石料開采方案及保證措施

1、第8章石料開采方案及保證措施8.1概述8.1.1河口村石料場(chǎng)河口村石料場(chǎng)位于壩址下游沁河右岸的河口村村南沖溝西側(cè)。產(chǎn)區(qū)屬低山丘陵區(qū)，自然坡度20600料場(chǎng)巖石基本裸露，巖基厚度及質(zhì)量較穩(wěn)定，風(fēng)化輕微，為II類料場(chǎng)。料場(chǎng)中上部為上馬家溝組（0如2）灰色厚層狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r，局部夾有0.1m0.5m泥灰?guī)r；下部為馬家溝組（0）的上部灰色白云質(zhì)灰?guī)r夾頁(yè)巖、泥質(zhì)灰?guī)r，因?yàn)樵搶雍禹?yè)巖和泥灰?guī)r較多，其強(qiáng)度、塊度不能滿足塊石料和人工混凝土骨料的質(zhì)量要求，故以其頂面作為塊石料場(chǎng)開挖下限。料場(chǎng)系裸露的單斜巖層，巖層產(chǎn)狀：傾向NW3OO0左右，傾角2025,表層強(qiáng)風(fēng)化層一般厚Im1.5m。近東西向的

2、小斷裂比較發(fā)育，斷距均較小。這要發(fā)育2組節(jié)理：走向270,傾向S,傾角7085,節(jié)理間距0.2m0.7m,走向44，傾向SE,傾角87左右。節(jié)理間距0.8m1.5m。由試驗(yàn)結(jié)果可知，巖石飽和抗壓強(qiáng)度41.4Mpa152Mpa,平均值92.6Mpa,干密度2.71g/cm3-2.84g/cm3,平均值2.77g/cm3,軟化系數(shù)0.430.96,平均值0.80,凍融損失率0.01%0.60%,平均值0.06%料場(chǎng)石料滿足塊石料質(zhì)量要求。河口村塊石料用作人工混凝土粗骨料時(shí)，其干密度、飽和抗壓強(qiáng)度、吸水率、凍融損失率（硫酸鹽及硫化物含量）等指標(biāo)均滿足技術(shù)質(zhì)量要求，同時(shí)堿活性試驗(yàn)結(jié)果初步表明，巖石不具

3、有堿活性，滿足混凝土粗骨料的技術(shù)質(zhì)量要求。石料場(chǎng)采挖范圍建議下部界限控制在中奧陶統(tǒng)下馬家溝組（0M）頂面，料場(chǎng)勘探儲(chǔ)量約1700萬(wàn)n?,開釆邊坡釆用階梯狀，臺(tái)階髙度控制在8m15m以內(nèi)，開挖坡比按1：0.31：0.6進(jìn)行控制。綜上所述，河口村石料場(chǎng)石料質(zhì)量滿足規(guī)范中對(duì)塊石料和混凝土人工骨料的質(zhì)量技術(shù)要求。料場(chǎng)儲(chǔ)量較豐富，無(wú)地下水出露，施工場(chǎng)地開闊，距壩址區(qū)直線距離約2km3km,開釆和運(yùn)輸比較便利。8.1.2石料開采量河口村石料場(chǎng)最高高程約415m,總儲(chǔ)量約1700萬(wàn)虻。根據(jù)招標(biāo)文件相關(guān)條款，開釆的石料主要用于大壩主堆石區(qū)、次堆石區(qū)、過渡料的填筑及墊層料、反濾料的加工，以及混凝土、噴射混凝土所

4、需的人工砂石骨料加工與砌體塊石的開釆等。其開釆需求量見表8.1-10表8.1-1石料開采需求量表項(xiàng)目方量（萬(wàn)詰）（壓實(shí)方）設(shè)計(jì)干密度（g/cm：,）巖石密度（g/cm3）運(yùn)輸（施工）損耗加工損耗開釆損耗需開釆量（萬(wàn)m3）大壩主堆石料373.062.22.775%/5%325.92大壩次堆石料31.792.122.775%/5%26.76大壩墊層料11.002.292.7715%15%5%12.28大壩反濾料5.882.262.775%10%5%5.76大壩過渡料22.112.212.775%/5%19.40大壩下游壩坡過渡層18.812.212.775%/5%16.51大壩特殊墊層料0.522

5、.222.7715%15%5%0.56下游排水帶反濾料2.842.262.775%10%5%2.78下游排水帶粗砂墊層1.952.292.7715%15%5%2.18混凝土砂石骨料18.752.7710%10%5%23.44砌體塊石1.452.77/5%1.52合計(jì)488.16437.118.1.3石料開采級(jí)配要求根據(jù)招標(biāo)文件相關(guān)條款，壩體填筑各料區(qū)的設(shè)計(jì)級(jí)配及對(duì)人工砂石料加工毛料粒徑要求見表8.1-2、表8.1-30表8.1-2各料區(qū)料及毛料粒徑要求物料名稱最大粒徑mm小于5mm粒徑小于0.075mm粒徑備注小區(qū)料40/需二次加工反濾層603555W8需二次加工墊層料803555W8需二次加

6、工過渡料30020W5爆破開釆主堆石料800W1070mmX1500g型2#巖石乳化炸藥），毫秒延期導(dǎo)爆管雷管微差起爆，微差時(shí)間為2550ms。（2）永久邊坡高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)鉆孔預(yù)裂爆破參數(shù)表8.4-2初擬高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)鉆孔預(yù)裂爆破參數(shù)表參數(shù)名稱符號(hào)單位參數(shù)值備注臺(tái)階高度Hm20鉆孔傾角e度計(jì)算等于設(shè)計(jì)邊坡坡度鉆孔長(zhǎng)度Lm計(jì)算H/Sim0超深hID0堵塞長(zhǎng)度L2m1.21.8孔徑Dmm110孔距am0.81.2不耦合系數(shù)n3.4線裝藥密度Q戰(zhàn)g/m360650以全孔總藥量與全孔長(zhǎng)度的比值進(jìn)行計(jì)算預(yù)裂爆破選用432mmX200g型2#巖石乳化炸藥，釆用間隔不耦合裝藥，導(dǎo)爆索起爆。附圖：典型過渡（級(jí)

7、配）料爆破開釆炮孔布置及裝藥結(jié)構(gòu)示意圖典型堆石料、骨料毛料爆破開釆炮孔布置及裝藥結(jié)構(gòu)示意圖典型梯段爆破起爆網(wǎng)絡(luò)示意圖。8.5石料開釆保證措施8.5.1提高石料開采利用率的保證措施為做好招標(biāo)文件要求的有用料規(guī)劃，在施工準(zhǔn)備、鉆爆、運(yùn)輸、料場(chǎng)堆存以及上壩回填等各階段的施工中，釆取有效的施工措施，保障有用料的堆存或直接上壩。（1）施工準(zhǔn)備施工前，按設(shè)計(jì)圖紙和工程勘查資料做好符合有用料的開挖上壩和備存的施工方案，進(jìn)行覆蓋層強(qiáng)風(fēng)化棄渣料的剝離。剝離施工由高向低分層進(jìn)行，完成剝離后，由質(zhì)檢部門組織檢查，合格后由測(cè)量人員對(duì)剝離后的巖層分界面進(jìn)行測(cè)量，報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收。驗(yàn)收完成后，方可進(jìn)行有用料開挖作業(yè)面整理

8、。（2）鉆爆施工施鉆前，根據(jù)爆破試驗(yàn)成果、有用料巖性、有用料要求以及作業(yè)面地形、地質(zhì)條件進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)。施工人員根據(jù)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行布孔，孔位避免在巖石被振松、節(jié)理發(fā)育和巖性變化較大的部位，如遇地質(zhì)缺陷，則釆取先行爆除或預(yù)留、爆后開挖等現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)整措施。爆破后，進(jìn)行爆破效果檢查，以便合理調(diào)節(jié)鉆爆參數(shù)。（3）有用料挖裝運(yùn)輸對(duì)每臺(tái)挖裝設(shè)備，發(fā)放有用料質(zhì)量要求明白卡，使操作人員了解有用料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。裝料前，用反鏟或其他機(jī)械剔除超徑石，進(jìn)行二次解小，對(duì)于有用料挖裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行合理的粒徑級(jí)配摻混及分選挖裝，不合格的渣料運(yùn)往棄渣場(chǎng)。釆料作業(yè)面設(shè)置有用料標(biāo)識(shí)牌,運(yùn)輸車輛懸掛相同標(biāo)識(shí)，相互對(duì)應(yīng)，避免混裝。（4）有用料的

9、堆存有用料按技術(shù)要求分類堆放在指定的存渣場(chǎng)，并進(jìn)行平整。堆存料場(chǎng)標(biāo)識(shí)清晰，分區(qū)堆放，嚴(yán)禁將可利用渣料與棄渣混雜裝運(yùn)和堆存，或者將加工混凝土骨料石料和壩體填筑的墊層石料混雜堆存。渣料分層堆放高度一般與1015m回釆高度相同，現(xiàn)場(chǎng)具體堆渣位置、范圍和高程嚴(yán)格按施工圖和監(jiān)理工程師的指示實(shí)施。（5）超徑料的二次破碎當(dāng)爆破后出現(xiàn)超粒徑的大塊石時(shí)，釆用液壓錘直接進(jìn)行二次破碎，或由手風(fēng)鉆造孔釆用小孔爆破法進(jìn)行二次破碎。8.5.2爆破開采質(zhì)量控制措施（1）爆破參數(shù)的合理選擇是控制爆破開釆質(zhì)量的前提條件，所以爆破作業(yè)實(shí)施前必須認(rèn)真做好地質(zhì)資料調(diào)查，為爆破方案的設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的基礎(chǔ)資料，并結(jié)合爆破試驗(yàn)成果做好爆破設(shè)

10、計(jì)，確保爆破設(shè)計(jì)方案科學(xué)、實(shí)用，且具有可操作性；（2）對(duì)于鉆孔環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)的孔深、孔的傾斜角度，尤其是預(yù)裂孔更應(yīng)嚴(yán)加控制，做到“準(zhǔn)、齊、平、直”，對(duì)于主爆孔應(yīng)均勻地布設(shè)在爆破區(qū)域內(nèi)，控制好孔底高程，盡可能使各孔的孔底處于同一平面（或斜面）內(nèi)，保證爆破后開挖成型規(guī)則。對(duì)于裂隙層面小溶洞發(fā)育、軟弱夾層等不良地段，應(yīng)根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，相對(duì)應(yīng)地增加炮孔（如在預(yù)裂爆破中增加導(dǎo)向孔）或調(diào)整炮孔的孔位與孔向（主要是針對(duì)主爆孔而言），以提高爆破效果。裝藥是控制開挖質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要確保裝藥質(zhì)量達(dá)到爆破參數(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn),裝藥前須對(duì)各鉆孔進(jìn)行認(rèn)真清理，以確保設(shè)計(jì)孔深。在進(jìn)行預(yù)裂孔的藥卷安裝時(shí)，須確保藥卷位于炮

11、孔的中心線上，應(yīng)采用竹片等輔助物件進(jìn)行固定藥卷，從而確保裝藥符合爆破設(shè)計(jì)要求。（4）加強(qiáng)堵塞質(zhì)量控制，提高爆破效果。良好的堵塞質(zhì)量能夠防止沖孔現(xiàn)象、有效在控制爆破飛石，也可大幅提高炸藥的能量利用率、進(jìn)而爆破效果，所以在施工過程中，對(duì)堵塞質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)加控制。（5）良好的起爆網(wǎng)絡(luò)與合理的微差延時(shí)時(shí)間是提高爆破效果的有效途徑，也是控制爆破質(zhì)量的最后一道環(huán)節(jié)，因?yàn)橄绕鸨瑓^(qū)域可為后起爆區(qū)域創(chuàng)造了新的自由面而提高爆破效果，而合理的微差延時(shí)時(shí)間能夠使巖石在爆破過程中發(fā)生相互碰撞而提高破碎效果，降低大塊率。（6）爆破施工中隊(duì)責(zé)任工程師應(yīng)組織作業(yè)人員對(duì)爆破后的巖面進(jìn)行勘察，仔細(xì)檢查預(yù)留開挖面的爆破情況，通過認(rèn)真分析

12、每次爆破的效果，為下次的爆破參數(shù)的擬定提供實(shí)際經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。8.5.3石料開采對(duì)第三方影響的安全控制措施因?yàn)楹涌诖迨蠄?chǎng)開釆范圍邊緣距離河口村和侯月鐵路較近，石料場(chǎng)爆破開釆時(shí)應(yīng)釆取嚴(yán)格的措施，以保證河口村居民、建筑及候月鐵路的安全，具體措施如下：8.5.3.1基本要求（1）為了保證施工安全，邊坡開挖禁止采用自下而上的施工方法，而應(yīng)采用自上而下分梯段開挖。（2）爆破作業(yè)時(shí)，應(yīng)選用經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并取得爆破員或爆破技術(shù)人員資格證書的施工人員進(jìn)行裝藥、堵塞、聯(lián)線、起爆等工作。（3）爆破時(shí)間不應(yīng)超過規(guī)定的對(duì)外公布的爆破時(shí)間區(qū)間，并在起爆前做好安全警戒,按規(guī)定要求爆破前必須同時(shí)發(fā)出清晰音響和視覺信號(hào)，即預(yù)告、起

13、爆和解除警戒信號(hào)；在警戒范圍內(nèi)嚴(yán)禁人員、車輛停留，待警戒解除后才能進(jìn)行其他作業(yè)。（4）石方明挖爆破，應(yīng)在最后一炮響完后5分鐘，才能由爆破工作人員進(jìn)入爆破區(qū)進(jìn)行安全效果檢查。（5）在爆破危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)有兩個(gè)以上的單位（作業(yè)中隊(duì)）進(jìn)行露天爆破作業(yè)時(shí)，必須統(tǒng)一指揮。（6）在現(xiàn)場(chǎng)圍巖地質(zhì)條件未發(fā)生變化的前提下，必須嚴(yán)格按照爆破方案進(jìn)行施工；在現(xiàn)場(chǎng)圍巖地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)，需對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整時(shí)，必須經(jīng)爆破設(shè)計(jì)人同意，并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，方可實(shí)施。8.5.3.2爆破振動(dòng)控制（1）在進(jìn)行每次爆破設(shè)計(jì)時(shí)，利用薩道夫斯基公式對(duì)爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度進(jìn)行預(yù)測(cè)，確保預(yù)測(cè)值小于專家評(píng)估組確定的安全允許標(biāo)準(zhǔn)值，其公式為：V

14、=K（Qi3/R）式中：V-爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度，單位cm/s；Q一-最大單響藥量，單位kg；R-爆心距，即爆源距被保護(hù)對(duì)象之間的距離，單位m；K、a-與爆破點(diǎn)至爆破保護(hù)對(duì)象之間地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減系數(shù)；（2）嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行裝藥、聯(lián)網(wǎng)，確保最大單響藥量不超過設(shè)計(jì)要求值，釆用微差起爆技術(shù)，盡可能避免爆破地震波應(yīng)力疊加，是有效控制或減弱爆破振動(dòng)的關(guān)鍵因素；（3）在同一高程間進(jìn)行梯段爆破前，首先完成爆破區(qū)與被保護(hù)對(duì)象之間設(shè)計(jì)開挖面的預(yù)裂爆破施工，利用提前形成的預(yù)裂縫來(lái)降低爆破振動(dòng)效應(yīng)。預(yù)裂孔應(yīng)比主爆破超深2030cm,同時(shí)應(yīng)盡可能避免預(yù)裂孔（縫）內(nèi)充水。（4）采用合理的起爆順序來(lái)降低爆破

15、振動(dòng)效應(yīng)，試驗(yàn)研究表明，在垂直于炮孔連心線方向上的震速較大，所以，應(yīng)根據(jù)爆區(qū)條件與被保護(hù)對(duì)象之間的相對(duì)位置，盡可能避免同時(shí)起爆的兩孔或兩孔以上的連心線垂直于被保護(hù)對(duì)象。（5）加強(qiáng)爆破振動(dòng)效應(yīng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，以掌握被保護(hù)對(duì)象在爆破振動(dòng)作用下的受力狀況，為安全驗(yàn)算提供較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)后續(xù)爆破作業(yè)的爆破參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。8.5.3.3爆破飛石控制（1）現(xiàn)場(chǎng)造孔時(shí)，慎重布孔，進(jìn)一步結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，盡可能避免將炮孔布置在軟弱夾層、斷層、裂隙、溶洞、孔洞等軟弱地帶及其附近，以防改變最小抵抗線的大小和方向，進(jìn)而引起意外飛石。（2）現(xiàn)場(chǎng)裝藥時(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)裝藥

16、結(jié)構(gòu)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)調(diào)整，進(jìn)一步優(yōu)化爆破參數(shù)，如炮孔無(wú)法避免地布置在軟弱結(jié)構(gòu)面或其附近時(shí)，應(yīng)釆用間隔不耦合裝藥結(jié)構(gòu)或分層裝藥、分層堵塞等爆破技術(shù)。（3）加強(qiáng)堵塞質(zhì)量控制，炮孔堵塞時(shí)應(yīng)分段填塞、分段搗實(shí)，確保連續(xù)、密實(shí)，同時(shí)應(yīng)避免堵塞物中夾雜碎石。對(duì)于無(wú)水的炮孔，可選用黏土、細(xì)砂、巖粉等作為堵塞物,而對(duì)于有水的炮孔，應(yīng)選擇粗砂等作為堵塞物，以提高堵塞質(zhì)量。（4）增加防護(hù)措施，在以后實(shí)施淺孔爆破時(shí)，在炮孔孔口或薄弱地帶釆用具有一定強(qiáng)度、重量及富有彈性的物質(zhì)進(jìn)行覆蓋，如土袋、草袋、荊芭、竹芭、廢舊輪胎、厚尼龍塑料布等，必要時(shí)，對(duì)飛石可能影響的建（構(gòu)）筑物也釆用同樣的覆蓋防護(hù)。（5）預(yù)測(cè)飛石距離，加大爆破警

17、戒范圍，確保爆破安全。爆破飛石的最大距離可參照我國(guó)在拋擲爆破時(shí)常用的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行預(yù)測(cè)：R=20Kn2W式中：R最大飛石距離，單位為m；K安全系數(shù)，與地形、風(fēng)向等因素有關(guān)，一般取1.01.5；n爆破作用指數(shù)；W最小抵抗線，單位為m。因?yàn)楫a(chǎn)生飛石的原因較多，且又是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，飛石的方向也最難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，爆破警戒的范圍只能加大而不能減小。8.5.3.4爆破沖擊波控制因?yàn)楸竟こ讨車匦蜗鄬?duì)較為開闊，故爆破空氣沖擊波效應(yīng)可不予考慮，只需在爆破時(shí)通知附近村民將門窗打開即可。8.5.3.5爆破次數(shù)及時(shí)段安排石料開采每天爆破次數(shù)及時(shí)段的安排應(yīng)綜合考當(dāng)?shù)鼐用竦纳盍?xí)慣、侯月鐵路列車運(yùn)行至施工區(qū)的時(shí)間以及本

18、工程相臨標(biāo)段各施工單位的交接班時(shí)間等因素，在石料場(chǎng)開采前，將每天具體的爆破次數(shù)及每次的爆破時(shí)段上報(bào)監(jiān)理工程師，并嚴(yán)格按監(jiān)理工程師的批復(fù)意見執(zhí)行。同時(shí)，應(yīng)將每天的爆破次數(shù)、每次的爆破時(shí)段、爆破影響范圍、信號(hào)以及警戒方式等基本情況，在居民居住區(qū)、主要路口及可能進(jìn)入爆破區(qū)域的通道等部位向當(dāng)?shù)鼐用衽c本工程施工人員書面公示一周后，方能開始進(jìn)行石料開采的爆破作業(yè)。8.5.4石料開采強(qiáng)度保證措施為了保證高強(qiáng)度的石料開釆要求，擬從組織一批業(yè)務(wù)能力好、責(zé)任心強(qiáng)的施工人員及配置性能優(yōu)良及足量的機(jī)械設(shè)備兩個(gè)方面予以保證。8.5.4.1主要施工機(jī)械設(shè)備配置（1）主要鉆孔設(shè)備選型R0CD7型液壓鉆機(jī)鉆孔能力按20m/h考慮；CM-351型高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)鉆孔能力按20m/h考慮；（2）鉆孔設(shè)備配置本合同標(biāo)段石方開釆折合成開釆量的月高峰強(qiáng)度約為40.0萬(wàn)m3o根據(jù)鉆爆設(shè)計(jì)，按每延米主爆孔（690）平均爆破9虻計(jì)算，高峰期每月需完成造孔約為