隧洞爆破安全技术方案设计.docx
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隧洞爆破安全技术方案设计
宁乡县八家湾水库工程
隧道爆破施工安全技术方案
编制：
审核：
批准：
湖南省水利水电第一工程有限公司
宁乡县八家湾水库工程项目部
二零一五年十一月十五日
1.工程地质条件………………………………………3
2.隧洞爆破开挖设计原则……………………………3
3.隧洞爆破控制要点…………………………………4
4.隧洞爆破开挖施工…………………………………5
5.主要设备、材料及人员配置………………………10
6.进度保证措施………………………………………11
7.质量保证措施…………………………………………11
8.安全施工措施…………………………………………13
1、工程地质条件
根据主坝输水隧洞工程地质图，S0+000~S0+036.5段为进口明挖段，S0+155.06~S0+209.76段为出口明挖段，中间S0+036.5~S0+155.06段为暗挖断，暗挖断的地质构造，根据物探CZK6号点测试成果分析，表面3m左右为粉质粘土3~6m左右为泥质粉砂岩，岩石性较软，岩心较破碎，6~20m左右的岩质均为砂岩，岩石性较软，较破碎，是属于Ⅲ级围岩。
而且地下水位处于隧洞层之上，涌水量可能较大，应采取超前预测预报措施，并进行超前防水处理和加强支护措施。
隧洞岩体特征详见图表1-1。
图表1-1引水隧洞岩体特征表
序号
起始桩号
终止桩号
围岩类型
支护类型
1
0+000
0+090
Ⅴ
锚杆支护
2
0+090
0+140
Ⅳ
锚杆支护
3
0+140
0+250
Ⅲ
锚杆支护
4
0+250
0+308
Ⅳ
锚杆支护
5
0+308
0+340
Ⅴ
锚杆支护
2、隧洞爆破开挖设计原则
2.1根据地质条件合理确定爆破相关参数，确保隧洞爆破开挖施工安全。
2.2经济上合理，在保证爆破效果前提下，尽可能的做到，工程进度快，爆破成本低等。
2.3根据工程特点，以爆破及支护施工为重点，实施多工序流水作业。
3、隧洞爆破控制要点
3.1最大限度地减少爆破震动对围岩的扰动，避免造成或加大既有裂隙而出现渗漏水现象；
3.2控制后续爆破对隧洞初期支护或衬砌结构的震动影响；
3.3采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于人工清碴。
3.4隧洞开挖每个循环都要进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧洞开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。
并采用全站仪来控制开挖方向。
3.5钻眼必须按设计指定的位置进行。
钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其他炮眼口比眼底底5cm，以便钻孔时岩粉自然流出，周边眼外插角控制在3~4°以内。
掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其他炮眼深20cm。
3.6装药前炮眼用高压吹风干净，检查炮眼数量。
装药时专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。
每眼装药后用炮泥堵塞。
3.7起爆采用复式网络、电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。
雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆。
3.8开挖中注意观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。
3.9控制隧道底超欠挖，保证底面平顺。
保持临时排水系统畅通，防止积水浸泡围岩。
3.9.1动态设计，隧道开挖时进行爆破监测，及时反馈信息，经济技术指标设计合理，操作方法利于推广应用。
4、隧洞爆破开挖施工
4.1钻爆设计
根据本隧洞的围岩特性与钻具性能，选择平行直孔、双空孔菱形掏槽方式，掏槽眼孔比辅助孔深0.2m。
（1）掏槽眼和辅助眼钻爆设计
单孔装药按下列公式计算：
Ｑ=η×L×r
其中：
η——炮眼装药系数与岩石坚硬程度有关，根据本工程的岩性，掏槽眼取0.8，辅助眼取0.7；
L——孔深，L=2.4m；
r——每米长度炸药量，r=0.78kg/m；
经计算Ｑ掏槽=1.5kg；Ｑ辅助=1.2kg；
（2）光面爆破设计
洞身围岩均采用光面爆破施工，尽量控制超挖，严禁出现欠挖现象，光面爆破参数见图表2，实施过程中应根据现场试验，与实际爆破后实际效果在予以调整。
图表2光面爆破参数表
名称
外插角度（°）
孔径（mm）
药卷直径（mm）
不偶合系数（D）
周边眼间距E（cm）
周边眼最小抵抗线W（cm）
相对距（E/W）
周边眼线装药密度（kg/m）
数值
2
42
20
2.4
50~60
0.5~0.6
0.7~0.9
0.27~0.35
为克服夹制作用，炮孔底部采取加强装药，为线装药密度的2倍。
炮孔堵塞长度约为0.5m，堵塞材料采用黄泥条，将计算出的单孔装药量按间隔均匀分布于孔内，（即采用导爆索将炸药分节间隔串联并绑扎在毛竹片上，然后与毛竹片一起进入光爆孔内）。
装药结构图
结构形式
示意图
说明
间隔不偶合装药
1、此图为光爆眼装药结构图；
2、孔外雷管延时；
3、导爆索起爆。
偶合连续反向起爆装药结构
此图为掏槽眼、辅助眼、底板眼装药结构
隧洞开挖炮孔布置图
2.4×3.2m断面隧洞开挖炮孔布置图（2m进尺）:
隧洞进口洞身开挖爆破参数表
起爆
顺序
炮孔
名称
炮孔
数量
炮孔
深度
雷管
段别
装药参数
备注
药量（kg）
1
中空眼
2
2.5
具体
详见
炮孔
布置
图
1.每循环进尺2.0m，爆破效率90%，每循环方量16.04m3。
2.炸药单耗3.0kg/m3;最大单段药量为9.6kg（进洞口20m内为4.8kg）。
2
掏槽眼
4
2.4
6
3
辅助眼
10
2.2
12
4
周边眼
13
2.2
5.2
5
底板眼
6
2.2
7.2
合计
35
30.4
（3）隧洞洞身爆破安全距离验算与防护
爆破地震安全距离可按
R=（K/V）1/aQm；
式中R：
爆破地震安全距离；
Q：
允许段炸药量，kg；微差爆破或秒差爆破取最大地段装药量：
隧洞进口4.8kg；
V：
地震安全速度cm/s；
m：
药量指数，取1/3；
K，a：
与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，根据工程地质、地形情况分析，K取170，a取1.7；
带入R=（K/V）1/aQm计算。
（4）个别飞石防护
根据类似工程施工经验，隧洞掘进爆破的飞石主要为掏槽爆破飞石，而且有者很强的方向性，会沿着隧洞轴线呈一定角度扇形飞出，在洞口施工时，对洞口正前及侧方向进行飞石防护。
4.2光面爆破施工工艺流程图
5、主要设备、材料及人员配置
机械设备表
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
PC-200
台
3
2
拖拉机
1T
辆
9
3
气腿式风钻
YT-24
套
12
4
全站仪
套
1
5
通风机
FDS
台
6
材料表
序号
名称
单位
数量
备注
1
乳化炸药
T
1.8
2
3段电雷管
发
350
3
5段电雷管
发
400
4
7段电雷管
发
350
5
9段电雷管
发
300
人员配置表
序号
职务
数量
备注
1
项目经理
1
2
项目副经理
1
3
技术负责人
1
4
爆破技术员
1
5
爆破员
1
6
安全员
1
6、进度保证措施
为保证本工程优质、安全、按期地完成，结合业主要求及本工程的施工特点制定以下几项措施：
6.1根据施工计划，制定周、日施工生产计划，每天实际进度与计划比较，找差距，找原因，加强管理，提高施工进度。
工序安排科学合理，抓好后勤保障工作，提高施工速度。
根据本工程需要，抽调具有高素质、有施工经验、战斗力强的施工队伍，配备充足的机械设备，保证工程的物质供应。
做好设备的保养工作，配足常用易损配件，保证设备正常运转，提高其利用率。
听取各方面的合理化建议，完善施工和加强管理，提高施工速度。
与关单位紧密联系，协调与当地各方关系，同心协力确保本工程工期
7、质量保证措施
7.1开挖前做好的爆破设计方案报监理工程师批准后进行试验，以选择和确定合理的爆破参数，获得比较满意的爆破面，减少超挖量，并达到最小的爆破应力和合格的预裂裂隙。
7.2由于地址条件不一致，在开挖过程中要及时根据岩石地质情况实行动态调整，及时修正爆破参数。
7.3严格按钻爆设计图施工，严格控制钻孔偏差，以减少超挖，并减轻对周岩的破坏。
7.4对所有施工部位的钻孔、装药等工序进行全过程的质量检查，详细作好质量检查表，编制工程质量报表。
7.5配备足够、先进的钻爆设备，加强施工人员系统业务培训，熟练掌握钻爆技术，严格按照确定的爆破参数进行施工，保证爆破效果。
7.6配置足够、合格的测量人员、仪器和设备，按设计或监理工程师及本工程精度要求，建立施工控制网。
施工过程中及时放出开挖轮廓线并对坡面进行复核检查。
7.7采取全断面爆破开挖方法，对预裂爆破、光面爆破等严格控制钻孔开口位置、孔距、孔深、孔斜、线装药密度等参数，确保开挖质量。
7.8及时支护，保证边坡稳定。
本标段隧洞进口明挖石方边坡高差大，安全工作十分重要，石方开挖自上而下分层施工，支护也采取自上而下施工方法。
施工过程中加强边坡边型观测和爆破震动监测，并根据观测结果调整开挖支护方案，保证边坡开挖施工安全和质量。
8.安全施工措施
8.1凿岩安全措施
（1）各种凿岩机械必须保持技术状况良好、安全、灵活、可靠。
操作人员须按操作规程作业。
作业前应检查压气胶管接头，机械连接螺帽等是否安全牢固。
（2）凿岩前必须检查“四检查”和“四清除”。
即检查和清除炮烟和残炮；检查和清除盲炮在爆破工程技术人员的指导下由爆破员处理；检查和清除顶、帮、掌子面浮石；检查和清除支护的不安全因素。
（3）凿岩时应做到“四严禁”。
即严禁打残眼；严禁打干眼；严禁戴手套扶钎杆；严禁站在凿岩机钎杆下。
（4）退出凿岩机或更换钎杆时，应减速慢退，切实注意钎杆位置，避免钎杆脱落伤人。
（5）凿岩台架应安装牢固，周边应与洞帮相顶实，前部与掌子面距离应小于50公分。
（6）凿岩时若遇流砂层或突然涌水地段，应停止作业，并迅速报告有关部门，制定安全措施。
（7）作业完毕，应将一切设备和工具移至安全地点。
8.2爆破安全要求
本隧洞爆破设计采用非电毫秒导爆管孔内分段引爆系统，露天爆破采用非电毫秒导爆管孔外分段引爆系统，爆破作业要求如下：
（1）爆破作业必须持证上岗。
（2）爆破器材的保管和领用必须执行有关管理规程。
（3）人工向施工作业点运送爆破器材应遵守下列规定：
3.1.炸药和雷管必须分别携带，并装在专用箱（袋）内，严禁装在衣袋内。
运送人员之间的距离应大于15m。
3.2.炸药和雷管不得任意转交他人。
3.3.不得用自行车或摩托车运送雷管和炸药。
（4）爆破器材应在有效期内使用，变质、失效的爆破器材严禁使用。
销毁爆破器材应经上级有关部门批准，并按GB6722《爆破安全规程》的有关规定执行。
（5）爆破作业人员必须佩戴安全帽，不得赤背和穿拖鞋作业。
（6）爆破作业人员进行爆破作业或接触爆破器材时不得穿化纤服装，以防静电引起早爆事故。
（7）严禁酒后上岗和非爆破作业人员进行爆破作业。
（8）距爆破作业点和爆破器材50米范围内严禁吸烟和动火
（9）爆破作业中遇有雷雨、暴风雨时，应立即停止作业，全部人员撤至安全地点。
（10）爆前，应在爆区四周的各个方向和路口的危险区边界设置警戒岗哨和标志。
（11）爆前，认真检查、检测爆破器材、起爆器、电雷管检测仪、导线等器材，确保使用合格产品。
（12）爆区附近有射频源、高压线且达不到安全距离，现场存在的杂散电流≥30A时，需要采用非电导爆系统。
（13）进行电爆网络作业，必须关闭现场使用的手机、对讲机等无线通讯工具，以防射频电引起电雷管早爆。
（14）放炮前后，在放炮地点附近30m内洒水降尘。
8.3爆破各种事项
（1）引爆前必须将剩余爆破器材搬到安全区。
除点火人和监护人外，其他人员必须撤至安全区，并鸣笛警告，确认无人后方可点火。
（2）任一孔内爆破前同一塔基其它桩孔内施工的人员应提前撤出。
（3）向炮孔内装炸药和雷管，应轻填轻送，不得用力挤压药包；严禁使用金属工具向炮孔内捣送炸药。
（4）炮孔装药后需用泥土填塞孔口，填塞深度应遵守下列规定：
①孔深在0.4~0.6m时为0.3m；②孔深在0.6~2.0m时为孔深的1/2以上；③孔深在2.0m以上时，不得少于1.0m。
（5）填塞炮孔不得使用石子或易燃材料。
（6）严格进行标孔、钻孔、清孔、和验孔，保证炮孔质量达到设计要求。
（7）装药填塞时必须使用木、竹质炮棍，严禁使用铁器。
（8）切割导爆索、导火索应用锋利小刀，严禁用剪刀或钢丝钳剪夹。
严禁切割接上雷管的导爆索。
（9）导火索应做速燃试验，其长度应能保证点火人撤到安全区，但不得小于1.2m。
（10）导火索与雷管连接应用胶布粘牢，严禁敲击或用牙咬，严禁触动雷汞部位。
（11）装药时必须采取连续装药，药卷间不得留有间隙，装药剩余部分使用黄土泥封填，封泥长度不得小于0.5m，严禁用块状材料或可燃性材料做封泥，无封泥炮孔严禁放炮，严禁放糊炮和明火放炮。
（12）装药时，每装好一个炮眼，其雷管脚线，必须及时拧成短路，严禁拖在刮板运输机上，不得与电缆、电线等导体接触。
（13）要保证填塞达到设计的长度和质量，以防冲炮。
（14）爆破时，人员、设备的安全距离为100米。
（15）放炮联线串联，严禁并联或串并联。
（16）爆破点距民房、电力线等设施小于安全距离时，应采取放小炮、放闷炮或在炮眼上加覆盖物等安全措施。
（17）放炮母线必须用绝缘的双线，严禁用金属管或大地做回路，不得有明接头。
（18）同一起爆网络中，应使用同厂、同批、同型号的电雷管，电雷管之间的电阻差应符合产品说明书的规定，通过每个电雷管的电流强度应≥2A。
（19）火雷管的装药与点火、电雷管的接线与引爆必须由同一人担任，严禁两人操作。
（20）有下列情况之一者，不准装药放炮：
①风量不足或无风时；②放炮地点附近20m范围内风流中瓦斯浓度达到1％及以上时或局部瓦斯浓度达到2％及以上时；③炮眼内出现水异状，温度骤高、骤低有显著瓦斯涌出，煤岩变松，透老空等情况时；④炮眼质量不合格或数量不足时，放炮时安全员、放炮员、班组长三者缺一人时。
（21）放炮时放炮员和班组长派责任心强人员在工作面的运输巷和回风巷站岗警戒，所有人员必须撤到安全地方躲炮。
放炮员必须最后离开放炮地点，并发出警号，在支架完整避开电气设备的地方放炮。
放炮前先发出信号至少再等5s，方可放炮。
放炮时，警戒人离放炮下口不得少于50m，所有人员不得进入回风巷。
（22）爆破时以哨子作爆破信号的音响器材。
预警信号：
哨音一长两短（危险区内人员、设备均撤至安全地点，警戒岗哨到位）；起爆信号：
哨音连续短声（指挥员确定危险区内无人员、设备时，方可发出）；解除信号：
哨音一长（待爆破员检查现场确认安全后发出）；
（23）无盲炮时，从最后一响算起经5min（分钟）后方可进入爆破区；有盲炮或炮数不清时，对火雷管必须经20min后方可进入爆破区检查；对电雷管必须先将电源切断并短路、待5min后方可进入爆破区检查。
（24）炮响后，应等5分钟以后才可接近现场进行检查，如无法确认有无盲炮时必须等15分钟后方可接近现场检查，人员下井之前必须先用机械通风。
（25）爆后发现盲炮，应在当日及时排除，如因特殊情况无法在当日排除时，应在井口作一明显标记，并向有关人员交待清楚和派员看护。
（26）爆破后，待工作面的炮烟被吹散，班组长、放炮员及时检查爆破地点的通风、瓦斯、顶板、支架、拒爆、残爆等情况。
如有危险情况，必须立即处理。
8.4通风防尘安全措施
（1）粉尘浓度，有害有毒气体含量在此30分钟内降低到允许范围内（各主要有害气体安全浓度表）。
CO
H2S
NO2
粉尘
体积比<>0.0016
<0.0066
<0.00025
SiO2>10%时<2mg/m3
（2）按同时工作的人数计算，排尘最小平均风速，在工作面不得低于0.15米/秒，沿巷道不得低于0.25-0.6米/秒。
（3）放炮后要将风筒及时接至工作面，使风筒末端与工作面距离，压入式通风不超过10米，抽出式通风不超过5米，混合式通风不超过10米。
（4）为降低风阻要做到：
吊挂平直，拉紧吊线、逢环必吊，缺环必补，拐弯缓慢，放出积水，有破损要及时补好。
同时避免在洞内正面任意停放设备，堆积木材或器材。
（5）坚持以风、水为主的综合防尘措施，做好湿式凿岩标准化，通风排尘、喷雾洒水制度化，个人防护经常化。
（6）凿岩用水尽量保持清洁，禁止使用污水，要求固体悬浮物不大于150ng/e，PH值为6.5-8.5。
给水量（重量）应达到排粉量的10-20倍，一般不小于5-8kg/min。
（7）喷雾水要常开，隧洞内有人，喷雾不停。
（8）装岩前，应向工作面10-15米内的顶、帮和岩碴上洒水，岩碴要分层洒水，洒湿洒透。
在隧洞进出口附近安设1台11KW轴流式通风机，用Ø600mm塑料彩条布制作的通风管接至工作面向洞内进行压风。
隧洞内排烟采用灵活的方式，当施工深度小于30m时利用自然风排烟。
当施工深度超过30m且小于300m时采取压入式通风排烟。
隧洞排烟时间应在爆破后即进行排烟，直至工作面确定没有炮眼为止，作业人员方可进入施工现场作业，施工作业完毕后方可停止排烟作业，具体时间视现场情况而定，一定要保证排烟时间充足。
开挖作业循环图
序号
项目
工作时间（min）
循环作业时间
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
测量与凿岩准备
60
2
钻孔
240
3
装药和爆破
60
4
通风和散烟洒水
90
5
清理撬挖
30
6
出碴
240
8.5供电排水及防火
（1）供电
①隧洞内的照明灯必须保持亮度充足、均匀、不闪烁。
隧洞施工应使用独立的供电线路，照明灯的功率、高度，应根据开挖断面的大小、施工工作面的位置选用。
②隧洞内用电线路，均使用防潮绝缘导线，并按规定的高度有瓷瓶悬挂牢固。
不得将电线挂在铁钉和其他铁杆上，或捆绑在一起。
开关外应加木箱盖，采用封闭式熔断器。
如使用电缆亦应牢固地悬挂在高处，不得放在地上。
③隧洞内各部照明电压为：
A、开挖、支撑及衬砌作业地段为12-36V；
B、成洞地段为110-220V；
C、手提作业灯为12-36V；
④隧洞内的用电线路和照明设备必须设专人负责检修管理，检修电器与照明设备时必须切断电源。
⑤在潮湿及漏水隧洞中的电灯必须使用防水灯口。
（2）排水
①在有地下水排除的隧洞，必须挖凿排水沟，当下坡开挖时应根据涌水量的大小，设置大于20%涌水量的抽水机具予以排出。
抽水机械的安装地点应在导坑的一侧或另开偏洞安装，并用栅栏与隧洞隔开。
②抽水机械宜采用电力机械，不得在隧洞内使用内燃机抽水机。
抽水机械应有一定的备用台数。
③隧洞开挖中如预计要穿过涌水地层，且采用超前钻孔探水，查清含水层厚度、岩性、水量、水压等，为防治涌水提供依据。
④如发现工作面有大量涌水时，立即令工人停止工作，撤至安全地点。
⑤对抽出来的水的流向，应考虑实际情况处理，注意不影响和破坏自然平衡环境，以免造成其他问题。
（3）防火
①各洞、井口施工区，洞内机电洞室、料室、皮带运输机等处设置有效而数量足够的消防器材，并设明显标志，定期检查、补充和更换，不得挪作他用。
②洞口20m范围内的杂草必须清除。
火源应距洞口至少30m以外，库房20m范围内严禁烟火，洞内必须拒绝明火作业与取暖。
③洞内及各洞室不得存放汽油、煤油、变压器油和其他易燃物品。
清洗风动工具应在专用洞室，并设置向外开的防火门。
④所有相关人员应进行培训，熟悉各种消防器材的使用方法。
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