深孔爆破设计方案

东平铁路DK5+00-Dk15+00段石方爆破方案和施工组织设计一．概况根据指挥部提供的该段路基的设计图，该路基出露岩石为石灰岩、砂岩、板岩。此段内岩石开挖方量约55万立方米，最高挖深为16.3米路堑开挖断面为倒梯形，大部分为全路堑拉槽爆破开挖。直线路基宽度约为15m,上口最大宽度约为57.16m,开挖断面为347.1m2（如图1）。两侧边坡坡度均为1：1.5，按照设计要求，局部路段需实施光面爆破。Il：_L?+8C0图1典型开挖断面炮眼布置图二.爆破施工方案考虑到该段路堑地表地势比较平坦,爆破方量比较分散,为加快施工进度,经比较决定：采用全断面一次成型深孔爆破方案。即在该段路堑全长范围内按爆破方案设计要求一次成孔,集中装药、一次起爆成型对于永久铁路边坡光面爆破,根据实际情况和设计要求在涮坡时实施或另行设计。主要爆破区域的爆破穿孔采用瑞典阿特拉斯高风压钻机,钻孔直径为①120mm。①90mm的钻机主要用于边坡光面爆破和零星小方量路段爆破。三.爆破施工设计主体拉槽爆破参数设计根据现有施工设备，钻孔直径取©120mm。孔深由台阶高度和钻孔超深确定。爆破台阶高度及路堑的开挖深度，该段路基的开挖深度为：

H=6.2-16.3m。钻孔超深可按以下经验公式确定：h=(0.15-0.35)W：(1)d其中：w为底盘抵抗线。本设计中钻孔超深的取值为：h=1.5m。d钻孔深度按：L=H+h计算。孔网参数按常规设计取值。孔网参数不仅取决于钻孔直径，而且和梯段高度(即爆深)有关。对于©120mm的钻孔，当爆深H>15m时，宜采用4X5m的孔网参数。根据路基宽度的实际尺寸，并考虑到保护路肩的要求，炮眼间距a=4m,排距b=5m；当爆深15m>H>10m时，宜采用3.5X4.5m的孔网参数，炮眼间距a=3.5m，排距b=4.5m；当爆深Hv10m时，可以考虑采用©120mm的钻孔，其孔网参数应为4X3m,炮眼间距a=4.0m，排距b=3.0m；当爆深Hv6.0m时，可以考虑采用©90mm的钻孔和2.5X3.0的孔网参数，炮眼间距a=3.0m，排距b=2.5m；考虑到路基的设计尺寸和保护边坡的要求，为便于爆破网路联接的简单划一，取矩形布置。为改善爆破效果，钻孔倾角取a=750°钻孔长度按正下式计算：ldHldH+hsina2)单孔装药量：Q=qabH (3)式中：Q—单孔装药量，kg；abH=V:为单孔爆破岩石体积；其中a为炮眼间距；b为炮孔排距；H为台阶高度，在此取炮眼深度，m。q—经验参数，即炸药单耗，根据爆破岩石性质，取q二0.40kg/m3；钻孔布置见图2。各方案的孔网布置参数均可根据爆破效果设置，在不改变孔间距的基础上改变最小抵抗线和炮孔排距。其钻孔装药参数不必更改。从炸药能量合理利用考虑，炮孔布置采用正三角形的布置方式，见下图。装药结构装药结构采用全长偶合装药。为获得较好的爆破效果，炮孔下底部相当于1.3W长度范围内的装药需捣实。钻孔直径为©120mm时，底部装药集中度应在10kg/md左右，上部装药取自然装填密度即可，装药集中度应在8kg/m左右。炮孔堵塞长度应大于或等于装药的最小抵抗W（或排距）。主爆孔的装药结构见图3。1.炮泥2.炸药3.引爆导爆雷管图3主爆孔的装药结构示意图光面爆破设计路基DK5+00〜DK25+00段共2000m，路堑边坡开挖设计需要进行光面爆破，考虑充分利用路基拉槽爆破形成的侧向自由面，决定采用“预留光爆层”的光面爆破施工方案，其起爆顺序和时间可与路基主体爆破延后50ms一次起爆，也可以待主体爆破后再进行涮坡的方法进行光面爆破施工。炮眼间距根据现有钻孔设备，路堑边坡光面爆破最好采用©90mm的炮孔。故：a=(12〜16)d；(mm)式中：d-为钻孔直径，mm；根据主爆孔的钻孔直径的不同，光面爆破孔的炮眼间距取：a=1.2~1.5m光爆层厚度由m=a/w=0.8~1.0；式中：m-钻孔密集系数；w-最小抵抗线，这里即光爆层厚度。故有：wg=a/m=1.5~1.88；实际爆破取wg=1.5~2.0m.g线装药密度光面爆破的线装药密度可参照预裂爆破装药量公式进行计算：q=k血a；式中：q-光面'爆破线装药密度，g/m3；k-岩石系数，坚硬岩石取：k=0.6，其余同上。将相关参数带入上式得：q=0.6x0.9心150=661g/m3=0.66kg/m3；线装药密度还可按下式进行验算：q=qawlg式中：q-为炸药单耗，g/m3；根据爆破岩石的性质及产出情况，取q=450g/m3,其余同上。故：q=450x1.5x2.0=1350g/m3=1.35kg/m3；实际操作时可视岩石出露情况和主爆破体所采用的钻孔直径，取q=0.75~1.0kg/m3。光面爆破孔的装药结构根据现场实际情况，光爆孔采用连续空气柱不偶合装药结构。即将长20cm，重150g或200g的炸药药卷按设计线装药密度用胶布均匀绑扎在导爆索上，而后将做好的导爆索串下放到光爆孔中即可。装药不偶合系数：g=dd= =2.5〜2.8； 满足要求。/d0 32〜36孔口炮泥的封堵长度取：l'=1.0〜1.5m，视主爆孔直径不同在此范围内取值。光爆孔堵塞时，先用编织袋装少量沙土，用炮棍推压至设计堵塞起始位置，上部用钻屑充填至表地水平。光爆孔装药结构如图4所示。

1.炮泥2.导爆索3.空气柱4.炸药卷图4光爆孔装药结构示意图3.起爆网路为简化起爆网路，降低爆破成本，该路堑爆破全部采用导爆管一导爆雷管爆网路。为提高网路准爆的可靠性，亦采用孔内高段位，孔外高段位的导爆雷管微差爆破起爆网路，即孔内全部采用9~10段导爆雷管，孔外接力采用3段导爆雷管。为确保室爆破网路准爆和爆破安全，建议一次起爆的钻孔数量不宜大于10排。这样以保证前排首发装药起爆后，后面装药中的导爆雷管全部被引燃，确保整个爆破网路的安全起爆。爆破网路示意图见图5。5(^9^0) 61.引爆导爆雷管2.接力导爆雷管3.连接块4.导爆管5.导爆索接力传爆雷管6.导爆索图5起爆网路示意图四、爆破安全技术4.1个别飞石的安全距离梯段爆破总有个别飞石飞散较远，危险性大，个别飞石的分散距离与爆破参数、堵塞质量、地形和地质构造等因素有关，本设计按经验公式计算。RF=15〜16d式中RF 个别飞石的安全距离，m；d--炮孔直径，cm。RF=225〜240m。4.2爆破地震安全距离为了减少爆破地震危害，本次爆破采用毫秒微差爆破技术加以控制，减少单段爆破的药量，同时利用应力波相互干涉，以减弱爆破震动峰值和振速。采用下式估算爆破振动安全距离：Rd=(—d)1/ 3Q=384m式中Rd——爆破地震波危险半径，(按地表建筑物安全确定)；Kd——岩石性质系数，Kd=150；V 允许地震速度，V=1.0cm/s；a 爆破性质系数，a—1.5；Q——最大单响装药量，Q=2400kg；Rd—384m。距离爆区的建筑物最近的在500m以上,爆破地震计算结果满足爆破安全要求。5、 爆破安全措施爆破施工安全技术和安全措施是保证工程顺利进行的重要环节。因此，在进行爆破材料运输、装药、堵塞和起爆等关键工序中，必须严格遵守国家标准局发布的6722—86号《爆破安全规程》中有关的爆破安全规定要求。本设计就相应措施做如下说明：爆破材料运输必须有专职押运员、安全员负责押运；人力搬运炸药每次不得超过一包；装卸爆破材料要轻拿轻放。按指定地点摆平放稳；炸药雷管必须分区存储，存放距离按有关规定执行；起爆体作业只允许爆破技术人员进行，其它人员不得接触电雷管导通只允许用电雷管测试仪，网络检查应采用电爆网络测试仪进行；装药堵塞时应注意保护起爆网络，并采用一定的保护措施；起爆器应由专人看管，起爆器钥匙由起爆者随身携带，其它人员不得随意触碰起爆器和爆破网络；起爆体安放与网络联接应严格按操作规程进行；起爆前，除起爆人员留在掩体内外，所有人员必须撤离到警戒范围1000m以外；爆破完毕后，由爆破技术人员首先进行爆破现场检查，确定各药室全部准确起爆后，方可解除警戒，其它人员才能进入爆破现场。6、 爆破施工组织设计6.1场地施工工在钻爆作业前，场地施工应当创造能够使钻眼台车运输、通行的条件。6.2钻眼施工要求和安全技术措施（1）钻眼工作1）准备工作为了安全，钻眼前要检查并处理作业工作面，同时，要检修钻机，备齐钎子和钎头，并检查压风管是否有漏损现象，风压是否满足要求等2）钻眼注意事项钻眼工作必须严格按照爆破图表的要求，掌握好眼位、眼深及其角度。此外，还应注意以下事项：开眼前，必须使钎头落在实岩上；绝对不允许在残眼内继续钻眼；工作面全部炮眼钻完后，要把工具清理好并撤至规定的存放地点，胶皮风管也要拖离工作面并保护好。（2）爆破工作1）装药前的准备工作放炮线要妥善地铺设在地面，并要试一下放炮母线是否通电；检查炮眼布置是否符合爆破图表要求。2）装药工作应严格按爆破设计进行，不得多装和少装；装药时，要细心将炸药送到眼底，避免炮孔中部堵塞；装药时，要注意保护导爆索；保证堵塞长度，没有封堵的炮眼，不准放炮。3） 联线工作联线时必须把雷管脚线的接头刮净并扭结牢固，以免联结不好而产生瞎炮；和放炮母线联接前，要先检查母线是否有电，如发现有电一定要查明原因，彻底排除杂散电流的干扰，然后再与脚线相联；联线时，无关人员应撤离工作面，以保证安全。4） 放炮工作放炮必须严格按照《爆破安全规程》的规定执行；放炮前，必须指定专人在可能进入放炮地点的通道上设置岗哨；放炮时，只准放炮员一个人进行工作，放炮器的钥匙必须由放炮员随身携带，不得转交别人；放炮员必须在有掩护的安全地点给电放炮；放炮后，放炮员离开掩护地点以前，必须先将放炮母线从电源上摘下，并将两股线芯扭结在一起，如通电后未爆炸，使用瞬发雷管要等5分钟、使用延期雷管要等15分钟，才能沿线路检查，找出不响的原因并进行处理；发现瞎炮要及时处理，如瞎炮系由于联线不良或错联所造成，则可重新联线再补爆。如是由于炸药或雷管本身所致，则应在距原炮眼0.3m处钻一个平行的新炮眼，重新装药放炮处理；瞎炮严禁手拉和掏挖。6.3装药工作6.3.1装药前准备工作炮孔的验收和保护由于炮孔实际位置是否满足设计要求，是影响爆破效果的重要因素。因此，布孔要按照设计进行，钻进到位后进行检查验收，合格的炮孔要进行炮孔的保护。炸药的防潮、防水爆破选用的炸药主要为2#岩石炸药，由于2#岩石炸药具有吸湿、结块等特性，受潮后，炸药容易失效，将严重影响爆破效果，故在装药前应对炸药采取严格的防潮、防水措施。炸药运输应避免在阴雨天进行，运输车辆必须加盖罩布，炸药运至工地后，要立即卸车组织装药，如不能立即运入药室，应罩防雨布，以防遭受日晒雨淋。准备爆破材料和器材为了施工安全和准爆，本次爆破的装药和堵塞工作采取集中，全部装药工作应在当天完成。因此装药前2天应将所有雷管、导爆索、导爆管、导线等引爆器材按设计要求的规格和数量备齐，完成好各项检查验收工作，并运至施工现场的临时炸药库。由于炸药数量大，采取随运随装的方法，做到炸药运至现场不过夜，不存放，即刻装运到药室。起爆器材的检验爆破采用导爆索和毫秒电雷管综合起爆系统，因此应分类检查。1)外观检查，所有雷管应选用同厂、同批生产的产品，通过外观检查从中选出无质量问题无异变的雷管，导爆索外观不合格者一律剪断去掉；2)导爆雷管端头应保证密封良好，如发现密封不合格者或开口者应去掉，不得使用；电雷管应进行导通和电阻值测定，选出电阻值不大于0.l的雷管，测定时采用专用雷管测试仪；采用随意抽查法，做串联和并联准爆试验；模拟起爆网络进行试验，并进行雷管延期秒量测定；导爆雷管和导爆索进行连接传爆试验、爆速测定。(5)炸药的检查炸药运至现场后，采用随机抽查的方法，进行炸药的爆速、爆力和温度测定。(6)工地的清理装药前应对工地进行清理，对打眼所用的材料、设备、装药时不再需要的物品，应一律撤出工地。(7)堵塞材料的准备堵塞材料采用黄土或选矿尾砂，这些材料可就地取材，同时准备塑料编织袋提前装土或选矿尾砂，并堆放在炮孔附近，以便堵塞装用。(8)装药时的劳动组织及安全保卫装药前，由爆破技术人员进行有关爆破安全教育及操作规程教育，采用专人负责明确分工、落实任务及装药技术交底工作，使全体操作人员掌握数量、质量、安全技术要求等各项内容。在爆破领导组的统一指挥下，由专人负责炸药长距离运输的押运工作，并负责警戒点布岗和临时炸药库房的保卫工作，有关运输、存放安全注意事项，严格执行《6722—36》号文件规定。6.3.2装药1).运输从化工厂到爆破现场采用汽车运输，由厂家负责。爆破工地采用人工搬运至爆破工作面，并按照炮孔装药量设计放至炮孔口。为了确保安全，装炮前要清点数量和验收。2).装药.a.装药前，应复核该孔的药量，然后进行装药。每孔装药完毕要及时封堵炮孔，避免重复装药。对于有渗水的炮孔，装药时应特别注意防水、防潮问题。装药时要主义保护导爆索。装药时要注意轻搬轻放。6.4堵塞工作为了充分利用炸药的爆炸能量，使炸药爆炸时产生的高温、高压爆生气体不致沿炮孔逸出，装药后必须按设计进行堵塞工作。6.4.1堵塞长度根据理论计算与工程经验，炮孔堵塞长度不得小于3m。6.4.2堵塞材料堵塞材料采用黄土或打眼产生的岩屑。6.4.3对堵塞工作的要求保证堵塞材料的质量，不得用矿石代替黄土充填炮孔，避免将炮孔内的导爆索砸断或者挤压损坏；堵塞应密实，在整个堵塞长度内不得留有空隙，堵塞长度要达到设计要求；堵塞时，要固定好炮孔外预留的导爆索，避免将导爆索溜入炮孔内堵塞工作要有专人负责，严格按顺序进行，确保堵塞质量和长度。6.5.网络连接在装药工作结束后，进行电雷管网络连接，连接过程应注意以下事项：.按炮孔排距由外向里连接。.进行电雷管网络连接前，应撤走爆区现场全部设备和无关人员，并设置警戒，无关人员一律不得进入爆区，在确保安全的前提下，进行网络总引出线的连接；网络连通后，由专人对全部线路进行检查，网络端头采用开路绝缘措施处理，以防杂散电流影响；爆破母线采用低电阻绝缘电缆，母线端头采用开路绝缘措施，放炮前严禁与起爆器预先连接。起爆前经过整个爆破网络复检后，再将母线与网络联接，起爆前五分钟，方可将母线接入起爆器。6.6.组织工作由现场负责人和技术人员组成爆破指挥部，负责全面安排和指挥爆破的各项实际工作。同时设置以下若干职能机构：设计施工组：负责爆破规划、设计工作、组织施工、调度、测试和统计工作，负责施工技术管理、监督和验收工作。起爆组：准备起爆器材，负责起爆网络连接，现场杂散电流测量，起爆网络检查和起爆工作。供应组：负责组织供应、运输、保管爆破所需各种设备材料。安全保卫组：负责组织现场安全检查，指挥保卫人员布设岗哨、警戒，负责爆区和临时炸药库的保卫及押运工作，组织起爆前爆破危险区人员的撤离工作。6.7起爆工作6.7.1起爆前的撤离工作为了保证爆区附近道路来往车辆、行人、施工人员和交通安全，在爆破前做好撤离和警戒下作：(1)根据设计文件对人员、建筑物及设备的安全距离，经现场实地勘察，确定危险区警界线范围500m；(2)起爆前在选定的明显位置设立警戒标志，有关路口，山头设置警戒哨所，布点位置爆破技术人员实地考查