重点，控制危害方法主要有选择合理的单耗、合理的爆破网络、改变爆破临空面方向等。

在进行爆破施工之前需征得公路主管部门同意实施对县道X064进行爆破过程中临时封道。

南面的地下输油管道距离爆破区域约180m，大于《石油天然气管道保护条例》中规定的50m的范围，符合要求，并且进行爆破作业之前，建设单位已事先征得管道企业同意，在采取安全保护措施后进行爆破作业，对该地下输油管道保护可采用减小单耗药量和挖隔震沟进行减弱爆破时所产生的振动影响。

爆破后的大块岩石采用履带式液压破碎机进行破碎，其块度应适合机械挖装运输并满足路基回填的尺寸要求；爆破后要保障边坡的平顺整齐和常期稳定，经雨后不出现塌方或滑坡。

台阶要素图

台阶要素示意图：

H-台阶高度；h-超深；l1-装药长度；l2-堵塞长度；W1-最小抵抗线；a-孔距；b-排距；

2.2.2设计原则

⑴严格控制爆破震动和飞石的安全距离。

⑵采用毫秒微差起爆网路，加大一次爆破方量，控制单孔最大药量，降低总体爆破次数，保证震动效应影响在一定范围内。

⑶选择合理的爆破参数及施工工艺，达到较好的爆破效果。

⑷选择合理的装药结构，加强堵塞质量，保证堵塞长度。

2.2.3施工工艺

施工工艺流程图：

施工工艺流程图

2.2.4施工顺序

⑴做好爆破准备工作。

①清理表层土，形成爆破工作面。

②准备好机械设备、材料、钻孔施工。

③爆破员领用代号认真填写领用。

④装药、连线。

⑵做好起爆前的检查和安全防护。

⑶确认警戒防护到位，确认安全后起爆。

⑷爆破后，检查是否有盲炮和危石及其它安全隐患，排危处理，检查恢复警示及安全防护设施。

2.3主要机具及材料计划

（1）主要机具及材料

序号

机具及材料名称

单位

数量

进场计划

1

空气压缩机

台

5

2011.10

2

风动凿岩机

套

3

2011.10

3

潜孔钻

台

10

2011.10-2011.11

4

挖掘机

台

7

2011.10-2011.11

5

履带式液压岩石破碎机

台

2

2011.10

6

履带式钻孔机

台

1

2011.11

7

装载机

台

2

2011.11

8

自卸汽车

台

18

2011.10-2011.11

9

全站仪

台

1

2011.10

10

水准仪

台

1

2011.10

11

120KW发电机

台

1

2011.10

电动修钎机

台

2

2011.10

（2）主要材料投入计划

顺号

材料名称

单位

数量

材料进场计划

1

岩石硝铵炸药2#

kg

350000

31138.4kg/周

2

电雷管8#

个

45931

21434个/周

3

导爆管雷管15m脚线

个

15226

711个/周

4

六角空心钢

kg

191

2011.8

5

塑料导爆管

m

90000

4200m/周

6

合金钻头Φ42

个

100

2011.10

7

钻杆

根

20

2011.10

8

高压风管

m

1142

2011.10

9

钻头Φ90

个

100

2011.10

10

胶质导线

m

97381

4544.5m/周

3爆破标准设计

中深孔台阶爆破一次爆破总装药量约2吨，爆破作业分为2个作业面，每个作业面爆破分成3段爆破，使爆破最大一段药量控制在400kg以下，控制震动和飞石危害。

对于输电线路的防护，已通知输电线路所属单位进行迁移，并改变临空面。

在靠近输油、通信地下管道一侧采用挖沟隔震防护。

临空面选择如下图所示：

计算一次爆破允许的安全装药量Q安全时，取最小值为该地的安全装药量Q安全，爆破设计段最大装药量大于计算值时，采用以下措施处理：

增加爆破次数、调整微差网络设计、增加爆破微差段数等，以满足震动和爆破飞石的安全标准要求。

3.1爆破参数选择

3.1.1浅孔控制爆破参数的选定

①炮孔排列方式，根据施工现场的具体条件确定，一次爆破量较少时，用单排孔，一次爆破量较大时，布置多排孔。

为更好地达到爆破的效果，多排孔时采用三角形布孔形式。

②单位炸药消耗量q

岩石类别为次坚石，炸药采用岩石2#硝铵炸药，台阶自由面数根据现场确定,但尽量以前后开挖纵向面为台阶自由面，q值在0.2～0.6kg/m3范围，取0.2～0.35kg/m3。

③炮孔直径d和炮孔深度L及超深h

炮孔直径根据选用的凿岩设备采用42mm，L值由各断面台阶高度H的具体情况进行确定，钻杆最长为4.5米，L≤4.5m。

h=（0.1～0.15）H

L=H+h

④底盘抵抗线W底

按W底＝（0.5～0.9）H确定，取W底＝0.7H。

H为台阶高度，由各断面的具体情况进行确定。

⑤炮孔间距a

根据各断面的具体情况进行确定。

a=（1.0～2.0）W底

⑥炮孔排距b

按b=（0.8～1.2）W底计算。

⑦堵塞长度l2

堵塞长度按l2=（0.7～1.0）W底或l2=（20～30）d

⑧单也装药量Q

Q=eqW底3（e为炸药换算系数，对2号岩石炸药，e=1）

具体列表如下（见浅孔控制爆破参数设计表）：

浅孔控制爆破参数设计表

直径

d

（mm）

台阶高度

H（m）

底盘抵抗线w（m）

孔距

a

（m）

排距

b

（m）

超钻

h

（m）

孔深

L

（m）

堵塞

长度

l2（m）

单位炸药消耗量

（kg/m）

备注

Φ42

2

≤1.4

1

1

≤0.2

2.2

1

2～3.5

Φ42

3

≤2.1

1.5

1.5

≤0.3

3.3

1.5

2～3.5

Φ42

4

≤2.8

2

2.5

≤0.35

4.35

2

2～3.5

Φ42

5

≤3.5

2.5

3

≤0.4

≤5.4

2.5

2～3.5

说明：

采用风动钻时浅孔爆破施工，孔深不少于2米。

3.1.2深孔控制爆破参数的选定

①单位炸药消耗量q

岩石为次坚石，炸药采用岩石2#硝铵炸药，台阶自由面数根据现场确定，但尽量以前后开挖纵向面为台阶自由面，q值在0.2～0.6kg/m3范围，取0.30～0.45kg/m3。

②孔径b和孔深L

根据选用孔径为90mm，L值由现场实现情况确定，L＝5～11m。

③台阶高度H和超深h

台阶高度选用5～10m,根据经验公式：

h=（0.15～0.35）W底或h=（0.12～0.30）H或h=（8～12）d

（W底—底盘抵抗线，m）

④底盘抵抗线W底

采用按台阶高度经验公式确定，W底＝（0.5～0.58）H或W底=（20～40）d

⑤孔距a与排距b

a=m·W底（m—密集系数，取1.25）

排距b＝a·sin60=0.86a

⑥堵塞长度

堵塞长度选用取孔径的35倍，90mm时取3.5m。

⑦每孔装药量

Q＝q·a·W底·H

多排孔爆破时，从第二排孔起，以后各排孔的每孔装药量按下式计算：

Q＝K·q·a·b·H

K为考虑前面各排孔的矿岩阻力作用的增加系数，一般取1.1～1.2，本次计算取1.1。

深孔控制爆破参数设计表

直径

d

（mm）

台阶

高度

（m）

底盘抵抗线w（m）

孔距

a

（m）

排距

b

（m）

超钻

h

（m）

孔深

L

（m）

堵塞

长度

（m）

单位炸药耗量

（kg/m）

装药结

构（层）

备注

Φ90

6

3

3.5

3

0.5～1

6.5

≥3.5

3～4.5

2-3

平台必须留在同一标高

Φ90

7

3

3.5

3

0.5～1

7.5

≥3.5

3～4.5

2-3

平台必须留在同一标高

Φ90

8

4

3.5

3.5

0.5～1

9

≥3.5

3～4.5

2-3

平台必须留在同一标高

Φ90

9

4

4

3.5

0.5～1

10

≥3.5

3～4.5

2-3

平台必须留在同一标高

Φ90

10

4.5

4

4

0.5～1

11

≥3.5

3～4.5

2-3

平台必须留在同一标高

3.2施工钻孔

3.2.1施工测量

现场放边桩，确定爆破范围，复核设计断面，绘出横断面图。

进行布孔设计，以保证准确孔位、方向、孔深，支钻位置。

3.2.2钻孔技术的要求

⑴按技术人员布设位置进行钻孔。

⑵孔位位置偏差不得大于0.2m，孔深允许误差±0.2m。

⑶钻孔角度和方向的控制，按设计方向和角度进行钻孔。

⑷钻孔达到设计尺寸后，要吹净孔内残渣，用竹片编号，用砂袋进行孔口保护。

3.2.3孔内排水

由于钻孔时可能遇到雨季施工，会造成孔内大量积水，因此，排水是保证爆破效果的关键，也是装药前最重要工作内容之一。

钻孔后作一定的保护措施，防止下雨雨水流入孔内。

排水采用射水泵射水，将水排出孔外。

3.3装药与堵塞

⑴装药结构

浅孔爆破选用连续装药结构，深孔爆破选用间隔装药结构和耦合结合不耦合装药结构，为小直径药卷32mm。

深孔爆破不同深度装药结构见深孔爆破装药结构图，深孔爆破装药量计算（见深孔爆破装药量设计表）：

⑵装药方法

按孔号的需要药量进行技术交底，分组进行专人负责。

装药前，必须对炸药、雷管、导爆管进行试验。

⑶堵塞

堵塞材料，使用粘土或砂土，严禁用石块堵塞。

为保证堵塞质量，每填入30cm时用木棍或竹竿捣实一次（严禁用金属杆具捣实），做到逐层捣固密实，堵塞长度必须满足35d，结合本次爆破的地质情况，堵塞长度取L≥3.5m。

深孔爆破装药量设计表

孔深

m

底部装药

中间装药

上部装药

单孔药量

kg/孔

堵塞长度

m

长度m

密度

Kg/m

药量

kg

长度m

密度

kg/m

药量

kg

长度

m

密度

kg/m

药量

kg

6-8

2-2.5

8-10

16-20

1

5

5

21-25

3.5

8-10

2.5-3

8-10

20-25

1

5

5

1

5

5

25-39

3.5

10-11

3-4

8-10

25-40

2

5

5

1

4

4

40-50

3.5

⑷装填工艺和要求

①装药时，应严格遵守以下规定：

a.禁止进行爆破器材加工和爆破作业人员穿化纤衣服。

b.装药前应对炮孔进行清理验收；

c.使用木质炮棍装药；

d.装药现堵塞时，在未装入雷管、起爆药柱等敏感爆破器材前，应采用铜或木制长杆处理；

②堵塞材料采用炮泥堵塞，炮泥用砂子和粘土混合配制成，其重量比为3:

1，再加上20%的水。

炮孔堵塞长度采取全部堵塞，同时应严格遵守以下规定：

a.装药后必须保证堵塞质量，浅孔爆破禁止使用无堵塞爆破；

b.禁止使用石块和易燃材料堵塞炮孔；

c.堵塞要十分小心，不得破坏起爆线路；

d.禁止捣固直接接触药包的堵塞材料或用堵塞冲击起爆药包；

e.禁止拔出或硬拉起爆药包或药柱中的导爆管。

3.4爆破网路设计

布孔方式：

梅花形布孔，见下图。

深孔台阶爆破起爆网路爆破一次爆破总装药量约2t，爆破作业分为2个作业面，每个作业面爆破分成3段爆破，使爆破最大一段药量控制在400kg以下，在安全条件允许的情况下，可以根据深孔爆破装药量设计表提高单响药量，增加一次爆破总装药量。

本次爆破网路设计采用电力起爆法起爆，起爆网路采用如下网路：

⑴当炮孔排列为单排孔时，用电雷管引爆导爆管，由导爆管引爆非电毫秒雷管或分段非电毫秒雷管，采用串联起爆网路，见图。

⑵当炮孔排列为多排孔时，用毫秒电雷管引爆导爆管，实现隔段控制微差爆破，采用串联起爆网路，见图。

3.5网路联接及网路检查

⑴用雷管起爆导爆管网路时，应用防止雷管的集中穴炸断导爆管和延期雷管的气孔烧坏导爆管的措施，要求导爆管的集中穴反向传播方向联接。

导爆管均匀地敷设在雷管周围，并用胶布等捆扎牢固。

⑵导爆管网路中不得有死结，孔内不得有接头，孔外传爆雷管之间应留有足够的间距，用于同一工作面的导爆管必须是同厂同批号产品。

⑶应使用快刀切取导爆管。

每卷导爆管的两端应先切掉5cm。

切取导爆管时，每根导爆管的两端都切成垂直面，一端封口，切割导爆管时，切割前应认真检查导爆管的质量，凡有过粗、过细、破皮和其他缺陷的部分，均应切除。

⑷网路联接时，应将导爆管有垂直面的一端轻轻插入雷管，不应旋转摩擦。

金属雷管应采取安全紧口钳紧口，纸壳雷管采用胶布捆扎紧口或附加金属箍后紧口。

⑸爆破网路敷设：

装药、堵塞完成后，严格按照爆破设计进行网路连接，防止漏接、错接，并用绝缘胶布包好结头。

网路连好后，应检测总电阻，如总电阻与计算值相差8%以上，或阻值相差10Ω时，应查明原因，消除故障，并计算其电流量，达到设计要求时方能起爆。

3.6安全距离

根据现场实际情况，并结合以往爆破施工经验，本工程每次爆破作业一次用药量为2t，爆破作业分成2个工作面，每个工作面爆破分成3段爆破，以确保爆破最大一段药量在400kg以下。

通过认真验算空气冲击波、地震波、飞石的影响范围，确保周围人身及建筑物的安全。

⑴空气冲击波的安全距离按下式计算：

Rk—空气冲击波对掩体内人员的最小安全距离（m）；

Q—一次爆破的装药量（kg）；秒延时爆破最大分段药量计算；

取Q＝400kg。

⑵爆破振动速度计算

V—保护对象所在地面质点振动速度，cm/s；

Q—一次爆破装药量（齐爆时为总装药量，延迟爆破时为最大一段装药量），kg；取Q=400

R—爆心至观测点的距离，m；取R=300

K,a—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数；取K=200，a=1.5

K,a值可按《爆破安全规程》表5选取，或通过现场试验确定。

《爆破安全规程》表5如下表所示：

表5爆区不同岩性的K，a值

岩性

K

A

坚硬岩石

50~150

1.3~1.5

中硬岩石

150~250

1.5~1.8

软岩石

250~350

1.8~2.0

根据《爆破安全规程》中表4爆破振动安全允许标准，深孔爆破为10Hz~60Hz时,安全允许振速为0.7~1.2,本工程爆破振动速度V=0.8cm/s，在安全允许振速范围之内，符合安全要求。

⑶个别飞散物安全距离

浅孔爆破未形成工作面时不小于300m，深孔爆破不小于300m。

综合上述影响因素，保证安全，取安全距离为R=300m。

3.7基础光面爆破设计

先对基础光面爆破标高予以测量确定，基础光面爆破采用不耦合装药，不耦合系数为1.68，设计孔径42mm，装φ25乳化小药卷，针对基础的岩石情况初次选用如下爆破参数，在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果，测量半孔率和轮廓不平整度，不断调整光爆参数：

孔深L=3.2m

光爆孔间距a=（15～10）d=（15～10）*43mm=645～430mm取a=600mm

单孔装药量Q1=η·L·r

式中：

η——炮孔装药系数，取η=0.7

L——孔深，L=3.2m

r——每米长度炸药量，r=0.4kg/m

经计算Q1=0.89kg，取0.9kg

抵抗线w光：

计算公式为：

w光=KD（m）

式中K—计算系数，一般取K=15~25。

本工点取K=18~22。

D—钻孔直径本工点取D=42mm

所以w光=0.76~0.93m。

起爆顺序：

主爆孔先爆，然后光爆孔同时起爆。

采用爆破时，应满足以下技术要求：

①根据岩石特点，合理选择间距及最小抵抗线；

②严格控制炮孔的线装药密度，来满足装药结构的要求；

③光面孔偏斜误差不超过1°；

④布置在同一平面上的光面孔，宜用导爆管联接并同时起爆。

4施工组织

4.1组织机构

爆破组织机构如下图：

爆破负责人：

爆破技术人员：

爆破员：

安全员：

防护员：

爆破器材押运员：

爆破器材领用员：

4.2施工进度计划

本工程定于2011年10月1日进场，施工时间安排在2011年10月1日至2012年1月15日，工期107天。

4.3施工用电及给排水

施工动力用电和照明用电均用安全电缆分别接入工作面安装开关箱，一机一闸，安装漏电保护器，保证用电安全。

为了预防临时停电，工地配备10KW内燃发电机备用。

施工用水取自附近的水泵房井水，用胶水管接入。

4.4除尘

由于山体为露天爆破作业，地点处于野外人口稀少地区,无需进行通风。

施工时采用高压水管喷水除尘。

4.5出碴及运输

由于开挖面宽场地大，爆破量大，现场采用挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运输至弃场或者作为基础回填使用。

4.6爆破防护

⑴内容：

防止个别飞石飞出砸坏、击中高压输电线，防止起爆网在起爆过程中遭到破坏。

⑵方法：

对准炮孔位置，采用胶帘或其他覆盖，其他网路部分采用草袋防护。

⑶进行二次改炮时，需要用胶带将炮孔进行覆盖。

5安全警戒及信号标志

警戒人员由保卫和职工组成，必须坚守岗位，听从指挥。

按每个爆破点在各个方向设警戒员，经检查无安全隐患后，并按规定进行施爆警戒。

⑴警戒范围：

距爆破点300m范围内。

⑵防护人员：

臂带红袖章在爆破警戒范围内指挥疏散人员及进行防护。

⑶信号：

视觉信号：

爆区山顶插黄旗一面，表示装药作业，插红旗一面表示即将起爆。

听觉信号：

采用手摇警报器或口哨鸣笛报警。

警戒声响的信号使用哨声，预备信号是一串短促的哨声。

起爆信号是三声长音哨声，解除信号是一声长音哨声。

解除信号：

红旗撤除，警戒人员撤离表示爆破已结束，并鸣解除信号。

⑷检查爆破区周围设施。

⑸爆区警戒方法、制度:

①爆破工作开始前，必须按爆破警戒图确定危险区的边界。

并设置明

显的标志。

②在危险区的界设置岗哨，使所有通路经常处于监视之处。

每个岗哨应处于相邻岗哨视线范围之内，并配齐相应的通信工具。

③爆破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和看到。

应使全体职工和附近居民，事先知道警戒范围、警戒标志和声响信号的意义，以及发出信号的方法和时间。

爆破后必须经过一段时间的通风排烟、除尘后，检查人员方可进入工作面，确认爆破地点安全与否，检查有无“盲炮”及可疑现象；有无残余炸药或雷管；有无松动构造物。

在妥善处理并确认无误后，经爆破指挥班长同意，发出解除警戒信号后，其他工作人员方可进入爆破地点工作。

警戒范围平面示意图：

见附图警戒示意图。

6爆破安全措施

6.1安全保证体系

项目部成立爆破作业安全领导小组，由项目经理曾平组织，组织结构及人员情况如下：

爆破负责人：

爆破技术人员：

爆破员：

安全员：

联络员：

防护员：

应急小组

各岗位人员必须熟知本岗位职责，提高责任心，在爆破施工中尽职尽责（岗位人员工作职责见附件）。

6.2爆破安全措施

（1）各管理人员齐抓共管，在爆破施工中，将“安全第一，预防为主”的方针落实到位。

（2）所有参与爆破的人员必须持证上岗。

严禁无证人员从事爆破。

在山体附近作业，必须戴安全帽。

严禁非爆破作业人员进入施