爆破施工组织设计.docx
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爆破施工组织设计
温州黄岙二期围涂工程
营盘基乌槽坑料场
爆破工程设计方案
设计：
审核：
浙江宁安爆破工程有限公司
二OO七年十月十日
目录
页码
编制依据
4
第一章
工程概况、环境与技术要求
5
1.1
工程概况
5
1.2
主要工程量和工期要求
5
1.3
施工、技术和安全要求
5
第二章
爆区地形地质及水文条件
6
2.1
爆区地形、环境
6
2.2
工程地质
6
2.3
水文气象
7
2.4
交通条件
7
第三章
爆破设计方案
8
3.1
施工原则
8
3.2
中深孔台阶爆破施工流程图
9
3.3
施工阶段划分
10
3.4
覆盖层剥离
10
3.5
爆破开采方案
11
3.6
料场内运输道路规划
12
3.7
爆区规划及分区
13
3.8
施工计划
13
3.9
爆破开采工艺
14
第四章
爆破参数设计
16
4.1
露天中深孔台阶爆破参数
16
4.2
露天浅孔小台阶爆破主要参数
18
4.3
装药结构
18
4.4
布孔方式
19
第五章
起爆网路
19
5.1
起爆网路设计原则
19
5.2
微差爆破
20
5.3
微差时间的确定
20
5.4
起爆方案和起爆顺序的选择
20
第六章
爆破安全设计
21
6.1
爆破地震效应安全控制
20
6.2
爆破冲击波控制
22
6.3
爆破飞散物控制
22
6.4
爆破有害气体控制
22
第七章
安全技术及防护措施
22
7.1
一般规定
22
7.2
装药规定
23
7.3
堵塞规定
24
7.4
传爆系统
24
7.5
特殊气象条件作业规定
24
7.6
盲炮处理
25
7.7
现场作业规定
26
7.8
工序控制
27
第八章
施工安全措施
28
8.1
矿山安全控制
28
8.2
爆破安全管理
30
第九章
主要人员、机械设备、仪器等
31
第十章
爆破工程施工
32
11.1
施工管理网络
32
11.2
岗位责任制
32
第十一章
爆破工程中危险源的管理
35
12.1
警戒振动、飞石控制
35
12.2
爆后破面稳定控制
35
12.3
盲炮处理
36
附件
安全生产技术交底
37
本爆破工程设计方案编制依据：
《中华人民共和国安全生产法》；
《中华人民共和国矿山安全法》；
《中华人民共和国矿山资源法》；
《小型露天采石场安全生产暂行规定》；
《民用爆炸物品安全管理条例》；
《浙江省《民用爆炸物品安全管理条例》实施细则》；
《爆破安全规程GB6722-2003》；
《金属非金属露天矿山安全规程》；
《建筑边坡工程技术规范》；
《矿山特种作业人员安全操作资格考核规定》；
《温州黄岙二期围涂工程投标文件及中标通知书》；
《浙江省洞头县规划建设局黄岙二期围涂工程促淤堤工程营盘基乌槽坑料场界址定位图》
等其他法规、规程、标准、技术规范、相关文件及本单位收集的有关资料。
笫一章工程概况、环境与技术要求
1.1工程概况
大门岛营盘基乌槽坑料场是洞头县黄岙二期围涂工程促淤堤工程的主要石料供应料场，该料场位于洞头大门镇本岛西南面，料场中心正面向西面向海滩，背面向东面向大山，北距营盘基村民房202米，南距上乌仙村民房207米,料场东西纵长约287米，南北宽约379米，最高约160m，平均高程110m左右，石方储量超过600万立方米。
前期爆破料场占地30亩，开采底高程至22米，开采相对高差为100米左右，后期料场征地正在进行中。
1.2主要工程量和工期要求
洞头县黄岙二期围涂工程促淤堤工程位于洞头县大门岛南部黄岙海涂面上，围垦规模5518亩，水闸2座，堤线总长3915m。
主要石方工程量﹤100万方，工期30个月，年均开采量﹤38万方。
1.3施工、技术和安全要求
按照温州市瓯江口开发建设总工程指挥部的工程招标文件和提供的设计图纸以及监理部和设计单位的有关要求，大门岛营盘基乌槽坑石料场石方开挖的技术要求及主要控制参数如下：
1、石方开采主要采用潜孔钻中深孔台阶爆破方式开采，浅眼爆破为辅助开采。
2、最终开采山体边坡要采用台阶式预裂爆破或光面爆破方式进行开挖。
3、要求爆破石块大小均匀，级配合理。
抛石混合料采用天然混合级配石料，石料要求新鲜完整，饱和抗压强度≥40Mpa，含泥量≤10％，软化系数≥0.7，。
4、碎（卵）石材料要求：
石料新鲜，石料容重≥26kn/m3，饱和抗压强度≥40Mpa，含泥量≤5％，软化系数≥0.7，碎石粒径≤15cm，粒径2～10cm占80％。
5、理抛块石要求单重大于300kg，单层厚度≥70cm。
理抛块石要求石质坚硬、新鲜、无风化龟裂等，饱和抗压强度≥60Mpa，含泥量≤5％，软化系数≥0.8。
6、在施工过程中，严格按照《爆破安全规程》等标准、规程规范进行操作，确保工程和由其管辖的人员、材料、设施和设备的安全，并采取有效措施，防止工地附近建筑物和居民生命财产遭受损害。
同时要保护周围的环境免受施工引起的污染、兼顾周围群众的生产和生活免受爆破噪声引起的干扰，以及人身安全和财产安全等。
笫二章爆区地形地质条件及水文条件
2.1爆区地形、环境
大门岛营盘基乌槽坑料场东西纵长约287多米，南北宽约379米，最高约160m，平均高程110m左右，石方储量超过600万立方米。
开采对象主要为残山，残坡积物薄，范围小，风化浅。
山脊由西向东延伸，东高西低，南高北低，山脊山谷平缓，受海风、潮汐影响，山坡地表植被厚薄不等，大部分岩石裸露可见，覆盖土层厚度一般在0.4～4.0m左右，上面生长有少量的灌木（松树较多）。
大部分地段高程超过80m，属陡坡悬崖地段。
爆区周围环境好，周围200m范围内无永久居民住宅。
料场中心正面向西面向海滩，背面向东面向大山，东北距营盘基村民房202米，西距上乌仙村民房207米；部分爆区离环岛公路的最近距离为60米，届时采用控制爆破，孔径90mm，飞石距离控制在60m以内，确保环岛公路及路边线缆不受影响；高压线在爆区110米，在爆后飞石的安全控制范围内。
2.2工程地质
矿石岩性主要为青灰色晶屑玻屑熔结凝灰岩和肉红色二长花岗岩，晶屑玻屑熔结凝灰岩晶屑成份主要为斜长石、钾长石、石英，含少量其它矿物晶屑，玻屑和胶结物已脱玻重结晶为霏细长英矿物，含量72％，玻屑形态不清。
二长花岗岩呈肉红色，中细粒花岗结构，块状构造，斑晶有钾长石、斜长石、石英等，含量25～45％。
根椐本次小门岛同时期同岩性采集的碎石料样品试验成果，矿石压碎指标为6.2％，坚固性为1.5％，硫化物及硫酸盐含量0.4％，根椐本次矿区采集的岩石样品试验成果，晶屑玻屑熔结凝灰岩单轴饱和抗压强度98.6～168MPa，平均值为133MPa，属坚硬岩，软化系数0.99，吸水率为0．80％，二长花岗岩单轴饱和抗压强度85.1～129MPa，平均值为107MPa，属坚硬岩，软化系数0.88，吸水率为0.80％。
该区域岩石质地较好，可开采性较好，能满足工程需要。
2.3水文气象
工程区域地处浙东南沿海，属亚热带季风气候区，具有明显的海洋性气候特征。
气候温和湿润，日照充足，多年平均气温为17℃～18℃，极端最高气温35.7℃，极端最低气温-4.1℃。
多年平均降雨量1220.5mm，年平均降水天数为156天，，年平均无霜日329天,年内降雨呈明显的季节性变化，70%左右集中在3～9月的春雨、梅雨和台风期。
本区域主要受季风影响，年平均风速为5.3m/s。
该区域气候属亚热带海洋性季风气候，温和湿润，在8、9、10月份施工易受台风影响。
2.4交通条件
本料场地处海岛，目前对外交通依赖海运，水路交通较为便利。
为了保证石料场中深孔台阶控制爆破的顺利进行，需要从大门岛营盘基乌槽坑石料场两侧修建一条施工上山道路，以便潜孔钻机上山钻孔和装运设备上到各个台阶装运石料。
第三章爆破设计方案
根据工期和施工质量要求，结合施工现场条件以中深孔台阶爆破施工为主，并由浙江宁安爆破工程有限公司组织管理，负责本工程的施工。
根据爆破工程量、工程工期要求、爆破岩体分布情况以及周围环境，经比较，本工程采用中深孔控制爆破和一般浅眼爆破相结合的办法进行施工：
对山体前期爆破采用中深孔控制爆破；对条石开采、下部抄底、修整边坡等，采用一般浅眼控制爆破。
3.1施工原则
自上而下、层层向下施工，在一个台阶高度完成且边坡修整完全后方可进行下一个台阶的爆破。
一般浅眼爆破必须是在无法采用中深孔爆破的部位、边坡及局部修整部位，确保中深孔爆破正常运作的同时，尽可能快的进行底部及其他需要一般浅眼爆破的岩体的爆破施工作业。
3.2中深孔台阶爆破施工流程图
3.3施工阶段划分
工程准备及爆破设计阶段：
收集爆破资料、确定爆破方案、设计爆破技术，并进行爆破项目设计的审查和报批，同时着手爆破项目的施工设计和施工准备。
施工阶段：
按照施工组织设计制定的施工方法、施工顺序和施工进度以及安全保障体系、质量检查体系、设计反馈体系等进行精心施工。
爆破实施阶段：
即施爆阶段，划分为主抛石爆破阶段（石料供应高峰期）和条石爆破阶段（石料低供期）。
主要施工内容包括施爆指挥系统的组成，装药和填塞，爆破网络连接，防护、警戒，起爆，爆后检查、事故处理以及爆破总结等。
主抛石爆破阶段主要进行中深孔爆破，条石爆破阶段主要进行浅孔爆破和药壶爆破。
施爆过程的主要施工流程：
合格
3．4覆盖层剥离
料场开挖范围内的植被采用人工进行清理，清除料场表面的树根、杂草、垃圾及其它障碍物，清理范围至开挖边界线内侧5m。
表土采用1m3挖掘机进行开挖，以符合监理工程师要求，弃料运至业主指定区域堆放。
3.5爆破开采方案
根据本工程抛石工程量及施工强度要求。
考虑到山体的地形、地质及周边环境等实际情况，必须主要采用中深孔爆破，其它爆破方式为辅助。
分台阶自上而下分层开采，为创造爆破开采作业面、待上层开采至一定程度后，即能满足于装运工作平盘时。
再进行下层跟进爆破开采，依次类推。
严禁一面坡或倒坡开采。
当开挖到边界时，将对边坡进行稳定性的处理，应符合矿山安全规定。
山体最高开采高度为120m，按照自上而下分层开采方式，以20m作为台阶高度，最终边坡角为65度，安全平台宽度4m，开采底盘标高22m（公路标高）。
见下图
典型爆破开采剖面示意图
3．6料场内运输便道规划
前期运输便道的修筑，首先使用挖机修筑临时的毛坯路，为钻孔设备提供作业场地，在设计道路上需要爆破的位置，辅以简易支架Φ90钻和风枪进行爆破，爆破石料采用半挖半填的方式修筑便道。
运输道路起点：
坐标X：
3094021.178,Y:
536814.135；标高22m，与外界公路相连接；由起点延伸136m至第一平盘中心,中心坐标为:
X:
3093932.591,Y:
536916.170，标高42m；由第一平盘折回延伸164m至第二平盘中心,中心坐标为:
X:
3093781.828,Y:
536853.958，标高62m；由第二平盘折回延伸160m至第三平盘中心,中心坐标为:
X:
3093895.019,Y:
536965.005，标高82m；由第三平盘折回延伸145m至第四平盘中心,中心坐标为:
X:
3093752.908,Y:
536941.339，标高102m。
各平盘回转半径15m，道路坡度全线7-9度，路面宽度10m，内侧设排水沟外侧用石料设防护栏，道路横坡为2-4%内低外高。
路面需经常养护，保持路面平整。
道路具体规划见下图
运输纵断面示意图
典型便道断面示意图
3.7爆区规划及分区
根据本料场实际情况共分4个开采区：
在第一平盘处形成1#采区，沿山沟方向向里推进开采，采取边开采边做路的开采方式，开采底面形成7-9度坡，作为一期和二期的开采道路。
在第二平盘、第三平盘分别形成2#、3#采区，作为4#采区未形成前的临时供料采区。
在第四平盘形成4#采区，作为工程主要采区，因山体不够平整有局部超出设计台阶高度，超出部分采用挖机溜放至第四平盘高度，进行装运。
在4#采区形成较大场地能满足安全装运的条件下，3#料场跟进开采，在3#采区形成较大场地能满足安全装运的条件下，2#料场跟进开采，在2#采区形成较大场地能满足安全装运的条件下，1#料场跟进开采，最终沿22m标高（公路标高）跟进开采至边坡处，形成自上而下分层开采的作业面。
开采前期以修筑道路和创建开采平台为主，在创建作业平盘时可少量供料，进入4#平盘时可扩大作业面，增强施工强度，各采区跟进开采时进入开采高峰期。
3.8施工计划
前期运输便道的修筑，首先使用挖机修筑临时的毛坯路，为钻孔设备提供作业场地，在设计道路上需要爆破的位置，辅以简易支架Φ90钻和风枪进行爆破，爆破石料采用半挖半填的方式修筑便道。
运输道路起点：
坐标X：
3094021.178,Y:
536814.135；标高22m，与外界公路相连接；由起点延伸300m至第一平盘中心,中心坐标为:
X:
3093932.591,Y:
536916.170，标高42m；由第一平盘折回延伸300m至第二平盘中心,中心坐标为:
X:
3093781.828,Y:
536853.958，标高62m,在10月30号前完成，同时将爆破开采石料运至主干道填筑段，填筑主干道1000m，在10月份内完成；由第二平盘折回延伸300m至第三平盘中心,中心坐标为:
X:
3093895.019,Y:
536965.005，标高82m，在11月份完成；由第三平盘折回延伸300m至第四平盘中心,中心坐标为:
X:
3093752.908,Y:
536941.339，标高102m，在12月份完成。
各平盘回转半径15m，道路坡度全线7-9度，路面宽度10m，内侧设排水沟外侧用石料设防护栏，道路横坡为2-4%内低外高。
路面需经常养护，保持路面平整。
3．9爆破开采工艺（简）
采矿工艺流程：
采用机械剥离覆土层、钻孔凿眼、人工装药、雷管起爆、炸药崩矿、铲装出碴、汽车运输等。
（1）剥离作业
按照“采剥并举、剥离先行”的原则进行。
（2）穿孔作业
采用潜孔钻机凿眼，气液联动钻机，配用活塞式空气压缩机。
穿孔作业过程为：
先进行穿孔作业面布置（包括覆土层剥离和爆区平整），在进行孔位布置，然后依次由外排孔至里排孔进行穿孔作业。
临近边坡穿孔分类图（主爆孔Φ＝90mm）
主爆区穿孔作业剖面图（孔径90m）
穿孔作业平面布置图（孔径90m）
第四章爆破参数选择与装药量计算
4．1露天中深孔台阶爆破参数
中深孔台阶控制爆破是一个独立的有其鲜明特点的系统工程。
为了达到良好的爆破效果，必须依据工地周边环境、现场实际和投入的钻孔设备等情况合理的确定布孔方式、孔网参数、装药结构、堵塞长度、起爆网络、微差时间、起爆顺序和炸药单耗等参数。
4.1.1台阶高度、孔径、超深和孔深
依据地形地质条件、工程量要求、机械配置和爆破设计方案，台阶高度为小于20m，孔径d＝90mm（115mm、140mm），超深h＝8～12d（岩石坚硬时取大值，反之取小值），孔深L＝20＋h。
4.1.2底盘抵抗线与最小抵抗线
底盘抵抗线W底＝20~50d。
4.1.3孔距、排距与单孔控制面积
孔距a＝mW底（m为密集系数，本工程取值为1.25）
排距b＝W
单孔控制面积A＝a×b
4.1.4堵塞长度
堵塞长度L堵≥0.75W底
4.1.5炸药单耗
炸药单耗q＝0.30~0.42kg/m3
4.1.6单孔装药量
单孔装药量Q＝qabH
因工程需要，本次爆破工程孔径采用90mm、115mm、140mm三种。
坚硬岩石中深孔台阶爆破主要参数表
孔径
超深
底盘抵抗线
最小抵抗线
孔距
排距
堵塞长度
装药长度
Φ（m）
H（m）
W底（m）
W（m）
a（m）
b（m）
L堵（m）
L
90
0.9
3.8
3.0
3.75
3.0
3.2
17.8
115
1.2
5.5
4.5
5.6
4.5
4.0
17
140
1.5
6.5
5.5
6.9
5.5
5.0
16
孔径
单孔药量
起爆网路
单孔控制面积
单孔爆破量
延米药量
延米爆破量
单耗
Φ（m）
Q（kg）
无
A（m2）
V单（m3）
kg
V（kg3）
q（kg/m3）
90
90
V形起爆
11.25
230
5.0
13
0.40
115
177
V形起爆
25.20
504
10.4
30
0.35
140
250
逐孔起爆
37.95
759
15.6
47
0.33
4.2露天浅孔小台阶爆破主要参数
4.2.1台阶高度、孔径、超深和孔深
依据地形地质条件、工程量要求、机械配置和爆破设计方案，台阶高度H≤5m，孔径d＝36mm~42mm,兼有51mm、64mm，超深h＝（0.10~0.15）H（岩石坚硬时取大值，反之取小值），孔深L＝H＋h。
4.2.2底盘抵抗线与最小抵抗线
底盘抵抗线W底＝（0.4~1.0）H。
4.2.3孔距、排距
孔距a＝（1.0~2.0）W底
排距b＝W
4.2.4堵塞长度
堵塞长度L堵≥0.75W底
4.2.5炸药单耗
炸药单耗q＝0.3~0.5kg/m3
坚硬岩石浅孔小台阶爆破主要参数表
孔径
台阶高
孔深
底盘抵抗线
孔距
堵塞长度
装药量
单耗
Φ（m）
H（m）
h（m）
W底（m）
A（m）
L堵（m）
Q（kg）
q（kg/m3）
26~34
1
1.4
0.8
1.0
1.0
0.4
0.5
51
2.5
3.2
1.5
1.9
1.5
2.7
0.38
64
5
5.9
2.1
2.6
2.0
6.5
0.3
4.3装药结构
4.3.1爆破孔
爆破孔一般采用连续装药。
有时为了改善爆破效果和调整爆破块度，采用分层装药，不论是台阶爆破还是单孔爆破，炮孔底部所受的夹制力最大，一般孔底装药长度lb＝1.3w，而中部的夹制力小些，其药卷直径应小于底部药卷直径，但施工中为了操作方便，全孔均采用一种直径的药卷，因此采用中部分层的装药形式。
一般控制标准为：
中部平均延米装药量为底部的40%～60%。
爆破孔连续装药图
4.3.2预裂（光爆）孔
在采石场后期，临近永久边坡进行爆破时，为了保证永久边坡的稳定性，我们通常在靠近边坡设计线附近（距离边坡线视岩石介质不同取0.75~2.75m）布设一排预裂（光爆）孔，孔径通常与爆破孔孔径一致或者小于爆破孔孔径，预裂（光爆）孔通常采用不耦合非连续装药，将炸药卷按一定的间隔均匀捆在细长竹片上（专门加工），各药卷间用1～2根导爆索绑紧相连，预裂（光爆）孔线装药量通常在200～800g/m之间，视岩石介质不同由实验确定。
4.3.3辅助爆破孔
在边坡爆破中，为了既保证爆破效果又不破坏边坡面的完整，我们在爆破孔和预裂（光爆）孔之间布置一排辅助爆破孔，与预裂（光爆）孔平行布置，距预裂（光爆）孔1~1.2m，孔距约为主爆孔孔距的一半，其作用是保证既能爆除预裂（光爆）孔前部的岩石，又不破坏边坡面的完整性，其装药量通常为爆破孔装药量的50%～70%，采用不耦合装药。
4.4布孔方式
中深孔台阶爆破布孔一般从爆区自由面由外向里、从一端向另一端布孔；我们依据营盘基乌槽坑采石场的具体情况，参照爆破设计参数，采用矩形和三角形布孔方式布孔，钻孔也根据实际情况采用垂直钻孔和倾斜钻孔两种方式。
第五章起爆网路
5.1起爆网路设计原则
起爆网路是保证中深孔台阶控制爆破效果的主要环节之一，其设计原则是：
实用可靠、安全准爆、操作方便、保证效果，满足施工现场的需要。
在本工程爆破中选用塑料导爆管毫秒微差网路。
在设计网路时要求：
1.每个炮孔内采用两发或两发以上同段别非电毫秒雷管；2.采用孔内延时；3.孔间或排间采用合理的微差时间，控制单向药量不超过规定值，有效控制爆破的地震效应；4.导爆管连接时，应防止打结、打折、管壁破损、受力过大和防止水或者其它杂物进入导爆管；5.网路尽可能设计得整齐、规则，有利于对其连接质量的好坏，是否漏接、错接进行直观检查，减少起爆网路错误的可能性。
5.2微差爆破
微差爆破是以毫秒时间间隔，一次起爆多个炮孔或者多排炮孔。
微差爆破实践证明：
微差爆破具有震动效应降低、爆堆集中、石料块度均匀，并能减少炸药单耗，提高延米爆破方量的优点。
5.3微差时间的确定
微差时间的确定应以达到新自由面的时间比较合适，破碎质量最佳，减震效果最好为原则。
微差间隔时间可采用经验公式计算：
△t＝kpW（24-f）＝25~75ms
式中，△t是微差时间,ms;kp为岩石裂隙系数，裂隙较少取0.5,裂隙中等取0.75,裂隙发育取0.9;W为最小抵抗线，m；f为岩石硬度系数；
为了改善爆破效果和降低爆破地震效应，炮孔间实施毫秒微差爆破，微差时间取25ms~75ms
5.4起爆方案和起爆顺序的选择
在多排微差爆破中，在一定孔网参数和主要条件下，选用不同的起爆顺序所得到的爆破效果截然不同。
合理的起爆方案应使岩石爆破后块度均匀，爆堆形式保持松而不散，使装载效率高，爆破地震效应最低。
本次爆破采用逐孔起爆和V形起爆，严格控制单响药量小于300kg。
V形起爆又称楔型起爆，此种形式是将前后排炮孔相连，其爆破顺序形似V字，前排爆破后为后排爆破创造了较长的且方向斜交的自由面。
这种起爆方式适用于正向有一个自由面的情况，加大了爆破孔距，并且左右两排侧运动速度相交，有利于爆破岩石的相互碰撞，从而减少块度，并使爆堆集中。
第六章爆破安全设计
6.1爆破地震效应安全控制：
由爆破地震波引起的振动常会造成附近地面以及地面上物体产生颠簸和摇晃，称为爆破地震效应。
爆破地震有以下特点：
1、爆破振动幅值虽大，但衰减很快，破坏范围不大；2、爆破地震地面加速度震动频率较高（约10~20Hz以上），远超过普通工程结构的自振频率；3、爆破地震持续时间很短，以药量万吨级爆破为例，在近区仅1s左右。
6.1.1爆破振动速度计算
V＝K（Q1/3/R）α
式中：
V：
地震波波速,m/s
K：
地形、地质系数，本工程取K=200
Q：
最大一段起爆药量，kg
R：
爆区距观测点的距离，m
α：
震动衰减系数取α=1.6
6.1.2爆破振动安全允许距离的计算
为避免爆破震动对周围建筑物产生破坏性影响，必须计算爆破震动的安全允许距离。
如果建筑物位于安全允许距离以内，这需将建筑物拆迁，如果建筑物不允许拆迁，则需要减少爆破单响药量，控制爆破规模。
爆破振动安全允许距离的计算
Rd=Q1/3×（K/V）1/α
式中：
Rd：
最近建筑物产生破坏的距离m
Q：
最大一段起爆药量（kg）
K：
地形、地质系数，本工程取K=200
V：
地震波波速m/s取1cm/s
α：
震动衰减系数取α=1.6
根据公式计算出不同的单响药量条件下的安全距离，如下表：
Q（kg）
50
100
200
300
400
500
600
Rd（m）
101
128
160
184
202
218
232
从表中可以看出，当一次齐爆的药量控制在600kg的时候
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