龙泉市大坝水电站工程爆破设计方案.doc
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1、目 录一、工程概况1(一)、工程名称及地点:1(二)、工程工作量、工期1(三)、爆破作业点地质、地貌及周边环境1(四)、地层岩性2二、设计依据2三、明挖部分爆破设计施工方案3(一)、孔网参数设计:3(二)、二次破碎4(三)、装药5(四)、填塞6(五)、起爆6(六)、爆破安全8四、隧洞部分爆破设计施工方案10(一)、爆破方案选择10(二)、单位炸药消耗量11(三)、隧洞一个循环炮眼数目确定(指装药孔,空孔根据岩性另加)11(四)布眼:12(五)、钻孔要求:13(六)、装药13(七)、填塞16(八)、起爆网路设计16五、隧洞开掘安全事项16六、爆破安全19(一)爆破飞石控制19(二)爆破震动20七
2、、爆破安全技术措施21八爆破警戒22(一)警戒范围22(二)警戒信号23九、事故预防措施及应急处理措施24(一)、预案制定的原则24(二)、可能发生事故的确定和影响24(三)、应急机构的组成24(四)、救援报警和联络电话25十火工品使用计划28十一主要机械设备及施工人员28龙泉市大坝水电站工程爆破 设计方案一、工程概况(一)、工程名称及地点:工程名称:龙泉市大坝水电站工程工程地点:龙泉市住龙镇大坝村境内(二)、工程工作量、工期本工程根据浙江中水勘测设计研究院要求,爆破工程项目主要是输水隧洞、电站厂房基础、拦水坝基础、管墩基础及部分明爆石方开挖。输水隧洞全长1444m(已施工838m,未开挖60
3、6m)断面高2m宽2m;引水隧洞全长1000m(已施工200m,未开挖800m)断面高2m宽2m;隧洞开挖方量计54143.1m。厂房基础、拦水坝基础、管墩基础及部分明挖石方量约8000m(已施工6700m),未开挖方量1300m。有效工期为1年。(三)、爆破作业点地质、地貌及周边环境本工程位于龙泉市住龙镇大坝村境内,输水隧洞进口和引水隧洞进出口拦水坝位于龙泉市住龙镇周调村大坝自然村西南3km左右的箍桶源山岙内。 引水隧洞进口和拦水坝周围300米范围内全部是山林,无任何建筑物和其他设施。引水隧洞出口周围300米范围内全部是山林,无任何建筑物和其他设施。输水隧洞进口和拦水坝周围300米范围内全部
4、是山林,无任何建筑物和其他设施。输水隧洞出口位于大坝村周调村西南方向约628米高山上,东面是山,南面下方430米(直径130米)处是龙潭湾水电站隧洞出水口和待建厂房场地(大坝水电站厂房和龙潭湾水电站厂房合并在一起),距洞口135米是项目部办公室;下方有一条约45米宽河滩,紧挨着河旁是一条乡村公路斜距洞口约180米。下游30多米处有一条横跨河道自己施工用的电源线;西面和北面均为山林,无任何建筑物和其他设施。 管墩基础开挖爆破点位于输水隧洞出口下方,东面是山,南面下方30米是龙潭湾水电站隧洞出水口和待建厂房场地,距管墩基础35米是项目部办公室;下方有一条约45米宽河滩,紧挨着河旁是一条乡村公路斜距
5、管墩基础约80米。下游30多米处有一条横跨河道自己施工用的电源线;西面和北面均为山林,无任何建筑物和其他设施。厂房基础开挖爆破点位于管墩基础下方,东面25米是项目部办公室,南面下方有一条约45米宽河滩,紧挨着河旁是一条乡村公路距厂房基础约50米。下游30多米处有一条横跨河道自己施工用的电源线;西面为山林,北面30米是管墩基础,130米为输水隧洞出口,其他无任何建筑物和其他设施。爆破外部环境一般。但内部施工时,厂房基础开挖、隧道开挖、管墩基础开挖爆破及排渣等,要互相协调好,并要错开作业时间,防止引发安全事故。(四)、地层岩性隧洞经过的围岩岩性卫晶屑凝灰岩和花岗斑岩及石英正长斑岩,节理、裂隙发育程
6、度中等和偏弱,岩石坚固系数f=10-12。二、设计依据1、爆破安全规程(GB67222003)2、民用爆炸物品安全管理条例。3、现场实地勘测和调查资料。4、甲方提供的相关资料和有关政府部门批文。三、明挖部分爆破设计施工方案本工程拦水坝、厂房基础、管墩基础及洞口明开挖采用浅孔排炮作业,拟定YT-28手持式凿岩机钻孔,钻孔孔径40mm,采用乳化炸药32mm,使用非电毫秒延时导爆雷管,孔内分段延时,孔外四通与导爆管连接网路,利用高能起爆器起爆。(一)、孔网参数设计: 主要用于拦水坝、厂房基础、管墩基础及洞口明开挖,浅孔爆破规模约1300m。台阶高度视钻孔高度而定,一般可取2-4m。 台阶浅孔爆破设计
7、参数爆破参数的确定对爆破效果将产生直接影响,它受穿孔设备能力和台阶参数等因素确定。生产中可按下列设计参数进行试爆,并依据试爆结果、结合生产实践进行调整与完善。(1)、钻孔直径d3842(2)、台阶高度为14m(3)、孔超深L1=(0.100.15)H(4)、底盘抵抗线W1(0.41.0)H(5)、排距b(0.81.0)a(6)、孔距a(1.02.0) W1(7)、装药长度L1=Q/xp xp:炮孔装药线密度xp=1km/m(8)、炮孔堵塞长度L2LL1(9)、炸药单耗量q0.32Kg/m(10)、单孔装药量前排QqabH 后排Q=(1.1-1.2)qabH浅孔台阶爆破参数选取一览表 台阶高度H
8、(m)钻孔超深h(m)最小抵抗线W炮孔间距a(m)炮孔排距b(m)填塞长度L2(m)单孔装药量Q(kg)前排后排1.00.20.60.80.60.970.150.171.50.20.81.10.81.090.420.462.00.20.91.20.91.200.690.763.00.31.01.31.01.491.251.374.00.41.11.41.11.531.972.17布孔方式:梅花形布孔;(二)、二次破碎 由于该工程的岩石为中风化岩,采用比较合理的孔网参数就不容易产生大块,若有产生个别大块采用(炮机)机械法解小。(三)、装药(1)、装药钱应对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理,装药
9、人员应对准备装药的全部炮孔进行检查。 (2)从炸药运入现场开始,应划定装运警戒区,警戒区内应禁止烟火;搬运爆破器材应轻拿轻放,不应冲撞起爆药包。 (3)所有的爆破作业都应做好装药的原始记录,记录应包括装药基本情况,出现的问题及其处理措施。 (4)炮孔装药时应使用木质或竹制炮棍装药。 (5)不应投掷起爆药包,起爆药包装入后应采取有效措施,防止后续药卷直接冲击起爆药包。 (6)装药发生卡塞时,若在雷管和起爆药包放入之前,可用非金属长竿处理。装入起爆药包后,不应用任何工具冲击、挤压。 (7)在装药过程中,不应拔出或硬拉起爆药包中的导爆管和雷管脚线。 装药结构示意图(四)、填塞(1)爆破装药后都必须进
10、行填塞,严禁无填塞爆破。 (2)不得使用石块和易燃材料填塞炮孔。不能捣鼓直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包。发现有填塞物卡孔时,应及时进行处理(可用非金属杆或高压风处理)。 (3)本工程的装药完成后,用钻屑或沙质粘土堵塞至孔(眼)口,有水孔用粗砂回填至孔(眼)口。(五)、起爆 本工程采用乳化炸药32mm,使用非电毫秒延时导爆管雷管,孔内和孔外相结合分段延时,孔外四通与导爆管连接网路,利用高能起爆器起爆。 作业时,控制爆破方向,分段微差间隔时间不少于50mS。一次起爆雷管个数不超过100发,所以,采用GSM300起爆器起爆。(六)、爆破安全 (1)、冲击波 本工程对冲击波可忽略不计,
11、浅孔爆破一次最大药量(2)爆破振动安全主要是控制最大一段起爆药量按以下公式进行计算。爆破振动衰减规律公式Qmax=R3(V/K)3/a式中:Qmax一最大一段起爆药量(kg)R一构筑物至药包中心距离(m);V一允许最大振动速度,cm/s;本工程爆区周边保护物主要为项目部办公室,根据规范及经验,V取2.0;K一为振动速度衰减规律中的常数;k取200。a一为振动速度的衰减指数。a取1.7。根据现场环境情况,不同建筑物不同距离时的装药量计算结果见表3.3-3。表3.3-3 不同距离时的安全允许装药量Q(kg)距离 R (m)安全允许装药量 Q (Kg)项目部办公室307.98计算结果表明,本工程采用
12、浅孔台阶爆破方法是合理可行的,爆破区周边的民房为本工程爆破作业需要重点监控的对象,施工时将爆破振动控制在较小值。爆破振动速度验算根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式:计算爆破震动速度。式中:V一最大震动速度, cm/s;K、 a-与地质地形有关的系数,根据质地情况,爆破区K取200、a 取1.7; K一分散装药衰减系数,K取1;Q一一次齐爆的最大药量kg,取爆破最大单响药量6.51kg,一次爆破总药量不大于35kg ;。 R一最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离,浅孔台阶爆破施工需距被保护物30m。代入计算得:V=1.78cm/s从计算结果可知:经控制单响药量后的最近保护点振动速度
13、小于爆破安全规程的安全允许振动速度,可见爆破所引起的振动影响是在国家规定范围内的。 (3)爆破飞石控制爆破个别飞石的安全距离由下式计算:Rf=(40/2.54)D式中:Rf一飞石的飞散距离,m; D一药孔直径,42mm;经计算:Rf=66m;由上式可求得,同时根据爆破安全规程(GB67222003)中规定,浅孔爆破时飞石的安全距离为R=300m。爆破飞石产生的主要原因有:爆破参数不当,如炸药单耗过大、某个或某些炮孔(眼)位置不当而W值过小、装药长度过长、堵塞长度过短及堵塞不严密;装药部位遇有较大的裂隙或软弱层面;起爆次序有误或部分产生拒爆都可产生较严重的爆破飞石。在施工中重视炮孔验收、严格控制
14、装药量、保证堵塞长度及质量、保证警戒距离,是可以保证爆破安全的。四、隧洞部分爆破设计施工方案(一)、爆破方案选择 (1)、根据业主提供的相关资料,引水隧洞和输水隧洞坡度为0.2,引水隧洞和输水隧洞选用从出水洞口和近水洞口分别开挖掘进,洞口两头掘进较为便利。有利于出渣拉车排渣和通风以及坡度控制,。如考虑排水等因素,从进水洞口负坡开挖掘进,必须要安装好排水设备、人力排渣拉车难度大、采用机动车拉渣时通风排污系统要跟上。 (2)、隧洞掘进贯通之前要将进水洞内存水排干,否则贯通时会引发重大安全事故。 (3)、采取全断面(3.85m)开挖,方位和坡度按设计施工,选择YT-24(气腿推进式)钻机钻孔,孔径4
15、0mm,确定每个循环孔深2m,掏槽孔2.1m,钻孔数27个。(具体见表|) (4)使用32,长200mm,重0.15kg的乳化炸药和非电半秒差延时导爆管雷管,起爆网路采用蔟连(即一把抓)连接网路,利用高能起爆器引爆(见后图) (5)龙潭湾水电站和大坝水电站厂房合并在一起正在施工。上下两个出水洞口开挖和管墩基础开挖不能同时进行,要错开作业时间,避免发生安全事故。 (二)、单位炸药消耗量根据岩质f=810,q按新的爆破培训教材选3.38kg/m每一掘进循环所需炸药量:Q=qsln其中:Q掘进每循环所需炸药量、kg q炸药单耗、kg/m s巷道掘进断面积、m l平均炮孔深度、m n炮孔利用率,一般为
16、0.80.95,本工程选为0.85 Q=3.3823.850.85=22.12kg(三)、隧洞一个循环炮眼数目确定(指装药孔,空孔根据岩性另加) N=qsm/aG 式中:N-每个循环炮眼数目(指定效装药炮眼)q-单位炸药消耗量kg/ms-隧洞断面面积,mm-每个药包的长度,m取0.2a-炮眼平均装药系数,取0.7G-每个药包的重量kg,取0.15N=3.383.850.850.2/0.70.2=21个加上空孔2个,共钻23个(四)布眼: (1)、掏槽选择:根据钻工计算选择平行孔眼直线掏槽(垂直龟裂槽),空孔眼为2个,加装药21个共23眼,(其中掏槽眼和空眼2个加深10cm) (2)、由工程技术
17、人员用全站仪按设计图尺寸布眼,用油漆标记好记号。 详细参见平行孔眼直线掏槽布眼示意图(见附后图)布孔参照表序号名称孔数孔深布孔参数备注1掏槽孔22.1孔与孔之间相距10cm空孔2掏槽孔32.1孔与孔之间相距10cm装药孔3扩槽孔22水平距空孔40cm装药孔4辅助孔42距周边孔60cm斜距掏槽孔50cm装药孔5辅助孔42距周边孔40cm处在死角炮内侧装药孔6周边孔82不在轮廓线内2-3cm装药孔23以上各个孔倾角见图,掏槽孔布置在断面中央(五)、钻孔要求: 采用YT-24钻孔,钻孔直径为40mm。炮眼的深度、角度、间距要严格按照钻爆破设计进行,同时符合下列精度要求:(1) 掏槽眼:掏槽眼的位置正
18、确与否关系到整个开挖面的爆破效果,要求眼口与眼底的误差小于5cm,对于硬质岩更需要注意。(2) 辅助眼:眼口排距、行距误差小于5cm,在节理发育处适当调整位置,避免卡钻,影响爆破效果。(3) 周边眼:周边的开眼和眼底位置,关系到断面轮廓形成和平整度,延隧道开挖轮廓上的间距误差小于5cm,周边眼外插角小于3底板眼不超出开挖断面轮廓5cm,最大不得超过10cm。(具体见附图1平行空眼垂直龟裂掏槽法布孔示意图)(4) 当开挖面部平整出现斜面时,要按照实际偏差方向调整钻孔深度,同时调整装药量,尽量使除掏槽眼外所有的炮孔眼底在同一垂直面上。(5) 钻孔完成后,按照炮眼布置图进行检查并做好记录,对于不符合
19、要求的炮孔重新补钻,经检查合格后方可装药爆破。装药前需进行吹孔,吹孔是将孔眼内的泥浆,石粉吹洗干净。(六)、装药吹洗干净后,在现场封锁警戒情况下进行由持证的爆破作业人员进行装药。装药时必须按照钻爆设计的药量进行装填,同时核对装药炮眼、 段位是否正确。装药时采用竹竿做起炮棍、炸药要装到底,保持装药连续,每装一卷炸药必须用炮棍捅一次,确保节炸药间密贴。各种炮眼必须在孔口段预留不小于20cm的填塞长度,每眼药量如下:药量及雷管段别分配表序号炮孔名称孔深m炮孔数量(个)雷管段数单孔装药量装药长度(m)填塞长度m备注1掏槽孔2.12/空孔2掏槽孔2.131段1个3段2个1.511.52220.10.1装
20、药孔3扩槽孔2.025段2个1.221.60.4装药孔4辅助孔12.047段4个1.141.470.53装药孔5辅助孔22.049段4个1.141.470.53装药孔6周边孔2.0411段4个0.902541.20.8装药孔7周边孔2.0413段4个0.902541.20.8装药孔合计237个段别21个雷管22.12kg隧洞掘进预期爆破效果表(断面3.85,孔深2m)序号名称单位数值1炮孔利用率%852每个循环掘进进尺m1.73每个循环爆破实体体积m36.5454单位炸药消耗量kg/ m33.385每米巷道炸药消耗量kg/m13.016单位雷管消耗量个/ m33.217每米巷道雷管消耗量个/m
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