开山爆破施工方案.docx
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开山爆破施工方案.docx
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开山爆破施工方案
开山爆破施工方案
一、目的
为了使开山爆破作业能够更安全、高效、规范的进行,同时对作业人员进行有效的技术指导,确保开山爆破作业的质量安全与施工进度。
二、编制依据
《**电厂2×1000MW超超临界燃煤发电机组工程围填海场平工程图纸》
《**电厂2×1000MW超超临界燃煤发电机组工程围填海场平工程地质报告》
《**电厂2×1000MW超超临界燃煤发电机组工程围填海场平工程地质断面图》
《**电厂2×1000MW超超临界燃煤发电机组工程围填海场平工程测量报告》
三、适用范围
仅适用于**电厂围填海场平工程开山爆破作业。
四、施工工艺流程
1.施工方案
1.1分层开挖方案
由于开挖山体高度较高,考虑机械设备施工能力和施工安全采用分层开挖方案,设置七级高边坡,分层高度取值除了最高一级台阶取5m外,其余个台阶均为15m。
整体思路优先考虑西侧小山包的的爆破,北侧旺公山的台阶开拓,首先施工+94.65m以上部分,然后逐层向下施工,具体工作面数量和长度要根据产量而定。
施工前期按一条主干道,分别联系+79.65m平台,+64.65m平台,进行山体的剥离。
待施工平台扩大,在修筑道路,减少运输路程。
1.2爆破施工方法确定
(1)主体爆破施工采用深孔台阶松动爆破方案。
对于一些孤石或小山包,可以采取其他的爆破方式。
(2)工作面开拓以及施工道路形成采用深孔和浅孔相结合的爆破方法,具体使用位置根据现场的地形条件确定。
(3)施工中产生的大石块拟采用机械的破碎方式处理。
2.工艺流程图
3.施工工艺
根据山体的地形地貌特征和开采范围内的底高程,拟对本项目采用深孔台阶松动爆破的施工方案。
深孔台阶爆破设计参数包括孔径、台阶高度、超深、孔深、底盘抵抗线、孔距、排距、单孔装药量的计算与单位炸药消耗量选择、装药结构与堵塞长度、微差间隔、施爆网路等。
根据爆破理论知识和以往类似工程施工经验,对本次深孔台阶爆破设计的参数选择如下:
(1)钻孔孔径(d)
钻孔孔径取决于钻机类型、台阶高度和岩石性质。
本次台阶爆破由于爆区较集中、山体自然坡度一般在15%—18%度范围,相对较缓。
潜孔钻机钻孔孔径选用:
d=115mm
(2)台阶高度(H)
本工程爆破正常台阶高度15m控制。
(3)钻孔超深(h)
本爆破设计采用h=1.2~1.5m
(4)钻孔深度(L)
钻孔深度L=H+h
(5)底盘抵抗线(W1)
底盘抵抗线选择方法多种多样,应根据钻孔孔径、岩石性质,结合实践经验确定,并在施工中不断加以调整。
本工程采用:
当D=115mm时,取W1=(3.5~4.0)m;
当D=140mm时,取W1=(4.5~5.0)m。
(6)钻孔的孔距与排距
据工地实际情况孔距和排距按以下方法确定:
①孔距a
孔距a采用一下公式确定,即a=mw1,取m=1~1.3,本工程当D=115时,取a=(3.5~4.5)m;当D=140mm时,取a=(4.5~5.8)m。
必须注意第一排往往由于底盘抵抗线过大,应选择较小的密集系数,以克服底板阻力。
②排距b
排距是指多排孔爆破时,相邻两排孔之间距离,也是第一排孔后各排孔的底盘抵抗线,一般采用:
b=asin60=0.886a。
本次爆破采用:
当D=115mm时,取b=(3.1~4.0)m
当D=140mm时,取b=(4~5.1)m
多排孔爆破时,孔距与排距是一个相关的参数,应根据合理单耗和每个孔适宜负担的面积加以调整,即S=ab。
在实际爆破中可以根据上式调整实际孔距和排距。
当采用中型潜孔钻机
孔间距与排距之间的最佳匹配关系,可根据现场爆破试验择优选取。
(7)单孔装药量计算与单位炸药消耗量的选择
单孔装药量计算公式按:
Q=qHab
式中:
q—单位炸药消耗量,kg/m3;本工程取q=0.50kg/m3;
H—台阶高度,m;
a—孔距,m;
b—排距,m;(前排为底盘抵抗线)
综上所叙计算出的单孔装药量汇总如下表:
序号
孔径(mm)
台阶高度(m)
单孔装药量(kg)
1
115
15
225
1
115
15
108
2
140
15
161
(8)装药结构与堵塞长度
结合本工程,钻孔装药结构采用连续装药和间隔装药结构两种形式,具体根据台阶高度确定。
钻孔上部堵塞采用砂质壤土或钻孔岩屑进行堵塞,并用木质炮棍轻轻捣实,对有水炮孔,应预先进行排水清孔处理。
钻孔布孔形式见下图:
“梅花形”布孔示意图
间隔装药见下图:
间隔装药示意图
(9)微差间隔
本爆破工程因周围环境条件较好,选用多排、多炮孔微差爆破。
微差间隔时间按经验取25~75ms;
(10)施爆网路设计
爆破网络:
采用多排、孔间毫秒微差控制爆破起爆网络,用四通联导爆管。
起爆方式:
孔外采用激发器起爆导爆管,孔内采用非电导爆管雷管,每孔装四发非电导爆管雷管。
非电导爆管网络连接图
1
1
2
2
3
3
4
4
4
4
5
5
5
6
6
7
8
7
(1)
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
87
87
97
97
107
107
117
(2)
碎岩缓冲层
8
9
1
1
1
2
2
3
3
4
4
4
4
5
5
5
6
6
7
8
7
同台阶多排微差孔内延期起爆顺序图
4.石料挖掘、运输
1)石料挖掘、装车
爆破完成后,爆堆的宽度一般20~30m,高度一般8~12m。
根据工程要求,本次开挖采用PC300、EX300、CAT320等液压反铲挖装石料,按山体要求自上而下进行,每个台阶的工作线长度为100-150米,每台挖掘机的工作线长度不低于25米,每个工作面布置4台挖掘机,每台挖掘机按指定的区域挖石。
挖掘石方时,按照工程的需要,首先挑选需要的规格石,再根据需要装车。
2)石料运输
石料运输采用自卸汽车运输,运输时要注意行车安全,严格操作规程,不得随意行驶,按照指定地点区域均匀卸石,不得随意乱卸。
运输道路经常洒水,防止扬尘。
3)挖装应注意的问题:
(1)开挖施工按照从上到下的原则,多工作面开挖,即先施工上一作业面,然后逐级降低高程。
当多个作业面同时施工,宽度宜不小于30m。
(2)施工道路随着开挖高度的降低,逐步进行调整,以满足施工需要。
(3)开挖时应将石碴中超大粒径块石清理到一边堆放(用液压油锤机破碎),符合粒径要求的块石装车;挖掘机将基底清理干净,保证车辆行驶。
每一个作业面应将松动岩石清理干净,为钻眼施工创造条件。
(4)当台阶出现伞檐时,用挖掘机先清除伞檐,然后再进行采装作业。
(5)边坡修整时,反铲挖掘机自上而下将边坡上的石方挖转堆至工作平台,然后挖掘机对边坡进行修整,达到边坡开挖要求。
(6)在工作面的形成过程中,应尽可能的与相邻工作面同时下降,避免在爆破、挖装工程中相互影响。
4)土石方运输应注意的问题
(1)运输过程中严禁酒后驾驶,严禁超载超速,对于违反规定将给予严厉处罚。
(2)运输道路派专门的装载机进行道路的维护,即使清理散落的石块,保证路面畅通。
(3)运输道路安排专门的安全员进行监督和检查,发现违规情况即使制止。
(4)安排洒水车进行路面降尘处理,保证视野清晰。
5)平整碾压
按照设计要求进行平整和碾压,做好相关的压力试验工作。
5.爆破安全控制与施工管理
1)爆破安全控制
爆破安全控制主要包括四个方面,即:
爆破振动控制、爆破飞石控制、爆破产生的冲击波控制、爆破产生的有毒有害气体的控制。
(1)爆破振动控制
《爆破安全规程》(GB6722—2003)规定爆破地震对建构筑物的影响判据如下表所示。
爆破时建筑物处爆破地震波速度按下式计算:
式中:
v—为地震波速度,cm/s;
Q—为最大单段起爆药量,kg;
R—为最大单段药量中心距被保护物的距离,m;
K、α—为与地形地质条件有关的系数。
爆破振动安全允许标准表
序号
保护对象类别
安全允许振速/(cm/s)
<10Hz
10Hz-50Hz
50Hz-100Hz
1
土窑洞、土坯房、毛石房屋a
0.5~1.0
0.7~1.2
1.1~1.5
2
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a
2.0~2.5
2.3~2.8
2.7~3.0
3
钢筋混凝土结构房屋a
3.0~4.0
3.5~4.5
4.2~4.5
4
一般古建筑和古迹b
0.1~0.3
0.2~0.4
0.3~0.5
5
水电站及发电厂中心控制室设备
0.5
6
新浇大体积混凝土d
期龄:
初凝~3d
2.0~3.0
3d~7d
3.0~7.0
7d~28d
7.0~12
注1:
表列频率为主振频率,系指最大振幅所对应的频率。
注2:
频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。
选取频率时亦可参考下列数据:
硐室爆破20Hz;深孔爆破10~60Hz;浅眼爆破40~100Hz。
选取建筑物安全允许振速时,应综合考虑建筑物的重要性,建筑质量、新旧程度,自振频率及地基条件等因素。
省级以上(含省级)重要保护古建筑与古籍的安全允许振速,应经专家论证选取,并报相应文物管理部门批准。
c.选取隧道、巷道安全允许振速时,应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面
面积、埋深大小、爆源方向、地震振动频率等因素。
d.飞挡水新浇筑大体积混凝土的安全允许振速,可按本表给出的上限值选取。
爆区不同岩性的K、α值与岩性的关系
岩性
K
α
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
根据上述设计参数,最大单段起爆药量按下式及下表控制。
Q=[R(v/K)1/α]3,式中符号与上述相同。
安全距离与最大段药量关系表
R(m)
40
50
60
70
80
100
150
200
250
Q(kg)
40
79
136
216
322
629
2122
5030
9828
(2)爆破飞石控制
本工程为减弱松动爆破,爆破飞石产生的可能性较小,施工时尽量控制不产生飞石,为保险起见,警戒距离暂定为200m。
一般对爆破飞石的控制措施采取:
保证钻孔堵塞质量;保证足够的堵塞长度;清理台阶面上松动石块;合理设计前后排时差,严格控制装药质量;尽量避开断层、裂隙发育带、严重风化带或减低以上部位的装药量;合理选择钻孔间距和爆破方向。
进行爆破作业时采取以上控制措施后可达到控制飞石的目的。
(3)爆破冲击波防护措施
避免在断层、张开裂隙处采用过量装药。
深孔台阶爆破炮孔间延时不要太长,以免前排先响炮孔带炮使后排变成裸露爆破;
保证钻孔堵塞质量和足够的堵塞长度,特别是第一排孔。
(4)有毒有害气体的控制措施
不使用过期变质的炸药,加强炸药的防水防潮;
保证堵塞长度和质量,避免炸药的不完全反应。
爆破之后过15分钟,人员方可进入爆破现场,防止炮烟中毒。
2)爆破施工管理
(1)深孔爆破试验
试验目的:
寻找适合深孔台阶爆破的孔网参数、炸药单耗,从而优选出最佳爆破设计参数和最优施工方案,同时也进行爆破地震测试,求出适合本地区的k、α值,指导安全施工。
(2)爆破施工工艺流程控制
爆破施工工艺流程一般为:
设计→布孔→钻孔→验收炮孔→装药→堵塞→联网→警戒→起爆→爆后检查并总结。
3)爆破施工工艺的安全控制方法:
(1)布孔、钻孔施工必须按设计方案进行;钻孔前由测量组进行现场布孔,标明钻孔的深度、角度,并把数据及时提供给钻孔施工人员。
(2)钻孔验收应检查炮孔平面位置、深度、角度等参数是否符合爆破设计,并填写相关记录。
如不符,需报爆破工程师确定后再进行设计参数的修改。
(3)装药时只有在接到爆破工程师指令后,才能进行装药作业。
装药应按爆破设计的装药量和装药结构进行。
(4)堵塞在装药完成后经爆破工程师检查无误时进行,必须按设计要求堵塞炮孔,保证堵塞质量。
(5)网路联接由爆破技术人员进行操作;根据爆破设计要求联结起爆网络;网络起爆顺序检查无误后才能进行爆破警戒。
(6)爆破安全警戒
在警戒前必须制定安全警戒方案,且必须对警戒人员进行安全技术交底。
实施警戒工作要遵守以下规定:
①按指定的时间到达警戒地点,进行警戒。
爆破警戒人员必须佩戴标志(袖章、口哨、红旗),整个警戒区有无线通讯系统。
②按指定的警戒范围,警戒员负责禁止人员、设备、车辆进入警戒范围内。
③注意本身的避炮位置要安全、可靠。
④爆破后经检查确认安全,经爆破负责人许可后方可撤除警戒。
第一次信号称预警信号。
它在施爆前一切准备工作已完成后发出,该
信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作。
第二次信号称起爆信号。
起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆
破警戒区,所有警戒人员到位,具备安全起爆条件时发出。
起爆信号发出后,准许负责起爆的人员起爆。
第三次信号称解除信号。
安全等待时间过后,检查人员进入爆破警戒范围检查在确认安全后,方可发出解除爆破警戒信号。
在此之前,岗哨不得撤离,不允许非检查人员进入爆破危险区范围。
(7)起爆
爆破队长在第二次警报发出后,以倒计时数秒的方式,发出起爆命令,爆破员按起爆器起爆。
(8)爆后检查及总结
起爆15分钟后,在烟尘消散后,由爆破员进入爆区进行爆后检查,确认爆区安全后发出第三次警报(解除警报)。
如发现盲炮应及时处理。
爆后观察机械挖掘情况,由爆破工程师进行爆破总结。
(9)盲炮的处理
深孔梯段爆破时如出现盲炮,会给爆破带来不良后果。
一旦出现盲炮必须马上封锁爆区,报告爆破工程师,由爆破工程师组织爆破员及时进行处理。
深孔爆破盲炮的处理方法:
爆破网络未受破坏,且最小抵抗线无变化者,可重新联线起爆;最小抵抗线有变化者,应验算安全距离,并加大警戒范围后,再联线起爆。
可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆,爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准。
所用炸药为非抗水硝铵类炸药,且孔壁完好时,可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效,然后做进一步处理。
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