毕业设计-百龙滩水电站船闸石方爆破开挖设计

1、 学校代码：11517 学 号：200910104213 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业设计题 目 百龙滩水电站船闸石方爆破开挖设计学生姓名 专业班级 学 号 系 （部） 指导教师 完成时间 目 录中文摘要I英文摘要II1 概述11.1 岩石爆破11.1.1 破碎原因11.1.2 破碎过程21.2 深孔台阶爆破21.2.1 台阶要素21.2.1 钻孔形式32 工程概况42.1 施工现场位置42.2 爆破工程概况52.3 设计依据52.3.1 设计依据52.3.2 设计原则53 爆破方案63.1 爆破方案的选择63.2 布孔方式73.3 起爆方法83.4 爆破

2、参数设计83.4.1 引航道爆破83.4.2 预裂爆破113.4.3 保护层爆破123.5 爆破施工方法143.5.1 钻孔143.5.2 装药153.5.3 堵塞153.5.4 联网163.6 保证工程质量措施163.6.1 引航道开挖爆破质量保证措施163.6.2 预裂爆破质量保证措施173.6.3 保护层爆破质量保证措施173.7 施工人员配置表和主要机械设备表174 爆破安全验算及措施204.1 爆破飞石安全距离的确定204.1.1 防止爆破飞石的措施204.2 爆破震动校核214. 2.1 防止爆破震动的措施214.3 爆破空气冲击波验算224.4 其他安全措施224.5 爆破粉尘的

3、防护措施234.6 爆破有毒气体的防护措施234.7 盲炮的预防及处理254.8 早爆事故预防255 施工组织与管理275.1 爆破施工现场管理275.2 施工组织管理体系275.3 质量保证体系285.4 应急组织机构及其职责285.4.1 项目部成立应急救援指挥小组285.4.2 应急小分队人员分工职责29总 结30致 谢31参考文献32百龙滩水电站船闸石方爆破开挖设计摘 要深孔爆破技术在维护边坡稳定、改善爆破质量、提高装运效率和经济效益等方面有非常大的优越性。随着深孔钻机等机械设备的不断改进发展，在铁路和公路路堑、水电闸坝的基坑开挖等工程中，深孔爆破技术得到广泛的应用，尤其深孔爆破技术在

4、石方爆破工程中占有越来越重要的地位。本文通过对百龙滩水电站船闸石方爆破开挖设计进一步探讨深孔爆破技术在石方爆破工程中的作用。探索爆破机理，正确掌握各种爆破技术，对加快工程进度，保证工程质量，降低工程成本具有十分重要的意义。而如何安全、准确、高效地完成爆破施工，对城市建设工作有非常深远的意义。关键字 深孔爆破/爆破参数/安全设计/保证措施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 measure33百龙滩水电站船闸石方爆破开挖设计1 概述我国最早发明了火药。此后，慢慢发展出各种的炸药，而炸药作为一种特殊的能源，在铁路、公路、水利水电、矿业、石油、农业、金属加工等民用领域和国防建设中得到广泛的应用。在铁路建设、水利工程、采矿工程以及其他土石方工程中，爆破是目前最为有效的一种破岩手段。 而深孔爆破与其他爆破方法相比，在石方的机械化施工和安全性两方面具有许多优点。1.1岩石爆破1.1.1

9、破碎原因关于岩石爆破破碎的原因有很多理论和学说，比较认可的有爆轰气体压力作用学说、应力波作用学说以及应力波和爆轰气体压力共同作用三种学说1。(1) 爆轰气体压力作用学说(explosion gas failure theory)认为岩石的破碎主要是由于爆轰气体的膨胀压力引起的，其基本观点如下：药包爆炸时，产生大量的高温高压气体，这些气体产物迅速膨胀并以极高的压力作用于药包周围的岩壁上，形成压应力场，当岩石的抗拉强度、抗剪强度低于压应力场衍生的拉应力时，岩石就会产生破坏1。(2) 应力波作用学说(stress wave failure theory)认为应力波是引起岩石破碎的主要原因，其基本观点

10、如下：爆轰波冲击和压缩着药包周围的岩壁,在岩壁中激发形成冲击波并很快衰减为应力波，当应力波传到自由面时,产生反射拉应力波，当拉应力波的强度超过自由面处岩石的动态抗拉强度时, 开始产生拉伸片裂破坏1。(3) 应力波和爆轰气体压力共同作用学说认为，岩石的破坏是应力波和爆轰气体共同作用的结果。其基本观点如下：爆轰波波阵面的压力和传播速度大大高于爆轰气体产物的压力和传播速度，爆轰波首先作用于药包周围的岩壁上，冲击波在药包附近的岩石中产生“压碎”现象，随后，爆轰气体产物继续压缩被冲击波压碎的岩石，当爆轰气体的压力足够大时，爆轰气体将推动破碎岩块做径向抛掷运动1。1.1.2破碎过程从时间上来说，岩石爆破破

11、碎过程可分为三个阶段：第一阶段：炸药爆炸后冲击波径向压缩阶段。爆轰波的高压作用，炮孔孔壁粉碎并开始膨胀图1-1(a)；第二阶段：应力波反射引起自由面处的岩石片落阶段。压缩应力波从炮孔开始向外传播，其传播速度等于岩石中声速，当其从自由面返回时，便在自由面和炮孔之间产生拉应力，拉应力大于岩石的抗拉强度，岩石发生破碎，此是正确设计应该满足的2 图1-1(b)；第三阶段：爆生气体的膨胀阶段。爆生气体在高压作用下进入裂隙，造成裂隙扩展.形成岩石的破碎与移动图1-1(c)。(a) 径向压缩阶段；(b) 应力波反射阶段；(c) 爆生气体膨胀阶段图1-1 爆破过程的3阶段1.2 深孔台阶爆破1.2.1 台阶要

12、素因本设计将采用深孔台阶爆破，下面对深孔台阶爆破进行简单介绍。台阶爆破是工作面以台阶形式推进的爆破方法3。台阶要素见图1-2。图1-2 台阶要素图Wd-前排钻孔的底盘抵抗线，是自炮孔中心至台阶坡底线的最短距离；H-台阶高度；L-钻孔深度；le-装药长度；ld堵塞长度；h-超深台阶坡面角；a-孔距；B-台阶面上从钻孔中心至坡顶线的安全距离1.2.1 钻孔形式一般为垂直钻孔和倾斜钻孔，个别用水平钻孔。见图1-3。图1-3 深孔布置H-台阶高度；h-超深；Wd底盘抵抗线；Ld-堵塞长度；b-排距2 工程概况2.1施工现场位置百龙滩水电站位于广西壮族自治区都安、马山两县交界处的红水河中游，是红水河规划

13、的第七个梯级。该水电站是由广西桂冠电力股份有限公司融资建设的装机容量192MW的中型水电站，安装6台灯泡贯流式机组，单机容量32MW，水轮机转轮直径6.4m。电站1993年2月18日批准开工，1996年2月16日1号机组并网发电。百龙滩是一座低水头河床式径流水电站，需对大化水电站日调节流量进行适当的反调节。坝址为低山丘陵地形，河谷宽阔，河床中有3座小山，漫滩基岩裸露，河床覆盖层02.38m，地层岩性为中薄层含粉沙、钙质泥岩夹灰岩，白云质灰岩和白云质泥灰岩互层，层面走向与河流夹角70°80°，倾向上游30°45°，断层计有23条，破碎带宽度0.031.0m

14、，较大断层有F9、F10、F12。缓倾角断裂不发育。地震基本烈度为6度，设计建筑物地震不设防。2.2爆破工程概况本工程主要针对下游引航道的石方开挖，下游引航道连接下闸首与下游主河道，范围从下0+191.7m0+700.0m，长度约为508.0 m，高约16m，其左边300m有发电厂房，右边200m有220KV开关站（如图2-1），上空架有高压线。下游引航道底宽为32 m，底高程为110.8 m，需要开挖的部位有引航道及导航墙、靠船墩基础开挖。开挖工程量约为26.62万m3。水电站船闸石方爆破开挖设计右200m左300m开关站发电厂房图2-1 周围环境图2.3 设计依据2.3.1设计依据1. 设

15、计单位提供的建筑图纸及相关资料。2. 现场勘察数据资料。3. 拆除爆破安全规程(GB-13533-92)、爆破安全规程(GB6700-86)。4民用爆炸物品管理条例等其它与拆除爆破相关的法律法规及规定。5. 土方与爆破工程施工操作规程（YSJ401-1989）；6. 建设项目环境保护设计规定，（87）国环字第002号文；7. 施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)；8. 中华人民共和国劳动法（主要涉及的条款包括：（1）劳动合同条款中应具备“劳动保护和劳动条件”的条款；（2）合理的工作时间和休假制度，包括加班时间的控制）；2.3.2设计原则（1）严格遵守国家有关的法律法规和相关的生

16、产、安全规程及施工规范要求，对于各项生产作业规划均明确需要采取的安全措施，以保证安全生产4；（2）尽量提高炸药能量的利用率，降低爆破成本；（3）采取必要的安全防护和监测措施，保障施工与爆破安全。3 爆破方案3.1 爆破方案的选择为了减小爆破震动对发电厂房、开关站、边坡和周围建筑物的影响，石方开挖爆破采用中深孔台阶爆破方案、微差爆破技术，控制和减少单段爆破炸药量，尽可能降低爆破震动的影响。本工程的重点是周边的预裂爆破和保护层的开挖施工。因此为更好地保护边坡，邻近边坡面的最后一排炮孔采用预裂爆破技术，减少爆破对边坡稳定性的影响，同时也可形成较平整的边坡面；为使航道的建基面不受破坏，应从建基面向上留

17、15cm左右由人工开挖，其余保护层的石方开挖应用浅孔微差爆破技术，且布眼密，单孔装药量少。应先进行周边预裂爆破，再进行开挖区的主体爆破。3.2布孔方式深孔台阶平面布孔方式有单排布孔和多排布孔两种。在工程中多用多排布孔，多排布孔又分为方形、矩形、三角形（又称梅花孔）三种（图3-1）。方形布孔具有相等的孔间距和抵抗线，各排中对应炮孔成竖直线排列5。矩形布孔的抵抗线比孔间距小，各排中对应炮孔同样呈竖直线排列。三角形布孔时可以取抵抗线和孔间距相等，也可以取抵抗线小于孔间距，后者更为常用，为使爆区两端的边界获得均匀整齐的岩石面，三角形排列常常需要补孔。从能量均匀分布观点来看，等边三角形更为理想。根据工程

18、经验对比发现，对于岩石或矿石硬度比较高、对大块率要求比较高的工程，布孔时一般采用三角布孔，三角形布孔能有效的控制大块率7。而本工程中则多用三角形布孔进行矿石和硬岩爆破。相比之下，矩形布孔多应用于硬度较低，或者对大块率要求不高的岩石爆破、松动爆破等工程中，应用也较为广泛。a-单排布孔；b-方形布孔；c-矩形布孔；d-三角形布孔图3-1 布孔方式3.3起爆方法起爆方法的选择有以下几种：（1） 导火索起爆法：利用导火索燃烧的时候产生的火焰先对火雷管进行引爆，再由火雷管激发炸药。（2） 电力起爆法：利用电能引爆连接的电雷管进而激发炸药爆炸。（3） 导爆索起爆法：利用雷管引爆导爆索，通过导爆索中的猛炸药

19、传递爆轰波之后引起爆炸药的起爆方法。（4） 塑料导爆管起爆系统：使用导爆管作为传爆元件，与起爆元件、连接元件和末端工作元件构成的起爆系统6。根据实际情况的综合分析，本次爆破设计中深孔台阶爆破网络采用豪秒微差顺序起爆，非电毫秒导爆管雷管起爆，即塑料导爆管，用导爆管连结每个预裂孔，导爆管与非电起爆网络相连。3.4爆破参数设计3.4.1引航道爆破采用分层爆破，初定每层高度为6米，并根据开挖的深度进行适当调整。为保护边坡不受破坏，应在梯段炮孔和预裂炮孔之间设置缓冲拉裂孔。用2#岩石炸药爆破，毫秒非电导爆管雷管起爆。进行钻孔作业时，主要使用的深孔钻孔设备有潜孔钻机、牙轮钻机、旋转钻机、导轨式凿岩机和钻车

20、。国内更多的采用潜孔钻机。与牙轮钻机相比，潜孔钻机具有灵活机动、设备重量较轻、投资小、成本低等特点。根据钻孔深度和地形地质等条件，潜孔钻机选择YQ-100B（主要性能参看表3-2）。表3-2 国产部分潜孔钻机主要技术性能型号YQ-150AYQ-150BCLQ-80YQ-100YQ-100BYQ-80钻孔直径（mm）1501508510010010080钻孔深度（m）17.51720向下17水平501220钻孔角度与地面成45°60°75°90°向下与地面成0°45°60°75°90°向下任意向下任意90&

21、#176;钻杆长度（m）961.51.232.132.8爬坡能力20°20°>20°行走方式履带自行履带自行履带自行无履带轮胎设备重量（kg）12000120004500400860备注全风动可装在拖拉机上（1）梯段爆破参数炮孔直径：d=7090mm；炮孔深度L：一般为分层高度加0.3m，即6.3m，其中0.3m为超深，但最低一个分层不得超深。最小抵抗线：a根据钻孔作业安全条件计算 （3-1） 公式中 底盘抵抗线，m； H台阶高度，m； 台阶坡面角，此工程中取75°； 从第一排孔中心到坡顶边线的安全距离，m。b按照体积公式反推计算 （3-2）公式中

22、 炮孔直径，dm； 装药密度， 单位耗药量， K炮孔密集系数，一般K=0.81.2； L钻孔深度，m； 装药长度系数，此工程取0.4。c按照台阶高度计算 （3-3）岩石坚硬，系数取较小值，反之，系数取较大值。d按照钻孔直径计算 （3-4）公式中 日本取40，国内铁路建议取3238。 孔径，mm。由以上公式计算并进行分析比较可知，此工程中取W=2m最为合适。炮孔间距：a=2.2m；炮孔排距：b=1.8m；爆破区域岩石普式系数f=58单位炸药消耗量：q由表3-2取0.50kg/m3；表3-2 单位耗药量q值表f0.8234568101214q/(kg·m-3)0.400.430.460.

23、500.530.560.600.64单孔装药量：Q1=q×a×b×L=0.50×2×1.8×6.3=11.34kg；取Q1=11.5kg堵塞长度：L1=1.2m。爆破参数列表：表3-3 爆破参数表参数炮孔直径/mm底盘抵抗线/m孔距/m排距/m堵塞长度/m超深/m台阶高度/m炮孔深度/m单孔装药量/kgdWdLdhHLQ1数值8022.21.82.00.366.311.5炮眼排列形式：交错排列采用耦合装药方式，梯段炮孔为开挖工程的主炮孔，所以在施工中应严格保证其质量，以上数据可结合实际情况予以调整，以保证最佳的爆破效果。（2）缓冲拉裂

24、孔参数炮孔直径：d=7090mm；炮孔深度：L=6.3m炮孔间距：a=1.8m距预裂面与主炮孔距离：c=1.3m炮孔角度：同坡面设计角单位炸药消耗量：q取0.40kg/m3；单孔装药量：Q1=7.7kg 取Q1=8kg堵塞长度：L1=1.2m。缓冲拉裂孔采用布孔密、不耦合装药（不耦合系数为1.5）、单孔药量少等形式以求达到即能松动岩石又不破坏边坡的目的，它同主炮孔同时起爆。（3）起爆网络 采用非电毫秒导爆管雷管起爆，各炮孔引出的导爆管，以1520根为一束，整个非电起爆系统由两发电雷管引爆。为了减少爆破震动及飞石的危害，临近发电厂房及开关站的位置同一排炮孔的起爆是分段的，一次同段爆破炮孔数应控制

25、在1个以内，即炸药量控制在12kg以内，随着爆破的施工爆破位置距发电厂房及开关站越来越远一次同段爆破炮孔数可提高，同一排炮孔可同时起爆，但排与排之间是分段的，最多一次同段爆破炮孔数应控制在24个以内，或炸药量控制在270kg以内，同段爆破最大药量取30kg。3.4.2预裂爆破为使边坡不受破坏并形成平整的坡面，故在靠近边坡的周边位置采用预裂爆破，起爆时各炮孔要同时起爆。研究结果表明，预裂爆破成缝机理可以归纳为以下几点：1炸药爆炸时，炮孔壁面受压缩应力波所衍生的切向拉应力作用，在相邻炮孔之间形成应力加强带，产生少数径向裂隙7。2.不耦合装药、间隔装药等缓冲装药结构使得爆轰气体对孔壁的作用时间延长，

26、在相邻炮孔之间形成由爆轰气体引起的应力加强带。3.孔壁存在着钻孔时形成的微细裂缝，所以只要孔距适合，裂隙就从孔壁开始沿炮孔连心线向临孔方向扩张。同时，孔内爆生气体高速楔入，加大了裂隙的扩展速度，最终导致相邻炮孔贯穿成缝。（1）初定预裂爆破参数如下：炮孔直径：d=8090mm炮孔间距：a=1.5m炮孔深度：按设计马道及边坡点定孔深，不超深堵塞长度：L1=1.2m单位面积用药量qs取75g/m2；单孔装药量：Q1=0.675kg；取Q1=0.7kg以上各参数可结合实际施工情况予以调整。采用三段间隔且不耦合装药，药卷按设计捆在竹片上，放入孔内，竹片紧贴保留岩体的一侧。不耦合系数为2.5，孔底0.3k

27、g，其它二段各为0.2kg，装药结构如图3-3所示：填塞竹片炸药图3-3 预裂爆破装药结构示意图（2）起爆网路因爆破地点周围有电力设施，故采用非电毫秒导爆管雷管起爆，各炮孔引出的导爆管，以1520根为一束，整个非电起爆系统由两发电雷管引爆。3.4.3保护层爆破 为保证建基面不受破坏，由保护层建基面向上留15cm作为人工撬挖层，保护层开挖爆破采用布密孔、减少单孔装药量、减小炮孔直径、采用间隔且不耦合装药、炮孔底部设置柔性垫层等形式来保证建基面不受破坏。初定爆破参数如下：炮孔直径：d=4045mm炮孔深度：L=1.35m炮孔孔距：a=1m炮孔排距：b=0.8m堵塞长度：L1=0.4m单位耗药量：q

28、s=0.35kg/m3单孔药量：Q1=0.378kg 取Q1=0.4kg起爆方式：采用非电毫秒微差起爆网络，排式起爆。3.4.4起爆顺序尽管多排孔布孔方式只有方形、矩形和三角形，但起爆顺序却变化较多，归纳起来有以下几种：（1）排间顺序起爆，如图3-4；a-排间全区顺序起爆；b-排间分区顺序起爆图3-4 排间顺序起爆（2）波浪式顺序起爆，图3-5；a-小波浪式；b-大波浪式图3-5 波浪式顺序起爆（3）V字形顺序起爆，图3-6.图3-6 V字形顺序起爆通过比较几种起爆方式的优劣，本设计中保护层爆破采用非电毫秒微差起爆网络，排间顺序起爆，间隔时间取50毫秒。3.5爆破施工方法3.5.1钻孔每次当清

29、理干净爆破工程面以后，爆破员按爆破说明书上的设计布置炮眼，帮助钻爆工按布置好的孔位、按设计的孔深、角度、孔径进行钻孔作业。钻孔完毕由爆破员进行核对、检查、清洗孔眼，清除岩料，以待装药。3.5.2装药所有爆破人同，包括爆破、送药、装药等人员必经熟知操作材料的性能和爆破安全规程GB6722-2003相关规定。炸材被送至现场时，必须检查炸材的质量和标号是否符合相关设计标准，禁止使用的爆破材料必须返还爆炸材料库8。 检查结束后，把炸药、电雷管分开放进专用的爆炸材料箱，并加上双锁；严禁乱扔、乱放。 装药前，应该先制作起爆药卷（起爆药包），而制作时应该遵守以下规定：(1) 必须在可以避开电气相关设备和导电

30、体的爆破相关工作地点附近进行。严禁个人坐在装有爆炸材料的箱上去装配起爆药卷。装配药卷数量以目前当地需要的数量为限；(2) 在装配起爆药卷时，应该避免电雷管受震动冲击后，折断脚和损坏脚线绝缘层；(3) 电雷管应该从药卷的顶部装入，禁止用电雷管代替竹、木棍来扎眼。电雷管应该全部插入药卷内部9。严禁将电雷管全部插在药卷的中部或捆在药卷上；(4) 电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结至短路。而装药能且只能由一个爆破员完成，按设计规定的炸药等级、雷管段别来进行装药。装药时用竹制或木制炮棍将药卷轻轻推入炮孔内，但不得冲撞或捣实。炮眼内的各药卷必须彼此密接。最后将装完后的药卷装入起爆药

31、卷内，接而准备堵塞。3.5.3堵塞堵塞工作也是由爆破员一人完成。当起爆药卷装入炮孔后，便将炮眼堵塞。先用水炮泥堵塞炮眼，紧接着用粘土炮泥或用由不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥将其填实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼填塞物。无堵塞、堵塞不足或不实的炮眼严禁爆破10。3.5.4联网联网作业也同样只能由爆破员一人完成，当每炮孔药完后，应该把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与电气设备等导电体相接触11。由于本设计是导爆管起爆网路，也应注意以下几点：（1）施工前应对导爆管进行外观检查，用于连接用的导爆管不允许有破损、拉细、进水、管内杂质、断药、塑化不良、封口不严。在连接过程中导爆管

32、不允许打结，不能对折，要防止管塑破损、管径拉细和异物入管。（2）导爆管网路应严格按设计进行连接。用于同一工作面上的导爆管必须是同厂同批产品，每卷导爆管两端封口处应切掉5cm后才能使用。露在孔外的导爆管封口不宜切掉。（3）根据炮孔的深度、空间距选取导爆管长度，炮孔内导爆管不应有接头。（4）孔外相邻传爆雷管之间应留有足够的距离，以免相互错爆或切断网路。（5）用雷管起爆导爆管网路时，起爆导爆管的雷管与导爆管困扎端端头的距的措施，导爆管应该均匀地敷设在雷管周围并用胶布等困扎牢固，接头胶布不少于3层12。3.6 保证工程质量措施3.6.1引航道开挖爆破质量保证措施(1)根据现场实验调整爆破参数，采用预留

33、岩石保护层的开挖方法，其上部开挖的钻孔不得穿入保护层。(2)与预裂面相邻的位置设置缓冲孔，控制装药量，避免对保留岩体造成破坏，或使其留下本不应该留下的岩体。(3)在靠近发电厂房、开关站及高压线的位置，应使同一排的炮孔之间是分段的，一次同段起爆一个炮孔。在起爆前应对被爆体进行严密的覆盖，对周围的设施进行遮挡防护。(4)爆破网络采用导爆管雷管串并联形成孔间或排间微差顺序起爆，通过控制最大一段起爆药量来有效地控制爆破产生的震动和飞石影响。在爆破施工过程中，对需要保护的建筑物进行爆破震动速度监测，并及时进行分析，反过来调整爆破参数。对炮孔、装药、网络联结要进行严格的检查。3.6.2预裂爆破质量保证措施

34、(1)根据现场实验调整爆破参数，使爆破参数达到最优。(2)在钻孔的过程中进行严密地检查，发现错误及时更正。3.6.3保护层爆破质量保证措施(1)根据现场实验调整爆破参数，使爆破参数达到最优。(2)开挖保护层时，要严格控制炮孔的深度，决不允许出现超深；炮孔孔底距离建基面应不小于15cm。然后用风镐开挖余下的待开挖石方，从而保证建基面的安全。3.7施工人员配置表和主要机械设备表序 号工 种人 数1管理人员及技术人员62风钻工243炮工54安全工65挖掘机手96推土机及装载机手87汽车司机408电工49压风机工610抽水工511修理工412普通工6合计123表3-4 施工人员配置表机械设备名称规格型

35、号数量（台套）备注液压破碎机DH551辅助旧混凝土拆除地质钻机XY-2PB-1501有水下爆破时使用支护设备注浆机SGB6-10G2锚杆注浆砂浆机C23(15/100)1锚杆注浆供风空压机20m34压风站集中供风空压机9-12m32可移动供风排水离心泵7.5KW2基坑排水潜水泵2.2KW5基坑排水测试仪器震动信号自记仪TOP BOX 508S5质点震动速度监测速度传感器CD-1磁电式10声波岩石参数测定仪SYC-II1保护层开挖表3-5 主要机械设备表4 爆破安全验算及措施该项工程爆破产生的危害主要有爆破飞石、爆破震动及对边坡、建基面的破坏等，在实施爆破时，必须采取有效措施，防止上述危害的产生

36、，保证爆破安全。4.1爆破飞石安全距离的确定在露天爆破中，爆破飞石往往是造成人员伤亡、建筑物和设备等损坏的主要原因。因此，在确保爆破安全中，防止发生爆破飞石事故至关重要。在确定飞石范围时，如在高山陡坡条件下进行爆破施工，还应考虑滚石的危害。爆破安全规程规定：（1）破碎大块岩块、浅孔爆破法个别飞石最小安全距离为300m；（2）深孔爆破时安全距离为200m；（3）浅孔爆破形成台阶的安全距离为200m，未形成台阶的安全距离为300m。4.1.1防止爆破飞石的措施(1) 合理布置炮孔。按照设计要求的网度布置炮孔，炮孔的深度、孔距、排距以及炮孔排列方式等参数严格按设计钻凿，并根据试炮情况及爆破体地质条件

37、调整炮孔参数；钻凿炮孔后，认真检查炮孔质量，不合要求的炮孔重新钻凿，保证炮孔质量符合设计要求。(2) 采用先进的起爆技术。在爆破过程中，采用毫秒非电导爆管雷管起爆、分段微差爆破技术，降低同段起爆药量，减少爆破飞石的产生。(3) 保证炮孔的堵塞质量。炮孔堵塞长度要满足设计要求，并选择有一定粘性和一定强度的材料填塞炮孔并捣实，保证堵塞质量符合设计要求。(4) 清除干净爆破体顶面松散的石块。爆破体顶面松散石块很有可能产生二次飞石，在起爆前要彻底清除干净。(5) 覆盖。在接近建筑物等位置实施爆破时，采用柔性覆盖物(如杂草或麻袋等)和刚性覆盖物(如铁板)对爆破体进行双层覆盖，防止飞石逸出。(6) 下游引

38、航道的梯段爆破要控制方向及同段起爆炮孔数，爆破抛掷方向尽量朝向下游，避免爆破方向朝向电站、开关站和架空高压线。(7) 规定警戒范围在600米以外，对不能撤离的设施应采用竹排、麻袋等柔性材料进行覆盖防护，并用密孔铁丝网罩住设施。4.2爆破震动校核被保护物处地面质点的震动速度用萨道夫斯基公式计算：v=K(Q0.33/R)a （4-1）式中 v被保护物处地面质点的震动速度，cm/s； Q-同段爆破最大药量，取30kg； R-爆破中心至计算点的距离，取200m； K场地介质系数 取K=150； a-衰减系数 取a=1.5将有关参数代入上式，计算得v=0.85cm/s。爆破引起的被保护物处地面质点的震动

39、速度小于5 cm/s，爆破震动不会对电站产生破坏。4. 2.1防止爆破震动的措施(1) 合理布置炮孔。根据工程实际情况，靠近需要保护的建(构)筑物及其它设施的爆区，在布置炮孔时，适当调整炮孔的深度、孔距、排距以及炮孔排列方式等技术参数，钻凿炮孔时，严格检查炮孔质量，防止炮孔偏斜和一次施爆的孔深。(2) 控制同段起爆药量。采用孔内微差爆破技术，孔内间隔不耦合装药，减少同段起爆药量，既能满足工程进度要求，也有效降低爆破震动速度。(3) 采用小直径炮孔进行爆破。根据工程进度要求，应该采用大直径炮孔进行爆破比较合理，但是，考虑到大直径炮孔一次爆破药量太大，极易产生过大的爆破震动速度，从而导致爆区周边需

40、要保护的建(构)筑物及其它设施开裂。(4) 先通过经验公式计算出爆破震动速度，再通过实验确定经验公式的准确性，爆破施工时监测需要保护的建筑物的震动速度，并及时进行分析，并反过来指导爆破施工。4.3 爆破空气冲击波验算 空气冲击波的安全距离计算主要依据以下几个方面来确定：与地面建筑物的安全距离；空气冲击波超压值计算与控制标准；爆破产生的噪声；空气冲击波的方向和大气效应。由于本次设计属于深孔台阶爆破，而在深孔爆破中，形成空气冲击波的可能性基本很小，而且空气冲击波的形成需要具备超音速的条件，加之空气冲击波大多情况下表现为单孔作用，因而在此对其不作具体验算。4.4其他安全措施(1) 采用导爆管雷管连接

41、爆破网络，非电起爆，避免暴风雨时天气和附近电器设备的放电影响。(2) 放炮时间要选择恰当，避免影响正常施工和周边人员的休息。(3) 严格按国家爆破安全规程实施爆破作业、加强火工材料的安全管理，从当地公安部门领取火工材料，当班用完，未用完的要及时送回公安部门。(4) 针对本工程施工特点与要求，对所有进入施工现场人员进行施工安全教育，做到人人明确安全意义，提高安全意识，严格遵守有关规章制度，把安全责任落实到人，并签订安全施工责任书。(5) 根据本工程特点制订安全施工措施，施工人员进入施工现场及在施工过程中，必须佩戴安全帽、穿硬底鞋，严禁酒后、带病工作和嬉闹，严禁有心理疲劳和生理缺陷的人员进入施工现

42、场，凡进入施工现场的人员必须服从安全员的指挥14。4.5爆破粉尘的防护措施随着社会的不断发展，爆破中粉尘对环境的污染问题越来越受到人们的关注，绿色爆破的要求日益强烈。爆破和其他石方开挖生产工序中，都会产生粉尘，尤其是爆破这种生产工序产生的粉尘最多，所以，在工程爆破中粉尘的控制与防护措施的制定是非常必要的。 粉尘的防护对策应对工艺、工艺设备、物料、操作条件及方式、职业健康防护设施、个人防护用品等技术措施进行优化、组合，采取综合治理13。(1) 消除或减弱粉尘发生源：在工艺和物料方面选用不产生粉尘的工艺，选用无危害或少危害的物料，是消除或减弱粉尘危害的根本途径，即通过工艺和物料选用消除粉尘发生源。

43、例如用树脂砂替代铸造型砂，用湿法生产工艺代替干法生产工艺(如水磨代替干磨、水力清理、电液压清理代替机械清理、使用水雾电弧焊刨等)； (2) 依据粉尘对人体的危害方式和伤害途径，进行针对性的个人防护。粉尘(或毒物)对人体伤害途径有三种：一是吸入，通过呼吸道进人体内：二是通过人体表面皮汗腺、皮脂腺、毛囊进入体内；三是食入，通过消化道进入体内。那么针对伤害途径，个人防护对策：一是切断粉尘进入呼吸系统的途径。依据不同性质的粉尘，配载不同类型的防尘口罩、呼吸器、(对某些有毒粉尘还应配戴防毒面具)；二是阻隔粉尘对皮肤的接触。正确穿戴工作服(有的还需要穿连裤、连帽的工作服)、头盔(人体头部是汗腺、皮脂肪和毛

44、囊较集中的部位)眼镜等：三是禁止在粉尘作业现场进食、抽烟、饮水等。4.6爆破有毒气体的防护措施一般来说，炸药爆炸时生成的有害气体主要与炸药的氧平衡有关，起爆药包的类型和威力，炸药加工质量和使用条件（如装药密度、炮孔直径、炮孔内的水和岩粉等）对有害气体的产生也有一定的影响。通常情况下，起爆能量越大，生成的有害气体越少；相反，如果起爆条件不好，炸药爆炸不完全或炸药发生爆燃将会产生较多的NO2 14；炸药的加工质量对有害气体的生成量亦有影响，粉碎和混合较好的混合炸药，爆炸生成的CO和NO2较少；炮孔中有水，以及炮孔内岩粉未能吹净，会使NO2的生成量增加；岩层有裂隙和封闭性差时，产生的有害气体量比坚硬

45、均匀的岩体要多；炮孔深而且炮泥堵得好，则可抑制有害气体的生成。除此以外，研究还表明，炸药装填密度适宜时，NO2较少；装填直径较大时，NO2和CO含量都有所下降；药卷含蜡量增加，CO增多等。根据以上叙述，可以采取以下措施来防止有毒气体的危害：(1) 优选炸药品种和严格控制一次起爆药量。在工程爆破过程中，应根据工作面的实际情况，选用炸药品种。如工作面积水时，应选用抗水型炸药，否则因炸药受潮而影响爆轰稳定传播而产生大量有毒气体。对于低温冻结井施工，应选用防冻型炸药，否则炸药也会因不完全爆炸或爆轰中断，产生大量有毒气体。爆破产生的有毒气体量与炸药用量成正比，严格控制起爆药量，可以有效降低爆破有毒气体产

46、生15；(2) 控制炸药的外壳材料质量。为了防潮，粉状炸药通常采用涂蜡纸壳包卷，由于纸和蜡均为可燃物质，夺取炸药中的氧，易使炸药在爆炸时成分负氧平衡反应。在氧量不充裕的情况下，将会产生较多一氧化碳气体，因此，限定每100g炸药的纸壳重量和涂蜡量分别不超过2g和2.5g；(3) 保证炮孔堵塞长度和堵塞质量，能够使炸药发生爆炸时，介质在碎裂之前，装药孔洞内保持高温、高压状态，有利于炸药充分反应，减少有毒气体生成量。而且足够的堵塞长度和良好的堵塞质量，还会减少未反应或反应不充分的炸药颗粒从装药表面抛出反应区，也会降低空气中的有毒气体含量；(4) 采用水封爆破或放炮喷雾。炸药爆炸时会形成高温高压环境，

47、水封爆破时产生的水雾，在高温高压下与一氧化碳发生反应生成二氧化碳和氢气，可以有效地降低炮烟中的一氧化碳浓度16。由于爆破产生的某些有毒气体易溶于水，因此在放炮时，采用自动喷雾设施进行喷雾，既能起到降尘作用，又能有效地减少有毒气体含量，使炮烟毒性降低；(5) 采用反向起爆方式。采用反向起爆方式时，炮泥开始运动的时间比正向起爆推迟，间接地起到了增加炮孔堵塞长度的效果，使炸药反应完全程度提高，从而降低有毒气体生成量；(6) 炮响完后，不少于10min后方准许作业人员进入爆破作业点；(7) 工作人员必须了解有毒气体中毒症状，做好个人防护，对又中毒症状的人员及时进行救治。4.7盲炮的预防及处理 盲炮包括

48、瞎炮和残炮，发现盲炮和怀疑有盲炮，应立即报告并及时处理。若不能及时处理应设置明显的标志，并采取相应的安全措施，禁止掏出或拉出起爆药包，严禁打残眼。盲炮处理，应由原施工人员参加处理17。处理主要有下列方法：(1)经检查确认起爆网路完好时，可重新起爆； (2)可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于0.3m；对于浅孔药壶法，平行孔距盲炮药壶边缘不应小于0.5m。为确定平行炮孔的方向，可从盲炮孔口掏出部分填塞物；(3)可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具，轻轻地将炮孔内填塞物掏出，用药包诱爆； (4)可在安全地点外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药，但应采取措施回收雷管； (5)处理非

49、抗水硝铵炸药的盲炮，可将填塞物掏出，再向孔内注水，使其失效，但要回收雷管； (6)盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮 数目、炮孔方向，装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。4.8早爆事故预防国内爆破事故统计分析表明，绝大多数事故属于人为因素造成的，包括设计错误，施工管理不善，作业人员违章，审批程序纰漏等原因。早爆事故在国内外时有发生，而且造成的损失较为严重，在爆破施工中应重点预防18。造成早爆事故的原因有很多，因此在工程中如何预防早爆事故也显得尤为重要。经过探索研究制定出预防早爆的主要措施如下：（1）搜集相关资料，仔细勘察现场

50、，精心设计施工，尽量预估出意外事故的可能性；（2）制定安全制度、岗位责任制度和关键技术操作规程；（3）做好药室、炮孔的监督检查和验收工作；（4）按规程要求做好爆破器材的检验。保证起爆器材和炸药的质量，防止由于导爆索的快燃，炸药自身的化学反应引起的早爆；（5）注意天气预报，避免在雷雨天从事爆破作业，对已装药又不能在雷雨前起爆的，人员和设备要撤离到危险区以外；（6）严格遵守爆破安全规程在在爆破施工区严禁烟火；（7）严禁打残眼和旧眼；（8）不要在高温天气下进行爆破作业，避免高温环境造成早爆；（9）预先安排好爆破后安全检查和事故应急处理；（10）加强安全管理和工程监理力度，对爆破作业现场严格管理，按爆

51、破安全规程的要求正确操作。5 施工组织与管理5.1爆破施工现场管理（一）打眼、装药、爆破、填塞、覆盖、测量、安全警戒等均由专职人员负责，并做好现场记录。（二）严格按以下爆破管理制度进行操作。（1）安全警戒线：安全警戒线为爆破区域半径200米。（2）爆破时间：早上：6：307：30；中午：11：3012：30；晚上：17：0018：00 （3）警戒信号：a.预备信号：起爆前期30分钟发布二长声 。 b.准备信号：在预备信号20分钟后发布五短声，与爆破无关的人员及机械设备撤离完毕，各警戒点的警戒人员到位，各道路口交通中断。c.起爆信号：在各警戒点确认警戒完毕，准备信号10分钟后发出连续七短声，声落

52、点火起爆。d.解除信号：起爆后20分钟，检查人员进入现场进行检查，确认安全后，由爆破作业负责人通知发出解除信号（一次长声）后备警戒点才可以撤离，各道路交通恢复。（4）升旗信号：a.预备信号：升绿旗 b.准备信号：降绿旗、升红旗c.解除信号：红旗撤离（三）爆破前必须经主管技术人员认可，并报监理汇同有关单位汇签后才可起爆，确保安全。5.2施工组织管理体系项目经理部安全警戒组质量监督组后勤组爆炸品管理组技术部施工组图5-1 施工组织管理体系5.3质量保证体系(1) 项目经理部经理1名；(2) 技术组组长1名，成员5人；(3) 施工组组长1名，副组长2名，成员50人；(4) 质量监督组组长1名，成员10人；(5) 安全警戒组组长1名，成员20人；(6) 爆炸品管理组组长1名，成员5人。其他部门人员总计50人，参加本工程人员共计148人。工程开工前，对各组人员进行思想教育，对周围环境情况进行详细介绍；各部门要明确分工，如出现事故，各部门负责人负总责；各部门工作人员严格按照爆破安全规程进行操作。5.4应急组织机构及其职责5.4.1项目部成立应急救援指挥小组事故救灾指挥部设在项目部调度室，负责统一指挥，协调生产安全事故的应急救援工作。组 长：（项