洞室法松動(dòng)控制爆破研究報(bào)告

PAGEPAGE４洞室法松動(dòng)控制爆破施工技術(shù)一、前言洞室法松動(dòng)控制爆破技術(shù)，是近幾年來(lái)在常規(guī)洞室爆破（或稱大爆破）技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一種巖石爆破新技術(shù)?！岸词摇本褪侨菁{炸藥的空間，也叫“藥室”；“松動(dòng)”是指巖體被爆破解體的狀態(tài)，爆破過(guò)程只限于巖石幾米到十幾米的上下、左右移動(dòng)，達(dá)到松碎而不飛散的目的，爆后碴堆機(jī)械裝運(yùn)方便；“控制”是針對(duì)爆破區(qū)周圍環(huán)境安全而言，有效地將震動(dòng)效應(yīng)、飛石距離和爆破沖擊波強(qiáng)度控制在安全規(guī)程允許范圍之內(nèi)。我集團(tuán)公司2000年3月份中標(biāo)上場(chǎng)的新建西安南京鐵路A土-12標(biāo)，路基工程大多為填石路基，特別是鐵峪鋪車站，填筑方量為150多萬(wàn)m3，全部為取石填筑。針對(duì)這種情況，局指上場(chǎng)后成立了爆破技術(shù)攻關(guān)小組，由指揮長(zhǎng)牽頭，聘請(qǐng)專家多次踏勘現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)具體情況確定主要研究?jī)?nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)為：“采用洞室爆破為主藥壺爆破為輔助的加強(qiáng)松動(dòng)控制大爆破的方法，藥包微差起爆，嚴(yán)格控制最大分段藥量，使爆料按設(shè)定的方向及范圍傾拋至原地面以便裝運(yùn)，有效地控制飛石、震動(dòng)效應(yīng)、沖擊波，保證安全，同時(shí)使爆料粒徑符合路基填料要求?！奔夹g(shù)攻關(guān)小組在制定總體施工方案的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化，特別是在關(guān)鍵技術(shù)方面，不斷探討、論證，嚴(yán)格把關(guān)，優(yōu)化方案，改進(jìn)工藝，由于措施得力、方案可行、管理到位，在進(jìn)行的五次爆破中，均達(dá)到了預(yù)期的效果，收到了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。二、工程概況西安南京鐵路A土-12標(biāo)位于陜西省丹鳳縣境內(nèi)，處于丹鳳至商南低山區(qū)。鐵峪鋪車站為高填方站場(chǎng)，最高填方高度39m，填方量為150余萬(wàn)m3，由于當(dāng)?shù)貙偾貛X山區(qū)，土方奇缺，設(shè)計(jì)為：利用隧道棄碴、路塹開挖作填料50萬(wàn)m3，由取土場(chǎng)開山炸石作填料100萬(wàn)m3。設(shè)計(jì)取土場(chǎng)（爆破區(qū)）位于鐵峪鋪車站北側(cè)200~400m處，取土場(chǎng)山體自然坡度30。~45。，表面巖石裸露，植被較茂盛，山體為石英片巖，石質(zhì)堅(jiān)硬，節(jié)理發(fā)育。爆區(qū)西側(cè)100m左右有五戶民房，南側(cè)200~300m有一個(gè)新建學(xué)校和民房，南側(cè)約200米有一鐵路永臨結(jié)合高壓電線。為此，爆破時(shí)有效控制飛石、震動(dòng)效應(yīng)和沖擊波，保證安全尤為重要。三、爆破方案1、爆破主體采用洞室法加強(qiáng)松動(dòng)控制爆破，兩側(cè)如有臺(tái)坎采用藥壺爆破。2、為減輕爆破震動(dòng)，各藥包采用微差起爆方法，嚴(yán)格控制最大分段藥量，以保護(hù)周圍民房免受損壞。3、由于爆破區(qū)距高壓線200米，為防止靜電感應(yīng)引起爆破事故，采用導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)。四、爆破參數(shù)1、最小抵抗線根據(jù)五次爆破前量測(cè)結(jié)果，選定為：前排：W=6~16m后排：W=13~27m2、藥包間距同排藥包間距a：鑿巖機(jī)10臺(tái)，手推膠輪車10輛，通風(fēng)機(jī)4臺(tái)，風(fēng)管、水管若干。以上設(shè)備中的易耗品應(yīng)根據(jù)工程進(jìn)展需要及時(shí)配備。為充分利用空壓機(jī)，導(dǎo)洞開挖施工安排要盡量做到交叉作業(yè)，所有的工作面應(yīng)盡量在鉆爆、通風(fēng)、出碴三道工序上合理分配。（3）勞動(dòng)力組織導(dǎo)洞及藥室開挖分鉆孔、爆破、通風(fēng)、出碴等工序。鉆孔爆破設(shè)2人，通風(fēng)出碴設(shè)3人，每組5人。在導(dǎo)洞及藥室開挖過(guò)程中，要注意勞動(dòng)力的合理調(diào)配，各工序應(yīng)視巖石情況、爆破效果等具體情況安排人員。勞動(dòng)強(qiáng)度高、工作時(shí)間長(zhǎng)的工序應(yīng)適量增加一些人員，輪班作業(yè)。建立工地值班制度，設(shè)置工地值班員，負(fù)責(zé)工地的安全、工序之間的銜接等工作。（4）施工進(jìn)度導(dǎo)洞掘進(jìn)按三班作業(yè)制進(jìn)行，平均每6小時(shí)一個(gè)循環(huán)，一天完成3~4個(gè)循環(huán)。導(dǎo)洞開挖每循環(huán)鉆孔10~14個(gè)左右，根據(jù)本爆破工程的地質(zhì)情況，鉆孔深度以1.5m為宜，裝藥9~12kg，預(yù)計(jì)進(jìn)尺1.2m，每天按3~4個(gè)循環(huán)計(jì)算，進(jìn)尺為3.6~4.8m。（5）導(dǎo)洞、藥室開挖須知①持證上崗，爆破員、安全員以及爆破工作人員都須有相應(yīng)的證件，無(wú)證人員不能上崗。②爆破物品的領(lǐng)取、分發(fā)須有專人負(fù)責(zé)，做到當(dāng)天使用當(dāng)天領(lǐng)取，沒有用完的及時(shí)退回庫(kù)房，不得私自出賣、送人。③洞內(nèi)進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，應(yīng)用手電、礦燈或36伏低壓電照明，不得使用蠟燭照明，點(diǎn)炮時(shí)必須有兩人在場(chǎng)。④爆破后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行通風(fēng)、排煙，進(jìn)行下一工序前安全員應(yīng)先進(jìn)洞檢查通風(fēng)情況；掌子面和整條導(dǎo)洞頂部情況，看是否有危石，發(fā)現(xiàn)危石應(yīng)及時(shí)處理，全部處理完畢后方能出碴。⑤導(dǎo)洞的洞口、洞內(nèi)拐彎處及軟巖、軟弱夾層等容易產(chǎn)生落石的地方應(yīng)視具體情況進(jìn)行搭棚、支護(hù)等工作，以保證施工人員的安全。⑥夜間作業(yè)時(shí)，尤其應(yīng)加強(qiáng)值班，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。⑦導(dǎo)洞開挖時(shí)應(yīng)注意其方向及標(biāo)高，每進(jìn)10米左右作一次測(cè)量，以防發(fā)生偏差。導(dǎo)洞、藥室按設(shè)計(jì)尺寸開挖，開挖過(guò)程中要及時(shí)復(fù)核，全部開挖完畢后要統(tǒng)一驗(yàn)收。6、裝藥、回填施工組織設(shè)計(jì)（1）成立現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)度組裝藥、回填是爆破施工中的二道重要的工序，洞內(nèi)作業(yè)條件困難，工作量大，時(shí)間性強(qiáng)。為了達(dá)到安全作業(yè)，按時(shí)起爆的目的，必須成立施工調(diào)度組，爆破負(fù)責(zé)人任組長(zhǎng)，由技術(shù)、安全、材料等人員為組員，分工負(fù)責(zé)技術(shù)、安全、材料調(diào)配等工作。調(diào)度值班人員跟班作業(yè)。（2）炸藥的運(yùn)輸和存放炸藥應(yīng)根據(jù)實(shí)際所需的量有計(jì)劃地運(yùn)輸，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后采取臨時(shí)存放、裝入藥室相結(jié)合的方法。臨時(shí)存放的炸藥要按品種分類，插上標(biāo)志牌并用雨布或臨時(shí)庫(kù)棚進(jìn)行防雨處理。爆破器材的運(yùn)輸、儲(chǔ)存應(yīng)嚴(yán)格遵守《爆破安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。（3）裝藥裝藥主要用手推膠輪車將藥推入藥室。裝藥前值班記錄人員須持有一份洞室裝藥、藥量平面圖。并對(duì)所有藥室要按順序編號(hào)掛牌，以便核對(duì)裝藥數(shù)量。對(duì)于潮濕或有水的藥室則采取防潮處理或使用防水乳化炸藥。炸藥進(jìn)入藥室后，應(yīng)由下而上堆放整齊，起爆體放于中間偏上的位置。裝藥遵循先難后易，先長(zhǎng)洞后短洞的原則，從里面向外逐個(gè)裝藥。裝完一個(gè)后可以馬上進(jìn)行回填堵塞。（4）回填與網(wǎng)路連接洞室回填堵塞材料以導(dǎo)洞開挖出的碎石碴和土為主，藥包位置可以棄碴為主，洞口必須用土。堵塞量按“導(dǎo)洞堵塞圖”進(jìn)行，值班人員要嚴(yán)格監(jiān)督進(jìn)行。在導(dǎo)洞堵塞過(guò)程中，需逐步把各個(gè)藥室的塑料導(dǎo)爆管引出洞外，其間須時(shí)刻保護(hù)導(dǎo)爆管的安全，這項(xiàng)工作由專人負(fù)責(zé)。導(dǎo)爆管引出洞外后，在起爆當(dāng)天，由爆破技術(shù)人員根據(jù)“起爆網(wǎng)路圖”連成總網(wǎng)路，并將最后引線拉到起爆站。六、爆破安全驗(yàn)算1、個(gè)別飛石距離藥包抵抗線方向的個(gè)別飛石距離可按下式計(jì)算：L=20KAn2W式中KA——與地形、氣候等因素有關(guān)的系數(shù)，斜坡方向取KA=1.0；W——抵抗線的最大值，本爆破藥包最小抵抗線的最大值控制在27m之內(nèi)；n——爆破作用指數(shù)，本爆破n=0.75~1.0。2、爆破振動(dòng)速度檢算進(jìn)行洞室爆破時(shí)，要根據(jù)被保護(hù)建筑物的允許振動(dòng)速度值來(lái)控制最大藥包藥量或最大分組藥量。根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB6722-86）的有關(guān)規(guī)定，最大同時(shí)起爆藥量的計(jì)算公式：Qmax=R3（V/K）3/α式中K、α——場(chǎng)地系數(shù)和衰減指數(shù)，本爆破工程試驗(yàn)炮時(shí)取K=150，α=1.7，根據(jù)爆破振動(dòng)儀器測(cè)試的實(shí)際爆破振動(dòng)速度值進(jìn)行調(diào)整；R——爆破中心至建筑物的距離（m）；Qmax——分段起爆最大藥量（kg）；V——被保護(hù)建筑物的地面振動(dòng)速度（cm/s），本爆破工程地面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度控制為：對(duì)于附近居民住宅的允許振速為V=3cm/s。把K=150、α=1.7、V=3cm/s代入公式，可以計(jì)算出，就民房而言，不同距離處的Qmax的允許值，見下表：R（m）100150200250300350400450500Qmax（kg）1000337580001562527000428756400091125125000七、保安措施1、成立爆破安全領(lǐng)導(dǎo)小組為了爆破工作安排順利地實(shí)施，須成立一個(gè)統(tǒng)一的爆破指揮機(jī)構(gòu)。爆破指揮部設(shè)總指揮一名、副指揮三名，下設(shè)五個(gè)組，即施工組、技術(shù)組、安全警戒組、群眾工作組及搶險(xiǎn)救護(hù)等。施工組具體負(fù)責(zé)施工人員的調(diào)配、施工程序的安排等工作，做到在指定時(shí)間內(nèi)安全、準(zhǔn)時(shí)的完成各項(xiàng)施工工作。技術(shù)組具體負(fù)責(zé)爆破工作的各項(xiàng)技術(shù)工作，對(duì)裝藥、回填、堵塞、起爆線外引、網(wǎng)路的連接等各項(xiàng)工作做好技術(shù)指導(dǎo)。安全警戒組的任務(wù)是：在各項(xiàng)施工工序中，監(jiān)督施工人員嚴(yán)格按爆破規(guī)程中的規(guī)定進(jìn)行施工，杜絕違章事故的發(fā)生，起爆前進(jìn)行人員和機(jī)械車輛的清理，做好在警戒線以內(nèi)的清場(chǎng)工作。群眾工作組負(fù)責(zé)同周圍村莊、單位的聯(lián)系、通知工作，及時(shí)通知有關(guān)單位、人員做好爆前的撤離準(zhǔn)備工作。搶險(xiǎn)救護(hù)組則主要負(fù)責(zé)爆破時(shí)的搶險(xiǎn)救護(hù)工作。2、爆炸物品的運(yùn)輸和使用的安全規(guī)定爆炸物品的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用必須嚴(yán)格遵守《爆破安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，爆炸物品必須嚴(yán)格管理，防止丟失，確保安全。（1）爆破器材的運(yùn)輸運(yùn)輸爆破器材必須事先向當(dāng)?shù)毓簿洲k理《爆炸物品運(yùn)輸證》。運(yùn)輸時(shí)應(yīng)使用符合安全要求的運(yùn)載工具。性質(zhì)相抵觸的爆破器材不準(zhǔn)同車運(yùn)輸。運(yùn)輸時(shí)應(yīng)由熟悉爆破器材性能與安全運(yùn)輸規(guī)定的人員負(fù)責(zé)押運(yùn)，無(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁搭乘。雷雨或暴雨時(shí)，應(yīng)停止裝運(yùn)爆破器材。（2）爆破器材的使用爆破作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)作好爆破作業(yè)記錄，內(nèi)容包括：時(shí)間、地點(diǎn)、裝藥量、作業(yè)目的等，剩余爆破器材必須清點(diǎn)后入庫(kù)。3、爆破安全警戒爆破工作開始前，應(yīng)在危險(xiǎn)區(qū)邊界設(shè)置明顯標(biāo)志。每次爆破前，應(yīng)在危險(xiǎn)區(qū)邊界設(shè)置崗哨，其位置應(yīng)能監(jiān)視所有通往爆區(qū)的道路，并使之處于相鄰崗哨視線范圍之內(nèi)。4、爆破音響信號(hào)爆破音響信號(hào)按如下四個(gè)階段進(jìn)行四次：爆破前半小時(shí)預(yù)告起爆前五分鐘警報(bào)起爆前一分鐘警告爆破后的解除每次都必須同時(shí)發(fā)出音響和視覺信號(hào)，使危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的人員都能清楚地聽到或看到。這些信號(hào)應(yīng)事先讓工地與周圍居民了解。嚴(yán)禁在大霧天、雷雨天、黃昏和夜晚進(jìn)行地面爆破作業(yè)。八、效益分析由于對(duì)爆破施工方案的不斷優(yōu)化，改進(jìn)并完善施工工藝，采用先進(jìn)的理論指導(dǎo)施工，經(jīng)過(guò)不斷的摸索，成功地進(jìn)行了五次大爆破，確保了該工程的工期、質(zhì)量、安全及工程的順利完成，受到了建設(shè)、監(jiān)理及地方政府的高度贊揚(yáng)，達(dá)到和超過(guò)了預(yù)期目標(biāo)。滿足了爆破的安全、質(zhì)量技術(shù)要求，并且爆破噪