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1、 陕西煤业股份有限公司神渭管道输煤项目线路工程（四标段）施工土石方 工程施工爆破施工方案 中国石油天然气第一建设公司（盖章）施工单位：工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部（盖章） 日期：2013年2月23日目 录一、 编制说明1二、 编制依据12.1 方案编制依据12.2 方案编制原则2三、工程概况23.1 施工内容和施工范围23.2工程设计参数及工艺特点2四、爆破施工方案31.爆破方案的确定32.爆破参数设计33. 炮孔布置34. 装药量计算45.装药结构56.爆破网络设计和爆破器材选取57.爆破安全设计68. 爆破震动控制69. 破飞石控制710. 爆破施工工序及技术措施711. 爆破施工
2、安全措施9五、爆破施工质量保证措施11六、施工爆破安全措施12一、 编制说明陕西煤业股份有限公司神渭管道输煤项目线路工程四标段内，第一标段位于陕西省榆林市清涧县境内，管道里程从K233+330至K256+928，全长23.598km。工程范围：陕西煤业股份有限公司神渭管道输煤项目线路工程（四标段）施工土石方部分。地 点：陕西省榆林市清涧县境内建设单位：陕西煤业股份有限公司设计单位：中煤科工集团武汉设计研究院二、 编制依据2.1 方案编制依据2.1.1法律、法规及有关规范（1）中华人民共和国民用爆炸物品安全管理条例，2006年9月1日；（2）中华人民共和国国家标准爆破安全规程GB6722-200
3、3；（3）爆破人员安全技术考核标准GA53-93；（4）国家技术监督局施工机械安全操作规程；（5）中华人民共和国国家标准土方与爆破工程施工及验收规范GBJ201-83。2.1.2图纸和要求（1）施工组织设计；（2）陕西煤业股份有限公司神渭管道输煤项目管道线路工程四标段施工图设计（图号：S6703-4P）（3）提供的其它技术要求。2.1.3现场勘察（1）周围环境情况及周围河流道路交通资料；（2）山体表层植被及地形地质资料。2.2 方案编制原则2.2.1安全是主线。本段工程的主要特点石方多，河道狭窄，地区河床地貌主要为砂砾石基岩等，石质坚硬。针对地形地貌的特点，土石方施工危险源主要来自爆破施工，针
4、对对爆破震动和飞石的安全控制要求高。在总体方案选择、施工方法工艺、设备选型、技术设计、防护措施，以及施工组织上，爆破施工作业及爆破器材管理等作为重点，始终将确保安全作为主线。2.2.2在安全前提下加快进度。为保证安全，施工中选用中小型设备、低效工艺、保守参数，严重限制了施工总体进度。我单位在发挥技术优势、设备优势和管理优势的同时，土石方及穿越施工上组织大型设备，优化工序分段施工，批次展开，突出重点节点，施工中发扬工程兵“特别能吃苦，特别能战斗”的精神，克服困难，严密组织，尽量加快进度。三、工程概况3.1 施工内容和施工范围施工内容：陕西煤业股份有限公司神渭管道输煤项目线路工程（四标段）施工土石
5、方部分。施工范围：石方爆破3.2工程设计参数及工艺特点3.2.1工艺特点（1）专业性强，特种作业多，施工难度大，安全管理要求高；（2）施工区域范围内环境复杂，地形气候多变，穿越道路、河流、堤坝、沟渠、隧洞及地下管线众多，施工作业难度大；（3）工期短、工程量大、穿跨越多、施工协调难度大。四、爆破施工方案1.爆破方案的确定由于输煤管线工程路线长，并且跨越不同的地形、地貌和地质区域，地质条件非常复杂。岩石节理裂隙发育，孤石和夹层众多，爆破石方量分散，沿线数十公里，很少有比较完整的岩体；同时，输煤管线距离通讯光缆和公路都非常近，并且经过众多村庄，穿越管、线和公路等，爆破施工环境极其复杂，爆破作业时必须
6、采取有效的安全防护措施，以确保周围设施、建（构）筑物以及车辆和行人的安全。根据待开挖沟槽岩石岩性及环境特点，拟采用浅孔松动爆破为主，辅以微差延时起爆技术的爆破方案，特殊地段结合预裂爆破或松动爆破技术，以保证附近村庄和建筑物等设施的安全。采用垂直钻孔法进行爆破，炮孔孔径为40mm。沟槽岩石厚度在3m以内采用一次拉通爆破法开挖，即浅孔松动爆破，每段长度20m30m；沟槽岩石厚度在4 m以内进行两层爆破即浅孔台阶松动爆破；4 m以上分三层进行爆破。对于个别孤石、爆破中可能出现的大块、较临近管线和村庄的沟槽开挖段等，采用浅孔控制爆破，同时采取严密的安全防护措施。为了控制爆破震动，同时改善沟槽爆破效果，
7、采用微差爆破技术。在此基础上，为减小爆破震动对重要设施的影响，必要时开设减震沟。为了控制爆破产生的飞石对周围环境的影响，爆破时，对爆破部位实施覆盖。2.爆破参数设计由于沟槽狭窄，加之岩石不能及时挖运，全部钻孔一般只有向上的临空面。为控制爆破震动和飞石，并达到预期爆破效果，对临近沟槽边帮的炮孔，采取缓冲爆破，适量减少炸药单耗和钻孔间距；对沟槽中间炮孔，适量增加装药量，同时合理选择起爆顺序，控制微差起爆最大段别药量。3. 炮孔布置沟槽爆破炮孔布置，首先根据沟槽宽度确定炮孔排距b。由于岩石开挖沟槽设计底部宽度为1.22.5m，b值的选择范围较小。对于浅孔台阶松动爆破，台阶拟布置3排炮孔，排距b=0.
8、81.0m，孔距a=1.01.5m，对靠近沟槽边帮的炮孔，a取较小值；孔径=40mm；孔深h根据沟槽开挖深度H和超深h确定，本项工程设计h=0.30.5m，如图1所示。图1 浅孔台阶爆破沟槽横断面炮孔布置（单位:cm）对于浅孔爆破，布置4排炮孔，排距b=0.40.8m，孔距a=0.61.0m，孔径=40mm，设计超h=0.2m，如图2所示。图2 浅孔爆破沟槽横断面炮孔布置（单位:cm）所有炮孔采用梅花形或矩形布置，如图10所示。在靠近通讯光缆或居民区地段，采用偏小的孔网参数；部分地段（临近地下管线附近）还需限制钻孔深度，同时控制单孔装药量。4. 装药量计算炮孔装药量的多少以岩石开裂、隆起而不飞
9、散为原则，其计算式为：Q=Kabh式中K为单位炸药消耗量，根据现场试爆再行调整确定。根据布孔设计，典型爆破参数如表1所示，将根据现场试爆效果进行调整。表1 爆破参数设计表爆破方案孔径/mm孔距/m排距/m孔深/m炸药单耗/kg/m3最大一次齐爆药量/kg单孔装药量/kg浅孔爆破（2m以内）400.6-1.00.4-0.80.8-2.20.4-0.68.80.1-0.9浅孔爆破（3m以内）401.0-1.50.8-1.02.3-2.80.6-0.824.00.7-2.4浅孔台阶爆破400.8-1.20.6-0.90.8-1.80.5-0.79.90.12-1.05.装药结构影响爆破效果的主要原因
10、之一是沟槽狭窄，自由面少，随着一次爆破深度的增加，岩石夹制作用越来越明显。为此，对于浅孔爆破，当沟槽开挖深度小于2m时，采用密实装药结构。当沟槽开挖深度在23m之间时，采用分段装药结构，设计上部装药段Qup=0.4Q；孔口堵塞长度L1=（2040）=0.8-1.0m，孔内分段装药之间堵塞长度L=0.6l.0m，如图1所示。图3炮孔布置与起爆顺序示意图（单位:cm）分段装药为实施孔内微差创造了条件。孔内段与段之间用堵塞材料分开，然后按照一定时间间隔自上而下顺序起爆。当上分段装药爆炸时，岩体内产生的应力场使上部岩体破碎，其后爆炸产物的作用，使得破碎岩体呈漏斗状向外移动。当新的自由面即将形成，岩石尚
11、未回落，上部装药对岩体下部产生的爆炸应力场尚未消失时，下段药柱起爆，可充分利用爆破自由面及岩体内的残余应力，提高岩石破碎效果。这种分段装药结构和微差起爆方式使炮孔内炸药爆炸能量重新分配，削弱了岩体的夹制作用，从而大大改善了沟槽爆破效果，同时也达到了减震的目的.6.爆破网络设计和爆破器材选取针对爆破物体周围环境，为避免杂散电流、射频电流和感应电流以及雷电对于爆破网络的影响，在本次爆破施工作业中使用安全可靠的非电起爆网络。导爆管雷管用导爆管和四通连成复式网路，最后用击发器击发。延时时间的设计主要考虑两个因素，一是爆破后产生的震动对周围建筑物的影响；二是有利于石头的破碎。根据现场的环境及安全要求和国
12、家关于爆破的有关规定，针对本次爆破特点，拟采用毫秒延期、分段起爆的延期方法。即采用非电导爆管起爆网路，实行排间微差起爆。当孔内采用分段装药时，实行孔内、孔外微差。排间微差间隔时间为75100ms，分段装药孔内间隔时间为25-50ms，即l2个雷管段别。在输煤管线沟槽内，沿横断面布置3排（开挖深度3m以内或台阶爆破）或4排（开挖深度2m以内浅孔爆破）炮孔（如图1，2），选用梅花形布置。网路设计首先起爆沟槽中间炮孔，以便为后续炮孔的起爆创造新的自由面和岩块碎胀空间，然后依次起爆两侧炮孔，起爆顺序如图3所示。7.爆破安全设计由于沿输煤管线施工开挖工程周围分布有众多村庄，穿越管、线和公路等，爆破施工环
13、境极其复杂。爆破作业时既要保证爆破破岩效果，又要控制爆破震动和飞石对周围设施、建（构）筑物以及车辆和行人的危害。前者可以采用微差爆破的方法，通过精心设计和施工来实现；而对于后者，则需根据具体的施工环境和要求，采取覆盖遮挡等相应的技术措施加以控制。8. 爆破震动控制对建（构）筑物质点振动速度的控制标准，按下式确定最大允许起爆药量：: 式中：Q为炸药量，齐发爆破时取总装药量，微差爆破时取最大一段齐爆药量（kg）；R为爆破震动安全距离（m）；v为安全允许振速（cm/s）；K，a分别为与爆破地形、地质条件有关的系数和衰减指数。本工程管线走向与G210国道大致相同，个别地段距离较近，本标段内有2处从G2
14、10国道桥下大开挖穿过，为确保G210国道不受爆破震动破坏，在距离国道近区爆破开挖时爆破震动控制极为重要。根据对周围建（构）筑物及其他设施情况，取安全允许振速V=2.5cm/s，K=200，a=1.8，代入上式计算。当R=3m，Q=2.5kg；R=20m，Q=5.31kg；R=50m时，Q=82.9kg。在爆破作业时将根据爆点至待保护目标的距离，在确保安全的情况下灵活调整一次齐爆药量进行爆破设计。此外，除采取上述控制最大段别药量，采取微差延时起爆技术外，在施工中还采用了如下技术措施:（l）确定合理的起爆方向和起爆顺序，使最小抵抗线方向避开通讯光缆或建（构）筑物。（2）在临近被保护设施附近，采取
15、预裂爆破，提前开挖降震沟，以达到减震的效果。（3）改变装药结构，实行孔内不祸合装药或分段装药。（4）进行爆破震动监测和测试，获得具体的震动衰减规律，同时充分利用地形及被保护物结构特性减弱爆破震动的影响。9. 破飞石控制本管沟开挖范围内个别地段与G210国道距离较近，有的地方临近民用建筑，因此必须采取有效措施以确保现有国道车辆通行不受爆破飞石影响，既有建筑不受破坏，爆破飞石防护成为爆破施工的一个难点。针对本标段范围内管沟爆破开挖环境实际情况，爆破飞石的控制分为主动和被动两个方面，主动控制是通过合理设计和精心施工，从爆源上控制药量的有效分布；被动控制是在爆体和被保护体上采取覆盖防护措施，或在爆区与保护物之间进行立面防护，用以阻挡飞石，从而达到保护的目的。在本工程中，爆破飞石控制采用了如下技术措施:（l）通过小范围的爆破试验，确定合
