重油加工项目配套码头仓储工程石方爆破设计说明书第一章工程概况1.1 工程简述重油深加工项目配套码头仓储工程位于xx湾内南岸的青兰山与黄干岛之间水域,似伸出的半岛,其三面临海。
青兰山水域陆域形成与围堤工程相邻,罐区位于码头后方,占地面积约63万m2,陆域分二部分,一是前方滩地要抛石填海形成,二是后方青兰山山地开采后形成平地,前方滩地现有高程为0m~-3m,通过抛石回填形成陆域面积约33.3万m2,要求最终场地标高为10.0m,后方罐区需开山平整形成场地标高为35.0m,山体爆破开采标高为34.5m,面积约为21万m2,爆破开采山体方量为635万m3,总工期为17个月,围堤总长1664.3m。
1.2 矿区环境及交通地理位置该工程位于xx半岛的顶部,三面临海。
开山爆破其北偏东与福炼一体化库区接壤,油罐与山体开采顶坡线水平最近距离约80m,坡底线距离约130m。
但油罐尚未安装,应属爆破施工中重点保护对象之一,其西偏北方向有泉州修造船厂,距离大约有400m远,西边及西偏南方向为青兰山和大海,东偏南边为回填海边淮涂,在开山区范围内现有一条公路是福炼通往码头公路,但来往车辆不多,施工中必须制定专门的车辆通行管理及安全保证措施。
另外福炼通往码头的用水管道、输电线路均沿公路铺设;在施工中必须制定和考虑有效的安全防护措施,以免造成损坏,同时在xx内有较多的海蛎养殖区,在爆破施工中一并考虑必要的安全措施,尽量减少爆破产生的影响;爆区周围400m内无村民住宅,相应的爆破环境条件较好,交通比较方便。
地理位置位于南岸的青兰山与黄干岛之间,按54北京坐标系青兰山X=2771386.86,Y=399481.878 (C级GPS点)。
1.3 气候自然条件xx地区属亚热带海洋性气候,四季分明,平均气温在190~200间,最高温度达370~390间,但时间较短.水量:根据山腰与崇武两气象站资料统计,多年平均降雨量为977mm~1316mm,累年最大降水量为1477.9mm~1818.1mm;全年集中在3~9月份,以6月份最大,而10月至来年1月为旱季。
风况:平均风速为5.4m/s~6.9m/s,最大风速为24m/s。
本地区风向季节变化为:夏季(6~8月)以西南风为主;其它月份则以NE或NNE向为主。
热带气旋:湄洲湾地处我国东南沿海,常年受热带气旋影响,沿海登陆的台风以7~9月份登陆的台风,对施工会带来一定的影响。
另外雷暴、大雾等天气也有一定程度的影响。
1.4 工程地质条件据中交第三航务工程勘察设计院提供的资料,拟建场地的基岩主要为燕山早期的花岗岩,全~强风化层发育,第四季覆盖层由残积层、冲洪积层交互沉积形成,该地区地貌类型属滨海岸沉积地貌,基岩岩性以中细料花岗岩为主,局部为粗料花岗岩,发育少量闪长玢岩及辉绿岩岩脉,节理裂隙发育,球状风化非常发育,最大块经达15m,岩芯较破碎,中等风化层占5~80%,山体植被发育,表土层较厚,多为残积土层,厚度约3m~10m,局部厚度达13m~19m,全风化和强风化花岗岩岩层厚度一般在4m~22m之间,山孤石较多。
花岗岩中等风化层节理裂隙较发育,从岩性资料看多呈短柱状、长柱状,局部岩芯较破碎,按开采总方量635万m3计算,其中中等风化层方量为180~210万m3。
开采范围内无不良地质构造和可能产生的地质灾害,山体坡度较缓,坡度100~250施工中应注意可能诱发的边坡稳定性的安全问题。
考虑边坡的稳定,要求开挖边坡施工中应分段分台阶,按台阶高度10m,马道平台宽度2m,坡角基底层第一台阶为坡角530(坡比为1:0.75),其他层台阶的坡角为450(坡比为1:1),边坡面采用光面爆破技术施工,以保证岩面的稳定和平整性(在修坡中详述);岩石的硬度:中等风化层花岗岩为 f =6~8,下层基岩硬度较大为f =10~12。
第二章工程设计的依据应严格执行国家及省、市有关矿山资源开发利用的法律、法规以及矿山安全和职业安全卫生方面的法律、法规,并遵循技术上可行,经济上合理,安全上可靠,充分利用矿山资源的原则,并应现场实地勘察,资料收集齐全后与业主交换意见后编制。
设计的依据:2.1业主提供的有关国家各部、委、局的批示公文;2.2中交第三航务工程勘察设计院有限公司提供的有关资料以及陆域山体地形平面图(1:2000);2.3《中华人民共和国矿山安全法》、《安全生产法》(GB50026-93)2.4国标、爆破安全规程(GB6722-2003)2.5乡镇露天矿安全生产规程[劳人矿-1988]2.6《中华人民共和国爆炸物品管理条例》第三章开采施工方案3.1 矿区开拓,运输系统青兰山陆域面积为21万m2,其北偏东方向至南偏西方向长度以坡底线的距离约810m,北偏西至南偏东方向的宽度以坡底线算起为370m,场地开挖标高为34.5m,北边山体边坡线最高点约94.0m。
由于开采方量为635万m3,工期为17个月,开采量比较大,因此必须多个工作面配合作业才能完成任务。
考虑按南北长度分四个区域进行开采,分别开挖四条上山坡道,地平开挖标高为34.5m,第一平台高度为49.5m,每10m高为一个平台,分台阶自上而下开采,上山坡道、坡度应≤12%,便于汽车行驶安全,作业平台宽度大于20m,上下平台超前40m~50m可以同时作业,汽车直接上平台装车,然后从上山坡道折返式运行。
上山道路可用小型凿岩机打浅眼爆破修筑,用挖掘机修一条之字形的道路上山,运输系统比较简单,因运输距离较短(小于1.5km)。
推进方向由南向北,自上而下的顺序开采。
3.2 开采爆破方案山体地形平缓,山体表土层较厚,开挖上山道路比较容易,按规程要求进行开挖体筑。
大型土石方工程常用的开采爆破方法为硐室爆破和深孔台阶爆破,由于钻孔机械设备不断更新,爆破技术的不断提高,爆破器材的日益发展,深孔台阶爆破在改善和控制爆破质量,实行钻孔、装、运机械化施工,提高生产效率,达到快速施工的优势很明显,并且随深孔爆破技术日益成熟已被广泛应用。
其优缺点:(1)工程进度便于控制,但设备投资较大。
(2)要求爆破现场道路通畅,修路工程量大。
(3)机械化程度高,劳动强度低。
(4)石料块度较均匀,二次爆破量小。
(5)采用毫秒微差控制爆破,可将单段起爆药量控制在允许的范围内。
(6)安全性好,飞石距离大减小。
(7)施工组织相对简单。
由于山体坡度较缓,山体高度从34.5m~90m,开采的深度从4.5m~50m,而且岩层节理裂隙较发育,可爆性较好,因此开采的方案选择是:3.2.1开采深度大于5m的采用中深孔爆破法施工,孔径d =90mm~140mm;3.2.2开采深度小于5m的采用浅孔排炮微差爆破技术进行开采。
开采的推进方向由南向北推进,开采顺序自上而下分台阶开采。
当开采到边坡线时,应从上边坡线开始自上而下进行修坡施工。
采用浅孔爆破,为保持山体坡面的完整性和稳定性,应采用光面爆破技术施工。
要求坡角第一平台为1:0.75,坡角53º,以后平台坡比为1:1,即坡角45 º。
要求台阶高度为10m,马道平台宽度为2m,按图纸要求规范施工。
第四章爆破施工设计4.1 爆破设计原则4.1.1 在确保人员、设备和建(构)筑物安全的前提下,尽量加快施工进度,做到:技术上先进、安全上可靠、经济上合理。
4.1.2 石料开采应符合业主要求,块度不大于30cm,4.1.3在保证安全及进度的前提下,充分地利用松动爆破原理。
以控制爆破震动、飞石、空气冲击波和噪声等爆破危害。
尤其应严格控制爆破飞石距离。
4.1.4 合理地选取中深孔爆破的各项爆破技术参数,严格控制块度,减少二次破碎爆破工作量,降低爆破施工成本。
4.2爆破方案的确定4.2.1根据上述原则,考虑到爆破山体区地形地貌的情况以及开采高度等,施工方法分别选用:1)开采高度大于5m以上采用中深孔台阶微差爆破;2)山体边坡及开采高度小于5m应采用浅孔排炮微差爆破;3)大块石(解炮)少量采用浅孔二次破碎爆破和多数采用机械破碎。
4.2.2中深孔台阶微差爆破中深孔爆破拟采用多排孔微差松动爆破技术。
给钻孔、挖掘、铲装、运输等机械设施创造连续作业条件,并能较好的控制爆破震动和飞石。
中深孔爆破,本设计按炮孔直径d =140mm,孔深L=15m,采用高风压潜孔钻机钻孔,导爆管网路毫秒微差技术进行控制爆破。
部分地区可采用d=90mm的孔径施工。
中深孔爆破具有机械化程度和劳动生产率高,安全生产较好,震动危害、飞石距离较小等特点,可作为本次开挖主要爆破施工方式。
4.2.3浅孔排炮微差爆破浅孔排炮是炮孔直径d =38mm左右,炮孔深度控制在L≤5m,垂直、水平或倾斜钻孔。
其主要爆破参数:a=1.20m~1.50m,W=b=0.80m~1.20m,g=0.35~0.45kg/m3,布孔方式采用单排孔或多排布孔,多排孔时采用三角形布孔,采用毫秒微差起爆。
浅孔排炮开挖具有施工简便、灵活机动、相应的设备、工具、材料及动力消耗少等特点,尤其是采用毫秒微差爆破技术,可采取控制最大一段齐爆药量,合爆破震动降到最低,以消除震动危害,使基岩不受明显的破坏,并使爆破后保留边坡和平台岩面平整。
特别适用于本工程修坡和平台施工及山体边坡开采,并可为中深孔爆破开凿自由面和钻孔平台。
4.2.4浅孔二次破碎爆破(解小爆破)浅孔二次爆破主要用于中深孔爆破后的大块石的解小作业,采用凿岩机钻孔,灵活、机动方便,大块石多且集中时,采用瞬发雷管一次性起爆方案。
二次爆破应布孔合理,选择最佳W方向,严格控制飞石距离。
根据块度的大小,考虑布孔1~2个,孔深为大块厚度的0.7倍,装药单耗q≤0.01kg/m3。
4.3中深孔爆破设计4.3.1爆破主要技术参数设计爆破参数的流程选择如下图所示:(1)台阶高度(H):台阶高度的选取应根据钻孔,爆破和铲装运输等,创造安全和高效率和作业条件,使爆破开挖工程达到最好的技术经济指标。
初期施工因山体高度起伏不平,可具体视开采高度而定,特形成正规台阶开采后,即按正规台阶高度进行开采。
根据山体条件及挖装设备状况,本设计台阶高度取H=15m。
(2)钻孔直径(d):钻孔直径的大小,主要取决于钻孔机械,台阶高度,岩石性质,本工程钻机拟采用阿特拉斯PC460高风压钻机,钻头直径d=140mm或d=90mm两种。
(3)炮孔间距(a):当d=90mm时,取a=(1~1.2)W=4.0m当d=140mm时,取a=6~6.5m(4)钻孔排距(b):取:b =(0.8~1.0)W当d =140mm时,W1=4~4.5 m当d =90mm时,b =3.0m在实际施工中可根据爆破碴块度情况对a、b进行调整,一般是在a×b面积不变的情况下,尽量取大孔距、小排距(小抵抗线)。
(5)钻孔超深(h):超钻深度h:超钻是为了克服底板阻力,使爆破后不留岩坎,本工程超钻深取:h=0.50~1.0m(6)钻孔长度(L):钻孔长度当垂直钻孔时等于钻孔深度,当倾斜钻孔时则孔长增加才能达到设计台阶高度。