二氧化碳爆破方案1.docx

1、二氧化碳爆破方案1二氧化碳爆破施工方案编制单位：编制人：审核人：日期：2016年6月、工程概况 2.1.1工程规模 错误！未定义书签。1.2地形、地貌 2.1.3气候、水文 2.1.4地质条件 3.二、 二氧化碳爆破技术简介 3.2.1爆破方案的选择 3.2.2液态二氧化碳相变致裂技术简介 32.3二氧化碳爆破原理 4.2.4二氧化碳爆破产品优势 4.三、 实施方案 5.3.1地面操作间装管 5.3.2钻孔施工 7.3.3设备运输 7.3.4爆破 8.3.5回收 8.四、 安全防护措施 9.4.1爆破安全组织机构 9.4.2安全警戒 .104.3安全技术措施 104.4注意事项 11五、 爆破

2、施工组织 115.1施工组织 115.2施工设备 .12六、 应急预案 126.1爆破施工危险源 126.2项目应急救援领导小组 136.3项目应急救援组织机构框图 136.4项目部应急领导小组成员及组织机构各部门职责 1 36.5应急预案启动条件 1.46.6应急救援资源配备情况 146.7应急响应 .156.8应急终止与现场恢复 1.7附件1： 民用爆炸物品管理制度二氧化碳爆破施工方案一、工程概况1.2地形、地貌本工程主要地貌单元为坡洪积斜地区和丘陵山地。坡洪积斜地区，地形起伏不大，地面标高一般为 4.520.5m。大部为农田及果园，局 部为居民区。零星分布水塘及溪沟，水塘深一般 1.52

3、.5m,溪沟宽一般为37m深度 一般为1.52.5m。丘陵山地拟建路堑区域，山坡较为陡峭，局部基岩裸露，坡度一般为 2040 .1.3气候、水文本工程位于浙中沿海，属亚热带季风海洋性气候，气候温暖湿润、光照充足、雨量充 沛。全年平均气温17C，平均降水量1522.5mm无霜期约240天。区域降雨量时空分布 不均，全年降雨量主要集中在两个雨期，即 46月梅雨期，79月台风期。常遇台风在邻近沿海登陆，出现狂风暴雨，水位猛涨，酿成洪涝灾害，雨期施工时要注意防范。本工程区地表水系极为发育，河道密布成网，支流纵横交错；区内河流基本以东西向 为主，水流平缓，水量较丰富。由于地势平坦，多低洼水区，地表水位总

4、是低于潜水位， 故地表水对孔隙潜水的补给相对充足。河道连通江海，不同程度受潮水影响，属感潮型河 流。本工程区地下水类型主要有两种：松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙潜水分布于山前及山麓地带洪积扇和坡积裙内，厚度变化较大，接受大 气降水以及基岩裂隙水和地表迳流的补给，透水性因含水层颗粒构成、成因类型面变化较 大，水位埋深则与所处的地貌部位不同而异。本区内一般水量不大，透水性弱。基岩裂隙水主要由风化带网状孔隙裂隙水和构造裂隙水组成，分布于低山丘陵区及平 原区下部，赋存于火山岩、沉积碎屑岩的构造裂隙内和风华带孔隙内。场地中微风华基 岩节理裂隙较为发育，但水量较少，透水性弱。1.4地质条件 拟建

5、公路全线多位于沟谷及丘陵前坡洪积地段，地形起伏较大，一般表部分布耕植土，厚 约0.30.5m不等，土质松软，含植物根系，性质较差；浅部为厚度不等的坡洪积层，岩 性以含砂或角砾粉质粘土、含黏性土角砾为主，丘陵区下伏基岩主要为熔结凝灰岩，路基 工程地质性质较好，一般清除表部耕土，选择坡洪积层作为路基持力层，时行路基填筑。 局部丘陵区可选择风化基岩作为路基持力层。氧化碳爆破技术简介2.1爆破方案的选择路基土石方工程是本项目的关键工序之一， 土石方工程量共计44万余方其中石方38 万余方，在施工中项目部先后采用了 360、450等大型液压镐挖机以及潜孔钻配合大型液压楔 等进行施工，由于部分段落石质坚硬

6、开采难度大，工作效率非常低无法满足施工进度要求 且施工成本也大幅增加。为保证施工进度的顺利推进，经过多方了解和实地考察，项目部 引进了一种新型的石方开采方式：二氧化碳（CO2爆破技术，目前该方法在技术上比较 成熟，且现场实际效果比较明显。2.2液态二氧化碳相变致裂技术简介液态二氧化碳相变致裂技术是一种理念先进、方法安全、效果显著的爆破技术，属于 物理爆破技术，具有爆破过程无火花外露、爆破威力大、无需验炮、操作简便、不属于民 爆产品，其运输、储存和使用获豁免审批等优点，被广泛应用于采煤、清堵、建筑物拆除。 因此，液态二氧化碳相变致裂技术有望取代炸药预裂爆破、水力扩孔、水力压裂来强化提 高煤层透气

7、性，快速消除突出危险性或冲击地压。液态二氧化碳相变致裂属于物理致裂过程，通过化学加热液态二氧化碳，使其压力剧 增至20MPa60MPa高压液态二氧化碳冲破定压剪切片迅速转化为气态，体积膨胀 600多倍，瞬间释放的气体膨胀能使钻孔周边煤体致裂；液态二氧化碳体积膨胀过程会吸收大量 的热量，能有效降低致裂范围内的煤体温度，有利于抑制煤层自燃；液态二氧化碳相变致裂采用低压启动（9v）,比传统爆破更安全，且不需要验炮，爆破后即可进人，实现连续工作。液态二氧化碳相变致裂装备结构如图 1所示。菲气音 连接头 惟權音 權訥2 推送丿起抜杆图1液态二氧化碳相变致裂装备结构示意图2.3二氧化碳爆破原理二氧化碳爆破

8、器的原理：二氧化碳气体在一定的高压下可转变为液态，通过高压泵将 液态的二氧化碳压缩至圆柱体容器（爆破管）内，装入破裂片、导热棒和密圭寸圈，拧紧合 金帽即完成了爆破前的准备工作。将爆破管和安全云毫差起爆器及电源线携至爆破现场， 把爆破管插入钻孔中固定好，连接起爆器电源。当微电流通过高导热棒时，产生高温击穿 安全膜，瞬间将液态二氧化碳气化，急剧膨胀产生高压冲击波致泄压阀自动打开，被爆破 物品或堆积物受几何级当量冲击波向外迅猛推进，从起爆至结束整个过程只需 0.4毫秒,且是低温下运行，与周围环境的液体，气体不相融合，不产生任何有害气体，不产生电弧 和电火花，不受高温、高热、高湿、高寒影响。在井下爆破

9、时对瓦斯具有稀释作用，无震 荡，无粉尘。二氧化碳属于惰性气体非易燃易爆物质，爆破过程就是体积膨的过程，物理 做功而非化学反应2.4二氧化碳爆破产品优势对于传统开采方法的一场新革命。用于煤矿采煤工作面 ，替代传统炮采方法，实现工作 面落煤,爆破威力大、抛煤量多、块大、抛出距离短 ，减少工人的强力，且不会造成放炮崩 人事故的发生。另外爆破煤块成块率高，煤粉比率明显降低，基本不扬尘，大大降低了煤尘 爆炸隐患。煤矿应用此技术可带来产量猛烈增长与利润大幅度提高。具体优势1、具有本质的安全特性。从储存、运输、携带、使用、回收等方面均十分安全。主机与 爆.破器材分离，从灌装至爆破结束时间较短。液态二氧化碳灌

10、注仅需 1-3分钟，起爆至结束仅需4毫秒。实施过程无哑炮，无需验炮。安全警戒距离短，无安全隐患。爆 .破筒 回收方便，可连续使用。2、 既可定向爆破又可延时控制，特别是在特殊环境下，如居民区、隧道、地铁、井下等 环境，实施过程中无破坏性震动和短波，对周围环境无破坏性影响。3、 无需火工库，管理简便，操作易学，操作人员少，无需专业人员值守。4、 在矿井下使用其性能更加突出，无论是高瓦斯矿井，冲击地压矿井、水文地质条件较 复杂的矿井还是易自燃矿井均可应用。5、 材料来源丰富，可就地取材，化工厂、充气站都有液态二氧化碳。提高功效，增加效益，降低成本。减少繁杂的报批审核程序和管理限制。 在灌注二氧化碳

11、之前所有皆非爆品。7、为获得较大当量的威力，可根据现场情况，把爆破管并联使用。&环保：定向泄能对周围环境不产生破坏，不产生一氧化碳及氮氧化物等有害气体，能较 好的改善工作环境，有益工人身体健康9、 便利：通过不同的 C02二氧化碳）填充量,更换不同型号的定能泄压片和发热活化器可 控制膨胀系统的工作压力，从而适应不同的工作环境。10、 .经济：整套系统可反复使用，使用成本低。11.安全：组装、填充和运输等过程安全可靠，相对于炸.药爆破可彻底消除哑炮崩人事故。12.快速：组装、充装操作简单，爆破准备时间短，可大大提高工作效率与量产。三、实施方案二氧化碳爆破在煤矿中使用主要分为五个工作步骤。第一步骤

12、地面操作间的装管。第 二步爆破工作面的打眼。第三步将装好气的致裂管运输到工作面。第四步把二氧化碳致裂 管放炮眼里面，并且封孔，放炮。第五步回收。3.1地面操作间装管1、二氧化碳致裂管灌装前的准备工作：1需要给充装机、拆装机供应 380V交流电。2储液罐有足够的液态二氧化碳。3致裂器和相应的耗材（加热棒、爆破片、垫片）。4万用表、钳子、扳手、内六角等工具。2、工作流程3、操作方法1）组装1将致裂器储液管放在陈列架上，将铁丝插入主管中，并使带钩的一端从主管 刻字的一端伸出。然后把用铁丝勾住加热装置的导线并拉动铁丝使导线从储液管 的另一端伸出。2将定压剪切装上密封垫，并与加热装置的导线连接在一起（注

13、意定压减切片 凸起的一端朝里）。然后拉出加热装置，使定压减切片完全进入储液管内。3先拧紧释放管，再拧紧充装阀，均拧到手无法拧动为止。4将拧好的致裂器放在拆装机钳口上，并将充装阀一头插入拆装头里。然后顺 时针旋转急停按钮，按下启动按钮以启动拆装机。5按住夹紧按钮压力上升到10MPa以上后放开。然后按住紧固按钮当压力上升 至10MPa时，放开紧固按钮。6按住松开按钮，然后将致裂器掉头。7重复步骤8测量电阻，电阻在1-2欧姆为正常。2）充气1将致裂器放在充装台上对好充装孔，拧紧夹紧杆并用内六角扳手打开充装阀。 然后打开致裂器所对应的球阀，关闭没有致裂器的球阀。2按下充装机上的清零键，将称重仪表清零。

14、3放气：每天首次工作前，需要放气，将整个管道排空。先打开充装台上的进 口球阀和出口球阀。然后按下放气按钮，直到出口球阀喷出连续不断的白色气体 后，关闭出口球阀。4洗管：按下放气按钮后，关闭进口球阀然后打开出口球阀，将致裂 器内的二氧化碳放出，放出一大部分后关闭出口球阀。重复两到三次，5充装：关闭出口球阀后，按下增压按钮，待致裂器充满后机器会自动停止。机器停止后，用内六角扳手将致裂器的充装阀关闭，然后关闭进口球阀，再打开 出口球阀将多余气体放出。6测试密封性：将致裂器的充装阀和释放管分别放入水中，确保没有大量气泡。3.2钻孔施工钻孔设备采用KY130型露天潜孔钻机进行施工，钻孔深度1-3m,钻孔

15、布置采用一字形 式。3.3设备运输（1）储液管长1m外径73mm灌装液态二氧化碳后质量约为 25Kg。储液管采用优质 进口钢材加工而成，结实耐用，可重复使用 4000次，除了接通电路能启动爆破外，磕碰、撞击、高温都不会对装置产生损坏。（2）储液管在地面灌装液态二氧化碳后，由矿方安排人员提前用矿车运输至爆破地点(3)实验无法进行或是用不完的储液管必须及时回收升井，妥善保管。3.4爆破1、将第一根致裂器和第二根致裂器先连 接好，插好插销。并将第一根致裂器的 DC 插头剪短，把两个线缠在一起，并用绝缘胶 布缠好。然后把锥头连上 2、先插入连接好的两根致裂器插入孔中,第三根致裂器插入前先把提拉杆插到第

16、二根致裂器的释 放管中，然后插入孔中，利用提拉杆支撑致 裂器，不然致裂器掉下去。好，将第二根提拉杆插入第三根致裂器的释放管中。然后拔出第一个提拉杆，再把致裂器放入孔中。7、根据智能云安全发爆器功率将所有致裂器用导线连接好。 (单个孔中的致裂器为 串联，电阻值累计增加)3.5回收1、 将回收好的致裂器用矿车运到操作间，把致裂器放在拆装机钳口上，并将充装阀 一头插入拆装头里。然后顺时针旋转急停按钮，按下启动按钮以启动拆装机。2、 按住夹紧按钮压力上升到10MPa以上后放开。然后按住拆卸按钮，旋转一至两圈后，放开拆卸按钮。3、 按住松开按钮，然后将致裂器掉头。4、 重复步骤2。5、将致裂器内部的残渣

17、清理干净，以便下次使用四、安全防护措施4.1爆破安全组织机构1、项目部爆破安全组织机构安全管理机构主要人员表序号姓名职务职务备注1项目经理组长2总工副组长3专责安全员副组长4现场主管组员5质检员组员6测量组长组员7实验员组员8物资采购组员9施工员组员10施工员组员4.2安全警戒装药时只许爆破相关人员在场，无关人员及机具必须撤出警戒区。本项目确定警戒范 围中深孔为100米浅孔爆破为200米，安全警戒时必须同时发出音响信号及视觉信号。警 戒点设在各路口，使所有通往危险区的道路得到监视，每个警戒点派 2人站岗，警戒人员必须听从号令，爆前15分钟开始警戒，除起爆的爆破员外，所有人员撤出警戒区，同时 阻

18、止无关人员进入危险区，直至得到警戒解除令。爆破后，暂不解除警戒，须由有经验的爆破员或爆破技术人员率先进场检查，防止爆 破不安全而发生意外情况，待有关人员查炮完毕确认安全后，方可发出解除警戒信号。警 戒信号如下：第一次信号（即起爆预告信号）发出后，所有与起爆无关人员应立即撤到警戒危险区 以外，疏散到安全地点。第二次信号（即起爆信号）发出后，在确认人员、设备全部撤离危险区，具备安全起 爆条件时，总负责人方准发出引爆指令，起爆员根据指令进行引爆。第三次信号（即解除警戒信号）。响炮后爆破警戒岗哨应坚守岗位，不准任何人进入 危险区，经指定的检查人员检查确认安全后方准发出解除警戒信号。4.3安全技术措施1

19、、作业前对相关人员进行培训，并在地面进行各种操作的模拟实验，确保每一个作 业人员能够正确掌握操作规程。2、地面车间进行充气时要提前做好安全防护措施，防止二氧化碳喷出造成人员冻伤 或刺伤。3、 钻孔施工严格按照、实施方案施工，应当安排专人对钻孔施工负责人，确保孔眼 满足施工要求4、 起爆前必须检查确认每个一个起爆管都已经与保安钢丝绳向连接，保安钢丝绳必 须固定到至少2根锚索上且连接牢固，以防“飞管”事故的发生。5、 起爆前必须严格检查炮孔的封孔情况，确保封孔质量良好。4.4注意事项1设备保存（1） 注液设备安置在地面，需安排库房值班人员妥善保爆破器材，无关人员禁止操 作设备。（2） 二氧化碳钢瓶

20、安置在通风、阴凉处，发现钢瓶有腐蚀、损伤、裂纹等缺陷时， 及时向试验人员汇报并安排更换。2、设备灌装（1） 井下致裂前一天对储液管进行二氧化碳灌装，做到随用随灌，不长期保存。（2） 灌装前，无关人员离开库房，试验人员对空压机、注液泵性能进行检查，确保 装置一切正常时开始灌装二氧化碳。（3） 灌装过程中，严格按照液态二氧化碳预裂装置操作手册，试验期间由信息研 究院技术人员操作执行，若出现漏气应及时停止，排查故障。（4） 灌装后，将储液管两端分别插到水中，检验是否漏气；灌装前后对储液管称重， 核实灌入液态二氧化碳的质量；对线路进行导通测试，确保线路正常；充装完成后，上好 两端保护盖。五、爆破施工组

21、织5.1施工组织1、 精确布孔是首要的关键，钻孔工人应严格按设计施工，并接受现场技术人员的指 导监督。所有的炮孔均应经过检查验收后才能装药。2、 装药前检查孔位、孔深、孔距等参数，装药时严格掌握药量，装药要连续紧密，对于间隔装药的必须严格做到，不得马虎，切忌过量装药，这会产生大量飞石3、 堵塞应保证长度和密实度，不得堵入石块，注意保护起爆网路。4、 敷设网路时应认真细致，严格按设计进行，并对孔外延期雷管进行妥善保护。不 得将导爆管拉长拉细、对折或打结，孔内不得有接头。5、 起爆方法采用起爆器击发导爆管起爆。6爆前十五分钟，开始警戒，爆区周围的人员及器具撤出危险区，警戒完毕后接上 起爆雷管，等待

22、起爆令。爆后进行安全检查，确定无爆炸等危险因素，解除警戒。5.2施工设备爆破施工需投入相应的人力、物力，以机械化生产为主，人工作业为辅，实现定岗定员的标准化作业局面，为施工安全、高效创造有力条件。结合该工程实际情况，主要设备配置见表1表1机械设备表序号名称型号单位数量备注1r潜孔钻机KY-130台32气腿式风钻YT-24台23挖掘机PC-320台24液压镐PC-450台15空压机LGCY-15/13台16充装机台17:充装台台18储液罐台19拆装机台110致裂管根5011发爆器台112工具箱台1以上机械可根据现场实际情况进行调整以满足施工需要六、应急预案6.1爆破施工危险源爆破工程是一项高危险

23、源的工程，要根据不同的施工阶段，及时发现并排出危险源,保证爆破安全。常见的爆破危险源如下:（1） 未严格按照爆破安全规程的有关要求实施爆破作业。（2） 爆破器材管理不当或爆破器材质量不合格。（3） 环境、气候等因素发生早爆、拒爆引发的事故。（4） 未认真勘察地形、地质情况，爆破作业人员麻痹大意。（5） 未执行已批复的施工方案，违章蛮干。（6） 无爆破防护措施或防护措施不到位，爆破后未认真检查，高处岩石坍塌，滚石（7） 未按设计的警戒范围撤离，未确认警戒完成，盲目起爆；（8） 无应急预案或应急准备不足。6.2项目应急救援领导小组组长：副组长：组员：6.3项目应急救援组织机构框图项目经理应急求援组

24、织机构示意图6.4项目部应急领导小组成员及组织机构各部门职责项目经理：，负责项目应急救援工作中全面负责，为应急救援总指挥。项目总工：，负责组织本部门人员制订应急救援技术方案和负责现场指导、监督方 案的运行实施。专职安全员（安全管理人员）：，负责组织本部门人员参与应急救援技术方案的编制 并现场指导实施；为应急救援工作提供安全技术指导及保障工作。负责在事故发生后保护 现场，做好现场记录（拍照、录像或绘制草图等）。财务：，负责确保提供应急救援工作顺利进行的资金支持。物资采购：，负责保证本部门对应急救援过程式中所需物资、设备的供给、配备、 维护和提供使用。办公室主任：，负责本部门人员在应急救援过程中做

25、好内、外联络和沟通。当地医疗机构：120救护中心，负责应急救援中受伤人员的现场救护。现场施工负责人：，负责直接参与或配合地方专业抢险队伍的抢险救援。在施工过程中爆破作业人员严格遵守爆破安全规程 、按爆破组织设计施工作 业，爆炸物品领用和发放做到帐物相符专人负责。建立健全爆破器材领、退登记和安全管 理制度，当天未用完的爆破器材必须退库保管，严防爆破器材流失。若有遗失及时向爆破 指挥汇报及时处理，保证爆炸物品使用安全。6.5应急预案启动条件当项目部所属各施工队涉及爆破作业的项目在日常施工生产中发生爆破作业安全事 故/事件时，由项目经理下令启动并运行本应急救援预案，全力确保国家、社会、人民的 生命财

26、产安全不受损失。6.6应急救援资源配备情况资金的配备项目部财务部必须足够的应急救援备用金，以备紧急事件发生时，有足够的财力支持 应急救援工作。应急救援物资、设备设施的配备（见下表）序号名称数量位置负责人1灭火器10支项目部应急仓库2物资运输车1辆项目部3挖掘机2辆施工现场4装载机1辆施工现场5自卸车辆4辆施工现场6安全帽20顶项目部应急仓库7扩音喇叭2支项目部办公室8应急灯4把项目部应急仓库9办公车辆1辆项目部社会资源在发生爆破作业安全事故时，充分利用社会资源，根据实际需要将与工程所在地地方 政府机构或部门请求支援，如请求火警 119支援、请求医院急救120支援、请求110支援 等。6.7应急

27、响应接警与通知1接警：接警部门为项目部办公室。接警人接到报警后，应详细询问以下内容包括： 事故发生时间、详细地点事故性质、事故原因初步判断、简要经过介绍、人员伤亡及被困 情况、现场事态控制及发展情况等，并做好记录。2通知：接警人接到报警后，由办公室主任向项目经理详细报告，项目经理决定是否 启动应急救援预案及是否向有关应急机构、政府及上级部门发出应急救援申请。启动应急 救援预案的通知由项目部办公室通知应急组织机构中各部门负责人。应急通讯联络系统1项目部办公室电话：2对外应急救援公安警力求救电话：110火警警力求救电话：119医疗急救求救电话：120现场保护爆破作业安全事故/事件发生后，安质部门立

28、即派人赶赴事故 /事件现场，负责事故/ 事件现场保护，计划合同部协助开展收集证据工作警报和紧急公告当事故可能影响到周边地区，对周边地区的公众可能造成威胁时，应及时启动警报系 统，向周边公众发出警报，同时通过各种途径向公众发出紧急公告，告知事故性质、对健 康的影响、自我保护措施、注意事项等，以保证公众能够做出及时自我防护响应。项目经 理决定是否启动警报。警报和紧急公告由保卫部门负责组织实施，相关部门配合。警报方 式采用扩音喇叭向周边区发出警报。事态监测发生爆破作业安全事故/事件并启动本应急预案后，由安质部、工程部、保卫部门负 责人各指定本部门1名人员组成事态监测小组，负责对事态的发展进行动态监测

29、并做好过 程记录。监测的内容包括：事故影响边界、气象条件，对食物、饮水、卫生及环境的污染， 爆炸危险性、受建筑物、设施或山体的跨塌危险性等。警戒与治安为保障现场应急救援工作的顺利开展， 在事故现场周边建立警戒区域，实施交通管制, 维护好现场治安秩序，防止与救援无关人员进入事故现场，保障救援队伍、物资运输和人 群疏散的交通畅通，并避免发生不必要的伤亡。在安全事故救援过程中现场警戒与治安由 保卫部门负责实施。现场警戒措施包括：危险区边界警戒线为黄黑带，警戒哨佩带臂章，警车鸣警灯和警 笛，用扩音喇叭警告，警戒哨人员负责阻止与救援人员无关的人员进入事故救援现场。医疗与卫生由当地医疗部门负责对在爆破作业安全事故中受伤的人员进行现场急救，对伤情严重 的人员立刻转送至工程所在地附近医院或急救中心进行抢救，转送过程中指派专人进行途 中护理，急救车为120急救车。在紧急转送伤员时，救护车亮警报灯、鸣警报笛。应急救援人员的安全应急救援过程中，应对参与应急救援人员（指挥人员）的安全进行周密的考虑和监视。 必要时，应有专业抢险人员参与指挥或作业。在应急救援过程中，由安质部指派专人负责对参与应急救援人员的安全进行过程监 视，及时发现受伤人员并组织撤换抢救。6.8应急终止与现场恢复当事态得到有效控制，危险得以消除时，由项目经理下达终止应急令。终止应急令由 安质部专人用扩