云林居工程爆破设计.doc
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1、第一篇 技术设计1、 工程概况柳州市协和房开公司拟对包括原鸡窝洞采石场在内的土地进行房地产开发,因开发区地处石山区,故必须进行爆破平基。爆区位于柳州市郊区,根据现场测定,爆区东北距橡胶厂距离约700m,东南距龙潭公园1000m,其余方向均为石山,1500m无建筑物。详见图1:“云林居”平基爆区位置图。1.1 设计依据 柳州市协和房开公司委托书; 柳州市勘察测绘研究院测绘的和佳房地产公司龙潭路北地形图(比例1500); 柳州市鸡窝洞1500地形图; 爆破安全规程GB67222003、露天矿安全规程。2、 地形、地质2.1 地形及周围环境爆区地形坡度为3040左右偏坡地形,机爆区几何中心70010
2、00m,EN、S面为油漆厂和龙潭公园,详见图1:“云林居”平基爆区位置图。2.2 爆区地质2.2.1 地质爆区岩石为石碳纪中厚层石灰岩,呈灰色至黑灰色,受风化程度小。岩石硬度(坚固性)系数1012,容重约2.60t/m3,松散系数1.41.6,岩层走向NW10;倾向SW,倾角3537。爆区岩层岩溶及裂隙发育,在裂隙中充填粘土,但在距地基120m以下20m及以上至地表的岩层中未发现大的溶硐。地表有第四系表覆盖,厚度0.22m不等,在1主硐室附近有一条3.5m长的裂隙,但未延至地表。2.2.2 水文地质爆区石灰岩卡斯地乳极为发育,地表水少,地下水极为发育,爆区东部已有较大的地下河,大龙潭泉水已流出
3、地表,地下水极为丰富,大部分储存于溶硐、地下河中,小量储存于地表冲沟平坦地形以下。爆区标高120m以上,受地下水影响较小。3、 方案选择根据该工程的地形、地质情况、四周环境、工程技术、工期要求,提出下面几个施工方案:3.1 浅孔爆破、人工搬运方案优点: 技术简单,工人容易掌握; 地震波小,对周围建筑物影响小; 使用设备简单;缺点: 爆破量小,工程量大时工期长; 爆破次数频率大,飞石对四周危害大; 爆堆不适用采用大型铲装运设备,使工程工期更加拉长;3.2 深孔微差爆破,电铲、汽车搬运方案优点: 爆破方量大,可满足工期要求,但在本工程地形情况下,需使浅孔爆破形成台阶,此优点受限制; 有害效应小,安
4、全性好; 爆破适应大型铲装设备装运,煤堆块度均匀,铲装效率高,有利于缩短工期;缺点: 需使用大型穿孔设备,投资大; 技术要求较高; 在本工程地形下,需用浅孔形成深孔,爆破台阶工期较长;3.3 硐室松动爆破,电铲、汽车搬运方案优点: 爆破量大,可安全满足工期要求; 使用设备简单,不需大型穿孔设备; 准备阶段、爆破在坑道内进行,对四周影响小; 缺点: 爆破使用炸药量大时,对爆破地震的危害性应充分考虑,要求技术高,必须充分考虑四周建筑安全后,才能采用; 爆破岩石的块度较大,且不均匀; 劳动强度大;根据上述三个方案的对比,我们对硐室爆破的地震危害进行了下列工作,首先严格测定爆区中心至各永久建筑物的距离
5、,详见图1:“云林居”平基爆区位置图。其次组织技术人员考察类似工程,以及有关部门对影响地震波震速的K系数的测定。通过计算分析,其波速质在规程规定的允许值内。为了在指挥部要求工期内完工,在公司现无大型穿孔设备的条件下,确定采用硐室松动爆破,电铲、汽车装运方案。对于飞石危害,采用下列措施减小危害: 采用松动爆破,减少装药量; 加大堵塞长度,严格做好堵塞质量;4、 药室及硐室布置、爆破参数选择4.1 药室及硐室布置根据“云林居”爆区位置图及地形图布置药室及硐室,详见图2:导坑药室平面布置图。布置主药室7个,编号为主1至主7;辅助药室11个,编号为辅1至辅10及辅11。4.2 参数选择计算4.2.1
6、装药量计算QeKW3式中:Q每个药室装药量,;e炸药换算系数;K松动爆破炸药单耗,/m3;W最小抵抗线,m;K值根据各个药室的不同条件选取,各参数的选取值详见表1:装药量与药室规格表;表2:爆破技术参数计算表。4.2.2 最小抵抗线W根据爆区地形、药室位置、两相邻药室间距确定,详见表2:爆破技术参数计算表及图3:剖面图至图9:剖面图。4.2.3 爆破作用指数n采用松动爆破,根据地形情况采用类比法比较,既要能减少飞石,又要使爆破后岩石块度不过大,加大二次破碎量,故取n0.9,详见表2:爆破技术参数计算表。4.2.4 药室间距aam式中:a药室间距,m;m药室间距密集系数;两相邻药室的最小抵抗线平
7、均值,m;根据地形及爆破条件,各药室的最小抵抗线分别选取m值,计算a值,计算结果图10:药包相互关系图。4.2.5 爆破漏斗破裂半径 下破裂半径RW (m)式中:R爆破漏斗下破裂半径,m;n爆破作用系数,n0.9;W最小抵抗线,m;计算结果详见图3:剖面图至图9:剖面图。 上破裂半径RW (m)式中:R爆破漏斗上破裂半径,m;上向崩塌范围系数,根据爆区岩石和地形取2.5;计算结果详见图3:剖面图至图9:剖面图。4.2.6 压碎圈半径Ry0.62式中:Ry压碎圈半径,m;Q集中药包药量,t;装药密度,t/m3;u用岩石性质决定的压缩系数,取u10;计算结果详见图3:剖面图至图9:剖面图。5、 药
8、室布置、导坑布置前节已述,根据平基图标高120m水平及平基范围要求,需布置7个主药包和11个辅助药包。根据“云林居”爆区位置图及地形图,已确定药包位置,药室位置根据药包位置而定。药室选用矩形布置,尺寸大小由装药量而定,根据各药室装药量确定的药室尺寸见表1:装药量与药室规格表。根据地形,为尽量减少爆破所需工程量,分两个坑口布置导坑,编号为1导坑和2导坑,详见图2:导坑药室平面布置图。1导坑坑口中心点A的标高为:X2668.0;Y3420.0;Z120m;2导坑坑口中心点M的标高为:X2688.4;Y3419.1;Z120.4m。各药室中心点坐标及各导坑测量控制点坐标详见图14:药室中心点及导坑测
9、量控制点坐标图。5.1 导坑规格及工程量因采用手推车除碴,在满足除碴工具(运输)要求后,应尽量减少导坑断面,从而减少堵塞工程量。所以在本工程中主导坑断面选用宽高1.4m1.6m;辅导坑断面选用宽高1.2m1.5m。根据导坑布置,计算导坑工程量详见表3:导坑工程量表。 导坑工程量表 表3导坑名称规 格工 程 量备 注宽高(m)长度(m)开挖方量(m3)1主导坑1.41.652.5117.61辅导坑1.21.538.569.32主导坑1.41.698219.52辅导坑1.21.556.5101.7合 计5.2 药室规格及工程量药室规格详见表1:装药量及药室规格表。6、 爆破器材选择及计算6.1 爆
10、破器材选择(1)炸药:选用2岩石硝铵炸药和3露天硝铵炸药混用,两种炸药的性能与爆破参数如表4:炸药性能与参数表。 炸药性能与参数表 表4 参 数炸药名称水 份()密 度(克/毫升)猛 度()爆 力(毫升)殉 爆()爆 压(帕)2岩石硝铵炸药不大于0.30.951.10不小于12320浸水前5浸水后333061003露天硝铵炸药不大于0.50.851.10不小于5230浸水前23045100(2)导爆索:选用6.2普通导爆索。(3)电雷管:选用8即发电雷管,铜壳;准炸电流2.5A,电阻差不大于0.2欧姆。(4)导线:主线用162铜芯胶质线,区域线用102胶质线,端线用1.7胶质线。6.2 爆破器
11、材需用量计算根据每个药室的装药量计算炸药总需用量,根据起爆网路图,计算爆破器材需用量及爆破网路保护材料,根据药室量计算药包保护材料。计算结果详见表5:爆破器材需用量表。 爆破器材需用量表 表5材料名称规 格单位数 量材料名称规 格单位数 量炸 药2岩石t14.247胶质线162m800炸 药3露天t3胶质线102m220导爆索6.2普通m1000胶质线1.762m176电雷管8即发发12塑胶布卷30油毛毡20/卷卷6塑料袋中 号个36篙竹中 号条60水泥袋编 织个367、 装药、填塞及起爆网路7.1 装药将准备好的每个药室的炸药对号入座装入每一个药室,要求装填密实,装药时必须由专人统计药量,各
12、个药室装入的各个品种炸药量详见表6:药室药量计算分配表。每个药室装入两个起爆体,起爆体的加工详见图11:导爆索网路示意图;付图:起爆体加工示意图。即用塑料袋装入122岩石硝铵炸药,然后把导爆索绕成结状(如图11:爆破网路设计图;付图:起爆体加工示意图)长22,装入中部用绳綑好,最后再加一个编织袋綑好。7.2 填塞各药室炸药装填完毕后,用木板、油毛毡封闭药室,用篙竹保护两路导爆索,此工作做完后,方可进行堵塞工作。首先用砂土、黄泥堵塞3m,而后用编织袋装入石碴或石块充填,在充填泥砂时,要求每充填堵塞0.5m导坑用木头捣固一次,药室硐口堵塞位置及堵塞长度详见图12:导坑药室开挖与回填平面布置图。总回
13、填堵塞长度114.5m,占掘进总长43.2。回填料准备为在导坑掘进时预留71m3石块,洞外备料为片石80m3,碎石80m3,黄泥30m3。详见表7:导坑开挖与回填参数表。7.3 起爆网路采用导爆索、电力混合复式起爆网路,即硐内设置两路导爆索起爆网路,硐外设置两条电力起爆网路,网路为并串联接,电力网路详见图13:大爆破供电主回路原理及供电操作程序示意图,及图11:导爆索网路示意图。电爆网路计算:RR1m(R2)式中:R总电阻,欧姆;R1端线、联接线、区域线电阻,欧姆;每个雷管电阻,欧姆,1.2欧姆;m串联的组数,m4;n关联成一组中的电雷管数目,n2;主线长60021.11320m,用162胶质
14、线每千米电阻1.09欧姆;开关后主线20021.1440m,用102胶质线每千米电阻为1.75欧姆;连接线8021.1176m,用1.762胶质线每千米电阻11.7欧姆。R12.209(欧姆)R22.06(欧姆)R2.2094(2.06)12.85(欧姆)通过电爆网路的总电流:I17.12(安培)通过每个电雷管电流:8.56(安培)计算结果是流入每个电雷管的电流远远超过准爆电流4安培,可安全准爆,两路导爆索全部采用三角形连接法联接。电爆网路设置四处开关,K1、K2、K3、K4,在K4处设指示灯,开关加箱加销,钥匙由爆破指挥长保管。操作程序详见图13:大爆破供电主回路原理及供电操作程序示意图。雷
15、管使用前,用专用电桥测定电阻,差值控制在0.2欧姆。导爆索两路起爆网路在通过堵塞段时,必须采取保护措施,其方法是用篙竹破成两瓣,然后把竹结打去,把导爆索装入其中。起爆站设置于爆区山背后的斜坡卷扬机房,距爆区水平距离750m,高于爆区150m。8、 爆破安全距离大爆破总装药量17247,2段秒差起爆,距爆区最近需保护的永久建筑物500m,最大一段装药量Qmax11922。8.1 地震波UK式中:U地震波速,/s;Q一次起爆炸药量,;R被保护建筑物距爆区距离,m;K和地形有关的系数,根据考查类比,取K150;和地质有关的系数,取1.8;UK1500.58(/s)计算结果表明,爆破地震波小于大爆破安
16、全允许波速(3/s),距爆区最近的距爆区235m的永久建筑不受爆破地震波的影响。8.2 爆破冲击波安全距离RK252525.84646(m)起爆站距爆区750m,起爆操作人员是安全的。8.3 个别飞石距离RF20KFn2W式中:RF个别飞石的飞散距离,m;n最大一次药包的爆破作用指数;W最大一个药包的最小抵抗线,m;KF系数,取KF1.2,RF20KFn2W201.20.921.62315(m)通过计算,确定安全警戒线距爆区800m。详见图1:“云林居”平基爆区位置图。9、 爆破安全技术与措施9.1 测量工作(1)按1/500地形标明的剖面线实测剖面,按实测剖面确定各药室最小抵抗线。(2)在导
17、坑开挖过程中,严格把好各个控制点的准确性,要求采用双侧面核定。(3)导坑药室施工完毕后,测量核定各药室中心点,在各药室顶板上标定水泥铁钉点,在壁标定中心点距室壁距离。9.2 装药(1)炸药领取与运输:炸药及起爆器材由爆破器材保管员向炸药库领取,用4辆5t平板车和一台小车运输送,要求按规定时间送到硐口,由保卫科押运。(2)炸药分堆编号:炸药运至现场后,由技术组负责指挥在硐口附近按药室号,每个药室药量分堆编号,并在炸药箱(包)上系上布条,布条标上炸药名称、重量及所属药室号码,用由漆书写。(3)炸药的硐内运送: 采用手推车人工运送炸药,要求装车时不要装的过高; 在运送途中,应严格注意不搞掉药箱(包、
18、袋)上的布条标签; 手推车运送炸药时挂牌,运送那一个药室的炸药时,挂那一个药室的标号牌,标号牌用木板做成,在上面用由漆写上药室号码; 手推车每次只能装运一个药室的炸药(不论药量多或少); 手推车运炸药时,运完一个药室的炸药后,才能运送其它药室的炸药,中途严禁运送另一个药室的炸药。(4)药室装药: 每个每个药室装药前,必须把顶板、三壁的松石处理干净,如不稳定,应用木支护在处理安全后,才能装药; 如药室底板有积水,必须用人工处理积水,然后在底板上垫上油毛毡才能装药,如药室有裂隙水流出时,必须另行计算,选用防水炸药; 每个药室由两名爆破员装填,要求装填密实,由一名技术人员负责统计药量和检查装药质量;
19、 每个药室两个起爆体,两个起爆体间距视药包大小而定,原则是:三等分药室(在矩形长边上),注意药室药量包括两个起爆体药量。9.3 爆破网路9.3.1 导爆索网路 导爆索直线接头采用搭接,搭接长度不小于15,用黑电工胶布綑不少于三层,三线、四线接头采用三角形联接; 两路导爆索间距应不小于0.3m; 导爆索网路通过堵塞区时,一律采用篙竹(毛竹)保护。9.3.2 电爆网路 电雷管使用前一定要进行检查,检查时要求用爆破专用电桥进行,要求电雷管间电阻差值不大于0.2欧姆; 爆区杂散电流测定,要求I杂30毫安; 电爆网路接头应去绝缘层,然后用纱布擦亮,按电工接线规程接线及包绝缘层; 每一路导爆索和两组电雷管
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