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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 敏感危险区石方开挖控制爆破技术 张兴赟 ( 浙江省第一水电建设有限公司杭州 310051) 【摘要】 : 介绍在煤气站旁实施石方开挖爆破作业, 为确保施工进度、施 工安全 , 进行控制爆破作业。 主题词 : 敏感危险区石方开挖控制爆破 1、 工程概况及特点 : 临安华光潭水电站二级厂房石方开挖 总量达12 万 M 3, 其中厂房基坑开挖达到 4.1 万 M 3。 岩石由奥陶系下统印渚埠组 ( Q1Y) 青灰色泥岩向侏罗系上统劳动村组( J3I 1) 流纹质凝灰熔岩、流纹质凝灰熔岩夹粉砂 质泥岩过度 , 岩石变化较为复杂。 要求必须
2、 在内的 5 个月内完成所有开挖任务, 因 此工期十分紧张, 施工区旁边有煤气站和 各种线路 , 爆破作业周边环境条件极为困 难。 2、 爆破对象周围环境 爆破作业主要为厂区一期开挖和基坑 开挖 , 不利环境主要为爆破作业区附近的 煤气站和各种线路。 2.1 煤气站 整个开挖区紧靠煤气站, 该站为已经 运营 , 部分设备老化 , 主要危险物为五个 容量 50m 3 的煤气罐、压缩机房及办公楼一 栋。 煤气是易燃易爆气体 , 对震动非常敏感 , 距将要开挖石方最近仅50 米; 办公楼距将 要开挖石方最小仅20 米, 因此石方爆破作 业势必影响到煤气站的安全。 2.2 各种线路 开挖区旁边有输送电
3、线、通信线路及 有线电视线等 , 施工期间如被破坏, 将影 响整个昌北区的用电、通讯及有线电视。 3、 控制爆破措施的确定 石方开挖控制爆破施工技术是浅孔群 炮毫秒爆破 , 采取多钻孔、 多分段、 分散 装药措施。控制爆破能够确保煤气站及爆破 区旁边各种线路在爆破施工期的安全, 又 能满足总工期要求, 为后续工序的提前进 行创造了条件 , 因此确定采用控制爆破措 施。 4、 爆破振速控制 根据当前情况 , 国内对易燃易爆气体 的安全质点震动速度值尚未作出明确的规 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 定, 以往在制氧气厂旁边爆破作业的安全 质点震动速度控制在1cm/s
4、 以内, 整个施 工期未发生任何安全事故, 故煤气设备的 安全质点震动速度控制值亦定为1cm/s; 根据规范规定办公楼的安全质点震动速度 控制在 2cm/s 以内; 以这两项来控制爆破 作业的最大单响药量。 4.1 、 爆破震动测试 爆破前进行爆破震动测试, 用数据控 制爆破震动量 , 探求爆破的安全性, 以确 保爆破震动量对煤气站无危害性影响, 且 在安全判据范围内作到万无一失。 根据 Qmax=R 3 53.1 3 ) 132 ( v 理论计算初步确 定 2040kg 作为测试时爆破装药量 , 共布 置五个测点 : 2# 、 5# 大煤气罐旁各布置一 个拾震器 , 距测试爆破点约为150
5、米; 压 缩机旁布置一个拾震器, 距测试爆破点约 为 120 米; 办公室旁布置一个拾震器, 距 测试爆破点约为60 米; 围墙布置一点 , 旁 布置一个拾震器, 距测试爆破点约为45 米。 利用速度传感器 , 在爆破震动时产生电 信号的变化量 , 经数据采集仪对传感器信 号数据采集存贮, 再经计算机软件处理, 得出各测点震动速度值。 4.2 、 爆破测试步骤 : 4.2.1 、 K、 的值确定 第一次用药量为21.0kg, 五个拾震器 距爆破点的距离及每个拾震点质点最大振 速, 用萨氏经验公式: a R Q Kv)( 3 , ( v 测点震动速度值 ( cm/s) , Q最大一次 单响药量
6、( kg) , R爆源中心至被保护建 筑的直线距离 ( m) , 衰减指数 , K与 地形、地质相关的系数 ) 对五个点运用最 小二乘法进行回归计算 , 见表 1: 表 1 K、 值计算 观测点 测点至爆源中心距 ( m) q=(Q1/3/R) v (cm/s) x=lgq y=lgv x2xy 11500.01840.11-1.73518-0.958613.010861.66336 21500.01840.12-1.73518-0.920823.010861.59779 31200.02300.17-1.63827-0.769552.683941.26073 4600.04600.52-1.
7、33724-0.284001.788220.37977 5450.06130.83-1.21254-0.080921.470250.09812 = 22 )(xnx yxnyx =1.64 K=xay n 1 lg 1 K=80。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 第二次用药量为42.9kg, 五个拾震器 距爆破点的距离及每个拾震点质点最大振 速见表 2: 表 2 第二次振速测量结果 观测点 测点至爆源距 ( m) 用药量 Q ( kg) v (cm/s) 114742.90.18 214742.90.19 311742.90.26 45742.90.86 542
8、42.91.39 同样用进行回归计算得=1.62 、 K=77。 4.2.2 、 最大单响药量估算 采用毫秒微差起爆方式, 严格控制各 段的单响药量 , 最大单响药量按下式来估 算: Qmax=R 3 53. 1 3 ) 132 ( v Qmax-允许最大单响药量 kg R-爆破区距被保护建筑物距离 m V-被保护物的允许质点振动速 度 cm/s 为了增加爆破安全性 , 控制煤气设备 安全的参数 , 允许质点振动速度V 取值 1 cm/s, 爆破区至煤气设备直线最小可能距 离 R=50米, 推算推算出最大一次单响药量 Q=8.7kg。 控制办公楼安全的参数, 普通楼房的 安全质点震动速度2cm
9、/s, 爆破区至办公 楼直线最小可能距离R=20米, 推算出最大 一次单响药量 Q=7.3kg。 4.2.3 、 最大单响药量确定 根据萨氏经验公式 : a R Q Kv)( 3 核算 振速, 核算结果见表 3: 表 3 振速核算表 控制参数K 最小 距离 ( m) 控制 药量 ( kg) 核算 振速 ( cm/s) 判据 振速 ( cm/s) 煤气设备801.64508.70.421 煤气设备771.62508.70.431 办公楼801.64207.31.742 办公楼771.62207.31.752 煤气设备振速核算, 两次均小于安全 判据振速1 cm/s 。办公楼振速核算 , 两次 均
10、小于安全判据振速2 cm/s 。故控制单响 药量 7.3kg 能够确保施工安全。 5、 爆破设计及施工 5.1 、 爆破参数设计 孔倾角80、孔径D=45mm、 孔深 L=150cm 、 最小抵抗距W=80 100cm 、 孔 距 a=100cm 、 排距 b=100 cm、 堵塞长度 L1=50 cm、 装药长度L2=100 cm、 单孔药 量 Q=qW 3( q 为松动爆破炸药单位消耗量, 根据岩石主要为较为风化的泥岩、凝灰熔 岩及凝灰熔岩夹粉砂质泥岩, 故 q 值取 0.4kg/m 3) Q =0.413=0.4kg, 故控制单孔 药量为 0.4kg 。装药形式两层、允许最大 单响药量
11、7.3kg 、 起爆方式分段毫秒微差。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 炸药采用2 #岩石硝铵炸药 ( 有水位置采用 防水乳化炸药 ) 。 5. 2 、 装药形式设计 采用空隙装药法 , 装 32 药卷, 每孔 两节, 0.4kg 。在药卷上部一定距离放置一 个栓塞 , 在栓塞上再堵炮泥。 用来削减爆轰 波初始压力峰值, 减少了其炮孔壁介质能 量; 同时又能够延长了爆轰波作用持续时 间。 减少了由于气楔楔入壁裂引起粉碎区以 外区域内介质的破坏效应。同时对爆破震 动、 飞石也有削弱作用。 ( 见图示 ) 药卷 炮泥堵塞 炮孔装药形式图 炮泥堵塞 栓塞 支导爆索 5
12、. 3 、 起爆网络设计 根据开挖区岩体地形采用成排布孔形 式, 导爆索微差分段并联起爆网络, 采用 波浪形起爆形式 ( 见图示 ) 微差分段波浪式起爆网络 5. 4 、 微差间隔时间控制 为防止爆破震动峰值叠加, 降低爆破 振动强度 , 同时也有利于控制飞石, 起爆 雷管采用塑料导爆管116 段电毫秒雷管 , 根据岩石情况确定毫秒微差时间间隔为 40ms, 根据每次爆破的具体情况确定分段 数。 毫秒雷管与导爆索配套网络 5.5 、 安全防护措施 为了防止向煤气站内及向旁边各类线 路方向飞石 , 爆破作业前用钢管及毛竹片 沿爆破区外围搭建双排安全防护屏障, 屏 障高 10m, 宽 1.0m,
13、长 150m, 以防爆破中 个别飞石飞入危险区 , 造成安全事故。 6、 施工控制 钻孔前根据爆破设计, 结合现场实际 地形和岩石情况确定孔位, 孔深误差不得 大于 10cm, 孔位下偏差不大于10cm, 钻孔 倾角不得大于 5。装药前对钻孔进行检查 确定达到要求方可装药。 每个炮孔的药量及 堵塞严格按照设计进行。 实施爆破过程 , 从 钻孔、 装药、 网络联接到保护每个环节都 严格按爆破设计执行, 对个别特殊的钻孔 进行调整。 7、 小结 经过对爆破作业的成功控制, 确保了 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 爆破过程煤气站的设备、房屋未受振动影 响, 能正常运营。爆破飞石未超过5m, 经 过防护屏的阻拦, 也未对上空电缆造成影 响。从而确保在内顺利完成 12 万方的开 挖任务 , 也为以后在敏感危险区爆破施工 提供了借鉴经验。 张兴赟 ( 1975) 男, 助理工程师 , 本 科, 从事水利水电施工技术。
