Ⅱ号料场主堆石料开采爆破试验报告一、爆破试验的内容和目的1、试验内容:1)根据初拟梯段主爆孔钻爆参数(孔径、孔距、排距、孔斜、孔深、单孔装药量及最大单响药量)、炸药单耗及起爆网路进行爆破试验,通过现场检测爆破料级配情况(主要是级配试验)确定最佳钻爆参数,为今后Ⅱ号石料场石方开采、满足大坝填筑料(即主堆石及下游堆石料)施工技术参数要求提供参考依据。
2)根据初拟最大单响起爆药量及起爆网路延时时间,采用爆破振动仪测定质点振动速度、位移及加速度,以确定是否对附近民房造成损害。
3)依据初拟主爆孔距、排距、孔斜、孔深、单孔装药量及最大单响药量、封堵长度及起爆网路延时时间,查看飞石距离,以确定今后安全警戒范围。
4)必要时对爆破材料性能进行检测,是否满足出厂合格证提供的技术参数。
2、试验目的:通过初拟钻爆参数进行爆破试验,确定合理的钻爆参数、起爆网路以及飞石距离控制,以便为今后进行坝体填筑的主堆石及下游堆石料开采满足设计技术指标(亦即设计提供的坝料颗粒级配包络图)要求,达到石方爆破既满足坝体填筑强度质量要求,又安全可靠。
二、试验依据1、《爆破安全规程》(GB6722-2003)2、《水利水电工程施工手册》第2卷—土石方工程卷3、《水利水电工程爆破施工技术规范》DL/T5135-20014、《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》DL/T5135-20015、《Ⅱ号料场开采施工组织设计》6、《Ⅱ号料场开采爆破试验大纲》7、招标设计图册提供的《Ⅱ号石料场工程地质平面图》及《Ⅱ号石料场地质剖面》8、《土工试验规程》(SL237-1999)9、《混凝土面板堆石坝施工规范》(DL∕T5128-2009)10、黔中水利枢纽一期工程水源工程招标文件(技术部分)11、黔中水利枢纽一期工程水源枢纽工程混凝土面板堆石坝设计文件三、爆破试验机具爆破试验主要设备配置表序号机械设备名称规格型号单位数量备注1 100型潜孔钻CM351 台 22 液压潜孔钻机351 台 13 装载机 3.0m3/ZL50 台 34 推土机320HP 台 15 地质螺盘仪 1 台 16 爆破振动仪套 17 索佳全站仪SET230RK 台 18 皮尺50m 把 19 钢卷尺10m∕2m 把 210 炸药运输车辆 111 手摇警报器台 112 液压挖掘机 1.2m³∕pc200 台 113 磅秤500kg∕10kg∕1000g 台 314 土工标准筛0.075—60mm 套 115 自制不同直径刚环100mm,300mm,500mm四、爆破试验参加人员项目总工、安全总监、生产副经理、施工管理部主任、质量管理部主任、总工办爆破工程师1人、技术人员2人、钻工8人、装药爆破工6人、测量人员2人、质检人员2人、质检配合人员4人、安全员8人五、爆破试验时间序号爆破设计布孔造孔装药起爆爆破效果第一次2011.7.9 2011.7.12 2011.12~15 2011.7.17 理想第二次2011.7.23 2011.7.22 2011.7.22~24 2011.7.26 较理想第三次2011.8.13 2011.8.15 2011.8.15~18 2011.8.19 一般第四次2011.8.22 2011.8.21 2011.8.21~24 2011.8.26 较理想第五次2011.10.22 2011.10.22 2011.10.23~27 2011.10.28 很理想六、爆破试验地点及试验区域地质状况1、首次爆破试验的前提条件是在对Ⅱ号石料场覆盖层开挖剥离后形成梯段台阶工作面,选择具有代表性的场地(初拟在Ⅱ号石料场覆盖层剥离后第一、二梯段)分别进行主堆石及下游堆石料开采爆破试验。
主堆石及下游堆石料试验规模:长×宽=30m*20m,梯段高度10m其施工部位见附图一所示。
2、第二次主堆石料爆破试验是紧跟在首次爆破试验临空面后进行,试验规模:长×宽=30m×20m,梯段高度10m。
其施工部位见附图二所示。
3、第三、第四次主堆石料爆破试验部位分别见附图三、附图四所示。
4、第五次主堆石料及过渡料爆破试验规模各为:长×宽=20×20m,见附图五所示。
5、试验区域地质状况Ⅱ号石料场位于坝址下游右岸青岗林边,距坝址约1.5~2.0 公里,开采面积20万m2,有用层储量1100万m3,料场地面高程1200~1340m,附近河床高程约1186.0m,场地地形坡度约20~30º。
石料场出露的地层岩性主要为三叠系下统永宁镇组第三段(T1yn3)灰色薄至中厚层状灰岩,其中薄层灰岩约占 30%,岩层产状110º∠21º,岩层呈单斜构造,岩体多呈弱~微风化状态,岩体完整,强度较高,饱和抗压强度为42.55~73.55MPa,颗粒密度为2.71~2.78g/cm3,饱和吸水率0.05~0.95%,储量及质量完全满足要求。
七、爆破试验方法、步骤1、所有坝体填筑料均需要进行爆破试验(靠近永久边坡部位的边坡预裂爆破参数参考大坝坝肩开挖预裂爆破参数);首次爆破试验参数参考监理审批的《土石方开挖与支护施工方案》及《Ⅱ号石料场施工组织设计》中拟定的爆破参数进行,然后根据对各种爆破料现场级配检测结果调整爆破参数,直至各种爆破料均满足设计要求。
2、爆破试验前,先进行覆盖层离形成台阶梯段,选择具有代表性的场地分别进行主堆石及下游堆石料进行爆破试验。
3、用索佳SET230RK全站仪测量放线,确定试验区域、爆破孔位布置见附图一、附图二、附图三和附图四所示。
4、采用液压潜孔钻机造主爆孔,用地质螺盘仪或坡度仪测量孔斜,用测绳测量孔深,用钢卷尺或皮卷尺进行布孔。
5、第一、二次布置炮孔时,将临空面方向朝向上游,以控制飞石,减少对当地村民的干扰;第三、四次布孔时,因受施工场地限制,临空面方向朝向左岸。
6、人工和装药车进行装药。
第一和第二次爆破试验采用湖北东神天神有限公司2号岩石乳化药卷(φ70mm)连续装药结构,人工进行装药;第三和第四次采用贵州久联公司生产的混装车乳化炸药全耦合连续装药结构,用装药车进行装药,人工配合。
孔内用毫秒微差导爆管雷管MS15段引爆,孔外用毫秒微差导爆管雷管MS2段接力传爆,用粘土封孔边填边捣深度2.5~3m。
7、具体做法是:1)严格按照监理部审批的《主堆石料开采爆破试验设计》(共五次)进行布孔、造孔、验孔、装药联网、起爆,全过程由监理工程师现场监督检查。
2)第一次爆破试验,试验规模:长×宽=30×20m。
孔距×排距=4.0×2.5m,孔底高程1306m,由于爆区高低不平,实际孔深9.5~13.1m,钻孔72个,总延米822.57m。
采用湖北东神天神有限公司生产的2号岩石乳化炸药,单孔装药量47.4~65.5㎏,设计炸药单耗按0.5㎏/m3进行控制,实际炸药单耗0.58㎏/m3,总装药量4803.79㎏。
封孔长度2.7~3.0m。
采用前排堆渣挤压爆破。
爆破效果理想,前排爆破料抛出,工作面顶部出现开裂并微微凸起。
经挖掘机对爆破料进行掏槽、筛分、颗粒级配分析表明:砂子含量达不到设计指标要求。
对此,我部进行了第二次主堆石料爆破试验设计。
3)第二次爆破试验部位是紧跟在第一次试验工作面之后进行的。
其规模为:长×宽=30×20m。
中部孔距2.0m,排距5.0m;两边孔距×排距=4.0×2.5m, 孔底高程1306m,由于爆区场地高低不平,实际孔深9.92~13.3m。
也采用湖北东神天神有限公司生产的2号岩石乳化炸药,单孔装药量59.5~79.8㎏,设计炸药单耗按0.6㎏/m3进行控制,而实际在装药过程中出现三处有溶洞,使炸药单耗达0.75~0.78㎏/m3,总装药量6164kg,封孔长度2.5~2.7m。
采用中部密孔先行起爆、两边再行起爆的对称挤压爆破。
爆破后,工作面顶部一边凸起3~4m 高,另一边仅出现开裂(装药时发现有三处溶洞,出现泄能现象)。
由于采用了中部掏槽挤压爆破,使炸药单耗提高了。
因为受溶洞影响,爆破效果较理想。
4)第三次爆破部位,由于工作面起伏较大且风化严重,预先采用了手风钻造孔、浅孔爆破挖装找平。
试验规模:长×宽=30×20m。
孔距×排距=5.0×4.0m,孔底高程1305.5m。
孔10.5深m,采用贵州久联公司混装车乳化炸药,单孔装药量按0.5㎏/m3进行控制,约100kg。
由于造孔时发现多处有溶洞出现,在装药时对于出现溶洞部位的钻孔,采用特殊处理后,使用成品乳化炸药480kg、其他部位的钻孔使用混装车乳化炸药3400kg。
封孔长度2.7~3.0m,采用毫秒微差排间顺序爆破。
爆破效果一般(由于出现一处大溶洞,泄能较严重),对此,我部进行第四次爆破试验。
5)第四次试验部位,岩质致密坚硬完整,裂隙较发育。
根据地形情况,爆破试验参数为:孔距×排距=5.0×3.8m,孔底高程1305.5m。
造孔51个,孔深7.48~11.7m,造孔延米512.66m。
亦采用贵州久联公司混装车乳化炸药,单孔装药量按0.55㎏/m3进行控制(即72.94~117㎏),总装药量5100kg,封孔长度3.0m。
爆破后工作面顶部2m封堵范围内大块石较多。
从挖装取料情况来看,中底部效果较理想。
6)第五次试验部位,是在挖除第四次爆破试验料后进行的,具有今后爆破开挖场地代表性。
采用CM351钻机造孔,孔径¢90mm。
孔距×排距=3.5×2.5m。
孔底高程1295.5m,孔口高程1306.0m,平均孔深10m。
设计炸药单耗0.55~0.60㎏/m3,单孔装药量48~54kg,总装药量6120kg。
封孔长度2.5~3.0m,由于本次爆破试验场地无临空面,起爆后爆堆比试验场地高出6.3m,爆破效果很理想。
7)通过对Ⅱ号石料场进行了五次主堆石料爆破试验的结果分析,我们认为溶洞、溶槽、溶沟的频繁出现,造成炸药能量严重损失。
对爆破效果影响很大,也给爆破安全管理工作带来了困难。
8)根据我们以往在其他工地采用中风压CM 351钻机造孔时,钻渣呈粉末状。
而Ⅱ号石料场由于岩质致密坚硬、属中硬脆性岩石,节理、裂隙较发育,采用中风压CM 351钻机造孔时,钻渣呈片状颗粒。
由此可知若采用增大炸药单耗,来满足主堆石料中砂子含量指标可能性很小。
八、炸药的性能指标1、湖北东神天神实业有限公司生产的2号岩石乳化炸药性能指标:1)殉爆距离:≥3cm 2)爆速:≥3200m/s 3)猛度:≥12mm 4)作功能力:≥260ml 5)药卷密度:0.95~1.30g/cm32、贵州久联民爆器材发展股份有限公司现场混装炸药分公司生产的露天乳化炸药(混装车制)性能指标见《检测报告》九、爆破振动测试情况通过对Ⅱ号石料场主堆石料爆破试验进行三次爆破振动测试情况(见第一、第二及第四次爆破振动测试情况报告)来看,根据《爆破安全规程》(GB6722-2003)的要求,采用最大单响药量为300kg,对居住在300m以外的民房(土窑洞、土坯房、毛石房)不会造成损坏,是安全可靠的。