爆破设计方案1.docx
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爆破设计方案1.docx
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爆破设计方案1
南水北调沙河渡槽2标
大营料场爆破设计方案及安全组织措施
一、工程概况
1、工程简介:
大营石料场属业主指定料场,位于宝丰县大营乡乔岭村东南,距本施工段最近约53km,运距较远,料场北部紧靠大营镇~观音堂乡级公路。
勘察区位于伏牛山低山区,山脚处高程一般263~274.0m,山顶高程348.0m,产地面积约1.12km2,距本施工段最近约53km。
该石料场有用层为寒武系中统张厦组(∈2zh)灰岩:
灰色、深灰色灰岩,微致密灰岩,局部夹含泥灰岩,厚几厘米,弱风化,薄层、中厚层~厚层状构造,单层厚度一般0.1~0.4m,厚者1.5m,灰岩层中的溶沟溶槽发育,断层破碎带不良地质存在;溶沟、溶槽部分为黄色粘土半充填及全充填。
节理裂隙十分发育,以垂直甚多,裂隙面上附有大量铁锰膜,厚达0.3~0.5mm,方解石脉及方解石结晶段较发育。
可开采厚度一般35~46m,岩层倾向北东,倾角一般约5°~16°,表层黄色粘土夹碎石及强~全风化层,厚度2.0~5.0m。
开采最低高程266.0m。
岩石试验成果与《规程》(SL251-2000)质量要求对比见表1-1。
表1-1岩石试验成果与《规程》(SL251-2000)质量要求对比表
料场
名称
试验项目岩性
饱和抗压强度
软化系数
冻融
损失率
干密度
硫酸盐及硫化物含量(换算成SO3)
碱活性
质量评价
MPa
-
%
g/cm3
%
-
按照地域、设计要求与使用目的确定
<1
>2.4
<0.5
-
大营
灰岩(∈2zh)
69.3
0.84
0.02
2.72
合格
非活性
既可作块石料,又可作混凝土骨料。
料场石料储量见表1-2。
表1-2石料场统计储量表
料场名称
岩性
储量(万m3)
碱活性
建议用途
大营
灰岩(∈2zh)
588.0
非活性岩石
混凝土人工粗、细骨料
大营石料场石料储存量约588万m3,需加工骨料290万t,能够满足生产要求。
2、工程内容
在业主提供的石料场开采范围内开采加工砂石骨料。
具体施工内容包括钻孔、爆破、开挖、装运、破碎加工等施工项目。
3、工程特点
石料采用钻爆开采方式进行,浅灰色,弱风化。
整个开采区(Ⅰ区)靠冲沟内侧,道路需沿冲沟修筑;周边居民距开采区相对较远,也无其他建筑物。
二、引用规范及标准目录
《水利水电工程爆破施工技术规范》(DL/T5135-2001)
《爆破安全规程》GB6722-2003
《水电水利工程爆破施工技术规范》DL/T5135-2003
《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》SL47-94
《爆破作业人员安全技术考核标准》GA53-1993
《爆破安全规程》GB6722-2003
三、施工布置
3.1施工道路
进场道路路基8.0m宽,路面7.0m宽,泥结石路面结构。
3.2施工用水、用电
采用打井取水,再铺设管路引至各需用水地点,部分地点采用水车供水。
施工用电由宋坪变电站引10kv线路至砂石加工系统,再根据施工需求引至各作业区。
3.3施工照明
采用1.5kw碘钨灯和3.0kw碘钨灯对夜间施工进行照明。
3.4施工供风
在采石区现场布置2台ZL3.5-20/7(20m3/min)电动空气压缩机和4台VY-9/7(9m3/min)柴油空压机以及1台阿特拉斯中风压空压机(351)供风。
3.5通讯
在施工现场通过对讲机和手机进行爆破指挥。
四、施工程序及技术要求
4.1施工主要程序
采石场施工首先进行道路和风、水、电等项目施工准备,然后依此进行植被清理、无用层开挖、有用层石料开采。
在爆破施工前需进行爆破试验以选择合理的爆破参数。
采石场石料开采施工程序为:
施工准备→料场清理→料场覆盖层开挖→钻孔→装药起爆→石料的开挖装运→完工清场。
4.2施工方法及技术要求
料场开采可分为4个区,其中开采4区作为备用料源。
石料的开采,拟采用大孔距、小排距、深孔梯段爆破的施工方法进行爆破设计;采用间隔装药、排间毫秒微差爆破技术控制爆破后的石渣粒径;严格控制单段最大起爆药量,不得超过400kg,当总药量一定时,单段起爆药量越小,分段数越多;控制爆破飞石安全距离,避免对附近居民生活造成影响。
大营采石场分别于6月14日与6月19日进行了两次爆破试验。
通过这两次爆破确定了以下事项:
爆破参数的选取:
梯段高度取12~15m,孔径φ90mm和φ115mm,分别采用100B钻机和CM-351钻机进行钻孔,最小抵抗线W=3.5m;为使碎石颗粒比较均匀,不产生大块,采用加密间排距的方法。
间排距:
100B型钻机采用3.5m×2.8m,CM-351钻机采用4.5m×3.0m;炸药单耗q=0.38~0.42Kg/m3;药卷直径为φ70mm和φ90mm两种;间隔装药(分2层,底部装药量为60%,上部为药量的40%);起爆方式为非电雷管起爆。
对大于1000mm的块石另配TY-26型手风钻机进行二次破碎。
具体爆破参数见下表:
爆破初拟钻爆参数(主爆孔)
孔径(mm)
90
115(351钻机)
梯段高度(m)
10
10
钻孔角度(°)
75~85
75~85
孔距(m)
3.5~5.0
4.5~5.0
排距(m)
2.8
3.0
底盘抵抗线(m)
3.0
3.5
堵孔长度(m)
2.7~3.0
2.5~3.0
炸药类型
Ф70mm2#岩石乳化炸药
Ф90mm2#岩石乳化炸药
单耗(kg/m3)
0.38~0.42
装药结构
耦合(间隔装药)
起爆方式
毫秒微差起爆网络
炮眼布置及起爆网络见图4-1。
4.2.1施工准备
爆破施工准备包括了爆破人员组织及责任分工、爆破场地选择、爆破器材检查、施工风水电布设、系统进场道路与采石场至料堆的出料道路修筑等。
1)为了统一组织,统一管理和顺利的开展试验,成立爆破小组,全面负责组织爆破试验的相关事宜,具体爆破小组成员及分工见下表:
序号
姓名
职务
职责
1
李季成
石料场现场主管
负责统一调配现场人员和设备
2
姚家啟
质量安全环保部部长
负责爆破施工的安全工作
3
任均良
爆破员
负责爆破现场操作技术指导与监督
4
邹家晓
爆破员
负责爆破现场操作技术指导与监督
5
田卫
质检员
负责爆破施工的质量检验工作
6
陈光海
钻爆队主管
负责爆破现场操作和爆破人员的管理
2)爆破施工前,合理选择场地,地势平坦,岩石完整坚实。
然后准确放设边桩、撒石灰连线,并将孔位逐一放出。
3)施工风、水、电布设见施工布置
4)系统进场道路包括1.8km和3.8km道路修筑,路基宽8.0m,路面宽7.0m,泥结石面层,其他可利用县级公路运输。
料场开采区与砂石加工系统毛料堆场相距约150m,相对高度基本相平,车辆可直接从开采区到毛料堆区。
4.2.2料场植被清理
料场开采区高度约37m,表面植被需要清理,主要指树木、无用植被及腐质土由反铲或装载机挖装,自卸汽车运弃指定料场。
4.2.3料场覆盖层开挖
根据设计地质资料,料场表层强风化层,厚度2.0~5.0m,拟采用钻爆松动爆破方式进行料场覆盖层开挖,按业主提供的开采范围,分1~2次钻爆。
由反铲或装载机挖装,自卸汽车运输送至弃土场。
4.2.4石料钻爆开挖
⑴钻孔
采用4台100B型钻机钻孔和1台351钻机。
孔深10~15m,间排距:
100B型钻机采用3.5m×2.8m,CM-351钻机采用4.5m×3.0m。
另外配备4台YT-26手风钻进行大块石的解小;
⑵装药、联网爆破
根据现场爆破试验成果,采用人工装药、排间毫秒微差雷管联网爆破的方法施工;
为保证装药结构为间隔装药,减小大块率,采用人工配合进行分层填筑炮泥,使孔底装药量为全孔药量的50~70%,上部装药量为全孔药量的50~30%;
⑶起爆方式和起爆网络
采用非电塑料毫秒导爆管进行分段联结,电雷管起爆。
起爆网络按照分区、排间微差爆破的形式进行设计,重要部位采用孔间微差爆破;
⑷石料的挑选、开挖和运输
小于75cm的合格石料,采用1.6m3反铲挖装,15t自卸汽车运输至砼骨料破碎系统或施工部位;大于75cm的石料用手风钻钻孔,爆破解小后方可运至砼骨料破碎系统;
⑸料场整治
在工程完工之前,及时对料场开挖边坡采用预裂或光爆法进行修整,保证开挖边坡的平整、稳定性,并对料场进行清理,做到工完场清。
4.3施工主要疑难点及解决办法
①料场山坡陡峭,施工设备上料场及布置困难。
拟用反铲边修路边上山,待料场覆盖层开挖完毕并削坡形成稳定边坡后,利用反铲修筑的上山道路,由人工将钻机搬至施工部位;
②进场道路修筑困难。
拟用反铲自外向内边挖边填,修筑出料场道路路基,当遇到开挖料为岩石反铲挖不动时,用9m3柴油空压机带手风钻钻孔,采用爆破法开挖修路。
③料场附近有一条高压线通过,爆破飞石有可能伤及高压线。
拟采取的措施为料场距高压线150m范围不开采,同时为确保控制飞石距离,采用松动爆破,为使飞石方向错开高压电线,开劈临空面的方向(钻孔爆破方向)与高压线走向不小于95°。
4.4
五、主要资源使用量计划
5.1劳动力配备一览表
用于本工程的主要劳动力配备见下表。
劳动力配备一览表
序号
工种
单位
数量
备注
1
管理人员
人
3
2
装载机司机
人
2
3
反铲司机
人
3
4
汽车司机
人
10
5
钻工
人
10
6
振动碾司机
人
2
7
空压工
人
6
8
炮工
人
4
合计
人
40
5.2主要材料需用量一览表
用于本工程的主要材料见下表。
主要材料需用量一览表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
乳化炸药
Φ70、Φ90
t
625
5.3主要施工机具一览表
用于本工程的施工机具见下表。
主要施工机具一览表
序号
设备名称
型号及规格
单位
数量
1
挖掘机
PC400(1.6m3)
台
2
2
装载机
KSS85Z(3.1m3)
台
1
3
电动空压机
ZL3.5-20/7
台
2
4
柴油空压机
VY-9/7(9m3/min)
台
4
5
液压潜孔钻机
CM351
台
1
6
潜孔钻
QZJ-100B(φ80~100)
台
4
7
手风钻
YT-26(φ42~56)
台
4
8
自卸汽车
卡玛斯55111(13.5t)
辆
5
9
振动碾
YZ14G
台
1
10
载重汽车
5t
辆
1
11
起爆器
个
1
合计
26
六、安全保证措施
6.1爆破人员
1)爆破作业人员应具备以下条件:
(1)熟悉爆破事故,能独立预防、分析和处理并持有安全作业证。
(2)负责爆破工程的设计和总结,指导施工,检查质量。
(3)制定爆破安全技术措施,检查实施情况。
(4)负责制定盲炮处理的技术措施,并指导实施情况。
(5)参加爆破事故的调查和处理。
2)安全员应由经验丰富的爆破员或爆破工程技术人员担任,负责本单位爆破器材购买、运输、储存和使用过程中的安全管理。
3)库管员负责验收、保管、发放和统计爆破器材,并保持完备的记录,对无爆破员安全作业证和领取手续不完备的人员,不得发放爆破器材。
6.2爆破材料、设备
1)火工材料运输
(1)承运单位应凭公安部门颁发的“爆炸物品运输证”办理运输。
(2)装卸和运输爆破器材时严禁烟火和携带发火物品。
(3)由熟悉爆破器材性质,具有安全驾驶经验的司机驾驶。
行驶条件:
能见度好时,车速不得超过40km/h;在扬尘、起雾、暴风雪等天气能见度低时,车速减半。
(4)遇有雷雨时车辆应停置在远离建筑物的空旷处。
(5)寒冷地区冬季运输必须采取防滑措施。
2)爆破器材存储与管理
(1)爆破器材必须存放于专用的仓库、储存室,并有专人管理,不得任意存放。
(2)爆破器材仓库、储存室的位置、结构和设施须经主管部门批准,并经当地公安部门认可。
(3)库房周围设密实围墙(或双层铁刺网),围墙距最近库房的距离不小于15m,围墙高度不得低于2m,外围应设排水沟。
(4)应派专人负责管理,须有保卫人员守卫。
建立出入库检查、登记制度,收存和发放爆破器材必须进行登记,做到帐目清楚、账务相符。
(5)发现爆破器材丢失、被盗必须及时报告所在地公安机关。
(6)应建立当班领用数、退还数、现场实用数的登记和检查制度。
(7)严禁穿铁钉鞋和易产生静电的化纤衣服进入库房和发放间。
开箱应使用不产生火花的工具并在专设的发放间内进行。
(8)变质和过期失效的爆破器材应及时清理出库、申报销毁。
3)爆破器材检验
供货厂商对出厂的爆破器材质量必须进行检验,每批爆破器材必须有产品质量检测的合格证明。
对入库的爆破器材,应按要求对每批产品进行抽样检验,对电雷管进行电阻值测定,对使用的仪器/电线/电源进行必要的性能检验
经检验认为该批产品不合格时,不得使用该产品,并应立即上报主管部门进行处理。
检验爆破器材的仪器和仪表,应定期送交专门机构标定。
6.3爆破施工安全
1)爆破时间
综合考虑各方因素,放炮时间控制在以下三个时间段:
早上:
6:
00~8:
00
中午:
11:
30~12:
30
晚上:
18:
00~19:
00
另外在装药连线完成并发出起爆警报半小时后若仍未起爆,即应停止并取消该次爆破施工。
2)爆破警示
(1)爆破通告
装药前1d~3d应发布爆破通告,内容包括爆破地点、爆破时间、安全警戒范围及警报信号等。
除书面形式通知当地有关部门、周围单位和附近居民外,还应以布告形式进行张贴。
(2)爆破安全警戒
爆破前做好安全警戒。
起爆区附近200m范围内不得有人员车辆的停置。
当爆破物品运到工作面时就应设置警戒,警戒人员封锁起爆爆区,检查进出施工现场人员的标志和随身携带的物品。
放炮期间各警戒哨卡设专人把守,一切人员、车辆禁止通行。
在装药、堵塞、连线结束,并经过仔细检查确任正确无误后,所有人员和设备都应撤离工作现场至安全地点,并将警戒范围扩大到设计范围。
各警戒点及起爆站通过无线对讲机向指挥台汇报情况,指挥台将按照安民告示规定的信号发布预报,准备起爆及解除警戒信号,相关人员应做好各自安全警戒的记录。
(3)爆破警报
在每次爆破前后都会拉响四次警报,其用意分别如下所述:
第一次警报为预告信号:
此时爆破警戒区内各单位应立即停止施工,迅速组织设备、人员撤离现场。
第二次警报信号为准备信号:
该信号拉响后,爆破警戒区内人员、设备必须全部撤离。
第三次警报为起爆信号:
此时炮工应做好起爆准备,待接到起爆指点令后,立即起爆。
第四次警报为警报解除信号:
起爆后,检查人员进入现场查炮,确认安全后通知现场指挥,警戒解除车辆行人通行。
(4)警戒标志
起爆前应在安全范围线附近设置爆破警戒标志以提示过往人员注意该区域将有爆破施工。
爆破部位插上红旗,表示该部位今天有炮,装药完毕后,撤下红旗,表示炮孔药已装完,随时准备起爆。
起爆后,爆破员按规定的时间进入爆破场地进行检查,当发现危石、盲炮现象时,要及时处理。
上述情况未处理前,应在现场设危险警戒标志,并设专人警戒。
只有经反复检查,确信安全以后,方可解除警戒,并记录爆破后安全检查的情况记录。
6.4爆破控制参数
主要参数指最大单段起爆用量和个别飞石安全距离,具体分析如下:
1)最大单段起爆用量
首先应根据爆破安全允许标准、场地的爆破有害效应传播规律及防护目标相对位置确定爆破最大单段起爆药量,使得爆破产生的振动在允许范围内。
最大单段起爆药量采用经验公式反算求得:
式中:
Q-最大允许单响药量,kg;
V-控制点允许的质点振速,取值为2.2cm/s;
R-爆区中心至被保护对象的水平距离,以开采区至砂石系统距离为准,取值150m;
H-爆区中心与被保护对象的高差,m;
系数K,指数α、β值与爆破区地形条件、介质传播特性、爆破方法和爆破条件等因素有关,可通过现场爆破测试取得。
K值取220,中硬性岩石,α值取1.6。
如爆区与被防护对象高差不大时,可忽略不计。
根据以上数值推算,单段最大起爆药量为600kg,但从安全因素考虑,单段药量需控制在400kg以内。
2)个别飞石安全距离
采石爆破个别飞石安全距离按下式计算:
RF=20KF·n2·W
式中RF:
躲避个别飞石的安全距离(m)
n:
最大一个药包爆破作用指数,标准抛掷爆破时n=1,松动爆破时0 W: 最大一个药包的最小抵抗线(m)(取最大值2.5m计算) KF: 安全系数,山间或哑口地形及在大风顺风的情况下取1.5~2.0 RF=20×2×0.752×2.5=56.25m<150m 6.5其他注意事项 (1)爆破后的石料必须石质坚硬完整、其强度满足相关规范规定的要求,毛料粒径要求不大于75cm,不得与其它土料相混使开采石料受到污染。 (2)爆区钻孔前,应对剥离层与利用层层面进行界定。 遇断层破碎带或溶沟、溶槽亦确定其利用料的边界。 (3)爆破的石料临时堆放场,应按不同用途分别堆放,不得混堆和夹有杂物。 (4)建立严格的入库领用制度,炸药、雷管的领用由专人控制,严禁多发乱发,未用完部必须及时分退回炸药库; (5)钻孔布孔、装药、联网、爆破施工严格按规范及施工方案执行,炮孔必须按规定的长度堵塞,并保证堵塞质量。 炮工应持证上岗,严禁无证作业; (6)建立严格的盲炮处理制度,发现问题,立即封锁现场,指派有经验的爆破人员进行排险; (7)施爆前的安全警戒必须统一指挥、统一信号,由专人安排人员、布置位置作好爆破警戒,人员设备撤离安全区,严禁人畜、车辆设备进入;确保万无一失; (8)爆破完成安全检查无误后,方可开放交通; (9)做好飞石、粉尘和噪声的防护措施,对爆破产生的飞石应及时进行处理; (10)禁止在夜间爆破,避免影响附近居民的正常生活。 七、各种记录的目录 钻孔深度检查记录 爆破安全检查记录 附件: 爆破证明 企业爆破资质证、安全生产许可证、爆破员作业证、安全员作业证等 爆破施工合同书 (因爆破开采证正在办理之中,待办完后再进行补报)
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