石料场开采安全专项施工方案.docx
《石料场开采安全专项施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石料场开采安全专项施工方案.docx（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
石料场开采安全专项施工方案
1工程概况
1.1石料场概况
本标段石料场位于拟建的上存坝址上游，河流右岸公路边，距上存坝址1.2km，料场沿安溪至长泰的207省道公路右侧山坡分布，高程在EL140～240m之间，料场面积7.84万㎡，根据初步设计对石料场的地质勘测可知，平均剥离层7.14m，无用层体积56万m³，有用层平均厚度30.7m，石料储量240.7万m³，岩性为流纹质晶悄凝灰熔岩。
承包人参考福建省水利水电勘测设计研究院提供石料场勘测成果资料，结合承包人补充钻孔探测的资料，对料场进行重新规划，石料储量按坝体约50万m³乘以1.5损耗系数为75万m³进行规划，实际开采过程中若遇到料场中存在弱风化软弱夹层等不可用料，料场具备继续往下开采有条件，经对料场按75万m³有用料进行开采计算，可知料场无用料约为61万m³。
1.2水文气象资料
工程所在流域属福建省沿海南部，属亚热带海洋性季风气候区，温暖湿润，气候温和，冬短夏长，降雨充沛，降雨量年内和年际变化较大，年降雨集中于梅雨和台风雨季节，每年4-10月降雨量约占全年的3/4。
多年平均降雨量1500～1900mm；从上游向下游递减。
多年平均气温21C°，极端最高气温38C°，极端最低气温－1.7C°，多年平均风速1.7m/s；多年平均相对湿度80%。
1.3地形地质
工程区位于福建省东南部长泰县及同安县境内，区域总的地势是西北高，东南低，呈阶梯状下降。
西部、北部为中低山、丘陵，中部多为低山、丘陵，沿海为丘陵、台地、平原，东部为台湾海峡。
西部以戴云山为主体，走向主要呈北东向，峰顶海拔多在千米以上。
沿海一带表现为丘陵山地、红土台地、沿海平原、滨海岛链带及台湾海峡盆地的地貌景观。
料场内山脊岩基零星裸露，大多数冲沟从上至下基岩裸露面较大，出露的基岩一般多为强风化，场内第四纪坡残积覆盖层的表面种植桉树或生长灌木，料场范围内的平均地开坡度在30～38°之间，岩性为流纹质晶屑凝灰熔岩，石料储量计算无用层为岩石的强风化和第四系全新统坡残积层，有用层为岩石的弱风化层，其饱和抗压强度105.6～158.9MPa，岩体主要受NW345/SW∠10～50°，NE70/SE∠88°、NE31/NW70∠88°和NE20～35/NW∠35～42°等几组裂隙的影响岩石节理较发育，岩石块度在0.1～0.6m之间，开采毛块石料或轧制碎石料。
1.4开采规划
1.4.1开采范围
开采作业面山体顶部开挖高程▽240m，山体底部平面高程▽140m。
顶部开口线以征地范围线收缩3m左右为界，距开口线2m设置顶部排（截）水沟。
开采范围东西向约410m，南北向约150m，石渣料开采拟采取梯段爆破方式，边坡开挖高度小于10m，采用单级坡，边坡开挖坡比为1:
0.3～1:
0.75；边坡开挖高度大于10m，采用分级开挖，每级高度10m，并设1.5m宽马道。
残积覆盖层坡比为1:
1，全风化层坡比为1:
1～1:
0.75，强风化层坡比为1:
0.75～1:
0.5，弱风化层坡比为1:
0.5～1:
0.3。
石方开采储量（有用料）约75万m³。
1.4.2料场区块划分
1、征地范围内EL240～EL200划分为Ⅰ区块；
2、征地范围内EL200～EL170划分为区Ⅱ块；
3、征地范围内EL170～EL140划分为区Ⅲ块。
山体料场区块划分图
料场平面图
1.4.3料场方量计算
断面桩号
横断面积（m2）
平均面积（m2）
断面间距（m）
工程量（m3）
S1
S2
S1
S2
S1
S2
0.000
1064.000
1714.000
1713.500
2121.000
60.000
102810.000
127260.000
60.000
2363.000
2528.000
2335.000
2667.000
60.000
140100.000
160020.000
120.000
2307.000
2806.000
2281.000
2715.500
60.000
136860.000
162930.000
180.000
2255.000
2625.000
2625.500
3329.000
60.000
157530.000
199740.000
240.000
2996.000
4033.000
1498.000
2016.500
50.000
74900.000
100825.000
290.000
0.000
0.000
合计
612200.000
750775.000
S1-为覆盖层无用层料；S2-为有用层石料。
1.4.4开采工作面布置
取料石渣料场开采范围较大，开采作业面分别为EL200、EL170和EL140EL200和EL170作业平台距粗碎平台垂直距离较小，自卸汽车可以直接在作业平台装车，运至粗碎平台卸料。
根据其南面临空的特点，拟在三个区块开辟三个工作面，工作面宽度约60m，由上至下采用梯段爆破，ZL50装载机和反铲挖机装车，自卸汽车运输。
以上工作面分三个作业区进行钻爆挖装运交替作业。
1.5施工设备及道路布置
1.5.1施工道路布置
料场开采区与砂石加工系统粗碎平台堆场相距约500～800m，根据现场地势地形情况，拟沿两山之间冲沟修筑出料道路，道路宽度约7m，采用钻爆出的表层风化石料进行铺筑，路侧设排水沟。
车辆可直接从开采区到粗碎平台堆场。
1、EL200料场至粗料平台道路宽度7m；
2、EL170料场至粗料平台道路宽度7m；
3、EL140料场经绕坝路至粗料平台宽度7m；
4、EL200料场至绕坝路弃渣道路宽度7m。
1.5.2施工机械设备布置
1、根据开采工程量及开采强度，石渣料开采钻爆造孔设备拟主要采用1台TY-370GN履带式钻机钻孔，并辅助用6台手风钻和1台履带式炮头机进行大石解小钻爆造孔。
2、石料挖装设备主要采用2台360挖掘机，WA380小松装载机1台，ZL50装载机2台和推土机1台。
3、石料运输设备主要采用15～20t自卸汽车10辆。
2编制依据
1、《中国人民共和国安全生产法》；
2、《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）；
3、《爆破安全规程》（GB6722-2003）；
4、《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL398-2007）；
5、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）；
6、福建省长泰枋洋水利枢纽工程C4标施工招标文件及合同文件。
3施工计划
3.1拟投入主要施工设备进场计划
拟投入本工程的主要施工机械设备表
序号
设备名称
型号、规格
产地或厂家
单位
数量
1
潜孔钻
TY-370
湖南宣化
台
1
2
手风钻
Y280
台
6
3
柴油空压机
20m³/min
台
1
4
柴油空压机
3m³/min
台
6
5
柴油空压机
6m³/min
台
3
6
液压反铲挖掘机
EX360
日本
台
2
7
液压反铲挖掘机
PC240
日本
台
1
8
推土机
TY220
山推
台
1
9
自卸汽车
20T
北方奔驰
辆
10
10
装载机
ZL50
台
3
3.2进度计划
序号
工程名称及内容
工程量
2015年
2016年
2017年
一
二
三
四
一
二
三
四
一
二
三
四
1
清理山体覆盖层开挖
1项
2
料场Ⅰ区块开采
17.71万m³
3
料场Ⅱ区块开采
38.28万m³
4
料场Ⅲ区块开采
54.01万m³
4施工工艺技术
4.1施工程序及爆破施工方法
4.1.1爆破开挖施工程序
爆破开挖施工程序见下图。
石料开采施工程序
4.1.2爆破施工方法
料场土石方量较大，约137万m³，其中开挖约20万m³，爆破约117万m³。
施工程序上遵循“至上而下，采用分层、分块梯段爆破”的原则进行，山体表层土、风化石和软石挖方采用挖掘机挖装，自卸汽车运输；硬质石方开挖采用爆破方法，挖掘机挖装自卸汽车运输。
严格按照设计和规范要求组织爆破施工。
为减少对边坡的挠动，保证边坡土石方开挖成型质量，并结合设备及人员优势，在石方开挖爆破过程中，必须最大限度地降低爆破振动对边坡稳定所造成的不利影响，绝对禁止采用集中装药的大爆破。
石方爆破采用毫秒微差定向控制爆破法施工，控制爆破冲击波、振动、噪音和飞石，避免对山体和现有植被的破坏。
考虑意外飞石采取安全距离警戒，考虑爆破地震效应对周围建筑物造成破坏影响，因此方案的总体思路为“精心布眼、控制药量、分区起爆、确保安全”。
4.2爆破开采石料方案
4.2.1爆破方案要求
1、爆破块石粒径应满足颚式破碎机粒径要求700mm以下；
2、减少爆破振动对料场边坡、公路及周边建筑产生的影响；
3、开采强度能够满足大坝混凝土浇筑要求。
4.2.2开采方式及施工顺序
石料采用自上而下的开挖方法，台阶梯段高度为10m，梯段爆破采用深孔台阶毫秒微差松动爆破技术，边坡采用预裂爆破技术，每次爆破3～6排孔。
料场Ⅰ区块：
施工顺序自上而下从东向西爆破开采；
料场Ⅱ区块：
施工顺序自上而下利用两山体冲沟向东西两方向爆破开采；
料场Ⅲ区块：
施工顺序自上而下利用两山体冲沟向东西两方向爆破开采。
4.3钻孔爆破作业设计
稳定性是边坡施工的一个技术重点，由于工程地处亚热带气候，受暴雨、台风影响较大，极易造成边坡滑动、坍塌等地质灾害，这将对以后当地居民生活造成危害，针对这种情况，边坡施工设计一定要科学、合理、一切从安全角度出发。
边坡施工时，为确保终了梯段边坡的最终稳定、平整可采用预裂爆破技术进行爆破施工。
预裂爆破施工是沿开挖永久边坡线以外一定距离，根据坡面角度布置密集炮孔，采用不耦合装药结构，在主爆区之前起爆，在爆区与保留区之间形成裂缝，以减弱主爆区爆破时对保留边坡岩体的破坏，从而形成稳定坡面。
也可采用主爆区爆破即将接近设计边坡时，在主爆区之后预留一定距离的保护层，然后再采用小台阶、小孔径钻爆施工，同样能达到预留边坡施工的目的。
在钻孔前精确测量边坡开挖线，并用红油漆标明孔位。
在钻孔时，采用水准仪配以铅锤和样架控制钻孔角度，钻孔过程中，适当降低钻孔速度，以确保钻孔的准确无误。
（1）根据边坡具体高度情况采用中深孔预裂爆破，较主爆区孔超深1m左右。
（2）在采用预裂爆破前，应做好预裂爆破的具体爆破参数设计，包括预裂孔的孔径与孔距、线疚药密度，不耦合系数等，预裂爆破参数详见下表。
有必要应先在需要预裂爆破的地方进行小规模爆破试验，以获得比较可靠的预裂爆破参数。
爆破参数
经验公式
说明
炮孔间距a（mm）
a=（7-12）d
D为钻孔直径
不耦合系数K
K=2-4
硬岩石取大值，软岩石取小值
线装药密度（g/m）
Q线=0.042[σ]0.5[a]0.6
σ为岩石极限抗压强度
（3）中深孔预裂爆破采用履带钻机钻φ115mm孔，严格控制钻孔倾度及钻孔间距，以确保预裂爆破质量。
对于较单薄边坡的爆破塌落部分石碴应及时进行清渣。
（4）装药结构：
装药结构采用不耦合间隔哉连续装药，选用的药卷一般是φ32mm的标准药卷与导爆索一起连续或间隔绑在一根竹片上，形成所需长度的药串，孔底1-2m区体贴的装药量应比设计值大1-4倍。
取值视孔深和岩性而定，孔深及岩性坚硬时取大值。
接近堵塞段顶部1m的装药量为计算值的1/2或1/3。
炮孔其它部位按计算的装药量装药。
（5）炸药装好以后，孔口的不装药段应使用砂和湿粘土拌和后进行堵塞，在堵塞的过程中，应注意使药卷串始终保持在孔中央的位置上。
（6）与预裂缝面相邻的松动爆破孔，应严格控制其爆破参数，避免对保留岩体造成破坏。
若松动爆破与预裂爆破同时进行，则应毫秒非电雷管将两者的起爆时间错开，预裂孔的起爆时间应先于松动爆破孔110ms左右。
（7）当预裂规模较大时，为减轻预裂爆破过程中的震动影响，可采用毫秒非电雷管公段起爆，孔数不少于3个孔，采用25-50ms延时毫秒雷管。
（8）预裂缝的超深与超长，起着防止主爆区应力波和爆破裂隙直达保留区的作用于，预裂缝的超深值h应不小于1m，预裂缝的超长值应该越过爆破界限范围以外7-10m。
（9）预裂爆破后，地表缝宽一般不宜小于1cm；在开挖轮廓面上，残留炮孔痕迹均匀分布。
残留炮孔痕迹保存率，对于节理裂隙不发育的岩体应达到80%以上；对于节理裂隙较发育和发育的岩估应过到80%-50%；对于节理裂隙极发育的岩体应达到50%-10%。
预裂面不平整度不宜大于正负15cm；孔壁表层不应产生严重的爆破裂隙。
（10）预裂爆破施工工艺流程图
潜孔钻钻孔典型预裂爆破参数表
孔深
孔径
孔距
药卷
直径
线装药
密度
底部装药
单孔装
药量
堵塞
长度
装药量
高度
h（m）
D（㎜）
a（m）
Фmm
Q（kg/m）
Qp（kg）
hp（m）
Q（kg）
Ho（m）
12
115
0.8
32
1.2
1.0
0.3
12.0
100
4.3.1梯段爆破
梯段爆破作业采用TY-370履带式潜孔钻机钻孔，孔径115mm。
梯段爆破超前于光面爆破。
每次钻孔爆破前，先将台阶面上的浮渣清理干净，并按设计用红油漆标明爆破孔位，每次爆破前，临空面保留一定厚度的石渣以满足挤压爆破的要求。
炮孔按中宽孔距、梅花型布孔。
爆破采微差挤压松动的爆破方式，利用乳化炸药作为主要的爆破材料，利用非电毫秒塑料导爆管作为主要引爆系统；爆破采用由前向后顺序传爆的微差起爆网络，其起爆网络连接，在爆破技术员的指导下，由专业爆破员认真连接，以确保梯段爆破的成功。
边坡孔示意图
预裂爆破装药结构图
1、梯段高度H
H=12m。
2、超钻深度h
h=（0.1～0.2）H
3、前排炮孔底板抵抗线Wo
根据前面的公式计算Wo为4.1m。
4、孔距a
取a=4.1m。
5、排距b
经计算b=3.5m。
6、炮孔单孔装药量Q
前排炮孔Q=100kg
后排炮孔Q=103kg
7、炮孔堵塞长度l
堵塞长度要满足l≥0.8Wo，即l≥3.4m。
前排炮孔根据其装药量实际为4.1m，后排炮孔为3.8m，均能满足堵塞长度的要求。
下表为不同孔深时的孔网参数。
深孔爆破参数表
爆破高度H（m）
钻孔深度L（m）
炮孔间距a（m）
炮孔排距（b）
单孔装约量Q（kg）
装药长度L
堵塞长度l（m）
备注
6
6.6
3.5
3.0
38
3.5
3.1
7
7.7
3.5
3.0
44
4.0
3.7
8
8.8
3.5
3.0
50
4.6
4.2
9
9.9
3.8
3.2
66
6.0
3.9
10
11.0
3.8
3.2
73
6.4
4.6
11
12.1
4.1
3.5
95
8.6
3.5
12
13.2
4.1
3.5
103
9.4
3.8
13
14.3
4.1
3.5
112
10.2
4.1
14
15.4
4.1
3.5
121
11.0
4.4
15
16.5
4.1
3.5
130
11.8
4.7
注：
以上参数在实际施工中可作初始参考，随着爆破试验数据的取得，
表中参数应作合理的调整。
8、深孔爆破炮孔布置及装药结构
炮孔一般布置成梅花形，条件不容许时也可以采用矩形布孔。
采用一层装药形式，上部用钻孔渣料或黄土堵塞。
装药时严防堵孔，以保证堵塞长度。
炮孔内有水时应将水处理完后使用防水的乳化炸药。
乳化炸药将根据炮孔直径定制。
115mm的炮孔使用100mm或90mm药卷。
每个炮孔安置两个起爆体，以保证准爆。
深孔梯段爆破孔立面布置图
深孔梯段爆破炮孔平面布置图
9、起爆网络
使用非电的塑料导爆管起爆系统。
第个炮孔内均装2发较高段别的孔内起爆雷管，如15段，孔外用5～7段非电毫秒雷管作接力式微差，以使炮孔逐排或几个分别起爆，减少爆破振动，适当增加爆后岩石破碎率。
孔外接力式微差爆破网络图
4.3.2浅孔爆破
小风枪浅孔爆破主要用于落底、解炮、水沟开挖、便道施工爆破、边坡不规则的修正等工作。
1、孔径
采用YT28型风钻钻孔，孔径为38～40mm。
2、孔深H
孔深根据需要钻，一般在4m以内。
3、孔间距a、排间距b
孔间距、排间距均为1.0～1.2m。
4、单孔装药量Q
Q=qabH
式中q取0.3～0.4kg/m³。
在进行小风枪钻孔爆破时，一定要加强堵塞，装药时先察炮孔周围有无深孔爆破震动裂隙，发现有类似情况要减少装药量或停止该炮孔装药，以免产生飞石危害。
5施工安全保证措施
5.1危险源分析
5.1.1高边坡爆破作业事故危险源
1、违章作业；
2、爆破飞石；
3、爆破冲击波
4、爆破毒气、烟尘
5、爆破警戒；
6、不稳定岩体、松动岩块，滑坡、坍塌；
5.1.2交通运输事故的危险源
1、路基松软不牢固；
2、施工作业现场管理混乱；
3、车辆安全状况差；
4、车辆驾驶人员技术素质低或无证驾驶；
5、违章操作，超速、抢道。
5.2土石方开挖安全技术措施
5.2.1覆盖层开挖安全措施
1、在覆盖层施工前应按照设计要求清理完边坡的风化岩块、堆积物、残积物和滑坡体，保证下部施工安全。
2、覆盖层开挖按设计边坡坡比自上而下分层进行，坡面按设计要求做成一定的坡势，以利排水。
3、坡面随开挖下降及时进行清坡，按设计要求或根据现场实际情况采取适当的措施加以支护，保证施工安全。
4、作好汛期防水、边坡保护措施，防止边坡坍塌造成事故。
5、对于边坡易风化崩解的土层，若开挖面不能及时支护时，应预留保护层，在有条件支护时，再进行保护层开挖。
6、在覆盖层开挖过程中，如出现裂缝或滑移迹象，应立即暂停施工并将施工人员及设备撤至安全区域，在查清原因、采取可靠的安全措施后方可恢复施工。
5.2.2边坡石方开挖安全措施
1、边坡石方开挖采取自上而下的开挖方式，同时应作好边坡开口线上下一定范围内的锁口和锚固工作。
对于需要支护的边坡，采用边开挖边支护的方法，永久支护中的系统锚杆和喷混凝土与开挖工作面的高差不大于一个梯段高度。
2、边坡开挖时，不得采用对坡面产生破坏的爆破方法，可先进行坡面预裂爆破再进行主体石方开挖爆破，一般采用梯段加预裂爆破一次开挖。
严格控制一次最大单药量，质点振动速度必须满足设计要求。
3、对于边坡易风化破碎或不稳定的岩体，应先做好施工安全防护，边开挖边支护。
在有断层和裂隙发育等地质缺陷的部位，在支护作业完成后才能进行下一层的开挖。
4、在开挖面靠近马道或平台设计高程时，各级马道及平台预留2m的保护层，保护层开挖严格按照保护层开挖技术要求进行，并在马道或平台外侧，分别设置马道护栏及其它挡渣措施，以免石渣滑落。
5、在靠近其他建筑物边沿或电杆、电缆、电线、风水管等附近开挖时，采取相应的安全防护措施。
6、边坡开挖的分层厚度根据地形地质条件、两马道间的高差、钻孔设备和装载机械的技术参数等因素确定。
5.2.3钻孔作业安全措施
1、钻机司机应经过专业技术培训，经考核合格，持证后方可单独操作。
2、钻机的工作地面应平整，在倾斜地面作业时，履带板下方用楔形木块塞紧。
不得在斜坡上横向钻孔作业。
3、采用湿式凿岩，或装有能够达到国家工业卫生标准的干式捕尘装置。
作业人员要求佩戴口罩、面罩、耳塞等劳动防护用品。
4、开钻前，应检查工作面附近岩石是否稳定；有无盲炮，发现问题应立即处理，否则不得作业。
在任何情况下不得在残空中钻孔。
5、夜间作业应有足够的照明。
6、钻孔质量应符合爆破设计要求，不得因钻孔误差影响爆破效果或发生安全事故。
5.2.4爆破作业安全措施
1、使用毫秒导爆雷管，通过孔内外微差而实现微差挤压爆破，一是控制爆破震动，二是改善爆破效果。
2、采用光面爆破技术，以保证边坡稳定。
通过炮孔超深，使得爆破后的路堑标高与设计标高的偏差控制在一定的范围内，克服留底根现象。
3、小炮（如浅孔爆破3米以内）炮孔用炮被覆盖炮口，以防飞石产生。
深孔爆破时应用编织袋装石粉压住炮口。
且孔外50厘米范围内的所有碎石等物应清理干净。
4、确定爆破的固定时间上午为11:
30－12：
30，下午5：
30－6：
30，特殊情况另定放炮时间。
5、按实际孔深确定装药量，即现场实际操作时应有专人先进行孔深量测，确定装药量及填塞物高度后再进行装药。
在装药过程中，应分工负责，两人一组，既有装药（或填塞物）的、又有控制用量的（必须有量测设备），不允许有分药情况发生，以防混乱。
6、实际装药量一定要与设计、计算装药量相符，否则应查明原因，处理
完毕后方可进行下个孔的装药。
以防出现漏洞、裂隙、溶洞等不良地质构造时出现抽炮，爆破能量冲向薄弱环节，造成危险。
钻进过程中应检查石粉中是否有黄泥浆，并进行详细记录，在装药过程中进行特殊处理，严控用药量。
7、进行钻孔前，应按照布置的孔位进行详细的测量，确定钻孔深度；实际钻进过程中，严格按照提供的数据钻进，确保孔底部在同一深度的断面上，尽可能的减少震动。
8、为确保爆破的顺利实施，不论浅孔爆破、深孔爆破，均应进行试炮，在确保安全的前提下及确定最佳用药量后方可大面积展开施工，同时应根据地质等各种情况适时调整爆破方案，以策安全。
9、在打孔过程中应采用草包覆盖开孔部位，或喷水、喷雾，以防造成环境污染。
5.2.5土石方挖运安全措施
1、进入高边坡部位施工的机械，应全面检查其技术性能，不得带病作业。
2、施工机械进入施工区前，应对经过线路进行检查，确认路基基础、宽度、坡度、弯度、桥梁、涵洞等能满足安全条件后方可行进。
3、施工机械工作时，严禁一切人员在工作范围内停留；机械运转中人员不得上、下车；严禁施工机械（运输车辆）驾驶室内超载，出渣车车厢内严禁载人。
4、挖掘机械工作位置要平整，工作前履带要制动，挖斗回转时不得从汽车驾驶室顶部通过，汽车未停稳不得装车。
5、机械在靠近边坡作业时，距边沿应保持必要的安全距离，确保轮胎（履带）压在坚实的地基上。
6、装载机行走时，驾驶室两侧和铲斗内严禁载人。
7、推土机在作业时，应将其工作水平度控制在操作规程的规定以内。
下坡时，严禁空挡滑行。
拖拉大型钻孔机械下坡时，应对钻机阻滑。
8、运输车辆应保证方向、制动、信号等齐全可靠。
装渣高度不得高出车箱，严禁超速超载。
9、施工机械停止作业时，必须停放在安全可靠、基础牢固的平地，严禁在斜坡上停车，临时在斜坡上停车，必须用三角木等对车轮阻滑。
10、施工设备应进行班前班后检查，加强现场维护保
升级会员 