尾矿库土石方工程爆破设计方案重点.docx

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尾矿库土石方工程爆破设计方案重点

xxx尾矿库土石方筑坝

爆破工程

设计方案

设计：

审核：

批准：

xxx公司

xxxx年xx月xx日

1技术设计方案………………………………………………………3

1.1工程概况……………………………………………………3

1.2设计依据和原则……………………………………………7

1.3爆破技术设计………………………………………………7

1.3.1排水管沟槽爆破……………………………………8

1.3.2溢水塔基坑爆破……………………………………11

1.3.3山体爆破……………………………………………13

1.4.爆破安全设计………………………………………………16

2施工组织设计方案…………………………………………………20

2.1施工组织方案………………………………………………20

2.2施工工艺及程序……………………………………………21

2.3机械设备和各种材料………………………………………22

2.4安全保障措施………………………………………………23

2.5施工质量保证体系…………………………………………25

2.6施工进度保证措施…………………………………………26

3警戒方案……………………………………………………………27

3.1警戒原则……………………………………………………27

3.2警戒工作组织……………………………………………27

3.3警戒点设置………………………………………………28

3.3警戒人员职责……………………………………………29

4应急预案……………………………………………………………31

4.1应急组织机构………………………………………………31

4.2应急设备与设施……………………………………………31

4.3爆破异常处理………………………………………………32

4.4抢救伤员应急预案…………………………………………33

4.5善后处理……………………………………………………33

4.6联络方式……………………………………………………34

1技术设计方案

1.1、工程概况

xxx公司为了可持续发展，拟建一座“xxx尾矿库”。

建造该库的工程总承包单位是xxx建筑安装工程有限公司。

由于工程需要在库底下埋一条Ф1.8m的排水管，兴建5个溢水塔和1个转流井。

需开挖长1000m，深4.5m，底宽3.4m的沟槽和6个深6.6m底直径7.6m的基坑，并开挖沟槽走向上方一处山体，为表土层，强风化、中风化岩层，总量约15万m3。

1.1.1工程环境

“xxx尾矿库”位于xxx。

从原村子进沟有一条路，路边是山径水库，约500m即到沟口。

沟口向南是通向xxx的防火通道，向北是一条东低—西高走向的山沟，为建好后的“xxx尾矿库”库区。

进沟左面是xxx，右方是xxx，沿沟再向前是xx，沟底左面是xxx。

库垻建在东南方的沟口，整个山沟即为库区。

库区长约1000m，宽约500m，面积约4000000m2。

详见库区周围卫星图（图1）

库区入口和库区内的照片（图2、3）

图1库区周围卫星图

图2库区入口照片

图3库区内照片

1.1.2地质条件

1）披积土、沉积土0.5～4.6m，f=2～4；

2）强风化闪长玢岩1.0～4.9m,f=4～6；

3）中风化闪长玢岩1.1～4.5m以下,f=6～8。

1.1.3工程目的

库底建排水系统，即下埋一条约1000m的排水管，建5个溢水塔和1个转流井。

并开挖影响建排水系统的一面山体（图4）

图4尾矿库总平面图

1.1.4工程要求

1）按照甲方给出的设计线、控制下挖深度及坡度，面壁平整；经爆破开挖后的轮廓符合设计要求。

既能够埋管建塔、井，又控制一定的超、欠挖。

并严格控制爆破危害，确保施工安全，顺畅。

2）保质保量保证工期，爆破岩碴块度均匀，便于机械清运；

3）按照松动爆破要求实施，有效控制飞石飞散方向及范围，同时减少震动、噪声等其他危害因素，做到文明施工，确保安全。

1.1.4.1排水管、溢水塔结构与开挖要求（图5、6）

排水管内径1.8m，壁厚0.3～0.5m，排水管坐落在宽3.4m高0.5m的基础上。

开挖深度约4.5～5.0m。

按75°（坡度1:

0.26）上口宽6.0～7.0m。

溢水塔基坑为圆形，底直径7.6m，开挖深度约6.6～7.0m，按75°（坡度1:

0.26）上口直径宽11.0～12.0m。

图5尾矿库排洪系统纵断面图

图6排水管沟槽、溢水塔基坑结构与开挖示意图

排水管内径1.8m，壁厚0.3～0.5m，排水管坐落在宽3.4m高0.5m的基础上。

开挖深度约4.5～5.0m。

按75°（坡度1:

0.26）上口宽6.0～7.0m。

溢水塔基坑为圆形，底直径7.6m，开挖深度约6.6～7.0m，按75°（坡度1:

0.26）上口直径宽11.0～12.0m。

1.1.4.2山体开挖要求

（1）开挖至可建库底建排水系统

（2）预留坡面不大于75o，台阶不高于10m，平台不小于8m。

1.1.5工程量

排水管沟槽、溢水塔基坑需开挖约10000m3；山体开挖约140000m3。

1.2设计依据和原则

1.2.1设计依据

《工程合同书》；

《中华人民共和国爆炸物品管理条例》（2006国务院令）；

《爆破安全规程》（GB6722-2003）；

《爆破作业人员安全技术考核标准》（GA53-93）；

《工程测量规范》GB50026-93

现场踏勘、实测数据及技术交底；

甲方有关要求。

1.2.2设计原则

（1）确保质量：

严格按设计要求施工；

（2）确保安全：

采取防护措施，有效控制飞石飞散方向及距离，采用毫秒延期起爆形式，减少噪声等其它危害因素，做到文明施工、确保安全。

1.3爆破技术设计

总体方案

主要采用中深孔钻爆的爆破施工方法，孔径为φ90mm的液压潜孔钻机，用于排水管沟槽、溢水塔基坑爆破；辅助YT-24凿岩机，孔径为φ40mm进行沟槽、基坑及边坡修整。

按沟槽和基坑爆破设计标高要求，计算下挖深度，分台阶钻爆到位。

按75°的孔角度控制沟槽和基坑边坡。

山体按10m台阶高度，8m平台宽度多台阶布置。

非电起爆网络联结，孔内或孔外毫秒雷管起爆。

1.3.1排水管沟槽爆破

1.3.1.1参数选择

1）钻孔形式与布孔方式

排水管沟槽底宽要求为3.4m，按照一定坡度1：

0.25～0.3，选用750坡度为1:

0.26，高4.5～5.0m。

则上口宽5.5～6m。

采用多排孔方形布置形式，各排炮孔的钻孔方向基本保持平行。

钻孔形式采用两边向内倾斜和中间垂直孔两种。

见排水管沟槽爆破炮孔布置图7

图7排水管沟槽爆破炮孔布置示意图

2）孔网参数

（1）孔径（D）

（我公司按照生产任务和挖掘设备能力确定）90mm；

（2）台阶高度（H）

排水管底坑爆破台阶高度一般为4.5～5.0m；

（3）超钻深度（h1）

超深h=（0.3～0.5）W确定0.6m；

（4）孔深（L）

孔深（L）一般为5.0～5.5m；

（5）孔距（a）排距（b）

孔距（a）2.5～3.0m排距（b）2.5～3.0m。

3）炸药单耗

炸药单耗是爆破没立方米岩石所需的炸药量（以2#岩石硝铵炸药为为标准），单耗q由爆破种类与爆区岩石性质决定，本工程爆破岩石的普氏坚固性系数f虽然较低，但为沟槽爆破，确定单耗q值为0.4～0.6kg/m3，并不断修正。

4）单孔药量（Q）

根据公式Q=qabL

=（0.4～0.6）×2.5×3.0×（5.0～5.5）

=15.0～24.75kg

1.3.1.2装药

1）装药结构

一般选用全段散装药结构

按设计药量倒入孔内，散药中埋入起爆药包或起爆药柱，最后将孔口填塞好即可。

2）装药直径（d）

以便能保证药卷顺利地装入孔内；，当采用全段药卷装药时，孔径就比炮孔直径小15～20mm。

3）填塞长度（L2）与装药长度（L1）

装药长度与填塞长度是一个比较重要的参数。

装药长度若选值过大，则是单孔装药量增加，不仅浪费了炸药能量，而且会产生较多的远距离飞石，合适的填塞长度L2与炮孔最小抵抗线长度W有关。

本工程应适当减小装药长度（L1），加大填塞长度（L2）。

1.3.1.3起爆

1）起爆顺序

按排间顺序为起爆顺序。

孔内均装ms7段毫秒雷管，孔外装ms3段毫秒雷管间隔，间隔时间50毫秒。

2）起爆网络

（见排水管沟槽爆破起爆网络图8）

图8排水管沟槽爆破起爆网络图

1.3.2溢水塔基坑爆破

1.3.2.1参数选择

1）钻孔形式与布孔方式

溢水塔基础底直径7.6m，开挖深度约6.6～7.0m，按75°（坡度1:

0.26）上口直径宽11.0～12.0m。

在上口直径11.0～12.0m的圆上布置6个炮孔（周边孔），按75°向圆心钻孔，达设计深度后再超钻一定的深度。

在外圆内2.5m的内圆上布置4个炮孔（掏槽孔），按75°向圆心钻孔，达设计深度后再超钻一定的深度。

见溢水塔基坑爆破炮孔布置图9

图9溢水塔基坑爆破炮孔布置示意图

2）孔网参数

（1）孔径（D）为90mm；

（2）开挖高度（H）

溢水塔基坑爆破台阶高度一般为6.6～7.0m；

（3）超钻深度（h1）

超深h=（0.3～0.5）W确定；

（4）孔深（L）

孔深（L）一般为7.0～7.5m；

（5）孔距（a）排距（b）

孔距（a）3.0～4.0m，排距（b）2.5～3m；

3）炸药单耗

本工程爆破岩石的普氏坚固性系数f虽然较低，但为基坑爆破，确定单耗q值为0.5～0.7kg/m3，并不断修正。

4）单孔药量（Q）

根据公式Q=qabL

=（0.5～0.7）×2.5×3.5×（7.0～7.5）

=30.6～45.9kg

1.3.2.2装药

1）装药结构

一般选用全段散装药结构

按设计药量倒入孔内，散药中埋入起爆药包或起爆药柱，最后将空口填塞好即可。

2）装药直径（d）

以便能保证药卷顺利地装入孔内；，当采用全段药卷装药时，孔径就比炮孔直径小15～20mm，

3）填塞长度（L2）与装药长度（L1）

本工程应适当减小装药长度（L1），加大填塞长度（L2）。

1.3.2.3起爆

2）起爆网络（见图10）

图10溢水塔底坑爆破起爆网络图

1）起爆顺序

按掏槽孔-周边孔顺序为起爆顺序。

分别装ms3、ms5段各2发毫秒雷管为掏槽孔，分别装ms7、ms9段各3发毫秒雷管为周边孔。

2）起爆网络（见图）

1.3.3山体爆破

1.3.3.1参数选择

本工程根据地形地质条件、开挖要求及施工机械条件，确定各爆破参数如下：

图11

图11台阶要素示意图

段高：

H=8～12m；

超钻：

h=H×10%=0.8～1.2m；

孔深：

L=9～13m；

孔径:

Φ＝90㎜；

孔角度:

一般采用90o,根据工程要求和边坡要求，部分炮孔需倾斜；

底盘抵抗线：

w≧3.5m；

孔距:

a=3m；

排距：

b=3m；

堵塞长度：

L1≥3.5m（大于底盘抵抗线的长度）；

单位耗药量：

q=0.3～0.5kg/m3；

布孔方式多采用三角形布置。

本工程将根据不同的条件，采用排间微差起爆。

（图12）

图12三角形布孔排间微差起爆

1.3.3.2药量计算：

炸药单耗：

q=0.3～0.4㎏/m３；

单孔药量：

Q=q·a·b·H

=（0.3～0.5）×3×3×10=27～45㎏。

1.3.3.3装药结构：

一般采用连续装药结构形式，如遇自由面不平整，有明显的我凹凸或发现石质变化、节理发育和有溶洞，应考虑适当降低炸药单耗、既防止飞石又降低超限大块，可采用孔内分段装药这种装药结构，这种装药结构的特点是一个孔内的炸药分几段装入孔内，炸药段之间用炮泥隔开。

向孔内装药时，可以分段散装，也可以分段药卷装药。

无论连续装药还是分段装药，孔内均采用双雷管起爆。

1.3.3.4起爆

1）起爆顺序

同排水管沟槽爆破起爆顺序。

2）起爆网络（见图）

同排水管沟槽爆破起爆网络图。

1.4.爆破安全设计

1.4.1爆破震动效应的控制

因爆破时采用多排毫秒控制爆破方法实施松动爆破，所以爆破时产生的地震波很弱。

该工程相距村庄较远，又没有建筑物，所以对周边的居民生活、建筑物及铁路线影响不大。

一般按公式：

Qmax=（V/K）a/3R3计算允许一段最大起爆药量

式中：

Qmax—一段（次）起爆的最大药量（kg）；

R—爆破中心距被保护目标的距离（一般爆破按200m）；

K—与地形、地质有关的系数，K=250；

V—被保护目标的允许安全震动速度（2cm/s）；

a—爆破震动衰减系数，a=1.8；

计算：

Qmax=（2/250）3/1.82003=2560kg

由于开挖与建造是同时进行的，实施爆破时可能遇有在建或已建的建（构）筑物，无法移动的设备、设施等。

除做一些适当调整，避免爆破震动的影响，并按同的保护对象的不同质量和不同的安全距离专门计算允许最大安全药量。

有关系数参照GB6722—2003《爆破安全规程》表4、5的有关内容，（见表1、2）。

具体实施时可参照根据现场距离、允许振速制定药量控制表：

（表3）。

表1摘录《爆破安全规程》中爆破振动安全允许标准

序号

保护对象类别

安全允许振速/（cm/s）

＜10Hz

10Hz～50Hz

50Hz～100Hz

1

一土窑洞、土坯房、毛石房屋

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

2.0～2.5

2.3～2.8

2.7～3.0

3

钢筋混凝土结构房屋

3.0～4.0

3.5～4.5

4.2～5.0

4

一般古建筑与古迹

0.1～0.3

0.2～0.4

0.3～0.5

5

水工隧道

7～15

6

交通隧道

10～20

7

矿山隧道

15～30

8

水电站及发电厂中心控制室设备

0.5

9

新浇大体积混凝土d:

龄期:

初凝～3d

龄期:

3d～7d

龄期:

7d～28d

2.0～3.0

3.0～7.0

7.0～12.0

注1:

表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波的频率。

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10Hz～60Hz;浅孔爆破40Hz～100Hz。

a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、地基条件等因素。

b省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，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、断面大小、深埋大小、爆源方向、地展振动频率等因素。

d非挡水新浇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。

表2摘录《爆破安全规程》中爆区不同岩性的K、α值

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

表3根据现场距离、允许振速制定药量控制表：

序号

安全距离（m）

安全允许振速（cm/s）

控制药量（kg）

备注

1

20

2～3

2.52～4.96

5

11.6

7

20.4

2

40

2～3

20.16～39.68

5

92.8

7

163.2

3

60

2～3

68.4～133.92

5

313.2

7

550.8

4

80

2～3

161.28～317.44

5

742.4

7

1305.6

5

100

2～3

315～620

5

1450

7

2550

6

150

2～3

1063.125～2092.5

5

4893.75

7

8606.25

1.4.2飞石控制及防护措施

爆破产生的个别飞石的最大距离由下式确定：

Rmax=Kfqd

式中：

Rmax—药孔爆破个别飞石的最大距离m；

Kf—与爆破方式、填塞状况、地质地形有关的系数，Kf=1.0～1.5；

q—炸药单耗，kg/m3；

D—药孔直径，mm；

本工程采用中深孔爆破时，

=0.3～0.5kg/m3，Kf=1.5；

当dmax=90mm时，Rmax=40.5～67.5m；

钻孔时应注意炮孔倾角，便于控制爆破飞石飞散方向。

采取了适当减小装药长度，加大填塞长度，使得爆破作用于底部。

再加强填塞质量，进行必要的覆盖，爆破飞石将得到有效控制。

根据爆破安全规程GB6722—2003的要求，安全距离为＞200m。

爆破警戒时的警戒距离仍须大于200m。

1.4.3重点保护目标的安全保护措施

重点保护目标应为现场机械设备和设施。

小大于200m以内的机械设备应尽量撤离，无法撤离的机械设备和设施应加强防护。

2施工组织设计方案

2.1施工组织方案

2.1.1施工组织管理机构及人员配备

（1）组织机构

爆破施工组织的管理机构如图所示。

爆破施工组织的管理机构如图13所示。

图13爆破施工组织的管理机构图

（2）爆破作业现场管理人员配备

爆破作业现场的管理和技术人员配备见表4

表4爆破作业现场管理人员

职务

姓名

联系方式

电话

总指挥

xxx

手机

xxx

副总指挥

xxx

手机

xxx

技

术

组

组长

xxx

手机

xxx

成

员

xxx

手机

xxx

xxx

手机

xxx

施

工

组

组长

xxx

手机

xxx

成

员

xxx

手机

xxx

xxx

手机

xxx

后

勤

火工

xxx

手机

xxx

材料

xxx

手机

xxx

2.2施工工艺及程序

2.2.1现场勘察

根据业主提供的基本资料对爆破环境进行实地勘察，得到相应的勘察资料。

2.2.2施工准备

机械设备进场、组织施工准备；

办理炸药火工品购、运、存有关手续；

组织机械、设备、劳动力进场；

筹备各种施工材料；

安装施工用水、电、气设备；

生产、生活后勤保障到位。

2.2.3现场测量标定

根据爆破设计方案确定的爆破参数，将爆破范围、药孔位置等标定在相应部位。

2.2.4组织穿孔作业

严格按照设计的药孔位置、倾角和深度穿孔。

穿孔完毕，符合要求的药孔用草把进行封口。

2.2.5检查药孔

检查校对孔位、孔深、角度、是否符合设计要求，必要时进行调整，标明段数.严格监督、验收制度，以确保穿孔质量符合爆破效果和安全的要求。

2.2.6组织装药、填塞、联线

作业前向所有人员进行现场技术交底，明确职责任务。

按照爆破设计方案技术参数进行装药填塞，分组连片，责任到人，技术人员坚持随班作业，并进行检查监督。

装药设置完毕，将支线接至干线并拉到点火站。

2.2.7派出警戒，组织清场，实施起爆

装药填塞联线后，经技术人员反复检查核实无误后，撤出作业人员，派出警戒，根据指挥员的命令，点火起爆。

爆破后迅速派人检查现场，将爆破效果及时向指挥员报告，由指挥员下达解除警戒的命令，撤回警戒人员。

2.2.8施工验收、工程总结

配合业主组织施工验收，对未能满足工程要求的部分进行处理；进行工程技术总结，提交工程竣工报告和有关文件资料。

2.3机械设备和各种材料

爆破施工采用的主要机械设备和材料见表5、6

表5主要机械设备和材料表

设备名称

型号或规格

数量

备注

移动潜孔钻机

CLK120型

2台

自有

凿岩机

YT-24

4台

自有

空压机

阿特拉斯

2台

自有

镐头机

卡特

1台

自有

其他材料

铁丝、油料等

若干

自有

表6主要火工材料表

材料名称

单位

数量

备注

炸药

kg

80000

分批现购

非电雷管

MS-3

发

4000

分批现购

MS-5

发

2000

分批现购

MS-7

发

2000

分批现购

MS-9

发

2000

分批现购

总计

发

10000

导爆管

米

10000

分批现购

2.4安全保障措施

2.4.1安全防范重点

主要控制爆破飞石、爆破震动，防止爆破产生的飞石飞出，砸伤人员。

2.4.2安全作业措施

（1）在管理上，建立健全有关规章制度，严格遵守工程爆破相关规程和规定，抓好落实；爆破前进行认真设计和方案制定，设计方案需经技术人员签字负责，并经有关职能部门审批后方可实施；加强现场的技术管理、监督和检查；遇到问题时，根据实际情况及时做出调整和改进，并采取相应措施；

（2）在技术上，要确保爆破设计方案合理可行，符合工程实际，考虑问题细致、全面，严格控制爆破单耗、最小抵抗线方向和大小、填塞长度和质量、飞石距离及地震波危害，保证爆破效果和安全；

（3）在施工中，一是注意不断进行现场勘察，详细掌握爆区的情况；二是严格按照设计的孔网参数和爆破参数组织施工；三是注意测量标定，根据爆区实际调整药量；四是注意填塞长度和质量；

（4）进入山区禁止烟火，动火作业应按相关的要求执行；

（5）对参加施工的每一位施工人员均进行安全教育，奖优罚劣，杜绝一切事故发生。

2.4.3危险品使用及保管措施

爆破材料的购买、运输、储存和使用，要严格遵守《民用爆炸物品管理条例》《爆破安全规程》等国家有关规范及所属省、市、县公安机关的具体规定，主要措施如下：

（1）雷管、炸药必须专车运输，并有专人押运；运输注意避开市镇及居民聚集地，并减慢车速，防止剧烈振动；

（2）设专人负责爆破材料的保管和领用工作，建立严格登记制度，做到领、用、余数量相符，有帐可查，严防丢失和被盗；

（3）装药、填塞、联线作业必须由经专门训练的专职爆破员实施，其他无关人员不得靠近爆破施工现场；

（4）装药、填塞、联线作业必须严格遵守《爆破安全规程》，爆破材料注意轻拿轻放、小心结合，填塞时要遵照先轻后重原则，严禁持铁棒捣击；

（5）爆破作业现场严禁吸烟。

2.4.4施工人员的安全保障措施

进入现场的施工人员必须佩戴安全帽，并将安全帽的帽带系好；

进入爆区的爆破作业人员，严禁携带烟火；禁止无关人员、非爆破作业人员进入爆区。

2.5施工质量保证体系

2.5.1爆破工程有限公司的质量方针

用先进的技术装备、优质的产品和真诚的服务，持续满足顾客要求。

2.5.2项目部的质量目标

施工一次性合格率：

95%；竣工验收合格率：

100%；顾客满意度：

90分以上。

2.5.3施工质量保证总体措施

对关键工序（测量放线、穿孔爆破等）制定具体的控制计划及保证措施；

从“人、机、料、法、环”五个因素入手，采取一系列的作业技术和活动对施工全过程实施全面质量控制。

2.6施工进度保证措施

从组织保证