畢業(yè)設計-百龍灘水電站船閘石方爆破開挖設計

1、 學校代碼：11517 學 號：200910104213 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 畢業(yè)設計題 目 百龍灘水電站船閘石方爆破開挖設計學生姓名 專業(yè)班級 學 號 系 （部） 指導教師 完成時間 目 錄中文摘要I英文摘要II1 概述11.1 巖石爆破11.1.1 破碎原因11.1.2 破碎過程21.2 深孔臺階爆破21.2.1 臺階要素21.2.1 鉆孔形式32 工程概況42.1 施工現(xiàn)場位置42.2 爆破工程概況52.3 設計依據(jù)52.3.1 設計依據(jù)52.3.2 設計原則53 爆破方案63.1 爆破方案的選擇63.2 布孔方式73.3 起爆方法83.4 爆破

2、參數(shù)設計83.4.1 引航道爆破83.4.2 預裂爆破113.4.3 保護層爆破123.5 爆破施工方法143.5.1 鉆孔143.5.2 裝藥153.5.3 堵塞153.5.4 聯(lián)網(wǎng)163.6 保證工程質(zhì)量措施163.6.1 引航道開挖爆破質(zhì)量保證措施163.6.2 預裂爆破質(zhì)量保證措施173.6.3 保護層爆破質(zhì)量保證措施173.7 施工人員配置表和主要機械設備表174 爆破安全驗算及措施204.1 爆破飛石安全距離的確定204.1.1 防止爆破飛石的措施204.2 爆破震動校核214. 2.1 防止爆破震動的措施214.3 爆破空氣沖擊波驗算224.4 其他安全措施224.5 爆破粉塵的

3、防護措施234.6 爆破有毒氣體的防護措施234.7 盲炮的預防及處理254.8 早爆事故預防255 施工組織與管理275.1 爆破施工現(xiàn)場管理275.2 施工組織管理體系275.3 質(zhì)量保證體系285.4 應急組織機構(gòu)及其職責285.4.1 項目部成立應急救援指揮小組285.4.2 應急小分隊人員分工職責29總 結(jié)30致 謝31參考文獻32百龍灘水電站船閘石方爆破開挖設計摘 要深孔爆破技術(shù)在維護邊坡穩(wěn)定、改善爆破質(zhì)量、提高裝運效率和經(jīng)濟效益等方面有非常大的優(yōu)越性。隨著深孔鉆機等機械設備的不斷改進發(fā)展，在鐵路和公路路塹、水電閘壩的基坑開挖等工程中，深孔爆破技術(shù)得到廣泛的應用，尤其深孔爆破技術(shù)在

4、石方爆破工程中占有越來越重要的地位。本文通過對百龍灘水電站船閘石方爆破開挖設計進一步探討深孔爆破技術(shù)在石方爆破工程中的作用。探索爆破機理，正確掌握各種爆破技術(shù)，對加快工程進度，保證工程質(zhì)量，降低工程成本具有十分重要的意義。而如何安全、準確、高效地完成爆破施工，對城市建設工作有非常深遠的意義。關(guān)鍵字 深孔爆破/爆破參數(shù)/安全設計/保證措施Blasting and Excavation Design of the lock in BLT Hydropower StationABSTRACTDeep Hole Blasting Technique in maintaining slope stabi

5、lity, improved blasting quality, improve shipping efficiency and economic benefits has a very big advantage. With deep hole drilling rigs and other machinery and equipment continue to improve the development of the railway and road cuttings, hydroelectric dam and other projects in the excavation, ho

6、le blasting technology has been widely used, especially in deep-hole blasting technique in rock blasting occupy an increasingly important position. Based on the BLT Hydropower Station lock designed to further explore rock blasting excavation hole blasting technique in rock blasting engineering role.

7、Explore blasting mechanism, correctly grasp the variety of blasting technology to accelerate progress to ensure project quality, reduce project cost has very important significance. And how safe, accurate and efficient completion of blasting construction, urban construction work on the very far-reac

8、hing significance.KEYWORDS Deep Hole Blasting , blasting parameters , safety design , assurance measure33百龍灘水電站船閘石方爆破開挖設計1 概述我國最早發(fā)明了火藥。此后，慢慢發(fā)展出各種的炸藥，而炸藥作為一種特殊的能源，在鐵路、公路、水利水電、礦業(yè)、石油、農(nóng)業(yè)、金屬加工等民用領(lǐng)域和國防建設中得到廣泛的應用。在鐵路建設、水利工程、采礦工程以及其他土石方工程中，爆破是目前最為有效的一種破巖手段。 而深孔爆破與其他爆破方法相比，在石方的機械化施工和安全性兩方面具有許多優(yōu)點。1.1巖石爆破1.1.1

9、破碎原因關(guān)于巖石爆破破碎的原因有很多理論和學說，比較認可的有爆轟氣體壓力作用學說、應力波作用學說以及應力波和爆轟氣體壓力共同作用三種學說1。(1) 爆轟氣體壓力作用學說(explosion gas failure theory)認為巖石的破碎主要是由于爆轟氣體的膨脹壓力引起的，其基本觀點如下：藥包爆炸時，產(chǎn)生大量的高溫高壓氣體，這些氣體產(chǎn)物迅速膨脹并以極高的壓力作用于藥包周圍的巖壁上，形成壓應力場，當巖石的抗拉強度、抗剪強度低于壓應力場衍生的拉應力時，巖石就會產(chǎn)生破壞1。(2) 應力波作用學說(stress wave failure theory)認為應力波是引起巖石破碎的主要原因，其基本觀點

10、如下：爆轟波沖擊和壓縮著藥包周圍的巖壁,在巖壁中激發(fā)形成沖擊波并很快衰減為應力波，當應力波傳到自由面時,產(chǎn)生反射拉應力波，當拉應力波的強度超過自由面處巖石的動態(tài)抗拉強度時, 開始產(chǎn)生拉伸片裂破壞1。(3) 應力波和爆轟氣體壓力共同作用學說認為，巖石的破壞是應力波和爆轟氣體共同作用的結(jié)果。其基本觀點如下：爆轟波波陣面的壓力和傳播速度大大高于爆轟氣體產(chǎn)物的壓力和傳播速度，爆轟波首先作用于藥包周圍的巖壁上，沖擊波在藥包附近的巖石中產(chǎn)生“壓碎”現(xiàn)象，隨后，爆轟氣體產(chǎn)物繼續(xù)壓縮被沖擊波壓碎的巖石，當爆轟氣體的壓力足夠大時，爆轟氣體將推動破碎巖塊做徑向拋擲運動1。1.1.2破碎過程從時間上來說，巖石爆破破

11、碎過程可分為三個階段：第一階段：炸藥爆炸后沖擊波徑向壓縮階段。爆轟波的高壓作用，炮孔孔壁粉碎并開始膨脹圖1-1(a)；第二階段：應力波反射引起自由面處的巖石片落階段。壓縮應力波從炮孔開始向外傳播，其傳播速度等于巖石中聲速，當其從自由面返回時，便在自由面和炮孔之間產(chǎn)生拉應力，拉應力大于巖石的抗拉強度，巖石發(fā)生破碎，此是正確設計應該滿足的2 圖1-1(b)；第三階段：爆生氣體的膨脹階段。爆生氣體在高壓作用下進入裂隙，造成裂隙擴展.形成巖石的破碎與移動圖1-1(c)。(a) 徑向壓縮階段；(b) 應力波反射階段；(c) 爆生氣體膨脹階段圖1-1 爆破過程的3階段1.2 深孔臺階爆破1.2.1 臺階要

12、素因本設計將采用深孔臺階爆破，下面對深孔臺階爆破進行簡單介紹。臺階爆破是工作面以臺階形式推進的爆破方法3。臺階要素見圖1-2。圖1-2 臺階要素圖Wd-前排鉆孔的底盤抵抗線，是自炮孔中心至臺階坡底線的最短距離；H-臺階高度；L-鉆孔深度；le-裝藥長度；ld堵塞長度；h-超深臺階坡面角；a-孔距；B-臺階面上從鉆孔中心至坡頂線的安全距離1.2.1 鉆孔形式一般為垂直鉆孔和傾斜鉆孔，個別用水平鉆孔。見圖1-3。圖1-3 深孔布置H-臺階高度；h-超深；Wd底盤抵抗線；Ld-堵塞長度；b-排距2 工程概況2.1施工現(xiàn)場位置百龍灘水電站位于廣西壯族自治區(qū)都安、馬山兩縣交界處的紅水河中游，是紅水河規(guī)劃

13、的第七個梯級。該水電站是由廣西桂冠電力股份有限公司融資建設的裝機容量192MW的中型水電站，安裝6臺燈泡貫流式機組，單機容量32MW，水輪機轉(zhuǎn)輪直徑6.4m。電站1993年2月18日批準開工，1996年2月16日1號機組并網(wǎng)發(fā)電。百龍灘是一座低水頭河床式徑流水電站，需對大化水電站日調(diào)節(jié)流量進行適當?shù)姆凑{(diào)節(jié)。壩址為低山丘陵地形，河谷寬闊，河床中有3座小山，漫灘基巖裸露，河床覆蓋層02.38m，地層巖性為中薄層含粉沙、鈣質(zhì)泥巖夾灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r和白云質(zhì)泥灰?guī)r互層，層面走向與河流夾角70°80°，傾向上游30°45°，斷層計有23條，破碎帶寬度0.031.0m

14、，較大斷層有F9、F10、F12。緩傾角斷裂不發(fā)育。地震基本烈度為6度，設計建筑物地震不設防。2.2爆破工程概況本工程主要針對下游引航道的石方開挖，下游引航道連接下閘首與下游主河道，范圍從下0+191.7m0+700.0m，長度約為508.0 m，高約16m，其左邊300m有發(fā)電廠房，右邊200m有220KV開關(guān)站（如圖2-1），上空架有高壓線。下游引航道底寬為32 m，底高程為110.8 m，需要開挖的部位有引航道及導航墻、靠船墩基礎(chǔ)開挖。開挖工程量約為26.62萬m3。水電站船閘石方爆破開挖設計右200m左300m開關(guān)站發(fā)電廠房圖2-1 周圍環(huán)境圖2.3 設計依據(jù)2.3.1設計依據(jù)1. 設

15、計單位提供的建筑圖紙及相關(guān)資料。2. 現(xiàn)場勘察數(shù)據(jù)資料。3. 拆除爆破安全規(guī)程(GB-13533-92)、爆破安全規(guī)程(GB6700-86)。4民用爆炸物品管理條例等其它與拆除爆破相關(guān)的法律法規(guī)及規(guī)定。5. 土方與爆破工程施工操作規(guī)程（YSJ401-1989）；6. 建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定，（87）國環(huán)字第002號文；7. 施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范(JGJ46-2005)；8. 中華人民共和國勞動法（主要涉及的條款包括：（1）勞動合同條款中應具備“勞動保護和勞動條件”的條款；（2）合理的工作時間和休假制度，包括加班時間的控制）；2.3.2設計原則（1）嚴格遵守國家有關(guān)的法律法規(guī)和相關(guān)的生

16、產(chǎn)、安全規(guī)程及施工規(guī)范要求，對于各項生產(chǎn)作業(yè)規(guī)劃均明確需要采取的安全措施，以保證安全生產(chǎn)4；（2）盡量提高炸藥能量的利用率，降低爆破成本；（3）采取必要的安全防護和監(jiān)測措施，保障施工與爆破安全。3 爆破方案3.1 爆破方案的選擇為了減小爆破震動對發(fā)電廠房、開關(guān)站、邊坡和周圍建筑物的影響，石方開挖爆破采用中深孔臺階爆破方案、微差爆破技術(shù)，控制和減少單段爆破炸藥量，盡可能降低爆破震動的影響。本工程的重點是周邊的預裂爆破和保護層的開挖施工。因此為更好地保護邊坡，鄰近邊坡面的最后一排炮孔采用預裂爆破技術(shù)，減少爆破對邊坡穩(wěn)定性的影響，同時也可形成較平整的邊坡面；為使航道的建基面不受破壞，應從建基面向上留

17、15cm左右由人工開挖，其余保護層的石方開挖應用淺孔微差爆破技術(shù)，且布眼密，單孔裝藥量少。應先進行周邊預裂爆破，再進行開挖區(qū)的主體爆破。3.2布孔方式深孔臺階平面布孔方式有單排布孔和多排布孔兩種。在工程中多用多排布孔，多排布孔又分為方形、矩形、三角形（又稱梅花孔）三種（圖3-1）。方形布孔具有相等的孔間距和抵抗線，各排中對應炮孔成豎直線排列5。矩形布孔的抵抗線比孔間距小，各排中對應炮孔同樣呈豎直線排列。三角形布孔時可以取抵抗線和孔間距相等，也可以取抵抗線小于孔間距，后者更為常用，為使爆區(qū)兩端的邊界獲得均勻整齊的巖石面，三角形排列常常需要補孔。從能量均勻分布觀點來看，等邊三角形更為理想。根據(jù)工程

18、經(jīng)驗對比發(fā)現(xiàn)，對于巖石或礦石硬度比較高、對大塊率要求比較高的工程，布孔時一般采用三角布孔，三角形布孔能有效的控制大塊率7。而本工程中則多用三角形布孔進行礦石和硬巖爆破。相比之下，矩形布孔多應用于硬度較低，或者對大塊率要求不高的巖石爆破、松動爆破等工程中，應用也較為廣泛。a-單排布孔；b-方形布孔；c-矩形布孔；d-三角形布孔圖3-1 布孔方式3.3起爆方法起爆方法的選擇有以下幾種：（1） 導火索起爆法：利用導火索燃燒的時候產(chǎn)生的火焰先對火雷管進行引爆，再由火雷管激發(fā)炸藥。（2） 電力起爆法：利用電能引爆連接的電雷管進而激發(fā)炸藥爆炸。（3） 導爆索起爆法：利用雷管引爆導爆索，通過導爆索中的猛炸藥

19、傳遞爆轟波之后引起爆炸藥的起爆方法。（4） 塑料導爆管起爆系統(tǒng)：使用導爆管作為傳爆元件，與起爆元件、連接元件和末端工作元件構(gòu)成的起爆系統(tǒng)6。根據(jù)實際情況的綜合分析，本次爆破設計中深孔臺階爆破網(wǎng)絡采用豪秒微差順序起爆，非電毫秒導爆管雷管起爆，即塑料導爆管，用導爆管連結(jié)每個預裂孔，導爆管與非電起爆網(wǎng)絡相連。3.4爆破參數(shù)設計3.4.1引航道爆破采用分層爆破，初定每層高度為6米，并根據(jù)開挖的深度進行適當調(diào)整。為保護邊坡不受破壞，應在梯段炮孔和預裂炮孔之間設置緩沖拉裂孔。用2#巖石炸藥爆破，毫秒非電導爆管雷管起爆。進行鉆孔作業(yè)時，主要使用的深孔鉆孔設備有潛孔鉆機、牙輪鉆機、旋轉(zhuǎn)鉆機、導軌式鑿巖機和鉆車

20、。國內(nèi)更多的采用潛孔鉆機。與牙輪鉆機相比，潛孔鉆機具有靈活機動、設備重量較輕、投資小、成本低等特點。根據(jù)鉆孔深度和地形地質(zhì)等條件，潛孔鉆機選擇YQ-100B（主要性能參看表3-2）。表3-2 國產(chǎn)部分潛孔鉆機主要技術(shù)性能型號YQ-150AYQ-150BCLQ-80YQ-100YQ-100BYQ-80鉆孔直徑（mm）1501508510010010080鉆孔深度（m）17.51720向下17水平501220鉆孔角度與地面成45°60°75°90°向下與地面成0°45°60°75°90°向下任意向下任意90&

21、#176;鉆桿長度（m）961.51.232.132.8爬坡能力20°20°>20°行走方式履帶自行履帶自行履帶自行無履帶輪胎設備重量（kg）12000120004500400860備注全風動可裝在拖拉機上（1）梯段爆破參數(shù)炮孔直徑：d=7090mm；炮孔深度L：一般為分層高度加0.3m，即6.3m，其中0.3m為超深，但最低一個分層不得超深。最小抵抗線：a根據(jù)鉆孔作業(yè)安全條件計算 （3-1） 公式中 底盤抵抗線，m； H臺階高度，m； 臺階坡面角，此工程中取75°； 從第一排孔中心到坡頂邊線的安全距離，m。b按照體積公式反推計算 （3-2）公式中

22、 炮孔直徑，dm； 裝藥密度， 單位耗藥量， K炮孔密集系數(shù)，一般K=0.81.2； L鉆孔深度，m； 裝藥長度系數(shù)，此工程取0.4。c按照臺階高度計算 （3-3）巖石堅硬，系數(shù)取較小值，反之，系數(shù)取較大值。d按照鉆孔直徑計算 （3-4）公式中 日本取40，國內(nèi)鐵路建議取3238。 孔徑，mm。由以上公式計算并進行分析比較可知，此工程中取W=2m最為合適。炮孔間距：a=2.2m；炮孔排距：b=1.8m；爆破區(qū)域巖石普式系數(shù)f=58單位炸藥消耗量：q由表3-2取0.50kg/m3；表3-2 單位耗藥量q值表f0.8234568101214q/(kg·m-3)0.400.430.460.

23、500.530.560.600.64單孔裝藥量：Q1=q×a×b×L=0.50×2×1.8×6.3=11.34kg；取Q1=11.5kg堵塞長度：L1=1.2m。爆破參數(shù)列表：表3-3 爆破參數(shù)表參數(shù)炮孔直徑/mm底盤抵抗線/m孔距/m排距/m堵塞長度/m超深/m臺階高度/m炮孔深度/m單孔裝藥量/kgdWdLdhHLQ1數(shù)值8022.21.82.00.366.311.5炮眼排列形式：交錯排列采用耦合裝藥方式，梯段炮孔為開挖工程的主炮孔，所以在施工中應嚴格保證其質(zhì)量，以上數(shù)據(jù)可結(jié)合實際情況予以調(diào)整，以保證最佳的爆破效果。（2）緩沖拉裂

24、孔參數(shù)炮孔直徑：d=7090mm；炮孔深度：L=6.3m炮孔間距：a=1.8m距預裂面與主炮孔距離：c=1.3m炮孔角度：同坡面設計角單位炸藥消耗量：q取0.40kg/m3；單孔裝藥量：Q1=7.7kg 取Q1=8kg堵塞長度：L1=1.2m。緩沖拉裂孔采用布孔密、不耦合裝藥（不耦合系數(shù)為1.5）、單孔藥量少等形式以求達到即能松動巖石又不破壞邊坡的目的，它同主炮孔同時起爆。（3）起爆網(wǎng)絡 采用非電毫秒導爆管雷管起爆，各炮孔引出的導爆管，以1520根為一束，整個非電起爆系統(tǒng)由兩發(fā)電雷管引爆。為了減少爆破震動及飛石的危害，臨近發(fā)電廠房及開關(guān)站的位置同一排炮孔的起爆是分段的，一次同段爆破炮孔數(shù)應控制

25、在1個以內(nèi)，即炸藥量控制在12kg以內(nèi)，隨著爆破的施工爆破位置距發(fā)電廠房及開關(guān)站越來越遠一次同段爆破炮孔數(shù)可提高，同一排炮孔可同時起爆，但排與排之間是分段的，最多一次同段爆破炮孔數(shù)應控制在24個以內(nèi)，或炸藥量控制在270kg以內(nèi)，同段爆破最大藥量取30kg。3.4.2預裂爆破為使邊坡不受破壞并形成平整的坡面，故在靠近邊坡的周邊位置采用預裂爆破，起爆時各炮孔要同時起爆。研究結(jié)果表明，預裂爆破成縫機理可以歸納為以下幾點：1炸藥爆炸時，炮孔壁面受壓縮應力波所衍生的切向拉應力作用，在相鄰炮孔之間形成應力加強帶，產(chǎn)生少數(shù)徑向裂隙7。2.不耦合裝藥、間隔裝藥等緩沖裝藥結(jié)構(gòu)使得爆轟氣體對孔壁的作用時間延長，

26、在相鄰炮孔之間形成由爆轟氣體引起的應力加強帶。3.孔壁存在著鉆孔時形成的微細裂縫，所以只要孔距適合，裂隙就從孔壁開始沿炮孔連心線向臨孔方向擴張。同時，孔內(nèi)爆生氣體高速楔入，加大了裂隙的擴展速度，最終導致相鄰炮孔貫穿成縫。（1）初定預裂爆破參數(shù)如下：炮孔直徑：d=8090mm炮孔間距：a=1.5m炮孔深度：按設計馬道及邊坡點定孔深，不超深堵塞長度：L1=1.2m單位面積用藥量qs取75g/m2；單孔裝藥量：Q1=0.675kg；取Q1=0.7kg以上各參數(shù)可結(jié)合實際施工情況予以調(diào)整。采用三段間隔且不耦合裝藥，藥卷按設計捆在竹片上，放入孔內(nèi)，竹片緊貼保留巖體的一側(cè)。不耦合系數(shù)為2.5，孔底0.3k

27、g，其它二段各為0.2kg，裝藥結(jié)構(gòu)如圖3-3所示：填塞竹片炸藥圖3-3 預裂爆破裝藥結(jié)構(gòu)示意圖（2）起爆網(wǎng)路因爆破地點周圍有電力設施，故采用非電毫秒導爆管雷管起爆，各炮孔引出的導爆管，以1520根為一束，整個非電起爆系統(tǒng)由兩發(fā)電雷管引爆。3.4.3保護層爆破 為保證建基面不受破壞，由保護層建基面向上留15cm作為人工撬挖層，保護層開挖爆破采用布密孔、減少單孔裝藥量、減小炮孔直徑、采用間隔且不耦合裝藥、炮孔底部設置柔性墊層等形式來保證建基面不受破壞。初定爆破參數(shù)如下：炮孔直徑：d=4045mm炮孔深度：L=1.35m炮孔孔距：a=1m炮孔排距：b=0.8m堵塞長度：L1=0.4m單位耗藥量：q

28、s=0.35kg/m3單孔藥量：Q1=0.378kg 取Q1=0.4kg起爆方式：采用非電毫秒微差起爆網(wǎng)絡，排式起爆。3.4.4起爆順序盡管多排孔布孔方式只有方形、矩形和三角形，但起爆順序卻變化較多，歸納起來有以下幾種：（1）排間順序起爆，如圖3-4；a-排間全區(qū)順序起爆；b-排間分區(qū)順序起爆圖3-4 排間順序起爆（2）波浪式順序起爆，圖3-5；a-小波浪式；b-大波浪式圖3-5 波浪式順序起爆（3）V字形順序起爆，圖3-6.圖3-6 V字形順序起爆通過比較幾種起爆方式的優(yōu)劣，本設計中保護層爆破采用非電毫秒微差起爆網(wǎng)絡，排間順序起爆，間隔時間取50毫秒。3.5爆破施工方法3.5.1鉆孔每次當清

29、理干凈爆破工程面以后，爆破員按爆破說明書上的設計布置炮眼，幫助鉆爆工按布置好的孔位、按設計的孔深、角度、孔徑進行鉆孔作業(yè)。鉆孔完畢由爆破員進行核對、檢查、清洗孔眼，清除巖料，以待裝藥。3.5.2裝藥所有爆破人同，包括爆破、送藥、裝藥等人員必經(jīng)熟知操作材料的性能和爆破安全規(guī)程GB6722-2003相關(guān)規(guī)定。炸材被送至現(xiàn)場時，必須檢查炸材的質(zhì)量和標號是否符合相關(guān)設計標準，禁止使用的爆破材料必須返還爆炸材料庫8。 檢查結(jié)束后，把炸藥、電雷管分開放進專用的爆炸材料箱，并加上雙鎖；嚴禁亂扔、亂放。 裝藥前，應該先制作起爆藥卷（起爆藥包），而制作時應該遵守以下規(guī)定：(1) 必須在可以避開電氣相關(guān)設備和導電

30、體的爆破相關(guān)工作地點附近進行。嚴禁個人坐在裝有爆炸材料的箱上去裝配起爆藥卷。裝配藥卷數(shù)量以目前當?shù)匦枰臄?shù)量為限；(2) 在裝配起爆藥卷時，應該避免電雷管受震動沖擊后，折斷腳和損壞腳線絕緣層；(3) 電雷管應該從藥卷的頂部裝入，禁止用電雷管代替竹、木棍來扎眼。電雷管應該全部插入藥卷內(nèi)部9。嚴禁將電雷管全部插在藥卷的中部或捆在藥卷上；(4) 電雷管插入藥卷后，必須用腳線將藥卷纏住，并將電雷管腳線扭結(jié)至短路。而裝藥能且只能由一個爆破員完成，按設計規(guī)定的炸藥等級、雷管段別來進行裝藥。裝藥時用竹制或木制炮棍將藥卷輕輕推入炮孔內(nèi)，但不得沖撞或搗實。炮眼內(nèi)的各藥卷必須彼此密接。最后將裝完后的藥卷裝入起爆藥

31、卷內(nèi)，接而準備堵塞。3.5.3堵塞堵塞工作也是由爆破員一人完成。當起爆藥卷裝入炮孔后，便將炮眼堵塞。先用水炮泥堵塞炮眼，緊接著用粘土炮泥或用由不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥將其填實。嚴禁用煤粉、塊狀材料或其他可燃性材料作炮眼填塞物。無堵塞、堵塞不足或不實的炮眼嚴禁爆破10。3.5.4聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)作業(yè)也同樣只能由爆破員一人完成，當每炮孔藥完后，應該把電雷管腳線懸空，嚴禁電雷管腳線、爆破母線與電氣設備等導電體相接觸11。由于本設計是導爆管起爆網(wǎng)路，也應注意以下幾點：（1）施工前應對導爆管進行外觀檢查，用于連接用的導爆管不允許有破損、拉細、進水、管內(nèi)雜質(zhì)、斷藥、塑化不良、封口不嚴。在連接過程中導爆管

32、不允許打結(jié)，不能對折，要防止管塑破損、管徑拉細和異物入管。（2）導爆管網(wǎng)路應嚴格按設計進行連接。用于同一工作面上的導爆管必須是同廠同批產(chǎn)品，每卷導爆管兩端封口處應切掉5cm后才能使用。露在孔外的導爆管封口不宜切掉。（3）根據(jù)炮孔的深度、空間距選取導爆管長度，炮孔內(nèi)導爆管不應有接頭。（4）孔外相鄰傳爆雷管之間應留有足夠的距離，以免相互錯爆或切斷網(wǎng)路。（5）用雷管起爆導爆管網(wǎng)路時，起爆導爆管的雷管與導爆管困扎端端頭的距的措施，導爆管應該均勻地敷設在雷管周圍并用膠布等困扎牢固，接頭膠布不少于3層12。3.6 保證工程質(zhì)量措施3.6.1引航道開挖爆破質(zhì)量保證措施(1)根據(jù)現(xiàn)場實驗調(diào)整爆破參數(shù)，采用預留

33、巖石保護層的開挖方法，其上部開挖的鉆孔不得穿入保護層。(2)與預裂面相鄰的位置設置緩沖孔，控制裝藥量，避免對保留巖體造成破壞，或使其留下本不應該留下的巖體。(3)在靠近發(fā)電廠房、開關(guān)站及高壓線的位置，應使同一排的炮孔之間是分段的，一次同段起爆一個炮孔。在起爆前應對被爆體進行嚴密的覆蓋，對周圍的設施進行遮擋防護。(4)爆破網(wǎng)絡采用導爆管雷管串并聯(lián)形成孔間或排間微差順序起爆，通過控制最大一段起爆藥量來有效地控制爆破產(chǎn)生的震動和飛石影響。在爆破施工過程中，對需要保護的建筑物進行爆破震動速度監(jiān)測，并及時進行分析，反過來調(diào)整爆破參數(shù)。對炮孔、裝藥、網(wǎng)絡聯(lián)結(jié)要進行嚴格的檢查。3.6.2預裂爆破質(zhì)量保證措施

34、(1)根據(jù)現(xiàn)場實驗調(diào)整爆破參數(shù)，使爆破參數(shù)達到最優(yōu)。(2)在鉆孔的過程中進行嚴密地檢查，發(fā)現(xiàn)錯誤及時更正。3.6.3保護層爆破質(zhì)量保證措施(1)根據(jù)現(xiàn)場實驗調(diào)整爆破參數(shù)，使爆破參數(shù)達到最優(yōu)。(2)開挖保護層時，要嚴格控制炮孔的深度，決不允許出現(xiàn)超深；炮孔孔底距離建基面應不小于15cm。然后用風鎬開挖余下的待開挖石方，從而保證建基面的安全。3.7施工人員配置表和主要機械設備表序 號工 種人 數(shù)1管理人員及技術(shù)人員62風鉆工243炮工54安全工65挖掘機手96推土機及裝載機手87汽車司機408電工49壓風機工610抽水工511修理工412普通工6合計123表3-4 施工人員配置表機械設備名稱規(guī)格型

35、號數(shù)量（臺套）備注液壓破碎機DH551輔助舊混凝土拆除地質(zhì)鉆機XY-2PB-1501有水下爆破時使用支護設備注漿機SGB6-10G2錨桿注漿砂漿機C23(15/100)1錨桿注漿供風空壓機20m34壓風站集中供風空壓機9-12m32可移動供風排水離心泵7.5KW2基坑排水潛水泵2.2KW5基坑排水測試儀器震動信號自記儀TOP BOX 508S5質(zhì)點震動速度監(jiān)測速度傳感器CD-1磁電式10聲波巖石參數(shù)測定儀SYC-II1保護層開挖表3-5 主要機械設備表4 爆破安全驗算及措施該項工程爆破產(chǎn)生的危害主要有爆破飛石、爆破震動及對邊坡、建基面的破壞等，在實施爆破時，必須采取有效措施，防止上述危害的產(chǎn)生

36、，保證爆破安全。4.1爆破飛石安全距離的確定在露天爆破中，爆破飛石往往是造成人員傷亡、建筑物和設備等損壞的主要原因。因此，在確保爆破安全中，防止發(fā)生爆破飛石事故至關(guān)重要。在確定飛石范圍時，如在高山陡坡條件下進行爆破施工，還應考慮滾石的危害。爆破安全規(guī)程規(guī)定：（1）破碎大塊巖塊、淺孔爆破法個別飛石最小安全距離為300m；（2）深孔爆破時安全距離為200m；（3）淺孔爆破形成臺階的安全距離為200m，未形成臺階的安全距離為300m。4.1.1防止爆破飛石的措施(1) 合理布置炮孔。按照設計要求的網(wǎng)度布置炮孔，炮孔的深度、孔距、排距以及炮孔排列方式等參數(shù)嚴格按設計鉆鑿，并根據(jù)試炮情況及爆破體地質(zhì)條件

37、調(diào)整炮孔參數(shù)；鉆鑿炮孔后，認真檢查炮孔質(zhì)量，不合要求的炮孔重新鉆鑿，保證炮孔質(zhì)量符合設計要求。(2) 采用先進的起爆技術(shù)。在爆破過程中，采用毫秒非電導爆管雷管起爆、分段微差爆破技術(shù)，降低同段起爆藥量，減少爆破飛石的產(chǎn)生。(3) 保證炮孔的堵塞質(zhì)量。炮孔堵塞長度要滿足設計要求，并選擇有一定粘性和一定強度的材料填塞炮孔并搗實，保證堵塞質(zhì)量符合設計要求。(4) 清除干凈爆破體頂面松散的石塊。爆破體頂面松散石塊很有可能產(chǎn)生二次飛石，在起爆前要徹底清除干凈。(5) 覆蓋。在接近建筑物等位置實施爆破時，采用柔性覆蓋物(如雜草或麻袋等)和剛性覆蓋物(如鐵板)對爆破體進行雙層覆蓋，防止飛石逸出。(6) 下游引

38、航道的梯段爆破要控制方向及同段起爆炮孔數(shù)，爆破拋擲方向盡量朝向下游，避免爆破方向朝向電站、開關(guān)站和架空高壓線。(7) 規(guī)定警戒范圍在600米以外，對不能撤離的設施應采用竹排、麻袋等柔性材料進行覆蓋防護，并用密孔鐵絲網(wǎng)罩住設施。4.2爆破震動校核被保護物處地面質(zhì)點的震動速度用薩道夫斯基公式計算：v=K(Q0.33/R)a （4-1）式中 v被保護物處地面質(zhì)點的震動速度，cm/s； Q-同段爆破最大藥量，取30kg； R-爆破中心至計算點的距離，取200m； K場地介質(zhì)系數(shù) 取K=150； a-衰減系數(shù) 取a=1.5將有關(guān)參數(shù)代入上式，計算得v=0.85cm/s。爆破引起的被保護物處地面質(zhì)點的震動

39、速度小于5 cm/s，爆破震動不會對電站產(chǎn)生破壞。4. 2.1防止爆破震動的措施(1) 合理布置炮孔。根據(jù)工程實際情況，靠近需要保護的建(構(gòu))筑物及其它設施的爆區(qū)，在布置炮孔時，適當調(diào)整炮孔的深度、孔距、排距以及炮孔排列方式等技術(shù)參數(shù)，鉆鑿炮孔時，嚴格檢查炮孔質(zhì)量，防止炮孔偏斜和一次施爆的孔深。(2) 控制同段起爆藥量。采用孔內(nèi)微差爆破技術(shù)，孔內(nèi)間隔不耦合裝藥，減少同段起爆藥量，既能滿足工程進度要求，也有效降低爆破震動速度。(3) 采用小直徑炮孔進行爆破。根據(jù)工程進度要求，應該采用大直徑炮孔進行爆破比較合理，但是，考慮到大直徑炮孔一次爆破藥量太大，極易產(chǎn)生過大的爆破震動速度，從而導致爆區(qū)周邊需

40、要保護的建(構(gòu))筑物及其它設施開裂。(4) 先通過經(jīng)驗公式計算出爆破震動速度，再通過實驗確定經(jīng)驗公式的準確性，爆破施工時監(jiān)測需要保護的建筑物的震動速度，并及時進行分析，并反過來指導爆破施工。4.3 爆破空氣沖擊波驗算 空氣沖擊波的安全距離計算主要依據(jù)以下幾個方面來確定：與地面建筑物的安全距離；空氣沖擊波超壓值計算與控制標準；爆破產(chǎn)生的噪聲；空氣沖擊波的方向和大氣效應。由于本次設計屬于深孔臺階爆破，而在深孔爆破中，形成空氣沖擊波的可能性基本很小，而且空氣沖擊波的形成需要具備超音速的條件，加之空氣沖擊波大多情況下表現(xiàn)為單孔作用，因而在此對其不作具體驗算。4.4其他安全措施(1) 采用導爆管雷管連接

41、爆破網(wǎng)絡，非電起爆，避免暴風雨時天氣和附近電器設備的放電影響。(2) 放炮時間要選擇恰當，避免影響正常施工和周邊人員的休息。(3) 嚴格按國家爆破安全規(guī)程實施爆破作業(yè)、加強火工材料的安全管理，從當?shù)毓膊块T領(lǐng)取火工材料，當班用完，未用完的要及時送回公安部門。(4) 針對本工程施工特點與要求，對所有進入施工現(xiàn)場人員進行施工安全教育，做到人人明確安全意義，提高安全意識，嚴格遵守有關(guān)規(guī)章制度，把安全責任落實到人，并簽訂安全施工責任書。(5) 根據(jù)本工程特點制訂安全施工措施，施工人員進入施工現(xiàn)場及在施工過程中，必須佩戴安全帽、穿硬底鞋，嚴禁酒后、帶病工作和嬉鬧，嚴禁有心理疲勞和生理缺陷的人員進入施工現(xiàn)

42、場，凡進入施工現(xiàn)場的人員必須服從安全員的指揮14。4.5爆破粉塵的防護措施隨著社會的不斷發(fā)展，爆破中粉塵對環(huán)境的污染問題越來越受到人們的關(guān)注，綠色爆破的要求日益強烈。爆破和其他石方開挖生產(chǎn)工序中，都會產(chǎn)生粉塵，尤其是爆破這種生產(chǎn)工序產(chǎn)生的粉塵最多，所以，在工程爆破中粉塵的控制與防護措施的制定是非常必要的。 粉塵的防護對策應對工藝、工藝設備、物料、操作條件及方式、職業(yè)健康防護設施、個人防護用品等技術(shù)措施進行優(yōu)化、組合，采取綜合治理13。(1) 消除或減弱粉塵發(fā)生源：在工藝和物料方面選用不產(chǎn)生粉塵的工藝，選用無危害或少危害的物料，是消除或減弱粉塵危害的根本途徑，即通過工藝和物料選用消除粉塵發(fā)生源。

43、例如用樹脂砂替代鑄造型砂，用濕法生產(chǎn)工藝代替干法生產(chǎn)工藝(如水磨代替干磨、水力清理、電液壓清理代替機械清理、使用水霧電弧焊刨等)； (2) 依據(jù)粉塵對人體的危害方式和傷害途徑，進行針對性的個人防護。粉塵(或毒物)對人體傷害途徑有三種：一是吸入，通過呼吸道進人體內(nèi)：二是通過人體表面皮汗腺、皮脂腺、毛囊進入體內(nèi)；三是食入，通過消化道進入體內(nèi)。那么針對傷害途徑，個人防護對策：一是切斷粉塵進入呼吸系統(tǒng)的途徑。依據(jù)不同性質(zhì)的粉塵，配載不同類型的防塵口罩、呼吸器、(對某些有毒粉塵還應配戴防毒面具)；二是阻隔粉塵對皮膚的接觸。正確穿戴工作服(有的還需要穿連褲、連帽的工作服)、頭盔(人體頭部是汗腺、皮脂肪和毛

44、囊較集中的部位)眼鏡等：三是禁止在粉塵作業(yè)現(xiàn)場進食、抽煙、飲水等。4.6爆破有毒氣體的防護措施一般來說，炸藥爆炸時生成的有害氣體主要與炸藥的氧平衡有關(guān)，起爆藥包的類型和威力，炸藥加工質(zhì)量和使用條件（如裝藥密度、炮孔直徑、炮孔內(nèi)的水和巖粉等）對有害氣體的產(chǎn)生也有一定的影響。通常情況下，起爆能量越大，生成的有害氣體越少；相反，如果起爆條件不好，炸藥爆炸不完全或炸藥發(fā)生爆燃將會產(chǎn)生較多的NO2 14；炸藥的加工質(zhì)量對有害氣體的生成量亦有影響，粉碎和混合較好的混合炸藥，爆炸生成的CO和NO2較少；炮孔中有水，以及炮孔內(nèi)巖粉未能吹凈，會使NO2的生成量增加；巖層有裂隙和封閉性差時，產(chǎn)生的有害氣體量比堅硬

45、均勻的巖體要多；炮孔深而且炮泥堵得好，則可抑制有害氣體的生成。除此以外，研究還表明，炸藥裝填密度適宜時，NO2較少；裝填直徑較大時，NO2和CO含量都有所下降；藥卷含蠟量增加，CO增多等。根據(jù)以上敘述，可以采取以下措施來防止有毒氣體的危害：(1) 優(yōu)選炸藥品種和嚴格控制一次起爆藥量。在工程爆破過程中，應根據(jù)工作面的實際情況，選用炸藥品種。如工作面積水時，應選用抗水型炸藥，否則因炸藥受潮而影響爆轟穩(wěn)定傳播而產(chǎn)生大量有毒氣體。對于低溫凍結(jié)井施工，應選用防凍型炸藥，否則炸藥也會因不完全爆炸或爆轟中斷，產(chǎn)生大量有毒氣體。爆破產(chǎn)生的有毒氣體量與炸藥用量成正比，嚴格控制起爆藥量，可以有效降低爆破有毒氣體產(chǎn)

46、生15；(2) 控制炸藥的外殼材料質(zhì)量。為了防潮，粉狀炸藥通常采用涂蠟紙殼包卷，由于紙和蠟均為可燃物質(zhì)，奪取炸藥中的氧，易使炸藥在爆炸時成分負氧平衡反應。在氧量不充裕的情況下，將會產(chǎn)生較多一氧化碳氣體，因此，限定每100g炸藥的紙殼重量和涂蠟量分別不超過2g和2.5g；(3) 保證炮孔堵塞長度和堵塞質(zhì)量，能夠使炸藥發(fā)生爆炸時，介質(zhì)在碎裂之前，裝藥孔洞內(nèi)保持高溫、高壓狀態(tài)，有利于炸藥充分反應，減少有毒氣體生成量。而且足夠的堵塞長度和良好的堵塞質(zhì)量，還會減少未反應或反應不充分的炸藥顆粒從裝藥表面拋出反應區(qū)，也會降低空氣中的有毒氣體含量；(4) 采用水封爆破或放炮噴霧。炸藥爆炸時會形成高溫高壓環(huán)境，

47、水封爆破時產(chǎn)生的水霧，在高溫高壓下與一氧化碳發(fā)生反應生成二氧化碳和氫氣，可以有效地降低炮煙中的一氧化碳濃度16。由于爆破產(chǎn)生的某些有毒氣體易溶于水，因此在放炮時，采用自動噴霧設施進行噴霧，既能起到降塵作用，又能有效地減少有毒氣體含量，使炮煙毒性降低；(5) 采用反向起爆方式。采用反向起爆方式時，炮泥開始運動的時間比正向起爆推遲，間接地起到了增加炮孔堵塞長度的效果，使炸藥反應完全程度提高，從而降低有毒氣體生成量；(6) 炮響完后，不少于10min后方準許作業(yè)人員進入爆破作業(yè)點；(7) 工作人員必須了解有毒氣體中毒癥狀，做好個人防護，對又中毒癥狀的人員及時進行救治。4.7盲炮的預防及處理 盲炮包括

48、瞎炮和殘炮，發(fā)現(xiàn)盲炮和懷疑有盲炮，應立即報告并及時處理。若不能及時處理應設置明顯的標志，并采取相應的安全措施，禁止掏出或拉出起爆藥包，嚴禁打殘眼。盲炮處理，應由原施工人員參加處理17。處理主要有下列方法：(1)經(jīng)檢查確認起爆網(wǎng)路完好時，可重新起爆； (2)可打平行孔裝藥爆破，平行孔距盲炮不應小于0.3m；對于淺孔藥壺法，平行孔距盲炮藥壺邊緣不應小于0.5m。為確定平行炮孔的方向，可從盲炮孔口掏出部分填塞物；(3)可用木、竹或其他不產(chǎn)生火花的材料制成的工具，輕輕地將炮孔內(nèi)填塞物掏出，用藥包誘爆； (4)可在安全地點外用遠距離操縱的風水噴管吹出盲炮填塞物及炸藥，但應采取措施回收雷管； (5)處理非

49、抗水硝銨炸藥的盲炮，可將填塞物掏出，再向孔內(nèi)注水，使其失效，但要回收雷管； (6)盲炮應在當班處理，當班不能處理或未處理完畢，應將盲炮情況（盲炮 數(shù)目、炮孔方向，裝藥數(shù)量和起爆藥包位置，處理方法和處理意見）在現(xiàn)場交接清楚，由下一班繼續(xù)處理。4.8早爆事故預防國內(nèi)爆破事故統(tǒng)計分析表明，絕大多數(shù)事故屬于人為因素造成的，包括設計錯誤，施工管理不善，作業(yè)人員違章，審批程序紕漏等原因。早爆事故在國內(nèi)外時有發(fā)生，而且造成的損失較為嚴重，在爆破施工中應重點預防18。造成早爆事故的原因有很多，因此在工程中如何預防早爆事故也顯得尤為重要。經(jīng)過探索研究制定出預防早爆的主要措施如下：（1）搜集相關(guān)資料，仔細勘察現(xiàn)場

50、，精心設計施工，盡量預估出意外事故的可能性；（2）制定安全制度、崗位責任制度和關(guān)鍵技術(shù)操作規(guī)程；（3）做好藥室、炮孔的監(jiān)督檢查和驗收工作；（4）按規(guī)程要求做好爆破器材的檢驗。保證起爆器材和炸藥的質(zhì)量，防止由于導爆索的快燃，炸藥自身的化學反應引起的早爆；（5）注意天氣預報，避免在雷雨天從事爆破作業(yè)，對已裝藥又不能在雷雨前起爆的，人員和設備要撤離到危險區(qū)以外；（6）嚴格遵守爆破安全規(guī)程在在爆破施工區(qū)嚴禁煙火；（7）嚴禁打殘眼和舊眼；（8）不要在高溫天氣下進行爆破作業(yè)，避免高溫環(huán)境造成早爆；（9）預先安排好爆破后安全檢查和事故應急處理；（10）加強安全管理和工程監(jiān)理力度，對爆破作業(yè)現(xiàn)場嚴格管理，按爆

51、破安全規(guī)程的要求正確操作。5 施工組織與管理5.1爆破施工現(xiàn)場管理（一）打眼、裝藥、爆破、填塞、覆蓋、測量、安全警戒等均由專職人員負責，并做好現(xiàn)場記錄。（二）嚴格按以下爆破管理制度進行操作。（1）安全警戒線：安全警戒線為爆破區(qū)域半徑200米。（2）爆破時間：早上：6：307：30；中午：11：3012：30；晚上：17：0018：00 （3）警戒信號：a.預備信號：起爆前期30分鐘發(fā)布二長聲 。 b.準備信號：在預備信號20分鐘后發(fā)布五短聲，與爆破無關(guān)的人員及機械設備撤離完畢，各警戒點的警戒人員到位，各道路口交通中斷。c.起爆信號：在各警戒點確認警戒完畢，準備信號10分鐘后發(fā)出連續(xù)七短聲，聲落

52、點火起爆。d.解除信號：起爆后20分鐘，檢查人員進入現(xiàn)場進行檢查，確認安全后，由爆破作業(yè)負責人通知發(fā)出解除信號（一次長聲）后備警戒點才可以撤離，各道路交通恢復。（4）升旗信號：a.預備信號：升綠旗 b.準備信號：降綠旗、升紅旗c.解除信號：紅旗撤離（三）爆破前必須經(jīng)主管技術(shù)人員認可，并報監(jiān)理匯同有關(guān)單位匯簽后才可起爆，確保安全。5.2施工組織管理體系項目經(jīng)理部安全警戒組質(zhì)量監(jiān)督組后勤組爆炸品管理組技術(shù)部施工組圖5-1 施工組織管理體系5.3質(zhì)量保證體系(1) 項目經(jīng)理部經(jīng)理1名；(2) 技術(shù)組組長1名，成員5人；(3) 施工組組長1名，副組長2名，成員50人；(4) 質(zhì)量監(jiān)督組組長1名，成員10人；(5) 安全警戒組組長1名，成員20人；(6) 爆炸品管理組組長1名，成員5人。其他部門人員總計50人，參加本工程人員共計148人。工程開工前，對各組人員進行思想教育，對周圍環(huán)境情況進行詳細介紹；各部門要明確分工，如出現(xiàn)事故，各部門負責人負總責；各部門工作人員嚴格按照爆破安全規(guī)程進行操作。5.4應急組織機構(gòu)及其職責5.4.1項目部成立應急救援指揮小組事故救災指揮部設在項目部調(diào)度室，負責統(tǒng)一指揮，協(xié)調(diào)生產(chǎn)安全事故的應急救援工作。組 長：（項