采石场边坡治理爆破方案.docx
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采石场边坡治理爆破方案
定海区小沙镇原乐家石料厂边坡治理
爆破设计施工方案
1.工程概况
1.1工程简述
舟山市定海区xx石料厂位于舟山市城西北方向330°直距约11km，小沙镇东妙村，隶属于小沙镇管辖。
小沙镇政府为了消除安全隐患,增加土地利用率,委托小沙石料厂对该地块实施了边坡治理工程。
小沙石料厂通过机械和静态膨胀破碎等方法对该地块进行边坡治理施工已施工有一年多时间,现由于边坡底部石质坚硬,无法使用上述方法完成施工任务,故由小沙镇政府委托我公司对xx石料厂边坡治理工程进行控制爆破施工。
1.2工程地质条件
xx采石场矿区大地构造处于浙东闽东构造岩浆活动区的北部，温州－临海拗陷带，黄岩－象山拗断束北端，区域上有温州－镇海北北东断裂带从附近海域通过。
在矿区范围内未发现断层。
区内节理发育，主要发育北西向、北东向节理，主要有以下几组：
260°∠45°，1～2条/m；30°∠78°，1～2条/m；320°∠15°，1～2条/m；50°∠75°，1～2条/m。
节理面一般较平直，延伸较远。
裂隙面较宽。
矿区开采边坡总体走向为南北向，倾向西，倾角35～45°左右，发育四组节理，与边坡组合关系：
260°∠45°，不利于边坡稳定；30°∠78°、320°∠15°、50°∠75°，与边坡大角度相交，利于边坡稳定。
由于节理切割形成一系列楔形体，边坡存在崩塌、掉块的隐患。
本次受委托进行边坡治理控制爆破施工为标高+5～+35部分，具体施工区域见下图。
图1-1
根据现场测量，施工区域高差26米，宽度18米，长度100米，通过计算本次开采方量约为2万立方米。
1.3气候条件
该地区位于中纬度地带，属于亚热带海洋性季风气候区，四季分明，光照充足。
无霜期长，冬暖夏凉，气候温和湿润。
年平均降雨量约1400mm，7～9月份为台风季节，应注意做好防台风工作，以确保安全施工。
1.4周边环境条件
本边坡治理工程位于原xx采石场，施工区域周边环境如下：
1.施工区南侧上方80m处有一凉亭；
2.施工区东南侧150m处有小型水库一座；
3.施工区西南侧距离约110m为舟山市定海复翁纺织器材厂；
4.施工区西侧距离约160m处为小沙至毛峙公路乡镇区域公路，沿路西侧分别有10KV电力电缆、电视电缆，220m处有蔬菜大棚和水塘；
5.施工区西北侧约50m处有村建寺庙一座和原小沙乐家采石场办公室；
6.中心为原宕口碎石机组和石料堆。
从上述描述可以看出，该项控制爆破工程周边环境条件复杂。
爆破区域平面示意图
2.方案设计依据
2.1.业主提供的小沙乐家石料场山体地形平面图；
2.2.国家颁布的有关施工技术规程、规范：
⑴《安全生产法》（GB50026-93）；
⑵《中华人民共和国矿山安全法》；
⑶《矿山安全管理条例》；
⑷中华人民共和国国家标准爆破安全规程；
⑸国务院颁布的《爆炸物品安全管理条例》第466号令；
⑹其他与爆破施工有关的法律法规
3.爆破方案设计
考虑到爆破施工区域山体地质条件、现场地形、周围环境，在保证安全及进度的前提下，采用不同孔径、梯段高度、装药结构以及孔网参数进行爆破施工方案设计，控制爆破震动、飞石、空气冲击波和噪声等爆破危害。
对于本次边坡开挖采用边坡光面爆破，其余开挖部位施工，均采用深孔梯段微差爆破方案；但施工区域西北侧边坡与寺庙和原小沙乐家采石场办公室距离只有约50m，为了保证该区建筑安全，应严格控制爆破震动。
3.1爆破施工工艺流程
钻爆施工工艺流程，详见图3-1。
图3-1钻爆施工工艺流程
3.2爆破设计参数
3.2.1中深孔台阶爆破参数
⑴台阶高度（H）：
本设计台阶高度：
H＝15m
⑵钻孔直径（d）：
采用潜孔钻机钻孔取：
d＝90mm
⑶炮孔间距（a）：
取：
a=（1～1.2）W1＝3.5m
⑷炮孔排距（b）：
取：
b=（0.8～1）W1＝3.0m
在实际施工中可根据爆碴块度情况对a、b进行调整，一般是在a×b面积不变的情况下，尽量取大孔距、小排距（小抵抗线）。
⑸钻孔超深（h）：
钻孔超深取：
h＝0.50～1m
如岩石硬度大时则取大数，反之取小数；
⑹钻孔长度（L）：
钻孔长度当垂直钻孔时等于钻孔深度
故取：
L＝5.5～15.5m
⑺底盘抵抗线（w1）：
一般取：
W1＝（25～45）d＝2.3m～4.0m
考虑开采要求块度不大，加之岩石中硬微风化，取：
W1＝3.0m
根据岩石硬度来石硬度大取小值，反之取大值。
⑻填塞长度（L堵）：
根据孔网参数选定，但最小不得小于最小抵抗线。
即：
L堵≥W≥3m
⑼单位炸药消耗量（q）：
山体岩质较单一，岩石硬度偏硬，f＝12。
结合现场的地质条件，参照以往类似工程施工经验及块度要求。
暂取q＝0.35kg/m3
前排孔每孔装药量：
Q1=qWHa=0.35×3.0×15×3.5=55.1Kg
后排孔每孔装药量：
Q2=kqabH（K为抗阻力作用增加系数，K=1.1～1.2）
=1.1×0.35×4.5×4.0×15=60.6kg
待通过试爆后，优化孔网参数、装药结构，结合该矿区实际情况最后确定最佳单位炸药消耗量。
表3-1爆破参数选取一览表
参数名
参数值
单位
备注
台阶高度
15
m
孔径
90
mm
钻孔倾角
75
°
最小抵抗线
3.0
m
可根据实际情况适当调整
孔距
3.5
m
可根据实际情况微调
排拒
3.0
m
可根据实际情况微调
孔深
16.5左右
m
超深
0.5～1.0
m
可根据实际情况微调
填塞长度
3～4
m
可根据实际情况微调
炸药单耗
0.3～0.4
Kg/m³
可根据实际情况微调
3.2.2光面爆破参数
⑴孔径D
孔径大小是决定孔距大小的依据，应综合考虑岩石的性质、机械配备及工程要求等因素合理选择，本次钻孔直径为D＝90mm，
⑵最小抵抗线W光
W光=Kd
K-计算系数，一般K=15～25，本次取K=18,则
W光=1.6m
⑶孔距a的确定
a＝mW光=（0.6~0.8）*1.6=0.96~1.28（m）
本次参数选取：
a=1.0m
⑷炮孔长度L3
根据边坡分级要求，边坡每级高度为15m，安全平台宽3m,终了台阶坡面角а=50°，炮孔超深h=0.5m,则炮孔深度L3=H/sinа+h=15/sin50°+0.5=20.08m。
⑸单孔装药量
Q=qaHW光
炸药单耗：
q=0.15~0.33kg/m³,根据施工经验，暂取q=0.25kg/m³（爆破时根据爆破试验效果适当调整，试验前不得大规模爆破），则
Q=qaHW光=0.25*1.0*15*1.6=6.0Kg
⑹光面爆破炮孔堵塞长度
实践证明，孔口的堵塞长度对光面爆破效果有一定的影响，堵塞长度过短，则爆破是空气逸出，不易成缝或成缝宽度不够；堵塞长度过长，则在孔口附近部位易残留炮孔。
根据爆破的经验公式计算：
L1=（1～1.5）a
式中：
L1――孔口堵塞长度；
a――炮孔孔距；
图3-2光面孔装药结构示意图
图3-3炮孔剖面布置图
图3-4炮孔平面布置图
光爆孔不同孔深装药结构表
孔深
（m）
导爆索长（m）
底部装药
正常装药
上部装药段
堵塞
长度L1（m）
线密度
q（kg/m）
药量
Q（Kg）
线密度
q（kg/m）
长度
L1（m）
线密度
q（kg/m）
药量
Q（kg）
9～10
11.5
1.0
1.2
1.2
0.3
3
0.1
0.3
1.5
10～11
12.5
1.0
1.2
1.2
0.3
3
0.1
0.3
1.5
11～12
13.5
1.0
1.2
1.2
0.3
3
0.1
0.3
1.5
12～13
14.5
1.0
1.2
1.2
0.3
3
0.1
0.3
1.5
18～20
21.5
1.5
1.2
1.8
0.3
5
0.1
0.5
1.5
3.2.4起爆网络
选用非电毫秒导爆管雷管起爆网络,毫秒雷管选用3段、5段、15段、孔内装15段雷管，孔外排间用3段连接，各排孔间用5段雷管连接，。
起爆方式：
采用高能起爆器击发针击发，引爆非电导爆管雷管。
图3-5中深孔网络连接示意图
4.爆破安全计算及防护措施
爆破危害主要包括：
爆破地震波、爆破个别飞石、空气冲击波等。
针对以上危害，尤其是爆破地震波和飞石。
为此应采取以下防护和预防措施。
4.1爆破地震波的计算及防护措施
石为中硬岩，普氏系数f=12，岩石节理裂隙不发育，根据公式
可得
Q=R3（v/K）3/α
序号
保护对象类型
安全允许震速
＜10Hz
10～15Hz
50～100Hz
1
土窖洞、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
表4-1爆破震动安全允许标准
式中：
V——振动速度，cm/s
Q——最大一段起爆药量，kg
R——测点离爆破中心的距离，m
K、α——地形、地质系数及衰减系数，不同岩性的K、a值可依下表选择。
根据现场地形、地质条件，周围建（构）筑为一般民用建（构）筑物，取K=170，α=1.7，V=2.0cm/s。
爆区距被保护目标距离
R（m）
40
50
55
60
70
75
80
90
允许安全用药量
（kg）
25.2
49.2
65.5
85
135
166
201.6
287
根据现场情况，在距离寺庙、矿山办公室等建筑50米以内区域，可供施工的平台宽度只有7米左右，钻孔深度在10米以内，所以单响药量不超过40公斤；距离建筑物超过60m施工区域，采用深孔爆破，设计为单孔单响,单响药量控制在65公斤内，总药量不超过3吨。
从以上验算数据，可以看出本设计爆破振动在安全允许范围。
4.2爆破飞石防护措施
1．爆破飞石安全距离计算
控制爆破飞石距离，确保周围设施和人员的安全，也是安全设计的重要内容，爆破产生的个别飞石的最大距离按下式确定：
Rf＝（40/2.54）d
式中：
Rf----飞石的飞散距离（m）
d------深孔直径cm，为9.0cm
代入Rf＝15.74×9.0＝141.7m
飞石方向与W有关、飞石的距离与堵塞质量、长度和石质坚硬度及炸药单耗，结构变化等相关，实际爆破中飞石的距离远小于计算的距离，确定安全半径为200m。
爆破时东边、西边、南边、北边均应设警戒或岗哨，防止误伤人员。
对爆区东、南、西、北四个方向均要派人警戒，特别是通道两头更要把好关。
个别飞石防护措施：
A、加强堵塞质量，保证堵塞长度：
首先保证堵塞长度，使炮孔堵塞长度大于最小抵抗线；其次，使用的回填物应保证质量，堵塞时边回填，边捣固，增强堵塞质量。
B、严格控制装药量，严格按设计施工，不得擅自更改药量。
C、覆盖防护
距离待保护体较近处进行爆破作业时，采用沙袋堆压在炮孔孔口，并在爆区与建筑物之间架设竹排遮挡墙。
2.做好预防工作
①精心合理设计，选择最佳爆破参数；
②做好安全警戒工作，爆破时人员必须撤离至安全地点；
4.3空气冲击波计算
按经验公式：
允许安全距离RK=25
Q－单响最大药量65kg
RK＝101m
警戒范围为200m以上，能保证安全。
4.4盲炮产生的原因及其预防和处理
㈠盲炮产生的原因
在爆破过程中，炮孔装药未能被引爆，称为拒爆，拒爆的炮孔称为盲炮或瞎炮。
拒爆有三种情况：
一种是雷管未爆，因而炸药也未爆，称为全拒爆；一种是雷管爆炸了，而炸药未被引爆，称为半拒爆；另一种是，雷管爆炸后只引爆了部分炸药，剩有部分炸药未被引爆，称为残药。
当导爆管雷管被折断或漏气、雷管失效，均能引起全拒爆；炸药过期、受潮、感度降低，或雷管起爆能不足，能引起半拒爆；起爆能不足，炸药未能达到稳定爆轰，或因不耦合装药产生管道效应，造成炮孔中的装药在爆轰过程中熄灭，致使炮孔内留下部分未爆的残药。
㈡盲炮的预防
预防盲炮首先应该对储存的爆破材料定期检验，爆破前选用合格的炸药和雷管以及其它起爆材料；在爆破施工过程中，要清理好炮孔中的积水；在装药和堵塞时，必须仔细进行，注意每一个环节，防止损坏起爆药包和折断雷管的起爆线路。
㈢盲炮的处理
产生盲炮后，应立即封锁现场，由技术人员针对装药时的具体情况，找出拒爆原因，采取相应措施处理。
处理盲炮一般可采用二次爆破法、炸毁法及冲洗法等三种方法。
①属于漏接的拒爆药包，可再找出原来的导爆管，经检验确认完好后，进行二次起爆；
②对于不防水的硝铵炸药，可用水冲洗炮孔中的装药，使其失去爆炸能力；
③对防水炸药装填的炮孔，可用掏勺细心地掏出堵塞物，再装入起爆药包将其引爆，但应注意改变后的最小抵抗线（W）方向。
④如果拒爆孔周围岩石尚未发生松动破碎，起爆网路己破坏，浅孔可在在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆，将拒爆孔炸毁。
4.5爆破警戒范围及信号
㈠警戒范围
根据<爆破安全操作规程>，深孔爆破的个别飞石对人员安全警戒距离不小于200米。
本工程爆破的警戒范围全部200m。
爆破时爆区内所有人员应撤离到安全地点，距爆破区200米以外；机械设备应放置避开炮口的方向，同时东、西、南、北应设四个警戒点，另外通往爆区的道路口位置应有警戒人员把岗，注意来往人员均应撤离安全地点处。
爆破警戒点设置详见爆破警戒示意图。
㈡爆破信号
爆破信号共分三次,由指挥部发出.
第一次信号：
预备信号，为两长声。
在起爆前15分钟发出。
要求与爆破无关的人员立即撤至危险区外，或撤至指定的安全地点。
警戒人员到达指定的警戒地点。
第二次信号：
起爆信号,为两短声。
各地点警戒人员警戒完毕，确认人员、设备全部撤离危险区后，向指挥部报告，指挥部在确认具备安全起爆条件后，发出起爆信号。
第三次信号：
警戒解除信号,为一长声。
起爆后，爆破员和安全员15分钟后方可进入爆破现场检查，经检查确认安全后，方准发出警戒解除信号。
在未发出警戒解除信号前，各警戒人员应坚守岗位，禁止人员进入现场。
4.6施工安全措施
⑴爆破作业认真贯彻执行爆破安全规程和安全生产操作规程要求进行施工，认真检查每道工序的操作是否规范，有否违章作业，坚决杜绝一切安全的发生，确保安全生产。
⑵做好施工人员的安全培训教育，做好三级安全教育工作，对爆破员、安全员一定要通过公安部门专门培训，考试及格后发证，持证上岗。
⑶要做好火工品的保管、储存及运输工作，建立发放领用及退库登记帐表。
在工地上的雷管必须用铁皮箱存放并上锁。
不能乱放乱丢，火工品应有专人看管，使用完后剩余的火工品必须当班退库，不能私藏。
⑷不能违章作业，打孔、装药、堵塞、联线点炮等均应按规程要求办。
⑸爆破作业现场要严格检查，发现有盲炮及不安全因素应及时处理和上报主管部门。
⑹爆破时一定要做好警戒工作，要认真清场警戒，一定要定人定位定责任，决不能马虎大意，按规程，深孔爆破不小于200m，并且爆破前应把机械设备等撤离到安全地点，各通道口均要设专人警戒以防万一。
⑺严禁夜间、黄昏、大雾天和雷雨天进行爆破作业，应在规定时间内放炮，并插上爆破警示牌
⑻严格按设计进行布孔，并认真验收精确计算装药量，并在技术人员指导下进行装药，在联线时应有专人负责操作。
⑼爆破作业中要细心操作，注意连线防止盲炮产生，如发生盲炮，一定要及时处理上报主管部门，在处理盲炮时，周围附近的作业人员应临时撤离到安全地点，以防万一。
⑽用高能起爆器时，在安全警戒没搞好前，不得将起爆线路联结到高能起爆器上，并且起爆器有专人负责使用，保管好钥匙。
⑾进入工地必须戴安全帽，衣着整齐，不准穿拖鞋
4.7爆破安全技术措施
1、精心设计，把好设计关
①设计人员应对爆区内的地形、地质资料及周围环境详细了解和实地勘察，做到心中情况明了。
②根据爆区环境条件特点对所设计的各项爆破参数谨慎选取，反复验证并试爆后全面调整，以确保爆破安全。
③严格执行审批程序。
2、精心施工，严把作业关
①设计人员经常深入现场进行指导，出现问题及时调整修改；
②爆破作业人员持证上岗，并经培训考试合格有一定实践经验的人操作施工；
③按“规程”要求对炮孔要检测验证，合格才能装药。
3、加强火工品的运输、使用、储存保管工作；
4、做好爆破安全警戒工作，警戒范围内应设警戒标志牌，书面通知有关单位警戒点，应每组2人负责警戒。
5.施工组织
5.1组织机构、人员安排
成立爆破工程指挥部，下设爆破技术组，爆破器材组、爆破安全组、爆破施工组、打眼组，分工负责制。
计划人员投入人员表
职务
人员名数
职责
项目经理
1人
全面主持项目工作
技术负责人
1人
主管技术、生产
安全负责人
1人
主管现场安全工作
安全员
1人
负责爆破作业安全
爆破员
2人
负责爆破作业施工
保管员
1人
负责现场爆炸物品管理
钻工
4人
负责钻孔工作
后勤人员
2人
负责后勤工作
5.2机械设备的配备
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
1
潜孔钻机
开山
2台
2
凿岩机
YT—24
4台
3
空压机
10m3/min
2台
4
挖掘机
PC220
1台
67
全站仪
尼康
1台
5.3主要爆破器材消耗
根据本工程的工程量和开挖方式，对主要爆破器材进行初步预算，其爆破器材耗用量如下表所示。
序号
材料名称
单位
需要量
备注
1
炸药
T
7
乳化炸药
2
非电导爆管雷管
发
1000
3、5、15段，6~15m脚线
3
导爆管
米
3000
起爆网路连接及起爆
4
导爆索
米
3000
当开始实施爆破后，即可对爆破参数做进一步的优化设计，并对爆破器材重新进行估算，以获得较为准确的爆破器材消耗量，便于掌握材料订购和及时买进补充。
6.安全管理及应急预案
6.1安全管理与培训
6.1.1安全管理目标与方针
1、安全管理目标
（1）死亡、重伤事故频率为0；
（2）杜绝直接损失超过1万元的火灾和造成1人重伤以上的交通事故发生；
（3）杜绝因人为失误造成的重大设施、设备等财产损失（直接损失一次超过10万元）；
（4）民用爆炸物品丢失、被盗事件发生率为0；
（5）不发生治安保卫事件。
2、安全方针
安全生产方针：
安全第一，预防为主。
6.1.2安全监督组织机构
本工程施工期间由项目部成立安全领导小组，其组织机构设置如下：
组长：
项目经理：
副组长：
安全负责人：
技术负责人：
小组办公室设在安全部，安全部是项目部安全管理职能部门。
6.1.3安全教育培训
（1）项目部培训工作由综合部统一组织实施，并进行相关的实施记录。
（2）项目部全体人员必须在上岗前进行三级安全和环保教育培训。
（3）对特种作业人员如：
爆破工、电工等，必须经过国家、地方或行业专业的培训，取得具有授权资格颁发的上岗资格证书后才能上岗。
（4）安全部负责管理特种作业人员资格证书的档案和特种作业人员名册，根据资格证书的有效期限，安排培训和换证工作，保证特种作业人员持有效的证件上岗。
（5）项目部主要人员变动及时通知公安机关并得到公安机关的同意后才能变动。
6.2安全生产责任及检查制度
6.2.1安全生产责任制
1、项目经理安全生产管理职责
项目经理对承包工程项目的安全生产负全面领导责任。
（1）在工程施工过程中，认真贯彻落实安全生产方针、政策、法规和各项规章制度，结合项目特点，提出有针对性的安全管理要求，严格履行考核指标和安全严惩办法。
（2）认真落实施工组织设计中安全技术管理的各项措施，严格执行安全技术措施审批制度、施工项目安全交底制度和设备验收制度。
（3）组织安全生产检查，定期研究分析施工中存在的不安全隐患，并组织予以排除。
（4）批准并落实专项安全方案。
（5）服从总包单位对安全工作的统一协调和管理；
（6）保证本工程施工过程中安全生产条件及其管理的投入；
（7）发生事故，组织抢险，保护好现场，及时上报，配合事故调查组进行事故调查和处理，采取措施避免类似事故的发生。
2、技术负责人安全生产职责
技术负责人对工程施工的技术工作负领导责任。
（1）在组织编制和审批施工组织设计（施工方案）和采用新技术、新工艺、新设备时，必须制定相应的安全技术措施。
（2）负责提出改善劳动条件的办法和实施措施，并指导实施。
（3）编制审查工程项目的安全技术规程，及时解决施工中的安全技术难题。
（4）参加安全事故的调查分析，提出初步的技术鉴定意见和现场改进措施。
（5）指导安全主管部门及安全管理人员检查、落实安全生产的各项活动。
3、安全负责人安全生产职责：
（1）组织编制安全管理方案。
（2）组织识别本工程的危险因素，识别重大危险源，编制重大危险源的应急和响应预案。
（3）组织安全检查，监督和检查各项施工班组的安全活动。
（4）组织跟踪隐患的整改。
（5）对职工进行安全技术教育。
（6）保证安全防护费用的投入。
6.2.2安全检查制度
（1）坚持安全定期检查制度：
现场实施项目部月检和班组日检制度。
（2）班组实施交接检、班前、班中、班后的安全检查制度。
（3）专（兼）职安全员坚持作业监督、指导、安全巡视、检查。
（4）对安全管理体系进行分析，正确评价和改进安全管理，使安全生产处于有效的控制状态。
6.3应急救援预案
⑴应急预案的目的
为预防和减少各类事故灾害，对因事故需要救援或撤离的人员提供帮助并使其得到及时有效的治疗，将事故造成的人员伤害、财产损失减至最小，保障职工生命安全，特制订本预案。
⑵危险源分布
土石方爆破施工中，危险源主要存在于施工现场：
ａ地质结构和岩体结构面的不安全因素，容易发生滑坡和石块坠落伤人事故；
ｂ钻机在钻孔施工中，因操作不当或其他意外，可能发生机械伤害事故；
c火工品运输、现场装填过程中，如操作不慎，可能发生爆破事故；
d爆破飞石可能发生放炮伤人、损坏居民房等事故；
e爆破振动造成居民房的结构性破坏；
f石料装运过程不安全因素，挖掘机装车时防止石料滚落砸伤挖机和驾驶员，挖掘机装车时防止砸车砸人事故，汽车行驶防止发生交通事故，回填场地防止发生滑坡导致汽车下陷事故等。
⑶应急救援机构的设置和职责
a应急救援指挥部的建立
土石方爆破施工过程中，设应急救援指挥部。
应急救援指挥部由总指挥、副总指挥和伤员营救组、保卫疏导组、后勤供给组、现场临时医疗组组成。
b施工现场总指挥的职能和职责
1负责责所有施工现场操作的指挥和协调；
②对现场施工评估；
③保证现场人员和公众应急反应行动和执行；
④控制紧急或突发情况；
⑤现场应急反应行动的指挥与应急指挥中心的副总指挥协调；
⑥做好应急救援处理现场指挥权转化后的移交和应急救援处理协助工作
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