红沿河核电厂采石场与道路工程石方爆破工程施工组织设计方案.docx
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红沿河核电厂采石场与道路工程石方爆破工程施工组织设计方案
红沿河核电厂采石场及道路工程
石方爆破施工组织设计
一、编制依据
1、本工程招标文件；
2、我单位对该工程项目现场及周围环境所掌握的有关资料；
3、国家关于石方爆破的有关标准，如《爆破安全规程》、《金属非金属露天矿山安全规程》、《中华人民共和国民用爆炸物品管理规定》等；
4、业主对本工程要求的质量标准和招标中指定工期及我单位的质量目标和工期目标等；
5、我单位参加类似土石方工程建设所取得的施工经验和拟投入本项目的生产资源。
二、编制原则
1、遵循招标文件、施工技术规范、规程验收标准的条款，满足合同条款及业主提出的各项要求，特别是工程质量、施工进度、安全生产、环境保护等方面的要求；
2、采用我单位近年来在核电工程及其它大型土石方工程中掌握的先进技术、工艺和现有的设备，做到技术先进、工艺精湛、手段经济、安全可靠；
3、根据本工程特点，科学组织、均衡生产，确保安全、高效、按期完成本工程的施工任务；
4、充分发挥机械与设备效能，实现机械化作业。
三、工程概况
1、爆破任务：
海工采石场及运石专用道路工程；
2、工程量：
采石场挖方682463m3，场内道路挖方量为11100m3；专用道路挖方量为36000m3，共计729563m3。
3、地质条件：
岩体主要为石英砂岩、粉砂质页岩。
岩石大部分裸露，地表呈中风化状态，岩体稳定性好，岩质致密坚硬，裂缝水不发育，对爆破影响较小。
4、爆破环境：
爆破环境较好，附近无重要建筑设施，离居民区较远，为爆破创造了良好的条件。
5、工程特点：
⑴挖深浅，特别是新建道路挖深1-6m，因此影响钻爆效率，而且增加了控制飞石的难度，在钻爆过程中必须做到精心设计，精心施工才能确保爆破安全；
⑵护岸石料级配要求严格，因此必须优化爆破设计参数，才能提高爆破石碴利用率，保证护岸填筑质量；
⑶工期紧、任务量大。
采石场场内道路及运石专用道路共计4.44Km，2005年5月15日开工，7月5日完工，工期50天；2005年12月31日完成护岸工程石料90%.
四、爆破施工方案
1、施工方法
对于海工采石场工程采用φ89瑞典全液压钻机φ115英格索兰cm341中风压潜孔钻机进行钻爆；对于挖深≤2m运石道路开挖采用风枪小爆破方法开挖。
2、爆破类型
采用加强松动控制爆破药包进行药量计算，使岩体松散破碎而不飞散。
3、起爆技术
采用非电起爆系统，微差起爆技术。
由于本工点在154m水平以上开挖，挖深浅，一次起爆排数较多，宜采用孔外逐排短微差起爆，即孔内装高段毫秒雷管，采用四通管连好后，孔外采用3~4段毫秒雷管连接，实现孔外微差起爆。
4、爆破规划
⑴采石场和运石专用道路统一实施，做到作互相兼顾，石场开挖准备工作应在7月15日前完成，以按期进行采石场开采；
⑵在采石场东侧首先修筑连通140水平和154水平及废石场的采场的采场内部的运输道路，并分别在140水平南北两端和154水平掘开段沟，为生产开挖创造必要的采掘工作面（见图1）。
⑶采石场开挖必须保证有二个或二个以上钻爆作业面，以充分发挥机械效率，确保工期。
⑷钻爆和装运要平行作业，钻爆作业能力应和装运能力大致平衡，以避免窝工现象。
5、爆破技术措施
爆破安全和质量是爆破实施过程中二个重要问题，必须十分重视。
⑴确保爆破安全技术措施
爆破振动、飞石、空气冲击波及噪声是爆破主要危害，由于本工程挖深浅，爆破规模小的特点，爆破振动、冲击波，噪声均不会造成危害。
但爆破飞石的危害显得非常突出，必须予以充分重视。
为了有效控制飞石，必须采取如下措施：
①采用加强松动爆破的药量计算形式，使爆破岩石只产生破碎和适当位移，没有过多的能量对岩石产生抛掷作用。
②充分创造和利用临空面，并采用微差爆破技术逐排剥离，减小夹制作用。
③由于挖深浅，应用采用孔径较小的钻机钻孔，使岩体内药量分配相对均匀，不过分集中；孔网系数要适当，才能使孔底药卷相互作用，使岩石隆起而不至于发生孔口飞石。
④严格控制炮孔堵塞长度和堵塞质量，堵塞长度l0≤W（b）；最好用砂粘堵塞，要边堵边轻轻捣实。
⑤爆破指向应避开人群、设备及建筑设施，一般在二个自由而条件下爆破，岩石很少向后侧或两侧移动，一般均朝抵抗线方向移动。
⑵提高爆破质量技术措施
由于爆破石料主要用于填筑护岸，因此，爆破块度要适当，级配要好，废料率要少，所以必须优化设计，主要措施有：
①根据孔径、挖深大小对确定的孔网参数进行试验爆破，进行效果分析后，再调整爆破技术参数，如孔网参数、单耗、堵塞长度等，若块度偏大，可以适当减少孔网数，适当增加单耗，减少堵塞长度。
②起爆方法可以改善大块率过多现象，主要通过V形起爆方法，实现宽间距爆破，可以减少大块率。
③通过短微差挤压爆破，可以提高岩石破碎度，以优化岩碴的级配。
三、钻爆设备配备及钻爆产量计算
本工程拟投入的主要钻爆设备有：
英格索兰CM341中风压潜孔钻机2台，瑞典全液压钻机一台，9m3内燃空气机二台，2m3空压机10台，YT28风枪18支。
①CM341中风压φ115潜孔钻机，主要用于采石场工程，拟采用一班制，每天日进尺150m，每米孔爆破按12m3计，月钻孔天数按20天计，月最高产量，V1=150×12×2×20=72000m3。
②φ89全液压钻机用于道路和采石场开挖，日进尺按250m计，每米爆破方量按8m3，则月产量可达：
250×8.0×20=40000m3。
③YT28风抢主要用于运输道路开挖，按15台支风枪浅眼爆破，每天1台班，每班钻孔30m，每米孔爆破1m3计算，每月工作时间按26天计，则月产量可为：
30×15×1.0×26=11700m3。
以上三种爆破方法合计月产量为12.37万m3，因此完成这一工程是有较大的储备系数的。
四、爆破技术设计
1、深孔爆破技术设计
1梯段高度H
H≥3m当H=3~5m，应采用φ89钻机钻孔，H≥5m可采用φ115钻机钻孔。
②起钻深度h
h=（0.1~0.5）H，H较小，石质较坚硬时，可取h=0.15H。
③钻孔深度l
l=H+h当采用倾斜钻孔时，L=H/sinα+h
④前排炮孔底板抵抗线
W1=H/tgα+B
式中α为台阶坡西角，一般取α=75°；B为从钻机中心至坡顶线的安全距离，取B=2.0m。
⑤炮眼间距a
根据实践经验，取a=（30~38）d，d为孔径，低梯段爆破取小值。
岩石坚硬时取小值。
⑥炮眼排距b
常规爆破时b=（0.8~1）a
⑦单位岩石耗药量
q=（0.35~0.6）kg/m3，软岩时取小值，孔网参数一定的情况，适当提高q可以改善破碎效果。
多排炮孔时，后排炮孔可以适当加大q值。
当开辟梯段作业面时，可以适当减小孔网参数或适当加大单耗。
⑧炮孔堵塞长度l′
l′≥W1（b）
⑨单孔装药量Q
Q=qabH（kg）
例当H=5，d=115mm，a=4，b=3，q=0.45
则Q=0.45×4×3×5=27kg
深孔梯段爆破设计参数表1
d
（mm）
H
（m）
l
（m）
a
（m）
b
（m）
Q
（kg）
l′
（m）
附注
89
3
3.5
2.7
2.5
8.1
2.1
Q=0.4kg/m3
4
4.5
3
2.5
12
2.5
5
5.5
3
2.8
16.8
2.7
6
6.6
3.5
2.5
21
3.1
深孔梯段爆破设计参数表2
d
（mm）
H
（m）
L
（m）
a
（m）
b
（m）
Q
（kg）
l
（m）
附注
115
5
5.5
4
3
27
2.5
Q=0.45kg/m3
6
6.6
4
3
32
3.0
7
7.7
4
3.5
44
2.8
8
8.8
4
3.5
50.4
3.2
9
9.9
4
3.5
56.7
3.3
10
11
4.5
3.5
62.3
4.0
11
12
4.5
3.5
78
3.4
12
13
4.5
3.5
85.6
3.6
13
14
4.5
3.5
92
3.8
14
15
4.5
3.5
98
4
2、浅孔爆破
主要用于运输专用道路开挖，基底平整及钻机无法上去的山坡地形。
⑴技术参数
1爆破高度H<3m；
2钻眼直径d=40mm；
3炮眼深度l=1.1H；
4炮眼间距a=1.0~1.2m；
5炮眼排距b=0.8m；
6布孔方式：
三角形布置、垂直钻眼。
7药量计算：
Q=qabH
式中q为单位岩石用药量，取q=0.35~0.42kg/m3。
风枪浅眼爆破设计参数见表3。
风枪浅眼爆破设计参数表3
爆破高度
H（m）
炮眼深度
l（m）
炮眼间距
a（m）
炮眼排距
b（m）
装药量
Q（m）
堵塞长度
l′（m）
堵塞长度
l′（m）
1
1.1
1.0
0.8
0.32
0.7
q=0.4kg/m3
1.5
1.65
1.0
0.8
0.48
1.0
2
2.2
1.0
1.0
0.8
1.1
2.5
2.7
1.2
1.0
1.2
1.1
3
3.3
1.2
1.0
1.5
1.3
⑵炮眼布置
⑶装药结构
采用2#岩石φ32管装药进行连续装药。
每孔装一发非电毫秒雷管，采用反向起爆法将起爆药卷装入孔底，雷管集中穴朝上，其余药卷集中穴均朝上。
用砂粘土堵塞捣实。
⑷起爆网路
采用塑料导爆管非电起爆网路。
可进行孔内微差，逐排起爆。
五、深孔梯段爆破炮孔布置
炮孔布置可采用三角形或矩形布孔。
实践经验表明，在炮眼密集参数m=a/w=1~1.5时，矩形布孔可以获得良好爆破效果，而且钻机后退式钻孔，不仅减少了钻机移动时间，同时不会碾压炮眼，提高了钻爆效率。
另一方面，在均质岩层的条件下，矩形布孔可以采用“V”形起爆方法实现宽间距爆破，提高石碴破碎度，改善碴堆堆集效果。
参见图3和图4。
六、深孔梯段爆破装药结构
采用连续装药结构，无水时可采用散装铵油或铵梯炸药。
但起爆药卷采用2#岩石管装药，每孔起爆药卷应放置二个雷管。
起爆药卷置于中部或上部。
有水孔装乳化炸药，乳化炸药比重比水大，会自行沉淤，不要用炮杆捣，免得将炮孔水搅混，水溶液比重加大，炸药会浮起，影响效果。
七、深孔梯段爆破堵塞
采用砂粘土堵塞最好，也可采用岩粉堵塞，不可用石块堵，避免卡口或弄断导爆管。
存水孔，也应回堵，若水到达孔口，可不回堵。
八、深孔梯段爆破起爆网路
采用塑料导爆管非电微差起爆网路，每个爆孔内装双发非电毫秒雷管，可采用孔外微差网路，逐排等间距起爆；也可以采用孔内微差，通过“V”形起爆方式，实现宽间距爆破，改善爆破效果。
参见图4。
九、钻爆工艺
钻爆工艺流程图
十、钻爆施工工艺
十一、爆破振动，安全距离
主要爆破器材用量
品种
规格
单位
数量
附注
炸药
2#岩石管装
吨
20
当没有四通管时，非电毫秒雷管应重新计划。
铵油散装
吨
200
乳化炸药
吨
φ80×400
φ60×400
吨
70
10
非电毫秒
雷管
12段（配10m导爆管）
发
5000
4段（配6m导爆管）
发
1000
火雷管
8#
发
2000
导爆管
m
20000
导火索
3000
四通管
2000
主要机械设备配备
1.CM34中风压潜孔钻机φ1152台
2.全液压钻机φ891台
3.内燃空压机9m32台
4.内燃空压机2m310台
5.YT28风枪15支
主要施工人员
1.爆破工程师1-2人
2.爆破员2人
3.安全员1人
4.爆破器材看管人员2人
5.管理人员1人
6.机械设备司机10人
7.风钻工15人
8.工人10人
合计42人
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