天然气管道设计说明书

福建省福宁爆破工程有限公司海西天然气管网二期工程崩龙山、八都隧道爆破工程设计说明书一、设计依据 1、爆破安全规程（GB67222003）； 2、民用爆炸物品安全管理条例； 3、根据 4、其他同类工程的施工经验和工程技术总结； 5、工程爆破使用手册； 6、工程现场环境勘察。二、工程概况 1、概况（1）八都隧道八都隧道爆破工程 位于，全长 0m，其中 米要爆破3.32m3.54m口径的隧道施工，该隧址区主要出露侏罗系南园群的凝灰熔岩。隧道洞身内无断层通过，仅分布有小规模的裂隙密集带级辉绿岩脉，总体上进出洞口段节理、裂隙发育，洞身段岩体节理、裂隙发育较发育，主要为较硬岩分布。（2）崩龙山隧道 崩龙山隧道爆破工程 位于，全长 0m，其中 米要爆破3.32m3.54m口径的隧道施工，该隧址区主要出露燕山晚期第一阶段第三次的花岗岩，其次进出洞口段分布有少量晚侏罗世南园群凝灰熔岩，洞身中部及中后部局部见辉绿岩脉穿插。隧道洞身无断层通过，仅分布有小规模的裂隙密集带级辉绿岩脉，总体上进出洞口段节理、裂隙发育，洞身段岩体节理、裂隙发育较发育，主要为较硬岩坚硬岩分布。根据以上地质结构应采用爆破掘进方式施工。受施工方委托，由我单位对工程进行石方爆破设计。2、爆区环境( 1 )八都隧道进口：上方：相距12m处有座坟墓；出口：东面：相距83m处有砖瓦房、118m处有鱼塘、227m砖房；西面：无；南面：山体；北面：相聚109m处有电信光缆、215处有砖瓦房。（2）崩龙山隧道出口：东面：无西面：相聚97m处有380V低压线南面：山体； 北面：相聚23m处有坟墓该段隧道工程爆体处于山体内部，虽然进出口点离当地民众的民房及其它设施较近，但因其属地下隧道掘进类的爆破工程，总体上讲，爆区周围环境较优越。 3、隧道掘进中对爆破的要求：开挖出的端面符合设计要求,周边平整,尽量减少对原岩的破坏；炮眼利用率高，增加每一循环的进尺；爆落岩块块度均匀，爆堆集中，以提高装岩效率；原材料消耗少，成本低。三、爆破方案选择根据该工程设计的要求和地质构造的影响，在隧道开挖作业时，必须采取有效的控制爆破，以确保施工安全。本次选用的爆破方法为全断面开挖法，钻孔直径为42mm。炮孔采用锥型布孔方式，分别布以掏槽孔、辅助孔、周边孔，孔深一般为1.52.5m。掏槽孔的倾角一般为55o75o，孔底相互保持1020cm。每次爆破需严格控制爆堆的方向、范围及松散程度，保证装运平顺，能够迅速投入钻爆生产，形成均衡的钻、爆、运作业有序循环的机械化施工效果。施工中严格按照设计要求，遵循新奥法施工原理，软弱地质洞身开挖应坚持：短进尺、弱爆破、强支护、早衬砌的原则，加强施工临时监控量测，确保施工安全。施工中如遇实际围岩类别与设计资料不符及时与监理、设计部门联系调整施工方案，确保开挖安全，顺利进行。如遇地层较差时，爆破技术人员应及时根据现场情况修改爆破进尺及爆破参数。四、爆破技术设计 1、总体设计方案综合考虑爆区周边环境、安全等因素，爆区主体部分采用全断面开挖爆破法。根据断面大小及岩石节理结构，合理灵活的布置掏槽孔、辅助孔、周边孔，钻孔直径42mm。周边孔采用光面爆破，能使隧道的围岩受到的爆破破坏和振动大为减轻，并能使隧道岩壁表面平整，改善围岩支护结构的受力状况，有利于围岩稳定。 2、设计原则（1）为控制爆破振动，采用布密集孔、控制单孔药量和单段药量等方式进行爆破；（2）根据岩石节理及地形情况，爆区抵抗线方向朝向断面前方空旷地带；（3）每次爆破的布孔形式，都需根据地形灵活掌握；五、爆破参数（一）隧道浅孔爆破浅孔爆破各参数，依据具体情况，需合理、灵活选取，做到多打孔少装药，对控制爆破振动、爆破飞石等较有利。根据地质资料本隧道爆破片循环进尺1.5m以内。1、炮眼深度1.5m ，循环进尺为1.3m2、炮眼直径 d=42mm 3、掏槽眼采用锥形掏槽。掏槽眼眼口间距1m，眼底间距0.4m，角度75度。为了提高其他炮孔的爆破效果，掏槽孔应比其他炮孔加深0.150.25m。4、周边眼周边眼沿隧道开挖轮廓线布置，炮孔间距a=60cm， W=80cm。5、辅助眼辅助眼采用弧形布置或弧形布置与直线形布置相结合的方式。辅助眼的间距a、排距b应大于或等于周边眼的最小抵抗线W，而且a、b的取值与炮眼的单孔装药量有关。本设计取 a=100150cm 、 b=100150cm。6、炮孔装药量（1）掏槽眼掏槽眼的单孔装药量：掏槽眼装药系数取80%，装药量计算：1.780%/0.26.8节，实际装药量取6.5节，单孔装药量为1.3kg。（2）周边眼一般按经验数据确定，根据工程的特点、地质条件、施工机械以及对光爆面的质量要求，光爆孔的装药量通常为普通爆破法的1/31/4。周边眼的装药量主要根据炮眼间距、最小抵抗线和装药集中度确定。本设计取光面爆破装药集中度为0.3kg/m，单孔装药量为1.50.30.45kg，取0.45kg。光爆孔底部增强装药。（3）辅助眼按照辅助眼孔距不同，装药系数取60%，单孔装药为1.560%/0.24.5节，实际装药取4节，单孔装药量为0.8。施工时，不同位置的辅助眼装药量不同，可根据情况适当调整。（4）底板孔为保证爆破后，洞室底板的平整性及为便于施工抛出洞碴，应加强底板眼装药单孔装药1.570%/0.25.25节，实际装药取5节，单孔装药量为1kg。以上计算数值为理论值，因在断面不同点上岩石的结构、地质状况也会不同，故仅为参考值。实际施工过程中，必须先取其中一断面作为试爆对象，根据以上设计数据，钻少量炮孔装药试爆，视试爆的爆堆密集度、大块产出率、块度均匀度、爆破对围岩的影响状况，综合考虑，再调整出合理的钻孔、爆破参数，才可进行正常爆破施工作业。 （二）炮孔数目炮孔数目与掘进断面、岩石性质、炮孔直径、炮孔深度和炸药性能等因素有关。确定炮孔数目的基本原则在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮孔数目。通常可按下式估算：N=3.3式中：N炮孔数目，个 f岩石坚固性系数 S巷道掘进断面面积，m2。N=3.3=2731个掏槽孔4个、辅助孔59个、周边孔18个（其中底板孔4个）的数量及分布如图所示 ： 六、装药填塞及起爆网络 1、装药装药前应认真做好准备工作。首先要对炮孔参数进行检查验收，测量炮孔位置、炮孔深度、倾角等是否符合要求。然后对钻好的炮眼进行清渣和排水。 装药时一定要严格按照预先计算好的每个炮孔装药量装填。装药结构按该炮孔的设计要求连续装药或间隔装药（炮孔较深时刻分层装药）或不耦合装药。装药过程要用木质或竹棍将每一节药卷稍加压紧，保证装药的密度，爆破效果会更好。起爆药包装入炮孔后，上部再装入一条药卷，用炮棍轻轻压紧即可，不得来回捣压。 2、填塞炮孔装药后，剩余段均应用炮泥进行堵塞。常用的堵塞材料炮泥或钻屑。炮泥用不含碎石的粘土加工制作，湿度用手捏成型即可。堵塞炮泥时应注意保护雷管脚线不受损。光面爆破时，用干砂等松散物作为填塞材料，填塞应密实，以防爆炸气体冲出，影响爆破效果。 3、起爆网络孔内雷管分段周边孔导爆索并接同段非电雷管双发簇连双发非雷管起爆连接工艺如见下图： 4、覆盖因本次爆破为地下爆破工程，飞石对周围设施将不构成危害，且临空面仅有一面，若对此进行覆盖，将极大影响爆破效果，所以建议不对爆体进行覆盖。七、爆破安全允许距离计算爆破工程风险高，施工作业过程，施爆过程中有可能对周边建（构）筑物、人员及其他重要设施等构成危害必须做到预防为主、方法合理、措施得当，将各种有害效应降低到最小程度的范围内。按各种爆破效应（地震波、冲击波、个别飞散物等）分别核算如下： （1）爆破振动波的计算为了控制爆破振动对周边建（构）筑物产生危害，首先要了解爆破振动的特性：作用时间短，从开始产生到结束仅为0.62.0秒；另一个是衰减快，它与一次单响装药量、爆源和需保护的建筑物之间的距离有直接关系，为此，必须控制一次齐爆的最大允许装药量。根据爆破安全规程，计算公式如下：Qmax=（V/K）3/aR3式中：Qmax炸药量，kg。齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量。 V保护对象所在地质点振动安全允许速度，cm/s。根据爆破安全规程，浅孔爆破时，坟墓取3 cm/s、砖瓦房取2.5 cm/s、电线光缆取5cm/s、380V低压线5cm/s。 K、a与爆破点至计算保护对象间的地形，地质条件有关的系数和衰减系数，按爆破安全规程规定的参数选定，本工程为较坚硬岩，取K=200，a=1.8。 R距离爆破点最近处需要保护的建筑物的距离，即坟墓12m、砖瓦房83m、电信光缆109m、380V低压线97m。 经计算得: 坟墓Qmax=（3/200）3/1.8123=1.58kg 砖瓦房Qmax=（2.5/200）3/1.8833=384.96kg 电信光缆Qmax=（5/200）3/1.81093=2768.09kg 380V低压线Qmax=（5/200）3/1.8973=1950.81kg （2）爆破冲击波安全允许距离炸药爆炸所产生的空气冲击波是一种空气中传播的压缩波。在露天爆破中，空气冲击波容易衰减，波强较弱。人员一般都在警戒区外，它对人员的伤害主要表现在视觉上。对于爆破施工，应合理优化爆破参数，避免采用过大的最小抵抗线，防止产生冲天炮；选择合理的微差起爆方案和微差间隔时间，保证岩石能充分松动，消除夹制爆破条件；保证填塞质量，防止高压气体从孔口冲出。这些措施都能有效地提高爆破时爆炸能的利用率，减少形成空气冲击波，有效地防止产生强烈的空气冲击波。 （3）爆破个别分散物安全允许距离本工程为地下爆破，因此可忽略个别分散物对周围建（构）筑和设施等的破坏。八、安全技术与防护措施在爆破作业工程中潜在着许过不安全因素，为了保证爆破作业能安全进行，除了在作业时要遵守爆破安全规程的有关规定外，还必须懂的掌握爆破安全技术，如爆破时如何防止地震波、空气冲击波、飞石等等。因此，必须采取合理的技术措施和安全防护措施：（一） 要及时掌握天气变化情况，雷雨天气不安排爆破作业，如在装药过程中出现雷电现象，应立即停止作业，待对火工品做好必要防护措施后，全体施工人员应撤到安全地点外，并做好安全警戒，防止无关人员进入。（二） 装药过程中，需在作业范围50m内，做好安全警戒工作，任何无关人员不得进入。（三） 每次爆破结束后，都需达到规定时间后方准进场检查，检查项目有确认有无盲炮；有无冒顶、危岩，支撑是否损坏，炮烟是否排除。（四） 精心施工，严格控制装药长度与单孔药量，确保填塞长度与密实度。按爆破安全规程与爆破设计的要求进行施工。（五） 爆破器材要轻拿轻放，防护物也要轻拿轻放，不压扁、折伤雷管与导爆管，不损坏起爆网路。（六） 装药前必须逐个检查炮孔、孔位、孔径、倾斜角度，是否畅通，有无积水；发现问题及时补救。（七） 严格控制最大药量，确保填塞质量；改变爆破方向。（八） 装药前对断面上的碎石、杂物应清除干净。（九） 本次爆破为地下爆破工程，飞石对周围设施将不构成危害，且临空面仅有一面，若对此进行覆盖，将极大影响爆破效果，所以建议不对爆体进行覆盖（十） 爆破器材按有关规定存放，由专人负责，建立出入库登记及安全保卫等管理制度。（十一） 领、退爆破器材，需登记清楚。当天未用完火工品材料，必须当天退库存放。若发现爆破器材丢失、被盗、被抢，应及时上报并向公安机关报案。（十二） 应配备具有相应资格的人员进行现场作业，并佩戴好防护设施。严格按爆破安全规程和民用爆炸物品安全管理条例及技术设计要求进行爆破作业。（十三） 爆破警戒装药警戒范围由爆破工作领导人确定，装药时应在警戒区边界设置明显标志并派出岗哨。 （十三）爆后进行安全检查，消除安全隐患 爆后15分钟进入爆区检查，检查有无盲炮，爆堆是 否稳定，有无危石、有无残余爆破器材等。确认现场无隐患存在后，才可撤离现场，如发现拒爆现象，应按规定进行处理，当天处理不完的，应派人看守，直至隐患、事故处理完毕。九、施工机械、仪表及器材（1）施工设备序号机械名称型号单位数量1浅孔钻机38台12空压机9 m3台23爆破起爆器CHA200台14手持式风钻YT28台45装载机ZC50台1（1） 主要爆破器材工程所用爆破器材为：2#岩石乳化、导爆管雷管和导爆索，因总方量无法确定，具体数值待定，其数量见下表：材料名称单位数量备注2号岩石炸药kg10000单耗1.3kg/ m3塑料导爆管雷管枚2000导爆索m3000十、爆破施工组织 1、施工组织机构爆破工程成立爆破作业队，由爆破负责人全面负责，下设钻孔组，爆破组，质检组，机械组，见施工组织网络图：爆破负责人安全组机械组材料组质检组爆破组钻孔组 2、劳动力计划表管理机构项目经理1操作机构爆破员1爆破技术负责人1安全员1安全负责人1后勤人员2仓管员1钻孔人员7合计15人 3、施工组织（另行编制）十一、爆破安全管理 （1）爆破安全管理1、安全管理组织网络爆破负责人安全主任爆破队长安全员操作员2、安全教育施工开始前，对全体施工人员进行安全教育或安全培训。由安全主任宣讲爆破安全规程中的条例规定。安全员要参加上级安全部门组织的安全生产会议和学习班，及时传达上级主管部门的安全生产有关精神，吸取事故教训，杜绝事故发生，搞好安全生产。 3、安全检查公司领导要经常检查