洞室法松动控制爆破研究报告

PAGEPAGE４洞室法松动控制爆破施工技术一、前言洞室法松动控制爆破技术，是近几年来在常规洞室爆破（或称大爆破）技术上发展起来的一种岩石爆破新技术。“洞室”就是容纳炸药的空间，也叫“药室”；“松动”是指岩体被爆破解体的状态，爆破过程只限于岩石几米到十几米的上下、左右移动，达到松碎而不飞散的目的，爆后碴堆机械装运方便；“控制”是针对爆破区周围环境安全而言，有效地将震动效应、飞石距离和爆破冲击波强度控制在安全规程允许范围之内。我集团公司2000年3月份中标上场的新建西安南京铁路A土-12标，路基工程大多为填石路基，特别是铁峪铺车站，填筑方量为150多万m3，全部为取石填筑。针对这种情况，局指上场后成立了爆破技术攻关小组，由指挥长牵头，聘请专家多次踏勘现场，根据具体情况确定主要研究内容和关键技术为：“采用洞室爆破为主药壶爆破为辅助的加强松动控制大爆破的方法，药包微差起爆，严格控制最大分段药量，使爆料按设定的方向及范围倾抛至原地面以便装运，有效地控制飞石、震动效应、冲击波，保证安全，同时使爆料粒径符合路基填料要求。”技术攻关小组在制定总体施工方案的基础上不断优化，特别是在关键技术方面，不断探讨、论证，严格把关，优化方案，改进工艺，由于措施得力、方案可行、管理到位，在进行的五次爆破中，均达到了预期的效果，收到了良好的社会效益和经济效益。二、工程概况西安南京铁路A土-12标位于陕西省丹凤县境内，处于丹凤至商南低山区。铁峪铺车站为高填方站场，最高填方高度39m，填方量为150余万m3，由于当地属秦岭山区，土方奇缺，设计为：利用隧道弃碴、路堑开挖作填料50万m3，由取土场开山炸石作填料100万m3。设计取土场（爆破区）位于铁峪铺车站北侧200~400m处，取土场山体自然坡度30。~45。，表面岩石裸露，植被较茂盛，山体为石英片岩，石质坚硬，节理发育。爆区西侧100m左右有五户民房，南侧200~300m有一个新建学校和民房，南侧约200米有一铁路永临结合高压电线。为此，爆破时有效控制飞石、震动效应和冲击波，保证安全尤为重要。三、爆破方案1、爆破主体采用洞室法加强松动控制爆破，两侧如有台坎采用药壶爆破。2、为减轻爆破震动，各药包采用微差起爆方法，严格控制最大分段药量，以保护周围民房免受损坏。3、由于爆破区距高压线200米，为防止静电感应引起爆破事故，采用导爆管非电起爆系统。四、爆破参数1、最小抵抗线根据五次爆破前量测结果，选定为：前排：W=6~16m后排：W=13~27m2、药包间距同排药包间距a：凿岩机10台，手推胶轮车10辆，通风机4台，风管、水管若干。以上设备中的易耗品应根据工程进展需要及时配备。为充分利用空压机，导洞开挖施工安排要尽量做到交叉作业，所有的工作面应尽量在钻爆、通风、出碴三道工序上合理分配。（3）劳动力组织导洞及药室开挖分钻孔、爆破、通风、出碴等工序。钻孔爆破设2人，通风出碴设3人，每组5人。在导洞及药室开挖过程中，要注意劳动力的合理调配，各工序应视岩石情况、爆破效果等具体情况安排人员。劳动强度高、工作时间长的工序应适量增加一些人员，轮班作业。建立工地值班制度，设置工地值班员，负责工地的安全、工序之间的衔接等工作。（4）施工进度导洞掘进按三班作业制进行，平均每6小时一个循环，一天完成3~4个循环。导洞开挖每循环钻孔10~14个左右，根据本爆破工程的地质情况，钻孔深度以1.5m为宜，装药9~12kg，预计进尺1.2m，每天按3~4个循环计算，进尺为3.6~4.8m。（5）导洞、药室开挖须知①持证上岗，爆破员、安全员以及爆破工作人员都须有相应的证件，无证人员不能上岗。②爆破物品的领取、分发须有专人负责，做到当天使用当天领取，没有用完的及时退回库房，不得私自出卖、送人。③洞内进行爆破作业时，应用手电、矿灯或36伏低压电照明，不得使用蜡烛照明，点炮时必须有两人在场。④爆破后应及时进行通风、排烟，进行下一工序前安全员应先进洞检查通风情况；掌子面和整条导洞顶部情况，看是否有危石，发现危石应及时处理，全部处理完毕后方能出碴。⑤导洞的洞口、洞内拐弯处及软岩、软弱夹层等容易产生落石的地方应视具体情况进行搭棚、支护等工作，以保证施工人员的安全。⑥夜间作业时，尤其应加强值班，发现问题及时处理。⑦导洞开挖时应注意其方向及标高，每进10米左右作一次测量，以防发生偏差。导洞、药室按设计尺寸开挖，开挖过程中要及时复核，全部开挖完毕后要统一验收。6、装药、回填施工组织设计（1）成立现场施工调度组装药、回填是爆破施工中的二道重要的工序，洞内作业条件困难，工作量大，时间性强。为了达到安全作业，按时起爆的目的，必须成立施工调度组，爆破负责人任组长，由技术、安全、材料等人员为组员，分工负责技术、安全、材料调配等工作。调度值班人员跟班作业。（2）炸药的运输和存放炸药应根据实际所需的量有计划地运输，运到现场后采取临时存放、装入药室相结合的方法。临时存放的炸药要按品种分类，插上标志牌并用雨布或临时库棚进行防雨处理。爆破器材的运输、储存应严格遵守《爆破安全规程》的有关规定。（3）装药装药主要用手推胶轮车将药推入药室。装药前值班记录人员须持有一份洞室装药、药量平面图。并对所有药室要按顺序编号挂牌，以便核对装药数量。对于潮湿或有水的药室则采取防潮处理或使用防水乳化炸药。炸药进入药室后，应由下而上堆放整齐，起爆体放于中间偏上的位置。装药遵循先难后易，先长洞后短洞的原则，从里面向外逐个装药。装完一个后可以马上进行回填堵塞。（4）回填与网路连接洞室回填堵塞材料以导洞开挖出的碎石碴和土为主，药包位置可以弃碴为主，洞口必须用土。堵塞量按“导洞堵塞图”进行，值班人员要严格监督进行。在导洞堵塞过程中，需逐步把各个药室的塑料导爆管引出洞外，其间须时刻保护导爆管的安全，这项工作由专人负责。导爆管引出洞外后，在起爆当天，由爆破技术人员根据“起爆网路图”连成总网路，并将最后引线拉到起爆站。六、爆破安全验算1、个别飞石距离药包抵抗线方向的个别飞石距离可按下式计算：L=20KAn2W式中KA——与地形、气候等因素有关的系数，斜坡方向取KA=1.0；W——抵抗线的最大值，本爆破药包最小抵抗线的最大值控制在27m之内；n——爆破作用指数，本爆破n=0.75~1.0。2、爆破振动速度检算进行洞室爆破时，要根据被保护建筑物的允许振动速度值来控制最大药包药量或最大分组药量。根据《爆破安全规程》（GB6722-86）的有关规定，最大同时起爆药量的计算公式：Qmax=R3（V/K）3/α式中K、α——场地系数和衰减指数，本爆破工程试验炮时取K=150，α=1.7，根据爆破振动仪器测试的实际爆破振动速度值进行调整；R——爆破中心至建筑物的距离（m）；Qmax——分段起爆最大药量（kg）；V——被保护建筑物的地面振动速度（cm/s），本爆破工程地面质点的振动速度控制为：对于附近居民住宅的允许振速为V=3cm/s。把K=150、α=1.7、V=3cm/s代入公式，可以计算出，就民房而言，不同距离处的Qmax的允许值，见下表：R（m）100150200250300350400450500Qmax（kg）1000337580001562527000428756400091125125000七、保安措施1、成立爆破安全领导小组为了爆破工作安排顺利地实施，须成立一个统一的爆破指挥机构。爆破指挥部设总指挥一名、副指挥三名，下设五个组，即施工组、技术组、安全警戒组、群众工作组及抢险救护等。施工组具体负责施工人员的调配、施工程序的安排等工作，做到在指定时间内安全、准时的完成各项施工工作。技术组具体负责爆破工作的各项技术工作，对装药、回填、堵塞、起爆线外引、网路的连接等各项工作做好技术指导。安全警戒组的任务是：在各项施工工序中，监督施工人员严格按爆破规程中的规定进行施工，杜绝违章事故的发生，起爆前进行人员和机械车辆的清理，做好在警戒线以内的清场工作。群众工作组负责同周围村庄、单位的联系、通知工作，及时通知有关单位、人员做好爆前的撤离准备工作。抢险救护组则主要负责爆破时的抢险救护工作。2、爆炸物品的运输和使用的安全规定爆炸物品的运输、储存和使用必须严格遵守《爆破安全规程》的有关规定，爆炸物品必须严格管理，防止丢失，确保安全。（1）爆破器材的运输运输爆破器材必须事先向当地公安局办理《爆炸物品运输证》。运输时应使用符合安全要求的运载工具。性质相抵触的爆破器材不准同车运输。运输时应由熟悉爆破器材性能与安全运输规定的人员负责押运，无关人员严禁搭乘。雷雨或暴雨时，应停止装运爆破器材。（2）爆破器材的使用爆破作业过程中，应作好爆破作业记录，内容包括：时间、地点、装药量、作业目的等，剩余爆破器材必须清点后入库。3、爆破安全警戒爆破工作开始前，应在危险区边界设置明显标志。每次爆破前，应在危险区边界设置岗哨，其位置应能监视所有通往爆区的道路，并使之处于相邻岗哨视线范围之内。4、爆破音响信号爆破音响信号按如下四个阶段进行四次：爆破前半小时预告起爆前五分钟警报起爆前一分钟警告爆破后的解除每次都必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚地听到或看到。这些信号应事先让工地与周围居民了解。严禁在大雾天、雷雨天、黄昏和夜晚进行地面爆破作业。八、效益分析由于对爆破施工方案的不断优化，改进并完善施工工艺，采用先进的理论指导施工，经过不断的摸索，成功地进行了五次大爆破，确保了该工程的工期、质量、安全及工程的顺利完成，受到了建设、监理及地方政府的高度赞扬，达到和超过了预期目标。满足了爆破的安全、质量技术要求，并且爆破噪