光面爆破作业指导书

PAGEPAGE21光面爆破作业指导书一、工艺原理炸药爆炸时，对岩体产生了两种效应：一是药卷爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其周围作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连接线的中点上，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸空气的膨胀进一步扩展，形成平整的爆破面。光面爆破是通过选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆破后壁面平整规则，轮廓线符合设计要求，同时减少对围岩扰动，保持围岩稳定的一种控制爆破技术。二、工艺流程1、光面爆破工艺流程工艺流程见光面爆破工艺流程图。检查分析爆破效果检查分析爆破效果起爆出碴连接起爆网络装药堵塞调整线装药密度计算装药量及装药结构清孔作业钻孔施工调整孔距及药量放样布眼爆破设计光面爆破工艺流程图2、光面爆破工艺⑴爆破设计爆破设计的目的在于避免超欠挖和达到预期的循环进尺，并尽可能节省工料消耗。爆破设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。⑵放样布眼周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴的需要。钻眼前，测量人员用红铅油准确地绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm，并交付隧道队技术负责人。⑶定位开眼按炮眼布置正确钻孔，掏槽眼和周边眼的钻孔精度要高，开眼误差控制在3cm和5cm以内。⑷钻眼司钻工要熟悉炮眼布置，要能熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的老钻工司钻，以确保周边眼准确的外插角，尽可能使两茬炮交界处台阶小于15cm。同时，应根据眼口的位置、岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，掏槽眼应加深10cm。炮眼的深度和角度应符合设计要求。掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排拒、行距误差均不得大于10cm；周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。⑸清孔装药前,必须用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼内石屑刮出和吹净。⑹装药装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。采用预裂爆破时，应从药包顶端堵塞，不得只堵塞眼口。⑺连接起爆网络起爆网络采用复式网络，确保起爆的可靠性和准确性。连接起爆网络时需注意：导爆管不能打结和拉细，各炮眼雷管联接次数应相同；引爆雷管应用黑胶布包扎在离开一簇导爆管自由端10厘米以上处，导爆管连接次数应相同。网络联好后，要有专人负责检查核实，经检查符合要求时方可进行引爆。⑻起爆出碴网络联好后，在准备起爆前，人员撤离危险区，应设保护设施的一定要设置，然后由安全员核实，方可进行起爆。起爆采用非电毫秒雷管。起爆后，由原装药人检查炮眼爆破情况，全部爆破后进行出碴。如发现有瞎炮，应及时处理。⑼瞎炮的处理发现瞎炮，应首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头应尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，则应按下列条款进行处理。a.应由原装药人当场处理；处理瞎炮时，不得撤除警戒；遇特殊情况，经施工负责人准许后，可在下次放炮或休息时处理；瞎炮位置应设明显标志，其周围5m内禁止人员通行。b.炮眼中的导火索、导爆索等检查完好时可将引线重新接通，再行起爆。c.应在取出堵塞物后重新装起爆药包。d.不得在残眼中继续打眼。e.可在距瞎炮不小于0.6m处打一平行炮眼进行诱爆。f.硝胺类炸药可用水冲淡。⑽光爆质量检查爆破后的围岩面应圆顺平整，无欠挖，超挖量在设计和规定的范围内。周边炮眼痕迹在开挖轮廓面上均匀分布，炮眼残留率硬岩达80%以上、中硬岩达60%以上。爆破后，围岩面上无粉碎岩石和明显的裂缝，也不应有浮石（岩性不好时应无大浮石）。炮眼利用率80%～90%。⑾分析效果，调整炮眼间距和药量每次爆破后都应与爆破设计进行对照比较，及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。爆破效果应符合下列要求：a．超欠挖符合规定要求；b．开挖轮廓圆顺，开挖面平整；c．爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装碴要求；d．炮眼痕迹保存率[（残留有痕迹的炮眼数/周边眼数）×100%]，硬岩≥80%，中硬岩≥60%，并在开挖轮廓面上均匀分布；e．两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15cm。如爆破后石碴过小，说明辅助眼布置偏密或用药量偏大；如果石碴过大不便运碴，说明炮眼布置偏疏或药量偏小等情况均应调整爆破参数。三、施工设备空压机、钻孔台架、凿岩机、通风机、发电机等。数量根据实际情况而定。四、劳动力组织劳动力组织序号工种工种内容1工班长负责本工班的组组织指挥2安全员全权负责安全工工作3电工负责本工班照明明、用电等等4钻孔工负责钻孔工作5爆破工从制作药包开始始至起爆完完成6修理工主要对机械进行行及时维修修7辅助工负责辅助光爆工工作8工人五、光面爆破施工1、施工准备进行钻爆设计，并成立专组负责。设组：技术组、测量组、风枪组、爆破组，施工前，组织学习，方便施工。2、光面爆破的技术和技巧要求⑴严密组织光爆钻孔的技术要求严密组织：光爆钻孔时，应统一指挥协调行动，认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制。分区按顺序钻孔，避免相互干扰、碰撞、拥挤和窝工。刷帮压顶钻孔时，最好固定钻孔班，以便熟练技术，掌握规律，提高钻孔的速度和准确性。⑵钻孔方法及步骤整个钻孔过程中，可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。准备：开工前准备工作做到“四查”。即：查钻机；查风水电及管路连接部位是否牢固；查钻头钻杆等配件是否备全；查消耗较多的器材是否有充分的余量。定位：先由测量班在掌子面画出周边眼位置及在隧道掌子面画出中线十字线，作业班将钻孔位置定下来，并将钻孔先后次序分配明确。开口：开口时慢慢推进，并特别注意钻杆的方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。拔杆：遇整体性好的石质可中速慢慢拔出，如遇破碎岩石卡钎时，应慢慢来回推进，使之拔出，如拔不出，再靠近钻孔重新打眼，使之拔出。移位：钻好一个炮孔进行第二个炮孔钻进时，要做到“准、直、平、齐”。按周边孔参数要求，孔位要选准；各炮眼相互平行(孔口和孔底距相等)；孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。⑶保证钻孔质量的措施找准中线腰线，标出孔位；首先钻正顶孔；预量钻杆长度做好标记，保证孔深符合设计深度。作业中的“七快、四勤、四不钻”。钻孔作业要做到“七快”，即：拉风水管快、安钻快、开钻快、换钻杆快、移动钻机快、交换位置快、排除故障快；“四勤”，即：保养钻机勤、维修风水电路勤、检查钻孔质量勤、检查险情勤；“四不钻”，即：不钻残孔、不钻石缝、不钻软夹层、不钻破碎层，只有这样才能有效地提高钻孔速度和质量。下面以单线铁路隧道为例进行光面爆破设计。随道洞身开挖采用光面爆破，风动凿岩机钻眼，非电毫秒雷管微差起爆。周边眼采用φ25mm小直径药卷不耦合装药方式，其余炮眼采用连续装药，富水地段选用乳胶防水炸药，掏槽眼采用复式楔形掏槽。随道采用钻爆法施工，Ⅲ级围岩地段采用全断面光面爆破，Ⅳ、Ⅴ级围岩采用正台阶光面爆破施工，风动凿岩机钻眼。各种断面的技术参数见主要爆破技术参数表。主要爆破技术参数表断面类型开挖断面面积(m2)炮眼直径(mm)掘进进尺(m)周边眼间距E((m)抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m))掏槽结构形式Ⅲ级41.21422.850700.710.21二级复式楔形Ⅳ级25.04422.245600.750.12二级复式楔形Ⅳ级26.17422.245600.750.12爆破材料采用1～17段塑料非电毫秒雷管，周边眼采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药，富水地段采用乳化炸药，采用厂制炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，全断面一次起爆。3、Ⅲ级围岩地段全断面光面爆破Ⅲ级类围岩采用全断面法掘进，坚硬岩石施工加强掏槽爆破，控制周边光爆孔，确保无超欠挖。爆破器材选用2#岩石硝铵炸药，塑料导爆管非电起爆系统毫秒微差有序起爆。⑴爆破设计图全断面炮孔布置、雷管段别布置、爆破网络布置见下图。Ⅲ级围岩全断面光面爆破设计图⑵爆破药量分配全断面开挖药量分配见下表。Ⅲ级围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段m卷/孔Kg/孔Kg1掏槽眼411.2550.753.02633.1131.9511.73扩槽眼753.0121.812.64辅助眼773.0121.812.65内圈眼2393.0121.841.46周边眼39113.060.6324.577底板眼13133.1121.823.48合计99129.27⑶全断面爆破主要技术指标表全断面光爆主要技术经济指标见下表。Ⅲ级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标表序号项目目单位数量1开挖断面积m241.212预计每循环进尺尺m2.83每循环爆破石方方m3115.394炮眼总数个995钻孔总数m291.96雷管用量发1087炸药用量Kg129.278比钻眼数个/m22.49比钻眼量m/m32.5310比装药量Kg/m31.1211单位体积岩体耗耗雷管量发/m30.9412预计炮眼利用率率%934、Ⅳ、Ⅴ级围岩地段正台阶光面爆破施工Ⅳ、Ⅴ级围岩采用正台阶法掘进。爆破器材选用2#岩石硝铵炸药、塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆。⑴爆破设计图正台阶炮孔布置、雷管段别布置、爆破网络布置见下图。Ⅳ级围岩上半断面光面爆破设计图Ⅳ级围岩下半断面预裂爆破设计图⑵药量分配表Ⅳ、Ⅴ级围岩断面开挖药量分配表见下表。Ⅳ级围岩上半断面光面爆破炮眼药量分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段m卷/孔Kg/孔Kg1掏槽眼410.930.451.82631.960.95.43辅助眼1051.840.66.04内圈眼1771.840.610.25周边眼2791.820.215.676底板眼13111.971.0513.657合计7742.72Ⅳ级围岩下半断面预裂爆破炮眼药量分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段m卷/孔Kg/孔Kg1周边眼1811.820.213.782内圈眼1231.840.67.23掘进眼551.820.31.54掘进眼571.840.453.05掘进眼591.850.753.756掘进眼5111.850.753.757掘进眼6131.850.754.58底板眼12152.060.910.89合计6838.28⑶主要经济技术指标表Ⅳ、Ⅴ级围岩断面主要技术经济指标见下表。Ⅳ级围岩上半断面光面爆破主要经济技术指标表序号项目单位数量1开挖断面积m225.042预计每循环进尺尺m1.63每循环爆破石方方m340.064炮眼总数个775钻孔总数m138.26雷管用量发847炸药用量Kg42.728比钻眼数个/m23.089比钻眼量m/m33.4510比装药量Kg/m31.0711单位体积岩体耗耗雷管量发/m32.112预计炮眼利用率率%90Ⅳ级围岩下半断面预裂爆破主要经济技术指标表序号项目目单位数量1开挖断面积m223.712预计每循环进尺尺m1.63每循环爆破石方方m337.944炮眼总数个685钻孔总数m124.86雷管用量发757炸药用量Kg38.288比钻眼数个/m22.879比钻眼量m/m33.2910比装药量Kg/m31.0111单位体积岩体耗耗雷管量发/m31.9812预计炮眼利用率率%905、装药结构周边眼装药结构一般采用三种形式：比较破碎的岩层，采用双传爆线；中等岩层采用竹片、传爆线、间隔绑扎装药结构，底部药量适当加强；完整岩层采用光爆炸药连续装药结构。装药结构见下图。孔口炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。炮眼装药结构图六、质量要求1、质量标准光面爆破是扰动校小，超挖较少，技术要求难度较大的爆破方法，隧道光爆后，开挖轮廓面的平滑度与眼距E和抵抗线V有密切的关系，根据实验结果表明：E/V=0.8时，开挖面平滑度与设计轮廓线基本一致，另外，以下六项指标必须符合的标准为：平均线性超挖量<15cm、最大线性超挖量<20cm、两炮衔接错台最大值<15cm、炮眼痕迹保存率>60%、局部欠挖量≤3cm、炮眼利用率>90%，并以此作为光爆效果的标准。在钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。2、质量保证措施建立健全质量保证体系，指挥部成立质量管理小组，施工队设质量管理小组，项目经理部和施工队设质检工程师，班组设质检员，定期召开质量会议，做到人人明白质量要求，个个清楚质量标准，实施领导把关，群众参与，文明施工，广泛开展TQC活动，确立自检、专检、互检三检制度。影响光爆效果的主要参数：周边眼距离E、周边眼外插角度、相对间距E/V、周边眼装药集中度和装药方式，以及测量放线的精度等，这些参数不是一成不变的，需根据围岩类别，节理发育程度，掘进方式等多种因素反复多次，经常不断地调整参数，并要求设计、测量、钻孔、装药等全过程严格把关，全体操作人员密切配合，只有这样，才能保证光爆质量。七、安全措施1、爆破准备在进行爆破作业之前，爆破作业人员将取得地方公安部门的批准，遵守公安部门发出的各项规定和限制，并向公安部门申请贮存及使用爆炸品的许可证。2、炸药等爆破物品的管理爆破材料贮存在干燥通风的仓库内，温度保持在18～30摄氏度；库内要设有消防设备，不同性质的炸药要分开贮存，雷管与炸药分设库房。爆破材料应由装炮负责人按一次需要用量提取，随用随取。放炮后的剩余材料，应经专人检查核对后及时交还入库。3、钻眼作业钻眼前，应检查查工作环境境的安全状状态，应待待开挖面清清除浮石以以及瞎炮处处理完毕后后方可进行行钻眼作业业；凿岩机机的支架，在在碴堆上时时，应保持持碴堆的稳稳定；用电电钻钻眼时时，不得用用手导引回回转的钎子子、用电钻钻处理被夹夹住的钎子子；不得在在残眼中钻钻眼。4、装药装药前，非装药药人员应撤撤离装药地地点；装药药区内禁止止烟火；装装药完毕，应应检查并记记录装炮个个数、地点点；不得使使用金属器器皿装药；；起爆药包包应在现场场装药时制制作。5、爆破作业选派有多年爆破破经验的工工程师，且且常驻现场场作技术指指导。洞内爆破破必须作业业统一指挥挥。洞内爆爆破时，所所有人员必必须撤离，撤撤离的安全全距离应为为：a.独头巷道道内不小于于200m；b.相邻上下下坑道内不不小于100m；c.相邻坑道道、横通道道及横洞间间不小于50m。遇有下下列情况时时，严禁装装药爆破：：a.照明不足足；b.开挖面围围岩破碎尚未未支护；c.出现流沙沙、流泥未未经处理；；d.有大量溶溶洞水及高高压水涌出出，尚未治治理；e.没有警戒戒好的。洞洞内爆破不不得使用产产生大量有有害气体的的炸药。爆破后必须通风风排烟，15miin后检查查人员方可可进入开挖挖面检查。检检查内容包包括：a.有无瞎炮炮；b.有无残余余炸药或雷雷管；c.顶板及两两帮有无松松动的围岩岩；d.支撑有有无损坏与与变形。爆破时，爆破工工应随身配配带手电筒筒，并设故故障照明。装装药与钻眼眼不得平行行作业。当当采用钻孔孔台车平行行钻凿深孔孔爆破并采采取下列措措施时，可可不受此项项限制：a.制定操作作细则，并并经批准；；b.钻孔与装装药顺序应应自上而下下，钻孔与与装药孔至至少隔开一一排，其距距离不小于于2.5m；c.钻