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1、作业：深孔台阶爆破方案设计1、背景资料2、爆破方案，宽孔距小抵抗线爆破3、爆破参数设计4、爆破网络设计5、安全验算4月15日（星期二）上课时交作业目 录1.编制依据32.工程概况33.地质情况44.周围环境45.爆破参数选择55.1爆破参数设计原则55.2石方开挖钻孔设备的选择65.3爆破参数设计66.爆破安全校核计算117.主要施工工艺控制147.1布孔147.2钻孔147.3装药157.4堵塞157.5爆破覆盖157.6网路联接157.7爆破工艺流程图168.建立安全生产管理小组169.爆破安全措施1610.危险源及安全保证措施1911.爆破安全应急救援预案2011.1总则2011.2应急
2、救援组织机构及职责2111.3爆炸事故应急与响应2211.4应急措施2311.5应急响应2311.6现场恢复2411.7应急人员安全2511.8群众教育与演练251.编制依据1、河北承德民用机场工程项目地基处理与土石方工程施工图设计HB12-44； 2、爆破安全规程GB6722-2011；3、土方与爆破工程施工及验收规范GB50201-2012；4、中华人民共和国民用爆炸物品安全管理条例（国务院令第466号）；5、依据国家有关施工技术规程、规范，河北省、承德市火工品管理相关法律、法规。6、根据承德民用机场岩土工程详细勘察报告及从事类似工程的施工经验。2.工程概况新建承德机场位于承德市东北部小梁
3、后，双峰寺镇北约9km，头沟镇西南约2km，距离市中心直线距离19.5公里，与承赤高速互通；为国内支线机场，跑道长度为2400米，飞行区等级为4C；场区地形起伏大，地面标高介于550-781米之间，最大填方高度超过100米，土石方工程以石方为主。项目填方区管段起讫坐标B3600B4100，全长500m；挖方区起讫坐标为B4396B6760，长2364m。最大开挖宽度300m，最小开挖宽度19.5m，最大开挖深度79m，最小开挖深度3m。3.地质情况在B4396B6760区间主要为强风化安山岩、中风化安山岩、强风化砂砾岩和中风化砂砾岩，现分述如下：-1强风化安山岩：灰褐色，岩石呈碎石状，风化十分
4、强烈，结构大部分破坏，厚度一般在0.515.4m；-2中风化安山岩：灰褐色，岩石呈块状，风化裂隙较发育，锤击声脆，结构部分破坏，揭露厚度一般在5.048.1m；-1强风化砂砾岩：红褐色，岩石呈碎石状，风化十分强烈，结构大部分破坏，厚度一般在0.318.8m； -2中风化砂砾岩：红褐色，岩石呈块状，风化裂隙较发育，锤击声脆，结构部分破坏，揭露厚度一般在0.858.3m。4.周围环境在B4396B6760爆破区域内, 均为山体,地形起伏较大，周边无村庄等居民区，有利于爆破作业施工，仅在南侧山体下方有一条施工便道（4标段施工便道），为此在爆破设计时避免起爆端正对施工便道。区域内，同时间施工队伍较多，
5、干扰大。区域内以砂砾岩和安山岩为主，岩石硬度不大，爆破可钻性较好。爆破区域内未发现有重要文物古迹、重要地下管网进行保护，爆破安全环境相对较好。5.爆破参数选择5.1爆破参数设计原则1、孔网参数设计除精确选用单位用药量系数外，孔、排距的合理布置将使炸药均匀地分布在岩体介质中，形成合理分散的布药形式，防止炸药能量的过于集中，孔、排距参数在爆破试验后优化。梯段高度是保证钻孔效率和装药质量的关键参数之一，同时考虑挖装机械的施工安全和作业效率，梯段高度不宜太高，根据我公司多年石方开挖实践，最合理的经济梯段高度在815m，现场施工时为了操作的便利，选用10m，炮孔的倾斜度在900。2、钻爆参数山体石方开挖
6、根据山体岩石的地质条件采用松动爆破，钻爆参数将按松动爆破原则设计，在爆破试验的基础上进一步优化，达到填筑对石料粒径的技术要求。3、药量控制根据能量守恒原理和爆破工程要求，孔内的装药与破碎底盘抵抗线方向岩体的最低能量相等，岩体原地松动破碎或短距抛掷。为此，在药量计算中，将根据不同岩体的抗压强度、节理、裂隙的发育程度和（压缩波）在不同岩体内的衰减指数，药量控制选择与破碎岩体所需能量相等，避免造成爆破危害（飞石、地震波、空气冲击波），实现弱松动控制爆破。5.2石方开挖钻孔设备的选择钻孔机械是用来在岩体上钻研凿一定孔径，一定方向和一定深度的爆破用炮孔的机械化工具，根据本合同工程项目的爆破石方工程量，开
7、挖高度，施工设计台阶高度以及施工工期等因素，对本工程项目石方开挖钻孔设备选用以潜孔钻为钻孔设备配备。以D100YA3型潜孔钻作为深孔梯段爆破钻孔设备，该设备生产效率高，自带高风压空压机及除尘设施，不需要外部动力，日台班产量可达120160m/台班，可钻孔直孔为90130mm，且操作方便，转移场地灵活，可满足本工程项目施工强度的要求。5.3爆破参数设计根据施工总方案选定梯段高度为10m，钻孔角度90度，若边坡坡度过大，钻孔角度可调整为边坡坡度相等。钻孔直径为100mm，炸药采用粉状炸药。爆破参数是影响爆破效果的重要因素，根据挖碴设备要求，施工时结合岩石特性选定爆破参数。1、炮孔直径d与布孔方式炮
8、孔直径是深孔梯段爆破设计中首先要考虑的问题，较大直径的钻孔，可使单位长度的爆破方量的费用降低，但爆破块度较大，需二次破碎的块体也较多，较小直径的钻孔，相应的单位长度的爆破方量的费用增加，但需二次解小破碎的块体较少，为此，根据本工程的地质条件，选用的炮孔直径d=100mm，同时针对填区对石料粒径的要求，按宽孔距、小抵抗线的梅花形布孔方式，以获得破碎度较高的岩石。根据填筑设计石料粒径要求，经比较，选择钻孔直径d=100mm。2、抵抗线W的确定抵抗线W是钻爆参数中最重要的参数之一，当设计抵抗线达到最优值时，梯段底部撕裂满意，岩石破碎效果好，松动或抛距符合要求，因此，合理而有效地选择抵抗线的优值，是爆
9、破设计的关键问题，抵抗线的设计选用前苏联巴隆公式计算，即：W=D7.85.L./qm.H式中：W-底盘抵抗线，m。 L-孔深，m。 -装药系数，%。 -炮孔装药密度 kg.m-3。 q-设计单位耗药量 kg.m-3。 m-邻近系数，亦称间距比，即钻孔距与抵抗线之比 H-梯段高度，m。根据本合同项目的地质条件，炮孔直径等因素的考虑选用W为2540,W=2.54m，取W=3m，实施爆破作业时，应在试验的基础上进一步优化选择确定。3、炮孔间距a与排距b为保证多排爆破达到爆岩破碎效果良好，利于机械装运，炮孔间距的选择既满足效果的要求，同时爆破后的块度亦应符合装载设备的能力，根据多年的施工经验，选用的炮
10、孔间距a和排距b为:a=1.25W，取 a=4m。A:b=2-5b=W，取b=3m.为保证前排爆破效果，第一排炮孔与自由面距离cW(3m)。山体石方开挖钻孔布置详见下图： 4、梯段高度H梯段高度的选择应保证装运设备在梯面施工作业的安全，梯段高度过大，铲装效率低，且安全隐患大，梯段高度过小，则不能发挥机械的有效生产能力。依据本工程项目所选用的装运设备，选用的梯段高度H=10m。5、单位体积药量与孔内装药量单位体积药量，即单耗的确定应依据岩石的物理力学性质，炸药的品种及其威力以及施工条件要求确定，对于本合同工程项目施工作业要求及条件选用单位体积耗药量q。 单位体积耗药量q为： q=0.350.45
11、kg/m3 ，取q=0.35kg/m3 式中：q-单位体积耗药量。单孔装药量为： Q=qabh =0.354310 =42kg式中：a-炮孔间距，m。 b-炮孔排距，m。 h-炮孔深度，m。6、炮孔堵塞长度设计为减少爆破飞石、空气冲击波的产生，炮孔堵塞长度的设计是一个重要的指标，它对于有效的利用爆破能量，改善破碎效果是一个不容忽视的问题，炮孔堵塞长度的设计，按“应力均衡”的原则设计，即为了获得岩体的均匀破碎和减少大块率的宗旨，使爆炸应力波为岩石最后的破碎成块提供基本条件。取堵塞长度等于底盘抵抗线，即堵塞长度L=1.25W取值为L=3.5m。7、装药结构及起爆顺序装药结构根据本合同工程项目的地质
12、条件，为达到爆破效果良好，采用全偶合连续装药的装药结构形式，同时为保证炮孔底部部位岩石的撕裂和破碎，减少岩埂，有利于装载作业，对炮孔底部加强装药，以保证底部破岩质量。爆破装药结构详见下图： 起爆顺序对于多排孔爆破中常用的起爆顺序有排间、斜线及楔形式、梯形式等，本项目采用的起爆顺序是排间爆破,排间爆破的效果是前孔爆破为后孔爆破创造新的临空面，有利于前后排岩块的相互碰撞，存在二次破碎，改善了爆破质量，为保证前排起爆效果，第一排孔间距可适当减少。从外向里成排毫秒微差分段顺序起爆，网络连接示意图： 8、爆破参数深孔梯段爆破设计参数详见下表：深孔梯段爆破设计参数表参数孔径(mm)孔距(m)排距(m)钻孔
13、深度(m)钻孔角度()参数值1004.03.011.590参数底盘抵抗线(m)炸药类型总孔数单孔装药量（kg）单耗(kg/m3)参数值3.0粉状炸药12248.30.35参数总药量（t)粉状（大包）炸药（kg)80乳化炸药（kg）塑料导爆管(m)毫秒延期导爆管雷管总数（个）参数值5.9445680264100149参数3段毫秒延期导爆管雷管(个)7m脚线9段毫秒延期导爆管雷管(个)15m脚线参数值27122表中参数通过在同等地质条件下的爆破试验，进一步地优化设计参数，并应用于生产实践中，以获得较佳的爆破效果。6.爆破安全校核计算根据爆破安全规程（GB6722-2011）要求，爆破质点振动速度值
14、应在规范要求范围内，即一般建筑物和构筑物爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，否则，应采用措施降低单孔最大装药量Qmax，以削减地震波的破坏作用。1、爆破安全震动速度的选用爆破安全规程（GB6722-2011）对主要类型的建(构)筑物地面质点的安全震动速度规定为：一般砖房：23cm/s钢筋混凝土框架房屋: 5cm/s构筑物： 5cm/s根据本工程所在的地理位置，为减少和消除周边单位和人员对爆破施工的投诉，对本工程确定了如下的震速判据标准：一般砖房工用建筑为12cm/s钢筋混凝土框架结构建筑物为3cm/s构筑物3cm/s2、爆破地震安全校核 根据爆破安全规程（GB6722-2011）提供的爆破地震安全振动速度计算式，可得到单孔最大装药量Qmax的计算公式，即： QmaxR（V/K）1/3式中：Qmax-分段起爆单响最大药量（kg） R-爆破中心至建筑物的距离（m）V-被保护建筑物允许的质点振动速度(cm/s)K、a-与爆破点地形，地质等条件有关的系数和衰减系数，可按下表选取或由试验确定
