石方光面爆破爆破方案设计人:审核人:批准人:设计单位:设计时间:2014年11月14日目录一、工程概况 (3)二、施工要求 (4)三、爆破设计施工方案的编制依据 (4)四、爆破设计方案 (4)⑼装药不偶合系数δ (9)五、炮孔布置 (11)六、装药填塞 (12)七、起爆网路 (13)八、爆破安全距离计算 (15)九、试验炮 (16)第二章施工组织设计 (18)一、施工准备 (18)二、人员职责 (18)三、边坡光面爆破施工工艺 (20)3.1施工工艺流程图 (20)20 3.2孔位测量放样 (21)根据原地面标高数据及设计图纸,测量放样边坡台阶的坡脚前沿线,并用竹桩拉线标记,孔位沿台阶的坡脚前沿线布置,根据已确定光面爆破参数,确定的孔距进行孔位测设,每一个孔位打竹桩标记,并标明炮孔编号及孔深。
(21)在进行具体的孔位放样过程中,除了要满足孔距等参数要求外,炮位设计还应充分考虑岩石的产状、类别、节理发育程度、溶蚀情况等,避免在两种岩石硬度相差很大的交界面处设置炮孔,边坡大于2级台阶时,应自上而下进行爆破。
(21)3.3钻孔 (21)钻孔采用KQJ—100B型潜孔钻机钻孔,根据边坡爆破钻孔孔位测设成果选取孔位,钻机架设角度与边坡角度一致,采用钢管搭设与设计坡比相同的架子,调整潜孔钻机的倾斜角度,确保钻孔倾斜角度与设计要求一致,同时采用水平尺进行调整。
(21)填土层采用粘土护壁,使钻机可以顺利钻进成孔,钻机钻杆每节1m,钻进快到底标高时,应严格控制钻孔深度,以免造成抵抗线过小或过大,影响爆破质量。
(21)3.4爆破装药 (21)(1)装药结构 (21)堵塞段:堵塞段的作用是延长爆破产生气体的作用时间,且保证孔口段只产生裂缝而不出现爆破漏斗,根据上述已确定的参数,本工程选堵塞段长度为1.5m。
(21)均匀装药段:该段一般为轴向间隔不偶合装药,并要求沿孔轴线方向均匀分布。
轴向间隔装药须用导爆索串联各药卷起爆。
根据上述选定的参数及乳化炸药规格,均匀装药段每米绑扎3个药卷。
(22)孔底加强段:加强段长度大体等于堵塞段,取1m。
由于孔底受岩石夹持作用,故需用较大的线装药密度。
根据上述选定的参数及乳化炸药规格,孔底加强段共绑扎5个药卷。
(22)(2)装药及堵塞 (22)装药前应清除炮眼内的石粉和泥浆等物,对于积水,用空压机吹孔清理,为防止炸药受潮,还应垫上油纸。
(22)第一、二、三级台阶炸药装药采用轴向间隔装药,必须采用导爆索起爆,用导爆索串联各药卷起爆,要求导爆索爆速不小于6000m/s,导爆索之间的相互连接采用线绳或胶带紧紧捆扎在一起,捆扎长度不应小于150mm。
(22)为保证孔壁不被粉碎,药卷应尽量置于孔的中心。
本工程装药定位采用将药卷及导爆索绑于竹片进行药卷定位。
(22)起爆导爆索所用雷管采用线绳或胶带牢固的与导爆索捆扎在一起,起爆点放在中间,为防止盲炮,一般设置两个起爆点。
在装药过程中随时用卷尺测量孔深。
(22)炮眼的堵塞材料,一般为干细砂土、砂、粘土等,最好以一份粘土、三份砂(粗砂)在最佳含水量下混合而成的堵塞料。
堵塞时对紧贴起爆药卷的堵塞物不要捣压,以防振动雷管引起爆炸,其余的堵塞物要轻轻捣实,但要注意防止捣坏导火线或雷管脚线。
(22)四、主要机具材料表 (23)五、安全技术与防护措施 (23)六、爆破警戒范围和任务 (26)七、施工安全保证措施 (27)八、安全警戒 (31)九、应急预案 (31)第一章爆破技术设计一、工程概况根据工程建设需要,山体需要光面爆破,需要爆破的最大深度超过16m,爆破区域长度130左右m,按照设计要求,靠近山体一侧需要进行光面爆破。
整个爆破工程量约计4.6万m3。
爆破要求边坡严格控制坡面平整度,无松石危石,同时严格控制爆破规模,减少对边坡的破坏。
根据现场勘查,岩石为花岗岩和石灰岩,微风化,普氏系数为5~10,属于中硬度以上岩石。
爆破环境:北边为黄海;南边为山体;其它方向无重要的建筑物和设施。
爆破环境较好。
二、施工要求1、爆破开挖后边坡坡度达到设计文件要求;2、保证爆破后边坡少受扰动,确保平整度,且不能对保留的山体形成破坏;3、爆破后粒径满足铲运要求;4、保证爆破施工中的机械、建筑物和人员的安全;5、整个施工进度应满足总体施工计划的要求。
三、爆破设计施工方案的编制依据1、《爆破安全操作规程》GB6722—2003;2、《爆破作业项目管理要求》GA 991—2012;3、《民用爆炸物品安全管理条例》国务院令466号2006.94、烟台市公安机关对于爆炸物品安全管理的要求;5、工程概况及工程现场岩石地质状况。
四、爆破设计方案(一)总体施工设计方案采用从自然坡顶依次分级再上而下爆破,首先从最高处上按照设计边线进行钻孔爆破,自上至下依次按照设计爆破台阶进行爆破施工,边坡采用光面爆破施工。
该爆破工程拟采用:深孔爆破和光面爆破相结合的控制爆破方法。
主炮区爆破采用钻孔直径为115㎜,台阶高度采用10m,不足10m按照实际爆破深度计,超过10m分层爆破;边坡采用钻孔直径为90mm,台阶高度第一、二级采用10m,其它按照实际爆破深度。
装药结构:主爆区采用耦合装药,光面爆破采用不耦合装药结构。
起爆网路采用非电起爆网路与电起爆网路相结合的混合网路。
施工机械采用履带式潜孔钻和柴动空压机。
火工品:炸药采用袋装膨化炸药、导爆索、非电毫秒延期雷管以及电雷管。
(二)爆破施工要求1、严格控制爆破产生的危害,特别是爆破飞石;2、禁止采用集中装药的大爆破、宜采用倾斜钻孔延长药包松动控制爆破方法;3、爆破粒径应满足挖运和路基回填要求;4、严格爆炸物品管理,必须做到使用登记账目清晰,杜绝爆炸物品流失。
(三)爆破技术参数设计 1、主爆区爆破参数: 1.1主炮孔爆破参数 1.1.1深孔爆破参数 1)最小抵抗线:w=37.8D e 3r e SG SG =37.8×0.115×37.29.0=3.01m 式中 D e ——炸药的直径, SG e ——炸药密度, SG r ——岩石密度。
校核公式:W=(20~50)D=1.8~4.5m结合类似工程的施工经验取最小抵抗线为3.0m 。
2)炮孔直径 115mm3)炮孔间距 a=(1.2~2)W=3.6~6.0m ,取5.0m ; 4)炮孔排距 b=0.866a=0.866×5.0=4.3m 5)堵塞长度 L 2≥30D=3.45m6)炮孔超深深度 h=(0.15~0.35)W=(0.45~1.05)m,根据以往类似工程经验,取h=1.0m。
7)炮孔深度11m(第一层爆破根据现场自然高程再详细确定)8)药量计算第一排炮孔单孔装药量:Q1=qaWL=0.45×5.0×4.3×11=106㎏单位炸药消耗量q取0.45㎏/m3(不考虑大块的破碎及场地整平,只作为深孔爆破时的设计依据。
本数据以铵松腊炸药为参考依据。
)从第二排炮孔的单孔装药量为:Q1=kqaWL=1.1×0.45×5×4.3×11=117㎏式中k——考虑受前面各排炮的矿岩阻力作用的增加系数,取1.1。
单位炸药消耗量q取0.45㎏/m3(不考虑大块的破碎及场地整平,只作为深孔爆破时的设计依据。
本数据以铵松腊炸药为参考依据。
)其它爆破深度类似计算如下表。
深孔爆破参数表2、光面爆破参数设计⑴钻孔直径:D取90mm⑵炮孔倾角:与坡度设计一致,取73.30。
⑶台阶高度:H第一、第二级台阶取10m,其它按照现场实际标高。
⑷炮孔超深:h取1.0m。
⑸最小抵抗线W光按照以下公式计算W光=KD式中W光——光面爆破最小抵抗线,m;K——计算系数,一般取K=15~25,软岩取大值,硬岩取小值;D——炮孔直径,m。
本次计算,K=20,D=0.09,带入公式W光=KD=20×0.09=1.8m⑹孔距a 光按照以下公式计算 a 光=m W 光式中 m ——炮孔密集系数,一般取0.6~0.8本次计算,m=0.7带入公式a 光=m W 光=0.7×1.8=1.26m ,取a 光=1.2m⑺炮孔长度L 按照以下公式计算αsin hH L +=式中 L ——光爆孔长度,m ;α——边坡钻孔倾角,本次爆破03.73=α。
⑻堵塞长度根据现场施工经验,为了保护好孔口位置岩石,光面孔的堵塞长度L 堵一般取1.5~1.8m ,硬岩取小值,软岩取大值。
⑼装药不偶合系数δ装药不偶合系数指炮孔直径与药卷直径的比值,为防止炮孔壁的破坏,该值一般取2~5,本工程光面爆破钻孔直径为90mm ,选用直径为32mm 的药卷,因此装药不偶合系数δ=45/16≈2.8,符合不偶合系数取值范围。
⑽光面爆破装药量计算。
线装药密度q 光=K 光a 光W 光式中 K 光——光面爆破炸药单耗,一般取0.15~0.25㎏/m 3 本次爆破,K 光=0.2,a 光=1.2,W 光=1.8带入公式计算q 光=0.426㎏/m单孔装药量Q光=q光×L实际施工过程中,孔口部位1.5m左右不装药进行堵塞,炮孔底部为了抵抗岩石的夹制作用,通常底部1m左右线装药密度增加一倍。
光爆炮孔参数表五、炮孔布置按照每次爆破区域大小,光面炮孔按照爆破眉线进行单排布置,光面炮孔倾角与坡面角一致,距离光面炮孔1.8m开始布置主炮孔(主炮孔倾角与光面炮孔一致),主炮孔按照爆破区域面积的大小采用梅花多排布置。
图三炮孔布置剖面示意图六、装药填塞每个炮孔制作1枚非电毫秒延期雷管与150g管状硝铵炸药组成的起爆药包,将其置于设计的炮孔内适当位置。
采用正向起爆,将起爆药包置于装药顶端四分之一位置,雷管聚能穴向下。
除装药以外的炮孔部分,使用粘土炮泥(深孔爆破使用岩屑)逐段填实,直至填平炮口(见图5)。
光面炮孔堵塞:为了控制孔口位置坡面平整度,光面炮孔往下1.5m 不装药,使用炮泥堵塞。
图四装药结构示意图七、起爆网路爆破器材:炸药采用粉状乳化炸药,起爆药包采用直径为32mm 管状乳化炸药,雷管采用非电毫秒延期雷管,连接线采用非电导爆管,起爆采用导爆管起爆器。
起爆网路采用非电起爆网路。
孔内采用MS13段非电毫秒延期雷管,孔外采用MS2段非电毫秒延期雷管连接孔内雷管,排间采用MS5段非电毫秒延期雷管连接,使用导爆管通过四通连接第一排孔内雷管、第一排孔外连接非电雷管及排间非电5段毫秒导爆雷管,最后使用击发枪引爆。
见图五起爆网路按照三排主炮孔,一排光爆孔,每排10个炮孔计设计,地面总延长时间T地面总=9T MS2+3T MS5=9×25+3×110=555ms<T MS13=610ms式中T地面——地面延期非电雷管总延时时间,ms;T MS2——非电毫秒2段雷管延时时间,ms;T MS5——非电毫秒5段雷管延时时间,ms;T MS5——非电毫秒13段雷管延时时间,ms;起爆网路连接时,应采取以下防潮措施:⑴使用防水胶布捆绑雷管,捆绑层数不少于5层;⑵用完好的红色塑料袋将捆绑好的连接雷管裹紧,覆在地面压好;⑶禁止将非电雷管的导爆管末端剪断或弄破。