石方爆破施工方案设计Word下载.docx
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石方需爆破开挖掘的路段,空中缆线,查明其平面位置和高度,调查地下有无管线并查明其平面位置和埋置深度,同时调查开挖边界线外的建筑物结构类型、完好程度、距开挖界距离,以便制定科学合理的施工方法确保空中缆线、地下管线及施工区边界建筑物的安全,通过对本施工段的沿线进行调查,本路段开挖区域内无地下管线,但在K65+650处有空中缆线通过,施工时在该区以小型爆破为主。
4.炮位的设计遵循原则:
①、炮位设计充分考虑岩石的产状、类别、节理发育程度、岩溶情况等,
炮孔位置应当避开溶洞和裂隙,同时应避免在两种岩石硬度相差很大的交界面处设置炮孔。
②、爆破施工时,炮孔选在抵抗线最小、临空面较多且与临空面大致距离相等的位置,以创造较多的临空面。
③、对排炮施爆,炮眼方向与岩石临空面大致平行,按岩石的外形、节理裂缝等情况,选择正炮眼、斜炮眼、平炮眼等o
四.爆破方法参数设计:
1.浅孔松动爆破法:
1)浅孔梯段爆破的最小抵抗线W(m)是指第一排孔的装药中心至临空面的
最短距离。
要求最小抵抗线的数值不大于梯段高度Ht,取:
W=(0.5~0.9)Hi
根据现场情况取Ht=2m,W:
0,8,Ht=1.6m。
2)炮眼深度的确定:
炮眼深度根据岩石的坚硬程度而决定炮眼深度,按下式计算:
L=C×
H
式中:
L——炮眼的深度。
H——爆破岩石的厚度,根据本标段岩层情况阶梯高度为2.0m。
C——石质的坚实系数,本标段岩石石质坚硬,取1.0。
由上式可知炮眼的深度一般情况下取2.0m。
3)浅孔爆破时孔径设计;
根据本标段的钻孔备和孔深情况,浅孔爆破孔径设计大小为42mm。
4)炮眼的间距:
本路段根据施工进度和岩石情况,拟采用电雷管起爆,排炮爆破,对同排炮眼的间距,根据本标段岩石的节理发育程度采用下式计算:
a=b•W
a为炮眼间距m。
b为起爆系数,本标段采用电雷管起爆取1.3。
W为最小抵抗线,相邻两药包计算抵抗线平均值按排距计一般为0.6。
从上式可知同排炮孔间距本标段设计为0.8m。
根据施工经验及实际情况,采用多排爆破时,炮排间距设计为同排炮孔间的0.8倍,即0.6m。
5)装药量的设计:
炸药依据地形、地下水埋藏情况而合理造反据设计图表明,本合同石方开挖段地下水位埋藏较深,故采用岩石炸药,如若遇雨季施工或炮孔内有积水则采用乳化防水炸药。
装药时炮眼的装药高度按炮孔深度的1/3—1/2进行控制,即装药量控制在孔深的0.6—0.9之间。
为提高爆破效率,本标段选用空心炮(炮眼底部设一段不装药的空心炮孔)进行爆破。
2.深孔松动爆破:
深孔爆破采用垂直孔进行爆破,
深孔爆破时梯段高度取Ht=10—16(m)
底盘抵抗线W=0.7Ht=7—11(m)
超钻深度h=(0.1—0.2)Ht=(1—2)m
垂直孔的深度L=Ht+h=10.5—16.8(m)
炮孔间距a=2.5—3(m)
排间距b=2—2.5(m)
炸药单耗量q=0.3—0.6㎏/m3取q值为0.5
3.光面爆破方法:
光面爆破严格保持炮孔在同一平面内,炮孔间距a和抵抗线W之比按小于0.8进行控制,装药时严格控制好装药量。
光面爆破在主爆之后,考虑到爆破裂隙圈的影响范围,预留光爆层厚度不小于1.0m该部分岩体采用浅眼爆破。
同排孔炮同时起爆,采用串联的方法起爆。
1)钻眼直径d
选用7655凿岩机穿孔,其炮眼直径为42mm。
2)钻眼深度L
确保光面爆破后到达边坡平台标高,光爆眼眼底要超过平台标高以下10cm。
3)钻孔间距a
对于边坡的光面爆破,根据经验,钻孔间距a为
a=mdd=(10—20)d
md———孔距系数,取10—20,
由于爆破路线岩层节理发育,故取较小的钻孔间距a=0.6m,
4)单孔药量和每米装药量:
(1)、在光面爆破中,单孔药量是用体积形式的多边界药量计算公式计算的。
取药包性质指数为0.1—0.3,则单孔装药量计算公式为:
Q光=(0.1—0.3)Ka2L
K—形成标准抛掷时的单位耗药量,kg/m3
L—钻孔深度,m
(2)、每米炮孔装药量(即线装药量)Q线
Q线=(0.1—0.3)Ka2根据上式计算结果并结合经验数据,取Q线=0.2kg/m。
5)装药结构:
光爆眼的装药采用小药卷不偶合装药系数大于1.8。
为保证边坡平台不受爆破破坏,装药前先在炮眼底部放一10cm长的细木棒,阻止装药进入炮眼底部。
6)其它注意事项
光爆孔的填塞长度不小于50cm。
4.预裂爆破设计:
1、施工工艺
(1)施工准备
施工工作包括场地平整、测量放样以及常规的准备工作。
在准备进行预裂爆破时,首先要平整场地,清除预裂线两侧一定范围内的覆盖层或浮碴等。
清理的范围可以根据所采用的机具来确定,要能满足钻机的安装和行走,清理的要求应当使工作面平整,且最好处在同一高程上或者达到某一程度的平面。
由于预裂面一般就是最终的边界开挖面,因此,预裂缝的位置必须准确,当采用垂直的预裂孔时,放样工作没有什么困难,只要按照设计的孔位精确地测量就可以了。
对于倾斜孔,特别是预裂面呈某种曲折面的斜孔,放样工作就要复杂的多,这是因为斜孔的孔口与孔底并不在同一个坐标位置上,而是随该孔的倾斜度以及地面的起伏而变化。
在地面比较平整的情况下,它可以通过计算来确定孔口的位置,但是在实际工程中,地面的起伏往往是无规则的,此时,采用整体样架放样就要方便的多。
(2)钻孔
钻孔时,必须严格控制质量,允许的偏斜度应控制在1º
以内。
开孔时,由于岩面的不平整或与钻进的方向不呈垂直,往往容易引起孔口的偏离。
此时,可以采用人工撬凿或用钻机冲击的办法,凿出孔口位置,经验测无误后,方可钻进。
当钻进5—10cm时,应对钻孔的方向,倾角等进行一次检查,若有误差,应及时纠正。
以后,每钻进一定距离,要检查一次,直至终孔。
岩体中的软弱夹层,以及与钻孔方向相近的节理裂隙等,容易使钻孔的方向产生某种程度的改变。
另外,当钻进倾斜的钻孔时,由于钻头、冲击器本身具有一定的重量,在自重的作用下,钻钆有垂弯曲趋势。
凡此种种,都应当在开始钻孔之前,考虑这些因素作出一个估计,使得钻孔能达到设计要求。
炮孔钻好后,要将其保护好,一般用东西将其盖好,以防石块进入炮孔将炮孔堵住。
(3)药包加工
用于预裂爆破的药包,最好能在钻孔内均匀地连续分布。
此时对于不同的线装药密度,就应有不同的药卷直径为适应这一情况,国外已生产有不同直径的药卷供施工者选用,例如古力特炸药,小直径药卷有11、13和22mm等。
我国近年虽然也生产,但规格品种少,因此,在实际施工中,大多需要在现场加工制做。
采用将炸药捆绑在连续的竹片上或装填于一定直径的硬塑料管内连续装药,为了顺利地引爆和传爆,在整个孔内贯穿一根导爆索。
由于每个钻孔的深度不一致,装药量也不同,因此,对于每一个钻孔应当分别准备各自原炸药串,不能混淆,每一具炸药串加工好后,应立即编上该孔的孔号,然后包扎好待用。
(4)装药、堵塞和起爆
为使炸药爆破时能够获得良好的不偶合效应,药柱(或者药卷串)应置于炮孔的中心。
为了降低成本、提高效益,可采用将药卷串绑扎在竹片上,再插入孔中的方法。
对于垂直孔,竹片应置于靠保留区的一侧,对于倾斜孔,竹片应置于孔的下侧面。
炸药装填好以后,孔口的不装药段应使用干沙等松散材料堵塞。
在装填之前,先要用纸团等松软的物质盖在炸药柱上,在堵塞过程中,应注意使药卷串保持在孔中央的位置上,不要因堵塞而将药卷串推向孔边。
堵塞应密实,以防止爆炸气体冲出,影响预裂效果。
在预裂爆破中,采用导爆索起爆,效果较好。
预裂孔应能够一次同时起爆当预裂规模大时,为了减轻预裂爆破过程中的捱动影响,根据情况采用分段起爆,在同一时段内采用导爆索起爆,各段之间则分别用毫秒雷管引爆。
2、预裂面与爆破开挖的关系
(1)最后一排主爆孔至预裂面的距离
为了获得高质量的开挖轮廓,必须准确地确定最后一排爆破孔至预裂面的距离。
评价这个最佳距离的标准是,预裂缝与最后一排炮孔之间的岩体能够得到应有的破碎,不遗留未被爆破的石埂,也不需要进行二次爆破,但同时也要注意,在主爆孔爆破时,不能破坏已形成的预裂面,使开挖轮廓保持完好。
最佳距离的大小,与主爆破孔的孔径、装药量(药卷直径)以及岸体的强度等因素有关,在一般情况下,其值可取1.5—2.5m。
在工程实践过程中,将最后一排主爆孔的装药量适当降低一些,这对减轻预裂面的破坏,保持开挖轮廓的完整是很有利的,通常,最后一排主爆孔的装药量约为正常装药的1/2—2/3。
(2)预裂缝的超深和超长
为了保证保留区开挖轮廓面的完整,在主爆破孔爆破时,应当避免爆破的强应力波直接作用于轮廓面上。
为此,要求预裂的范围必须超出主爆孔的布药界限,以便有效地保护保留的岩体。
预裂面超出主爆破孔界限的部分,称为预裂缝的超深和超长。
预裂缝的超深h,可按下式考虑:
h=H-S
H—预裂缝的深度它包括预裂孔下的开裂深度。
S—主爆孔深度。
预裂缝的超长b,可按下式考虑:
b=(L-B)/2
L—预裂开缝的总宽度
B—主爆孔布置的总宽度
五.起爆联线方法
本标段浅爆破采用毫秒段发电雷管起爆,联线方法采用串联的方式;
深孔爆破采用非电起爆网络。
六.钻孔
对浅孔爆破钻孔采用YTP—26,钻孔36—45mm;
对深孔则采用100B潜孔钻机,钻孔直径90mm,严格按设计深度、位置进行钻孔。
钻孔时,由于岩面的不平整或与钻进的方向不呈垂直,往往容易引起孔口的偏离,此时可以采用人工撬凿或者用钻机冲击的办法,凿出孔口位置,经检测无误后,方可钻进。
钻孔必须做到准、直、平、齐,允许偏斜度控制在1º
七.装药与堵塞:
炮孔钻好后,按规定位置装入炸药,装药避免受潮。
装药时用木制炮棍自里向外将炸药装填密实。
起爆体应平稳安入在设计位置,药包要坚固牢靠。
对眼孔进行堵塞,以防止漏气及影响爆破效果。
堵塞材料选用土砂、粘土等。
全部爆破所需雷管10000个,炸药250000kg。
八.起爆和清方:
爆破施工每两天进行一次。
起爆采用充电式起爆器控制,起爆前发出醒目清晰的爆破信号,及时疏散人员,拆除危险区内的仪器、设备等,并派专人检查引线连接良好后方可起爆,爆破后15分钟,经专人检查已全部引爆,无安全问题后,解除警戒,应采用挖掘机装载机装配合自卸汽车将石方运出现场,以利于再次爆破或进行其它作业。
爆破后的岩石边坡应顺直、平滑、大致平整。
边坡上下不得有松石、危石。
凸出设计边线的石块,其凸出尺寸不应大于20cm,进部分尺寸也不应大于20cm。
对于软质岩石,凸出及进尺寸均不应于10cm。
九.盲炮处理:
爆破后如有盲炮,必须由原施工人员进行处理,采取安全措施及时排除。
由于本标段采用的为中小型爆破,盲炮的处理采用与其平行位置重新打眼装药引爆。
平行眼距盲炮孔口距离0.6m为宜。
十.爆破安全验算:
根据《爆破安全规程》,爆破振动速度可按下式计算:
V=K(Q1/3/R)a
V—被保护物处的质点振动速度,cm/s
K—介质性质、爆破方式等有关的系数;
a—与传播途径和地形等有关的参数;
Q—同时起爆单段最大装药量,kg;
R—爆破中心到被保护之间的距离;
根据工程类比此处取K=150,a=2.0;
我国根据国内外近年测震所积累的资料,在爆破安全规程中对各类建(构筑)物所允许的安全振动速度作了如下的规定:
土窑洞、土坯房、毛石房屋为1cm/s
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物为23cm/s
钢筋混凝土框架房屋为5cm/s
为了确保K26+300—K26+500民房离爆破区的距离为50米,为保证民房的安全,选取民房允许的最振速为1.5cm/s。
根据上式可以推导出计算距爆区不同距离所允许的最大一次单响起爆药量公式:
Q=R3(v/K)3/a
根据止式计算得到的不同距离处允许的单响最大药量见表5。
距离R(m)
10
15
20
25
30
35
40
50
60
70
80
90
100
药量Q(kg)
1.0
3.4
8.0
15.6
27
42.9
64
125
216
343
512
729
1000
不同距离处的允许单响最大药量表5
在实际操作中为确保边坡不受爆破震动的破坏,单响超爆最大药量除必须满足表5中的规定,在该区域单响最大药量不超过125kg。
爆破飞石飞散距离验算
正常的台阶爆破,飞石距离一般不会太远。
但是当填塞长度过小或最少抵抗线过大而形成爆破漏斗效应,以及岩石中含有软夹层时,个别飞石可能飞散很远。
瑞典德汤伲克研究基金会,对露天矿台阶爆破的飞石问题进行研究,提出用下面的公式:
来估算台阶深孔爆破的飞石距离:
RP=(40/2.54)d=15.8m
RP-飞石飞散距离,m;
d-深孔直径,cm。
此公式适用于炸药单耗达到0.5kg/m3的爆破条件,由于在本设计中,炸红外药单耗未达到0.5kg/m3,所以用上述公式进行验算偏于安全。
对于浅眼爆破由于飞石产生机理较复杂,没有用于爆破设计的计算公式。
所以再此不不进行验算。
对于临近需要保护建筑物进行爆破时,如果爆破面积较小时,可以对爆破区进行覆盖,以达到控制飞石的目的;
如果爆破面积较大,可以对需要保护的建筑物进行近体防护。
十一、爆破施工注意的事项:
a、路堑开挖前应清除边坡上方的孤石、浮石等,施工中对不易落孤石采用管锚杆法预防。
b、为确保边坡爆破的质量,采用排眼爆破技术,同时配合选择合理的爆破参数,减少冲击波影响,增加石料碎块率,以减少二次爆破,利于装运和填方。
C、装药前要布好警戒线,选择好通行道路,认真检查炮孔、洞室,吹净残渣,排除积水,做好爆破器材的防水保护工作,雨季或有地下水时,可考虑采用乳化防水炸药。
d、认真设计,严密布设起爆网络,防止发生短路及二重叠现象。
e、顺利起爆,并清除边坡危石后,用推土机清出道路,用推土机、铲运机纵向运出填方,运距较远时,用挖掘机装土自卸汽车运输。
f、随时注意控制开挖断面,尽量不超挖和欠挖,挖方边坡人工开挖面往下分级清刷边坡,下挖2—3米时对新挖边坡刷坡,对软质岩石边坡用人工清刷,对坚石的地方采用光面爆破(即眼距0.4m为宜,少装药)清刷边坡,同时清除危石、松石。
清刷后的石质路堑边坡不陡于设计边坡。
g、路基开挖至设计标高,经复测检查断面尺寸合格后,及时开挖边沟和排水沟、截水沟。
路槽事理要掌握好,不要留孤石和超挖或欠挖尽量做到一次标准成型验收合格,石质路堑边坡如因过量超挖面影响上部边坡岩体稳定时,用浆砌片石补砌超挖的坑槽。
十二、确保人身安全及杜绝爆破事故的安全措施:
(一)装药前的准备:
1、组织指挥系统:
必须成立爆破工程指挥部,全面指挥和统筹安排大爆破的各项工作。
2、深孔的验收。
深孔的实测最小抵抗线数与设计数值不符或发现有新的地质构造时,应根据实际情况重新计算药量或调整装药结构。
深孔装药量必须进行验收,验收的误差标准:
孔深为±
0.5m;
露天孔距和排距为±
0.3m。
如发现孔深不够、孔数不足、堵孔和透孔,必须进行补钻、补孔、清孔和堵塞孔。
3、检查与检测:
采用电雷管起爆时,装药前检测爆区内的杂散电流。
杂散电流超过30mA时应采取降低杂散电流强度的有效措施,或改用非电起爆系统。
(二)、装药与堵塞:
1、炸药的搬运:
用人力搬运炸药时,每人每次搬运量不得超过一箱,搬运工人行进中,应保持1m以上的间距,上下坡时保持5m的间距。
起爆体、起爆药包或已接好的起爆雷管,只准爆破员携带运送。
2、装药:
深孔装药进,严禁将起爆药包或敏感度较高的炸药向下抛掷;
起爆药包装入后,不准向下投掷炸药卷。
装药若发生卡塞时,在雷管和起爆药包放入以前,可用铜质或金属长杆处理,但严禁强烈冲击炸药,照明线必须绝缘良好,灯泡应安装保护罩,与药堆的水平距离不得小于2m。
人员离开时,必须切断电源,运入带有电雷管的起爆药包或爆体时,必须停电,采用蓄电池灯、安全灯、或绝缘的手电筒照明。
3、堵塞:
堵塞时,禁止使用明火照明,不得将雷管的脚线、导爆索或导爆管拉得过紧和补堵塞物损坏,不准在起爆药包或起爆药柱后面直接填入木楔。
(三)、起爆体加工与起爆网络:
1、起爆体加工与设置:
加工起爆体必须在专门的场所进行,周围50m以外应设置警戒,禁止无关人员进入;
加工完的起爆体,应在其表面上标明药包的编号、雷管段别。
起爆雷管应放在起爆体的中央。
炸药、雷管在使用前必须进行检测,并作记录。
2、敷设起爆网络:
按药包编号重新检测导爆管,同一爆破网络的人全部雷管必须为同厂同型号同批产品。
网络联接必须按从工作面到起爆站方向顺序进行,并严格按设计要求进行连接,并有专人负责检查。
在起爆命令下达前,起爆电源不得与主线联接。
(四)、警戒范围与警戒信号:
1、警戒范围:
根据以上的爆破安全设计及爆破安全规程的规定,本路段的三般警戒距离为300m;
对于特殊地段,可根据具体环境及爆破量进行调整。
2、大爆破警戒信号必须设在危险区的边界外,并设有明显的标志。
警戒标志应采用警示牌、警示灯(夜间)、路障、警报器等视觉及音响信号。
起爆前,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或看到。
第一次信号——预告信号。
所有与爆破无关的人员应立即撤到危险区以外或指定的安全地点,并向危险区边界派驻警戒人员。
该信号在爆破前30分钟发出;
第二次信号——起爆信号。
确认人员、设备安全撤离危险区,具备完全起爆条件时,方准发出起爆信号。
第三次信号——解除警报信号。
未发出解除警报信号前,岗哨应坚守岗位,除指挥长批准的检查人员以外,不准任何人进入危险区。
在检查确认安全后,方准发出解除警戒信号。
(五)、爆破后检查
1、等待时间:
露天深孔大爆破后,至少要经过15min,才允许受过专门训练的爆破员进入爆破作业地点进行安全检查。
2、爆破后检查:
露天大爆破后重新开始工作前,应进行下列检查工作:
a、有无危石、滚石,边坡是否稳定,有无滑坡征兆;
b、爆堆是否稳定;
c、空气中有毒、有害物质的浓度是否超标;
d、有无盲炮。
3、盲炮的处理:
a、爆破网络未受破坏,且最小抵抗线无变化时,可重新连线起爆,最小抵抗线有变化时,应验算安全距离,并加大警戒范围后,再联线起爆;
b、在距盲炮孔不小于10倍的炮孔直径处,另打平行炮孔装药起爆,其爆破参数,由爆破工作领导人确定;
c、所用炸药为非抗水类硝铵炸药,孔壁完好者可取出部分堵塞物,向孔内灌水,使之失效,然后再作处理。
处理浅眼盲炮,可采用下列方法:
a、对于不防水的炸药可以用水冲洗炮眼,使炸药失效。
b、对于防水炸药可以用掏勺细心掏出堵塞物,再装入起爆药包将其引爆;
c、如果盲炮周围的岩石未发生松动,可以在距离盲炮30cm以外处补打一个平行炮眼,重新装药爆破,该炮眼要比盲炮炮眼深。
对于糈炮处理过程中产生的残余爆破器材必须回收,销毁。
(六)、爆炸物品的使用与管理安全措施:
1、保管爆破器材必须遵守的规定:
(1)爆破器材仓库实行24小时专人看管揣度;
(2)保管员要有强烈责任心,由持有公安机关培训合格证的爆破员担任;
(3)爆破器材的收发严格实行登记制度;
(4)必须做到帐、卡、物一致;
(5)严禁同室存放除爆破器材外的其它物品;
(6)严格按照公安局规定的期限、品种和数量储放;
(7)严禁非工作人员进入爆破器材仓库。
2、在装药过程中,作业地点放置爆破器材的规定:
(1)作业地点只准存放当班使用的爆破器材;
(2)不准超班领取;
(3)不准边打眼边装药;
(4)药包应按编号放置,并有专人看管;
(5)只允许装药人员领取起爆药包,并实行领取登记制度;
(6)起爆药包应远离电源、水源;
3、起爆药包加工的有关规定:
(1)严禁在炸药库附近加工、制作起爆药包;
(2)加工地点药包的数量不能超过当天的使用量;
(3)每天加工药包的数量不能超过当天的使用量;
(4)药包加工人员之间应保持一定间距,在有隔离防护设施时不少于1.5m,无隔离防护时不少于3m;
(5)加工起爆药包时,雷管和炸药应轻登报轻放,严禁弯折导管爆管,不准打死结、拉导爆利害,药包与雷管必须牢固固定,不能脱落。
爆破施工安全措施
1.在施工段张贴施工公告,其内容包括:
工程项目名称,工程设计单位,施工单位,工程负责人,及作业期限等。
2.施工部负责施爆网络连接与旗爆技术,负责安全警戒与人员撤离。
1)装药时的警戒范围根据爆破设计与环境特点确定。
2)在爆破点周围设立明显的警戒标志。
在进入爆区的所有通道和入口处,必须有专人警戒,警戒人员应持有警戒旗、警笛(可便携式扩音器)以及对于讲机。
3)警戒范围根据设计计算来确定,警戒范围平面图上标明危险范围、设置警戒地点和境界标志的位置,并按该图对警戒点和警戒标志进行逐点检查核对,发现问题及时报告指挥部,指挥部应立即作出相应补救拭措施,以确保封闭所有通道。
4)警戒人员在起爆前1小时天达各自的警戒点,按计划切断通往爆区的所有通路,直到指挥部发出解除警戒信号方准撤离警戒点,值勤期间不准做其它事情。
5)爆破后15分钟,由施工技术部技术人员与施