爆破QC技術(shù)成果

南陽天益2×600MW發(fā)電工程“主廠房”基礎(chǔ)工程預(yù)裂爆破技術(shù)QC小組中建二局鴨河口電廠二期項目經(jīng)理部2023年10月15日編制：張會杰2023年10月15日審核：王天峰2023年10月15日批準：王賢2023年10月15日一：課題簡介本工程為南陽天益2×600MW有限責(zé)任公司主廠房基礎(chǔ)爆破工程，爆破量為103487m3，對于一般的爆破，地震沖擊波會給相鄰的建筑物、構(gòu)筑物導(dǎo)致不同限度的影響，甚至?xí)a(chǎn)生破壞，為克服次項困難，我們項目部在充足調(diào)研的基礎(chǔ)上，決定在主廠房土石方爆破時采用預(yù)裂爆破技術(shù)，希望在地震時產(chǎn)生的沖擊波及飛石現(xiàn)象取得突破。二：小組概況：QC小組人員情況小組名稱主廠房基礎(chǔ)預(yù)裂爆破QC小組組建日期2023年10月小組人數(shù)12人成員情況姓名性別年齡專業(yè)職稱職務(wù)在QC小組內(nèi)擔(dān)任職務(wù)接受QC教育情況夏新兵男32工民建工程師項目經(jīng)理組長都受到QC知識培訓(xùn)安運飛男34工程地質(zhì)工程師項目副經(jīng)理副組長王賢男32工程測量工程師項目總工程師副組長王天峰男28工民建助工工程科長、成員張會杰男25工民建助工工程技術(shù)、成員王圣揮男26工民建助工工程技術(shù)、成員毛偉男24工程預(yù)算助工工程經(jīng)營、核算成員李元樂男23城市建設(shè)助工工程技術(shù)、成員田樹芳女25土地資源管理助工工程測量、成員董富男44工程測量助工工程測量、成員楊龍彬男35實驗助工實驗主任、成員凌良佐男42爆破爆破員現(xiàn)場管理成員三：選題理由理由一：根據(jù)鴨河項目施工特點，為達成創(chuàng)新、人本、服務(wù)、安全的工程建設(shè)理念。理由二：主廠房石方爆破量大，與一期主廠房相臨，爆破難度大，一般爆破施工，地震沖擊波對周邊的建筑物影響過大。理由三：向科技要質(zhì)量，向科技要效益，樹立創(chuàng)新、學(xué)習(xí)型項目的需要。綜合以上理由，項目部決定用在主廠房土石方爆破時采用預(yù)裂爆破技術(shù)。四：現(xiàn)狀調(diào)查：本QC小組對爆破時產(chǎn)生的影響進行了調(diào)查，邀請了具有實際經(jīng)驗的專家到現(xiàn)場指導(dǎo)，并召集業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理等爆破方面的專家召開研討會，共參與32人，較為全面的分析了爆破時產(chǎn)生的沖擊波、飛石等一些重要問題，共收回信息80條，我們對這些信息進行了總結(jié)整理，歸納出以下問題：序號項目頻數(shù)累計頻數(shù)累計頻率1沖擊波影響4545562飛石2368853瞎炮775944早爆378985沖天炮2801006合計80根據(jù)調(diào)查表，做出上面排列圖，從排列圖中可以看出沖擊波因素在A區(qū)，屬于A類問題。五：小組活動目的及計劃目的小組活動目的及計劃目的計劃目的沖擊波的影響在國家標準范圍內(nèi)總目的計劃目的沖擊波的影響在國家標準范圍內(nèi)總目的實現(xiàn)爆破時產(chǎn)生的沖擊波目的可行性分析結(jié)論實現(xiàn)目的是可行的有利因素小組成員具有良好的技術(shù)素質(zhì)和敬業(yè)精神。項目大力支持，以項目為首的指導(dǎo)小組及時指導(dǎo)。項目班子重視科技創(chuàng)新策劃，從資金等各因素舍得投入。結(jié)論實現(xiàn)目的是可行的有利因素小組成員具有良好的技術(shù)素質(zhì)和敬業(yè)精神。項目大力支持，以項目為首的指導(dǎo)小組及時指導(dǎo)。項目班子重視科技創(chuàng)新策劃，從資金等各因素舍得投入。不利因素操作人員意識不夠。二期主廠房與一期主廠房相臨，且廠區(qū)內(nèi)施工隊工人很多，不易疏散。六：因素分析現(xiàn)象爆破時，震動強度過大，導(dǎo)致臨近建筑物不同限度的損壞，儀器失靈，或?qū)θ梭w導(dǎo)致傷害。分析2.1采用了爆速高，猛度大，沖擊作用強的炸藥，作用于爆破體上的炮轟壓力大，因而使爆破震動過大。2.2在控制爆破中，采用了密袋裝藥方式，爆破能量大，易使介質(zhì)粉碎，震動亦相應(yīng)加大。2.3爆破一次裝藥量過大，使爆破震動強度超過允許界線。3、措施七、根據(jù)此項技術(shù)特點與小組人員的技術(shù)專長，通過開分析會的方法擬定要因（詳見下表）。序號因素論證分析1沖擊波過大爆破一次裝藥量過大2飛石傷人炮轟壓力大3爆碴塊過大炮孔間距大4爆面不規(guī)則未采用多布孔5爆破體失控爆破設(shè)計不合理6地基產(chǎn)生過大裂隙基底以上未預(yù)留保護層七、對策表（詳見下表）序號要因目的對策措施負責(zé)人1沖擊波過大周邊建筑物不受影響多方面分析計算比較精確計算裝藥量王天峰2飛石傷人人、物不受到傷害覆蓋爆破地表所以人員保證在安全距離外。裝入合理的藥量。王天峰3地基產(chǎn)生過大裂隙控制裂隙合理計算選用合理的爆破工業(yè)參數(shù)。使基底處在爆破壓碎圈半徑范圍內(nèi)。王圣揮4爆破體失控按計劃爆破選用對的的裝藥用量、裝藥方式、起爆順序。編制操作性強的作業(yè)指導(dǎo)書。張會杰本小組通過開展三次PDCA循環(huán)，不斷改善，取得了預(yù)期效果。九：實行過程通過對幾種爆破方案的調(diào)研，提出3種方案。方案一：硐室爆破。方案二：藥壺爆破。方案三：預(yù)裂爆破。三種方案的優(yōu)缺陷：方案一：量大、快速、簡便、不受氣候與交通條件的限制，機械設(shè)備簡樸，爆破工效高，節(jié)省勞力。但開挖裝藥的硐室比較困難，勞動強度高，工作條件差，爆破后的巖塊不均勻，產(chǎn)生大塊率較高，引起較大的震動對建筑物保護不利，通風(fēng)條件也差。方案二：可裝入更多的炸藥形成一個集中藥包，可以與深孔或淺孔眼部位的柱壯裝藥同時起爆，一改善爆破效果。但在節(jié)理裂隙發(fā)育的巖層中，容易產(chǎn)生卡孔，一般成功率不高。方案三：當(dāng)炸藥與孔壁有空隙時，炮孔所受的壓力會大大減少，不耦和系數(shù)為2.5時的孔隙最大切應(yīng)力只相稱于相同爆破條件下，不耦和系數(shù)為1.1時的1/16，完全也許將現(xiàn)有的常用炸藥，用不耦合裝藥孔壁壓力減少到只有幾十兆乃至幾百兆帕，孔壁壓力接近巖石的極限抗壓強度或底于極限抗壓強度，使炮孔壓力不至于壓碎孔壁并使炮孔之間巖石產(chǎn)生裂縫。通過度析比較，擬定選用方案三，即采用預(yù)裂爆破作為主廠房基礎(chǔ)土石方預(yù)裂爆破方法。3、實行技術(shù)3.1露天爆破的技術(shù)規(guī)定隨著深孔鉆機如全液壓鉆機、高風(fēng)壓及中風(fēng)壓鉆機的出現(xiàn)和不斷完善以及裝運設(shè)備的不斷改善，爆破技術(shù)的迅猛提高和爆破器材的日益發(fā)展，深孔爆破在改善和控制爆破質(zhì)量、提高大型機械設(shè)備裝運效率和經(jīng)濟效益方面的優(yōu)越性已明顯地為人們結(jié)識與重視。露天深孔爆破的技術(shù)規(guī)定重要是：(1)控制沖擊波的影響;(2)減少大塊率;(3)減少綜合爆破成本。（4）保證安全。

3.2露天爆破安全控制技術(shù)及設(shè)計

爆破的有害效應(yīng)有地震波、飛石、沖擊波、有毒氣體、噪聲和灰塵。作為露天爆破，必須對地震波、飛石、沖擊波三項分別進行安全距離計算，保證符合規(guī)定，同時起爆網(wǎng)路的可靠起爆也是安全控制的重點。3.3地震波安全距離計算及防護技術(shù)

(1)地震波安全距離計算

V=K·(Qm/R)α

式中：K、α—系數(shù)，與地形地質(zhì)條件有關(guān)；Q—最大一段起爆藥量,kg；R—藥包中心至被保護物的水平距離,m。

(2)地震波的安全防護技術(shù)

露天爆破，實踐表白，減少爆破振動最經(jīng)濟、最有效的辦法是增長分段數(shù)、減小最大單響藥量。理論上露天爆破采用非電導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路可實現(xiàn)無窮多段，當(dāng)分段不超過30段時，可用孔內(nèi)非電導(dǎo)爆管微差、孔外電雷管延時來實現(xiàn)，超過30個段別后需用非電雷管接力延時。假如單靠減小單段炮數(shù)還不可以保證爆破振動安全，應(yīng)采用預(yù)裂爆破方法，在最后排與未爆區(qū)之間形成一條裂縫，即可有效阻隔40%的振動波能量向外傳播。其他方法還可采用如：選用低威力低爆速的炸藥；限制一次爆破的最大藥量；選用適當(dāng)?shù)恼ㄋ巻魏?；選擇適當(dāng)?shù)难b藥結(jié)構(gòu)；調(diào)整爆破傳爆方向；改變與被保護物的方位關(guān)系；充足運用地形條件，如河溝、渠道、斷層等，都有顯著的隔震作用。

3.4飛石安全距離計算及防護技術(shù)

(1)飛石安全距離計算露天爆破個別飛石的計算公式為：Rf=(40/2.54)×D式中：D———炮孔直徑,cm;Rf———為個別飛石最小距離,m。但在實際設(shè)計中，有的工程技術(shù)人員采用硐室爆破(集中藥包)的公式Rf=20K×n2×W,這是不對的的，對于計算出的Rf還應(yīng)考慮爆破點的位置，安全保護區(qū)低于爆破點的位置，應(yīng)增長距離，反之應(yīng)減少。注意：無論計算結(jié)果如何，該距離均不得小于國家安全規(guī)程規(guī)定的最小200m安全距離。

(2)飛石安全防護技術(shù)

露天爆破的飛石重要產(chǎn)生于孔口和前排。導(dǎo)致孔口飛石有兩個因素：一是堵塞不嚴，產(chǎn)生沖炮并帶出孔口松動石塊;二是裝藥過多，堵塞長度不夠，使孔口石塊飛出。導(dǎo)致前排飛石的因素重要是前排臨空面不平，最小抵抗線差異太大，或結(jié)構(gòu)面切割，甚至裂縫與炮孔貫通。對于孔口飛石，防護措施可在孔口加壓砂包，就可以既消除沖炮隱患，又能限制孔口松動石塊的飛出，同時又能有效減少大塊率，因此，在孔口加壓砂包是防止飛石操作方便、效果顯著的有效辦法。對前排飛石的防護，一方面可采用多排微差爆破，減少前排出現(xiàn)次數(shù)，另一方面，可根據(jù)前排抵抗線和結(jié)構(gòu)面變化情況，在抵抗線太薄的位置堵塞巖粉作間隔裝藥。假如使用銨油炸藥，必須防止過量的炸藥流入前排裂縫，否則必將導(dǎo)致大量飛石，發(fā)生重大事故。一旦發(fā)現(xiàn)炮孔與貫通裂縫或空洞相連，應(yīng)將該段炮孔堵塞，分段裝藥。假如發(fā)現(xiàn)有過量銨油流入裂縫中，必須注水溶解，然后再回填石沫堵塞裂縫貫通段。個別飛石的飛散距離與爆破方法、爆破參數(shù)特別是最小抵抗線的大小、堵塞長度和堵塞質(zhì)量、孔間或排間毫秒延期時間、地形地質(zhì)構(gòu)造(如節(jié)理、裂縫和軟夾層等等)以及氣象條件有關(guān)。因此，為了防止飛石的產(chǎn)生，工程技術(shù)人員在爆破設(shè)計和施工時，一定要根據(jù)爆破條件的變化合理擬定單位炸藥消耗量和爆破參數(shù)，保證炮孔的堵塞長度和質(zhì)量，以及采用以上種種措施。3.5爆破沖擊波安全距離的計算與防護技術(shù)

(1)爆破沖擊波安全距離的計算

R=K×Q1/3

式中：R———為沖擊波的安全距離,m;K———為系數(shù)，有掩體取15，無掩體取30;Q———為最大一段起爆藥量,kg。

(2)爆破沖擊波安全防護技術(shù)

為了減少爆破沖擊波的破壞作用，可從兩方面采用措施，一是防止產(chǎn)生強烈的空氣沖擊波;二是運用各種條件來削弱已經(jīng)產(chǎn)生了的空氣沖擊波。通過合理擬定爆破參數(shù)，避免采用過大的最小抵抗線，防止產(chǎn)生沖天炮；選擇合理的微差起爆方案和微差間隔時間，保證巖石能充足松動，消除夾制爆破條件；保證堵塞質(zhì)量和采用反向起爆，防止高壓氣體從孔口沖出；推廣導(dǎo)爆管或電雷管起爆，盡量不用高能起爆索起爆。這些措施都能提高爆破時爆炸能量運用率，有效防止產(chǎn)生強烈空氣沖擊波。此外，盡量避免爆區(qū)正面朝向被保護物，無法避免時也應(yīng)將建筑物的門窗打開，必要時搭設(shè)防護架，也可有效減小沖擊波的危害。

3.6起爆網(wǎng)路安全起爆技術(shù)

如使用電爆網(wǎng)路，則要根據(jù)爆區(qū)氣象水文條件、爆破規(guī)定、成本等方面綜合考慮,選用普通瞬發(fā)、秒、毫秒延期電雷管，以及抗雜電雷管、BJ-1型安全電雷管、無起爆藥雷管、防止雜散電流、射頻電、雷電等的影響，提高電爆網(wǎng)路的安全性、可靠性，防止發(fā)生早爆事故。導(dǎo)爆管網(wǎng)路由于操作簡樸，不受外來電影響(雷電除外)、成本低、可實現(xiàn)等間隔微差起爆并且起爆段數(shù)和炮孔不受雷管段數(shù)限制而得到廣泛推廣應(yīng)用。缺陷是起爆前無法用儀表檢查；爆區(qū)太長或延期段數(shù)太多時，采用孔外延期網(wǎng)路容易被空氣沖擊波或地震波、飛石破壞網(wǎng)路；在高寒地區(qū)塑料管硬化會惡化導(dǎo)爆管的傳爆性能。推薦使用新型導(dǎo)爆管發(fā)射四通多閉合起爆網(wǎng)路。該網(wǎng)路具有以下特點：(1)整個起爆網(wǎng)路呈網(wǎng)格狀多通道，傳爆方向四通八達，個別雷管或?qū)П艿娜毕莶挥绊懻麄€起爆網(wǎng)路的準爆性;(2)對于每個雷管至少有兩個方向傳遞爆轟波，起到雙保險作用，可取代或減少復(fù)式導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路形式，節(jié)省起爆器件;(3)整個起爆網(wǎng)路中只要有一個結(jié)點被擊發(fā)，即可使整個網(wǎng)路引爆;(4)網(wǎng)路聯(lián)接操作簡樸，便于檢查;(5)起爆雷管不受限制，可以把封閉的網(wǎng)路無限擴展然后單點或多點擊發(fā)，以起爆整個網(wǎng)路。十、檢查結(jié)果技術(shù)效果通過認真實行以上措施，較好的達成預(yù)期目的，控制了主廠房爆破時產(chǎn)生的沖擊波及飛石的現(xiàn)象。效益結(jié)果節(jié)約了雷管與炸藥的數(shù)量，節(jié)約了經(jīng)濟。新技術(shù)的運用，大大提高了爆破的質(zhì)量，從主線上解決了爆破時產(chǎn)生的沖擊波及飛石等對相鄰建筑物的影響。十一、總結(jié)通過總結(jié)有以下幾點值得借鑒：.1、露天爆破安全警戒距離半徑：裸露藥包、深眼法、峒室法不得小于400m；炮眼法(淺眼瑩)、荮壺法不得小于200m。2、放炮后最少要兩人巡視放炮地點，檢查解決危巖、支架、瞎炮、殘炮。3、電力爆破通電后沒有起爆，應(yīng)將主線從電源上解開，接成短路。此時若要進入現(xiàn)場，如襲用即發(fā)雷管不得早于短路后5minl如使用延期雷管，不得早于短路后15min。4、切割導(dǎo)火索或?qū)П鳎仨氂娩h利小刀，嚴禁用剪刀剪斷或用石器、鐵器敲斷。導(dǎo)火索長度不得小于1m，導(dǎo)爆索嚴禁撞擊、拋擲、踐踏。切割導(dǎo)火索或?qū)П鞯呐_桌上，不得放置雷管。5、放炮必須有專人指揮，事先設(shè)立警戒范圍，規(guī)定警戒時間、信號標志，并派出警戒人員，起爆前要進行檢查，必須待施工人員、過路施工工人、車輛所有避人安全地點后方準起爆，警報解除后方可放行；炮工的掩蔽所必須堅固，道路必須暢通。6、同一路電炮應(yīng)使用同廠、同批、同牌號的雷管，各雷管的電阻誤差，應(yīng)控制在±02n以內(nèi)。7、裝藥