石料场开采方案.docx
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石料场开采方案
1.工程概况3
1.1.料场位置3
1.2.工程地质条件3
地形地貌3
地质条件4
1.3.料场储量4
1.4.阶段完成情况5
1.5.二枯填筑方量5
1.6.料场复查5
2.编制依据6
3.石料场开采规划7
3.1.料场开采规划原则7
3.2.“二枯”填筑料源开采强度7
3.3.施工布置8
施工道路布置8
施工风、水、电布置9
开采区布置9
储料场、弃料场11
4.专项技术保证措施12
4.1.料场周边的留置山体及飞石预防处理措施12
4.2.R1暗河的处理13
5.料场开采施工15
5.1.料场开采程序16
5.2.表层清理及无用料剥离16
5.3.过渡料、堆石料和块石料开采16
5.4.坝料开采爆破设计17
5.5.石料运输18
5.6.超径大石的处理18
6.爆破安全控制19
6.1.爆破作业噪音的控制19
6.2.爆破飞石及其控制19
6.3.爆破空气冲击波安全允许距离20
6.4.爆破振动监测23
7.料场施工进度24
7.1.施工进度安排24
8.料场开采资源配置24
8.1.设备资源配备24
8.2.人员配置25
9.管理体系及措施26
9.1.施工与质量控制26
9.2.安全管理措施28
工程施工风险分析28
劳动保护29
伤病防治和卫生保健29
照明安全30
爆破器材和油料的存放和运输30
爆破作业安全规定30
安全标志31
关键工序安全控制措施32
10.应急救援预案及措施33
10.1.应急预案工作流程图33
10.2.适用范围34
10.3.预案原则34
10.4.法律法规要求34
10.5.应急救援组织机构34
应急小组34
通讯联络组35
行动救援组36
抢险救灾组36
后期保障组36
应急资源36
应急小组电话37
事故报告程序及内容37
10.6.应急救援措施及操作步骤37
坍塌事故的救援37
人员伤害事故的救援37
10.7.预案管理与评审改进38
“二枯”溪江石料场Ⅲ区调整开采方案
《溪江石料场开采方案》（大坝[2014]技案011号）承包人于2014年3月9日申报并得到批准，根据合同文件的规定溪江石料场Ⅲ区覆盖层及无用料的剥离应从2014年1月1日开始，由于当地农民阻工问题的没有及时解决，实际覆盖层及无用料的剥离是从2014年7月28日正式开始；但发包人明确要求“一枯”的施工任务，在2015年4月30日前大坝填筑到EL277.0m临时渡汛断面的目标不变；承包人在“一枯”期间为满足大坝填筑的需求,石料场开采主要是料场中间开采填筑的有用料，四周的无用料没有及时剥离；同时发包人发布“二枯”的主要施工任务及时间节点要求，大坝填筑EL320.0m的时间由原计划2016年4月30日,提前到2015年11月30日。
另外，在"一枯"石料场开采过程中发现，石料场受溶沟、溶槽等不良地质条件的影响无用料比原招标文件多；因此，根据石料场"一枯"实际开采情况及"二枯"的施工任务要求，对溪江石料场开采方案做出如下补充调整:
工程概况
料场位置
溪江石料场位于坝址左岸下游溪江村，距坝址3～4km，有R2新建施工道路通过，交通较方便。
料场为近南北走向的长条形，溪江石料场Ⅲ区和Ⅴ区为主采区，Ⅲ区位于德仙岩，山顶高程270～306m，地形坡度一般30°～65°，最陡处达80°；Ⅴ区位于料场的最南部，为一独立山包，山顶高程270.82m，地形坡度一般15°～30°。
工程地质条件
发包人在坝址左岸下游溪江村提供溪江石料场的Ⅲ区和Ⅴ区供本合同承包人作为主采料场使用。
该料场石质较好，其干密度、饱和抗压强度等指标均符合设计及规范要求。
地形地貌
溪江石料场位于坝址左岸下游溪江村，距坝址3～4km。
体为近南北走向的长条形，为溶丘谷地及峰林洼地丘陵地貌，海拔一般230~285m，最高点为德仙岩山顶高程306.2m，岩溶发育，岩丘、峰林区多基岩裸露，洼地、谷地均被残坡积、冲洪积物覆盖，覆盖层厚度2~8m不等。
按地形地貌及地质特点划分Ⅰ～Ⅴ区，其中Ⅰ区位于水东村砂石拌和系统的南侧，为一低矮山包，山顶高程263.6m，相对高差一般10～30m，山体坡度20°～35°；Ⅱ区位于溪江村集中居民点的西侧，山顶高程270～284m，地形坡度40°～65°；Ⅲ区位于德仙岩，山顶高程270～306m，地形坡度一般30°～65°，最陡处达80°；Ⅳ区位于Ⅲ区的北西侧，为一斜坡地带，地面高程232～260m，地形坡度一般20°～35°；Ⅴ区位于料场的最南部，为一独立山包，山顶高程270.82m，地形坡度一般15°～30°。
地质条件
料场地层岩性主要为泥盆系棋子桥组和锡矿山组厚~巨厚层状灰岩夹中厚~薄层状泥灰岩、泥质灰岩、页岩。
其中泥质灰岩、页岩为无用层，需要剔除，分布于矿山组底层之中。
料场区岩层总体表现为单斜构造，岩层产状：
N30°～55°E·NW∠20～45°。
但有区域性断裂红星~桥市压扭性断裂F1从料场中部通过，另有F2～F8等小断裂多条出露。
地下水类型为岩溶裂隙水，主要赋存于溶洞、溶蚀裂隙之中，水量中等～丰富，大气降水及地表水补给，运移于溶洞、溶隙之间，通过暗河排泄于地表溪流，地下水位埋深为10～40m，高程224～268m。
受断层及节理裂隙的影响，料场岩溶发育。
其地表岩溶形态主要表现为溶孔、溶沟、溶槽、溶蚀洼地，溶蚀漏斗等。
溶沟、溶槽内多充填黄色粘土夹母岩碎石，多呈可塑状，深度一般0.5～2.0m；地下岩溶主要表现为溶隙，溶洞，地下暗河等。
料场区共查明的暗河系统有5条（R1～R5），其中R1位于Ⅲ区，大致顺F1断层下盘发育，暗河断面直径8～30m，规模大，洞内有水流，水位224.3m，流量300～500L/s，洞底砂砾石厚1～2m，地表以下埋藏深度8～30m。
R2位于Ⅱ区，规模大，顶板高程223m，底板高程低于217m，底部分布砂砾石层，厚度大于3m，埋藏深度35～40m。
R3位于Ⅱ区北侧，呈NW向展布，断面直径5～8m，埋藏深度40～60m。
R4位于Ⅳ区、Ⅲ区，进口高程约240m，出口高程227m，洞高6～10m，宽3～12m不等，洞底粘土夹碎石厚2～3m，埋藏深度10～15m。
R5位于Ⅲ区的西南侧，呈南北向展布，洞径2～5m，大部分充填泥沙和砾石，埋藏深度10～30m。
R3～R5暗河均经出口溪流排泄于潇水。
这些溶洞、暗河对施工具有不利影响。
料场储量
根据招标文件资料，按Ⅲ～Ⅳ区开采基准高程230～235m，Ⅲ区开采基准高程235m计算，Ⅲ区可采厚度40～74m，无用层体积约24.51×104m3，净储量约194.01×104m3；Ⅴ区可采厚度15～30m，无用层体积约12.51×104m3，净储量约122.08×104m3。
大坝需要从料场开采填筑方约260×104m3，按1.3自然方与填筑方换算系数，料场储量需要200×104m3，同时考虑运输距离的远近，选溪江料场III区作主料场，溪江料场V区作备料场，满足大坝填筑需求。
溪江石料场开采范围按设计确定的开采范围进行，料场终采高程根据实际情况确定。
阶段完成情况
2015年4月28日，我部完成“一枯”目标——大坝临时度汛断面填筑至277.0m高程。
“一枯”大坝填筑实际共完成142.2万方：
其中垫层料3.75万m3，过渡料3.85万m3,主堆石料132.27万m3。
垫层料由我部砂石系统供应，过渡料、主堆石料合计136.1万方全部由溪江Ⅲ区开采。
料场共开采139.84万m3，其中堆存在溪江Ⅲ区附近的备料9.3万方,无用层清理25.94万m3，供应上坝料104.6万m3。
（说明：
此段文字中工程量为坝上压实方，开采方为自然方，以上得出，开采自然方与填筑压实方折算系数为104.6/136.1≈1:
1.30）。
二枯填筑方量
“二枯”填筑工程量明细
工程项目
单位
设计工程量
备注
垫层料
m3
34542
天然砂砾石料掺配
过渡料
m3
35711
从溪江石料场开采
主堆石3B
m3
626675
从溪江石料场开采
次堆石3c2
m3
535456
从溪江石料场开采
下游堆石3c1（利用料）
m3
308599
从转存料场挖取，或由其他合同承包人直接运至填筑面
合计：
m3
1540983
需从溪江料场开采量
m3
1197842
扣减利用料和垫层料；按填筑方计
说明：
下游堆石3c1（利用料）已按设计联系单调整。
需从料场开采自然方总量为1197842/1.3=921417方。
料场复查
面板堆石坝料场复查是保证坝体有计划、按序填筑的关键。
对坝料的有效储量、坝体所需各种坝料的数量和质量、开采条件与运输条件进行认真核查。
按《监理【2015】纪要056号》的要求，我方2015年5月初对料场再次进行了复测，为研究确定是否开采Ⅴ区提供分析依据。
情况分析如下：
1）溪江石料场Ⅲ区开采范围的选取
结合溪江石料场Ⅲ区的水文地质情况，其溶洞底水位EL224.3m，自然排水渠道底高程EL224m。
由此选定料场开采基准高程EL227，高于自然水面，料场周边适当放坡与周围农田其他地形地貌平顺衔接。
2）储量计算
结合前期的开挖情况，和施工中揭示的地质情况，调整岩溶率和分析弃料层后，根据现有开挖现状按断面法和三角网法分别计算料场开采量并取两者中值作为计算成果。
由于料场下部岩溶集中，岩溶率取11%计算。
由此计算结果见下表：
溪江石料场Ⅲ区开采工程量计算成果汇总表
序号
台阶高程（m）
有用料（m3）
无用料（m3）
1
EL255m以上
143278
39956
2
EL255-246m
367586
88221
3
EL246-237m
429060
94393
4
EL237-227m
500970
70136
5
岩溶
-108498
溶穴、溶槽夹泥层约5万方
6
合计
1282396
342706
说明：
EL255以上无用料为“一枯”施工期未完量。
溶洞位于料场下部，下部开挖岩溶率按11%计。
3）储量的保证率
可开采有用料自然方约128.2万方，折合压实方161.6万方。
剩余堆石填筑总量119.8万方。
坝体填筑量与可开采有用料的比值为119.8/161.6≈1:
1.35。
4）复查后的评价
按照填筑需求量与料场可利用料储量的一般比值进行复查。
一般比值为1：
1.1~1：
1.4；由以上知，仅开采溪江石料场Ⅲ区，填筑量与可开采有用料比值为1:
1.35大于1：
1.1，可以满足要求。
因此在溪江石料场Ⅲ区开采基准高程由EL235调整到EL227以后，能满足上坝的储量要求。
不开采Ⅴ区，从总量的角度看是可行的。
编制依据
1、《涔天河水库扩建工程大坝工程施工》合同文件；
2、《爆破安全规程》GB6722-2011；
3、《水利水电工程施工通用安全技术规程》SL398-2007；
4、《水利工程工程量清单计价规范》GB50501-2007；
5、《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004；
6、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2000；
7、《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》DL/T5389-2007；
8、《湖南省涔天河工程建设投资有限公司关于明确湖南省涔天河水库扩建工程第二个枯水期主要建设任务及节点目标的通知》（湘涔司[2015]47号）
引用标准不限于以上内容，若以上标准有新的版本，按新版本执行。
石料场开采规划
料场开采规划原则
1）充分合理利用其它工程的开挖料，实现料尽其用，时间匹配，容量适度的目标，满足高强度填筑的需要的同时经济适用；
2）根据料场坝料的性质，有针对性地开采与制备，以满足坝体分区设计在质量上的要求；在满足填筑质量要求的情况下料场开采遵循就近开采的原则。
3）最大限度降低施工费用，满足经济性方面的要求；
4）合理规避R1暗河的影响；
5）全面规划，统一布置。
“二枯”填筑料源开采强度
1）“二枯”填筑施工节点及施工强度
“二枯”填筑施工节点如下：
编号
节点
时间
工程量（万m3）
备注
1
填筑至EL246.8
2015年6月25日
12
2
填筑至EL263.2
2015年7月25日
30
EL235开始填利用料
3
填筑至EL279.2
2015年8月25日
38
利用料比重较大
4
填筑至EL292
2015年9月25日
34
全断面填筑
5
填筑至EL302.4
2015年10月25日
20
6
填筑至EL320
2015年11月30日
20
小计：
154
2）开挖与填筑的平衡匹配
项目
过渡料
主堆石3B
次堆石3c2
开挖料
石料场Ⅲ区开采
节点
小计
开采方量
部位
填筑至EL246.8
19500
43772
63272
72860
EL255m以上
填筑至EL263.2
48050
123494
171544
181957
EL255m以上及部分EL255~EL246m
填筑至EL279.2
1001
153829
111334
266164
278932
EL255m~EL246m
填筑至EL292
8566
177585
139060
325211
324352
EL246m~EL237m
填筑至EL302.4
8098
103111
76654
187863
184646
EL237m~EL227m
填筑至EL320
18046
124600
41142
183788
171375
EL237m~EL227m
开采总量合计约122万方，以自然方计。
3）最大开挖强度
“二枯”大坝填筑期间明挖施工高峰强度发生在2015年9月，主要为料场覆盖层清理与大坝有用料开挖。
根据“二枯”赶工施工总进度计划填筑最大强度38万m3/月，发生在2015年8月份，其填筑总量中利用料约占12万方，料场开采料只占26万方；而2015年9月份的填筑料基本为料场开挖料，因此最大开挖强度发生在9月份，为32.4万m3/月（其中覆盖层7.42万方，有用料25.02万方；折合压实方32.4*1.3=42.1万方）。
4）月开采强度
每月的开采方量包括无用层开挖，及上坝有用料的开采。
根据填筑要求和上述数据计算，每月的开采的具体情况见以下《开采强度柱状图》：
施工布置
1.1.1.施工道路布置
溪江石料场：
接现有公路R2新建施工道路R14为场内主干道，道路路面宽9.0m，有效路面不小于8m，最大坡降控制在10%以内。
料场开挖相较于“一枯”，存在向下部开挖，重车爬坡，设备负荷大，路面易损坏的情况。
且地下水位埋深在EL241附近，开挖到EL241以下高程后，水流的影响将容易造成路面破坏。
填筑施工物料运输是关键，根据以上实际情况为确保“二枯”赶工目标的实现，对R14道路硬化，采用碾压砼路面。
根据开挖高程按10~15m高分支路与主干路连接。
料场施工道路布置详见附图《溪江料场平面布置图》。
各时段物料运输路线参见已申报的《大坝填筑专项方案》。
1.1.2.施工风、水、电布置
1）供风系统布置
溪江石料场石料开采需要施工供风，石料开采爆破处理工程强度较大，为确保“二枯”目标设备仍采用一体式柴油空压机为主，实现高度自动化施工。
同时考虑覆盖层揭除及临时开挖道路的修建，采用2台3m3/min的移动式空压机作为石料开采施工辅助供风。
2）供水系统布置
料场开采中溪江石料开采施工用水主要是钻机等设备必要的用水，场地除尘洒水。
因场地是爆破施工区，为避免干扰和安全起见，不专门布置水池等供水设施，施工用水除尘等由洒水车供水和除尘洒水。
3）供电系统布置
料场开采所选用的开挖设备均为油动设备，设备不需供电，料场开采仅需施工照明和抽水用电。
供电从砂石系统架线至配电房。
采用JGJ-35/6架空线路，长度约为1.5KM。
1.1.3.开采区布置
1）施工区块的划分及定义
为便于对施工部位、施工流向的直观表述，及方便今后施工任务下达、汇报进度形象等方面的信息管理工作，对料场区块划分做如下定义：
沿纵向长边方向用字母ABC标示，其中B为中间区域，以分别老虎岩岩塞和溶洞出口为界。
沿横向短边方向用数字1、2标示，以料场横向的几何中心为界。
纵横形成“坐标系”，字母与数字两两组合表示施工区块。
每个区块面积在8000㎡~12000㎡之间，如下图中阴影部分纵轴“坐标B”与横轴“坐标1”，组成B1区。
Ⅲ区开采总体以纵轴为界分两个区域，大致开采走向为C→A方向；两个区域按开采交错下降出渣。
其中第一区域钻孔要求钻孔至第二区域3排孔，开挖时预留做为堆渣，确保第二区域分界线爆破时能形成挤压，减小石料块径。
钻孔爆破在前，开挖出渣在后。
分区、分层、分序开采。
2）开采单元的设计
根据施工总进度和土石方平衡规划，“二枯”料场共需开采122万m3（含无用层开挖，以自然方计），最大为32.4万m3/月，高于“一枯”，考虑不均衡系数，最高日钻爆方量约为12000m3。
合理的开采单元划分和爆破参数是保证开采强度的关键。
“一枯”赶工时原方案及实施中，每个开采单元平面尺寸15m×40m，梯段高度9m。
为应对“一枯”开采强度，自3月份大坝现场联合调度会后，经分析我部对开采单元做了扩大调整。
一次爆破平面尺寸不小于40m×70m。
调整后成倍减少了爆破单元的交界面，大大降低了爆堆底部的岩坎残留，也降低了大块石率，改善了爆破级配。
减少了工作面的清理工作，随之在料场的挖装效率得到提高，也有利于坝面的铺料、有利于层厚控制保证碾压质量。
自开采到碾压的各工序的机械磨损也得以降低，在没有增加设备的情况下填筑强度明显提升。
在施工过程中调整爆破参数，间排距由原（3.5~3.0）m×（2.5~2.0）m调整到2.5m×2.0m，控制钻孔角度，保证孔口堵塞质量。
调整后爆堆质量得到改善。
总结以往经验，一个单元需提供不小于30000m3上坝料，考虑梯段高度9m，1个开采区面积最小按照40m×70m设计，可与上坝强度较好匹配。
根据坝料开采工艺流程，平均每3天爆破1次，需要1个工作面钻孔，1个工作面出渣，另外的1工作面做好覆盖层清理场地整理工作，3个工作面交叉循环。
由此，一个开采区分3个单元，每个开采区划分成3个单元需提供不小于9000m2的面积，在保证正常流水作业的情况下，可满足施工高峰期要求。
1.1.4.储料场、弃料场
1）储料场
土石平衡不仅有数量上的平衡需求，还要有时间上的平衡要求。
如9月份的开采需求32万方，与7月份的开采需求18万方，相差约40%。
就大坝填筑分区情况来看，“二枯”施工存在各区物料上坝明显不平衡的情况。
EL277以下填筑，在利用料上坝占较大比重，料场开采任务量相对较小；超过EL277高程利用料区基本完成，对料场开挖料需求骤然加大。
因此，为确保“二枯”赶工目标,的实现，储料场做到一定量的主堆石和过渡料储备，以应对高峰用量和不确定因素是必要的。
为使各物料上坝更为均衡。
参考“一枯”时的施工情况，主堆石和过渡料储备按高峰期强度的5~7天考虑。
在III区料场的北部洼地设一临时储料场，堆存容量15万m3。
2）弃料场
目前，经过“一枯”的施工，溪江弃渣场容量已不能满足施工需求，自2015年6月开始，为三个标段所共用，标段之间为弃料一度出现过一些矛盾。
即使迁移周边的坟墓增加的容量也有限。
“二枯”施工，料场开挖弃料将多于“一枯”。
为缓解弃渣问题，为提高料场无用层剥离速度提供条件。
我方建议，待大坝下游到厂房之间的基坑，存放的利用料取用到一定的程度后，结合大坝下游进厂公路的施工，采取如下措施：
一是，选取含石渣较多的弃料作为道路路基的填筑。
二是，大坝下游到厂房之间的基坑，选取合适区域回填场地到一定的高程。
采用此方式可做到料尽其用，节省修路成本，同时减少弃渣场堆渣占地。
弃料场位置以业主、监理指定地点为准。
专项技术保证措施
料场周边的留置山体及飞石预防处理措施
因保证“一枯”上坝强度和料源质量，不得已进行了料场“中心掏槽”开采，周边留置山体的方式，确保了度汛任务的完成。
但由于留置的山体高差大、约30米左右（R2道路以上），爆破后不能直接装运，为尽快形成料场的整体开采作业面，我们安排了1台挖机，专门甩挖渣料和清理爆破操作作业面，1台履带钻机加班加点作业。
由于留置山体临空面大，爆破后大块岩石多，尤已临R2道路侧最为集中。
为尽快恢复R2道路通行，减少料场施工干扰，为此专门调配炮机解小，设备清理。
1）飞石原因的分析
留置山体比表面积大，临空面多，局部抵抗线小，爆破的大块石率大大增加。
因需要修筑出渣道等，山体形成了由交通洞口位置高，沿R2道路逐级降低的“长条形台阶状”。
由于开采面零散化，梯段挤压爆破效果差，大块石率高，大块石解炮作业量的大大增加。
“一枯”施工时按要求配置一台液压炮机破碎锤可满足要求，现在加班加点也无法按时完成任务，经常性每天需靠钻机打解炮孔200个以上以处理大块石。
而解炮最容易产生飞石，是“飞石”事故发生的最主要原因之一。
另外，牛姆道村约有10来座民房在爆破警戒圈范围内，产生了安全问题的“发生机制”，也是导致容易发生事故的主要原因。
在正常作业中由于以上原因造成爆破参数难以掌握也是造成“飞石”的原因之一。
经开挖揭示的山体地质情况来看，断层多，泥夹层规模大埋深大，交通洞口附近就有一条宽1~3米，长约30米，深8米以上的溶穴泥夹层，增加爆破作业难度，影响爆破效果，不利的复杂的地质条件也是造成爆破效果难以控制的原因。
2）作业方式的选择
按监理现场书面指令（监理[2015]大坝现指016号），及2015年7月8日采石场爆破安全专题会的会议纪要（监理[2015]纪要082号）的要求：
“…修改调整爆破参数…落实采石场停止大块石解小爆破，开采中产生的大块石一律使用施工机械破碎的要求…严防爆破飞石对周边民房造成损坏或发生爆破伤人事故。
”
要保证爆破效果控制大块石率，减少解炮作业，减少飞石。
按原施工组织设计所确定的一般的方式布孔方式和爆破参数施工，和确定的块石解小作业方法施工，已不能满足生产要求和符合当前施工环境所要求的安全施工标准。
爆破作业调整：
采用“多孔少药”的原则布孔控制药量，调整起爆网络，降低单孔药量。
炮孔间排距由原（3.5~3.0）m×（3.0~2.5）m调整到（3.0~2.5）m×（2.5~2.0）m，减少单孔装药量增大堵塞长度控制飞石的同时，孔网调密以保证爆破效果。
合理安排爆破网络的起爆次序和方向。
控制钻孔角度，保证孔口堵塞质量，专门装运成品砂到作业面用于堵孔；清理孔口附近的碎散块石；确保覆盖质量和效果，用编织袋装砂对孔口进行覆盖。
加强程序控制，爆破前必须由专职安全员对现场的安全措施检查确认，才能进行下一步工作。
大块石解小：
按要求使用机械破碎。
增加液压炮机、采用SCA静态破碎剂解小。
R1暗河的处理
R1位于上述图示中的A2、B2区（见3.3.3开采区的布置），是连接溶洞上游牛姆道村到下游水东村的天然排水通道。
暗河上大致顺F1断层下盘发育，暗河断面直径8～30m，自老虎岩进口到出口纵向长约230m，规模大，水平投影面积约6700㎡。
地表以
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