大型蓄水池工程爆破方案(光面爆破_梯段爆破)讲解

某大型蓄水池工程爆破方案
1工程概况
本工程西侧、北侧、南侧均为工业区厂道路，东侧400米以外是居民区、西北方向过厂区道路是一空地、为石料堆场及临建，周围施工空间充足，爆破施工深度为42米左右。

为了确保道路、车辆及行人的安全，西侧、北侧、南侧均为工业区厂道路需要交通管制。

该调蓄水池工程位于规划的工业集中区中部，倪家沟口下游侧，顶部长496m,宽212～114m，底部长410m,宽58～117m,深度为42m。

Ⅰ标段呈四边形、北侧长211.65m、南侧长176.3m、西侧212.31m、东侧长191.85m.深度42m石方：980121 m3，煤岩：45014 m3 ，平洞石
方开挖（4.6m2洞长52.2m）：243m3，竖井开挖石方（深44.7m）2028m3
施工难点是石方爆破和基坑的变形控制，由于该基坑底部大部分属于石方，基坑深度达42米，基坑开挖过程中的石方爆破量大，且周围有矿区办公区和居民区，只能使用控制爆破。

2爆破方案设计
根据招标方提供的有关设计图纸、文件及我们经过踏勘、调查所掌握到的施工现场具体情况，结合已完成和正在实施的类似工程的施工经验，决定选用露天中深孔、浅孔爆破相结合作为本工程的爆破施工方法。

2.1梯段爆破作业
梯段爆破分别考虑手风钻造孔和潜孔钻造孔两种方式，台阶高度
按2.5m和7m控制。

梯段爆破超前于光面爆破。

每次钻孔爆破前，先将台阶面上的浮渣清理干净，并按设计用红油漆标明爆破孔位，每次爆破前，临空面保留一定厚度的石渣以满足挤压爆破的要求。

炮孔按中宽孔距、梅花型布孔。

爆破采微差挤压松动的爆破方式，利用乳化炸药作为主要的爆破材料，利用非电毫秒塑料导爆管作为主要引爆系统；爆破采用由前向后顺序传爆的微差起爆网络，其起爆网络连接，在爆破技术员的指导下，由专业爆破员认真连接，以确保梯段爆破的成功。

2.1.1钻爆设计
根据开挖岩石的级别和工程地质情况进行钻爆设计。

实际施工时根据岩石的状况，不断的调整修正钻爆参数，使爆破达到比较好的效果。

2.1.1．1采用手风钻钻孔的光面爆破
光面爆破采用导爆索起爆，炸药采用Ф25mm药卷，间隔装药，不偶合系数1.6。

为了保证炮孔底部充分裂开，对炮孔底部40cm范围内进行加强连续装药。

装药时先将药卷按设计要求用胶布绑扎在竹片上，然后放入孔内并用纸团放置在药卷顶部，最后利用钻孔岩屑封堵孔口并密实。

钻爆设计参数见下表。

表手风钻钻孔典型光面爆破参数表
2.1.1．2手风钻钻孔的梯段爆破
炮孔按中宽孔距、梅花型布孔，采用乳化炸药爆破,药径φ32mm，35mm。

为防止爆破对设计边坡的振动破坏，在靠近永久面的一排炮孔的装药量拟定为其它梯段爆破孔装药量的70～80%，距永久面1.0～1.5m布孔。

为提高爆破质量、降低石渣的大块率，炮孔的装药结构底部采取集中柱状装药，上部堵塞部位加小药包，中间连续装药方式。

浅孔爆破采用小规模分层加强松动爆破法，按岩层的厚度分数层爆破，每层厚度为2～3m。

·孔径d=40mm；
·最小抵抗线w取1.0m；
·炮眼间距a＝1.2～1.6m；
·炮眼排距b=w=1.0m；
·炮眼深度L=2～3m；
·堵塞长度h0≥b；
·炸药单耗q=0.40 kg/m3；
·单孔药量Q=q×a×b×L (kg)；
现场施工中应根据试爆情况对孔网参数和炸药单耗做适当调整，以求获得最优效果，炮眼装药结构见图。

2.1.1．3采用潜孔钻钻孔的光面爆破
光面爆破采用导爆索起爆，炸药采用Ф32mm，35mm药卷，间隔装药，不偶合系数2.8。

为了保证炮孔底部充分裂开，药卷之间用导爆索串起来，孔底装药要加强（加两卷标准药卷），装药结构如图。

对炮孔底部40cm范围内进行加强一节Ф70mm装药。

装药时先将药卷按设计要求用胶布绑扎在竹片上，然后放入孔内并用纸团放置在药卷顶部，最后利用钻孔岩屑封堵孔口并密实，钻爆设计参数见下表。

表潜孔钻钻孔典型光面爆破参数表
2.1.1．4潜孔钻钻孔的梯段爆破
炮孔按中宽孔距、梅花型布孔，采用乳化炸药爆破,药径φ70mm。

为防止爆破对设计边坡的振动破坏，在靠近永久面的一排炮孔的装药量拟定为其它梯段爆破孔装药量的60～70%，距永久面1.5～2.0m 布孔。

为提高爆破质量、降低石渣的大块率，炮孔的装药结构底部采取集中柱状装药，上部堵塞部位加小药包，中间连续装药方式。

梯段爆破钻爆设计参数见下表。

表潜孔钻钻孔典型梯段爆破钻爆参数表
2.1.1．5光面爆破
光面爆破钻孔作业与梯段台阶开挖钻孔平行施工。

光面爆破滞后于梯段爆破150ms左右起爆。

采用药卷型乳化炸药为主要的爆破材料，采用间隔装药的方式，利用导爆索作为主要引爆系统。

在钻孔前精确测量边坡开挖线，并用红油漆标明孔位。

在钻孔时，采用水准仪配以铅锤和样架控制钻孔角度，钻孔过程中，适当降低钻孔速度，以确保钻孔的准确无误。

装药时，先将药卷按设计间隔装药结构用胶布绑在竹片上，然后放入孔内，纸团放置在药卷顶部，最后用钻孔岩屑将孔口封堵密实。

2.1.1．6毫秒延时间隔时间选择
确定合理的起爆延时间隔，对改善爆破效果与降低爆破振动效应有重要作用。

为了减少爆破振动对周围建筑物的影响，改善爆破效果，降低大块率，本工程采用毫秒延时爆破。

理论研究和大量实践证明，在硬岩爆破中，前排孔爆岩已向前移动，为后排孔创造自由面的合理间隔的时间=（10~20）W毫秒（W 为抵抗线，单位为m）。

因为延时过长，则可能发生先爆炮孔破坏后爆炮孔的起爆网络；延时过短，会导致后排不是向前推动撞击前排岩石，而是向上运动，产生后冲，造成飞石并产生大量大石块。

本设计考虑到国产雷管的类别，根据以往施工经验，前几排选用25毫秒时间间隔，后排选用50毫秒时间间隔。

2.1.1．7起爆网路及起爆顺序
为了减少外界杂散电流、感应电流、射频电流等可能引起的早爆或误爆事故，根据招标文件的要求，本工程的起爆方式选用非电导爆管起爆系统，采用导爆管激发器引爆，本工程不采用电雷管，全部采用非电复式导爆管起爆网络，结合“大把抓”连接方式，导爆管与导爆管之间用四通连接件相连。

为保证孔内炸药可靠起爆及形成稳定爆轰，每个炮孔内放两个非电雷管起爆。

对形成良好作业条件的工作台阶，采用梅花形布孔，大角度V 型起爆顺序是最佳选择。

起爆顺序见图所示。

1、2、3…8——起爆顺序
2.1.1．8大块石二次破碎
孤石爆破的布孔原则为：装药与各临空面的垂直距离大致
相等；较大的孤石可以布置两个或两个以上的炮孔。

孔径：d＝0.042m～0.076m
间排距：a＝b＝w=0.5～1.5m（对于多炮孔而言）
孔深：孤石厚度的70％
边坡上的孤石，采用光面爆破，孔径为42mm，孔距为0.3～0.6m，孔深取孤石厚度的75％，爆破参数见3.5.3.2。

（1）单位炸药消耗量q
根据岩石的性质并结合以往施工经验，一般地段取q＝0.25
kg/m3。

（2）单孔装药量
Q＝qv 或
Q＝qv/n （v为孤石体积，n为单个孤石中的炮孔数）。

（3）装药结构
考虑到孤石的大小不同，当孔深大于2w时，宜采用间隔装药，
保证爆破块度均匀，破碎充分。

底部药包装药量占单孔药量的2/3；上部药包装药量占单孔药量的1/3，两药包间用沙、土充填（不需捣实），至于充填长度的多少应以满足上部药包堵塞长度不小于w来计算确定，装药结构图如图所示。

对于爆破后出现的少量大块，也可采用液压破碎机进行处理。

2.1.1．9靠近调蓄水池边沿区域的爆破
在靠近调蓄水池区域边沿进行爆破作业时，调蓄水池区域边沿附近预留保护层，保护层厚度取0.5m为宜，最后一排炮孔适当加密，并减少单孔装药量，以确保对调蓄水池区域边沿及围岩不造成危害。

保护层可采用液压破碎机处理。

采用多排毫秒延时台阶爆破技术，对爆破参数进行系统、全面的设计。

钻孔形式：多排斜孔布置形式，炮孔结构见图。

图炮孔结构图
2.1.1．10爆破试验
①试验目的:主要是寻找适合的控制爆破的孔网参数、炸药单
耗，从而优选出最佳爆破参数和最优施工方案。

在此基础上调整设计参数，完善设计方案。

②试验内容与步骤：
图爆破试验流程图
每次试爆完后应及时进行总结，并做好试验报告提交业主和
监理公司审阅。

根据试验结果，提出拟采用的爆破方案、爆破工艺及爆破参数，并且在实施前再进行模拟试验1～２次。

试验报告内容：
爆破安全工程师：爆破队长：爆破员：
除上表外，在试验报告中还需包括以下内容：
·提供详细装药量和孔内装药结构图；
·提供详细钻孔布置图；
·提供起爆网络示意图；
·提供飞石观测数据及爆破效果综合评价，并提出爆破参数、爆破工艺调整建议。

·爆破试验方案必须经总工程师批准方能上报。

2.1.1．11保证道路畅通的措施
①定时爆破。

②采用弱松动爆破，严格控制炸药单耗和施工工艺，最大限度的控制爆破飞石。

③采用科学的起爆顺序，严格控制爆破规模，不向道路，设备
方向抛出大量爆岩。

④准备机械设备，及时将落在道路上的块石清除。

⑤边坡施工之前，防止流水冲刷边坡引起塌方。

⑥对有问题的边坡及时处理，防止塌方。

2.1.2爆破施工
2.1.2.1爆破施工工艺流程
设计→布孔→钻孔→验收炮孔→装药→堵塞→联网→警戒→起爆→爆后检查并总结。

2.1.2.2爆破施工工艺方法
（1）爆破设计
每次控制爆破均由爆破工程师进行计算机优化设计，打印布
孔图和爆破参数表，经总工审核后，提供施工。

（2）测量
钻孔前，由测量组进行现场布孔，标明钻孔的深度、角度，并把数据及时提供给钻机队。

（3）钻孔
钻机队根据爆破参数表及爆破设计进行钻孔作业，开钻时现场施工员必须到位，对开钻角度进行检查，确认无误后方可开钻，尤其是预裂孔，更不得有偏差。

（4）验孔
施工员和质检员在钻孔完成后，应检查炮孔位置、深度、角度等参数是否符合爆破设计，并填写相关记录。

如不符，需报爆破工程师进行返工，直至符合为止。

（5）装药
爆破队在接到爆破指令后，才能进行爆破作业。

装药应按爆破设计装药量和装药结构进行。

（6）堵塞
装药完成后由爆破员根据设计要求堵塞炮孔，多余的火工材料
应及时退库。

（7）联网
爆破员根据爆破设计要求联结起爆网络，网络起爆顺序检查无误后，才能进行爆破警戒。

（8）警戒
爆破警戒区必须有明显的标志；爆破警戒人员必须佩戴标志（袖章、口哨、红旗）；爆破警戒必须有整个警戒区都能听到的警报系统；第一次警报后，人员、设备撤出警戒区；第二次警报，在检查所有人员、设备均已撤出警戒区，确认警戒区无人员，设备已进行有效保护后，发出第二次警报，准备起爆。

（9）起爆
爆破队长在第二次警报发出3分钟之内，再一次确认警戒区内人员、设备均已撤离警戒区，警戒人员到岗后，以倒计时数秒的方式，发出起爆命令。

（10）爆后检查及总结
起爆后15分钟，在烟尘消散后，由爆破员进入爆区进行爆后检查，确认爆区安全后发出解除警报。

如发现盲炮应及时处理。

爆后观查记录挖运情况，由爆破工程师进行爆破总结。

2.1.3爆破安全施工
（1）机构设置
成立施工现场工程爆破指挥部，由项目付经理负责现场内外协调，组织施工，指挥爆破。

（2）安全警戒范围划定
根据爆破安全规程，本次爆破的警戒范围划定危险区半径为200m。

（3）爆破警戒、信号和爆破时间
爆破警戒区设明显的爆破警戒视听信号标志，实行定时爆破，爆破时间为中午11:30~12:30，下午5:00~6:00。

爆破警戒由工程爆破指挥部统一指挥。

对警戒范围、警戒标志、警戒信号的意义及爆破时间进行公告，警戒人员要佩带明显标志，在爆区主要位置设置高音喇叭。

（4）盲炮处理
控制爆破如出现盲炮，会给爆破带来不良后果，一旦出现盲炮，必须马上封锁爆区，报告爆破工程师，由爆破工程师组织爆破员进行及时处理。

产生盲炮有几方面原因：火工品不合格或变质失效；损坏起爆线路或起爆雷管与炸药脱离；起爆网路设计不合理等。

防止盲炮的主要措施是：使用前对火工品进行严格的性能测试，禁用不合格品；严格按操作规程作业，提高施工技术水平与熟练程度；严格按设计网路施工，爆破网路应做模拟试验。

①浅孔爆破盲炮的处理方法：
·经检查确认起爆网路完好时，可重新起爆。

·可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于0.3m；为确定平行炮孔的方向，可从盲炮孔口掏出部分填塞物。

·可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具，轻轻地将炮孔内填塞物掏出，用药包诱爆。

·可在安全地点外用远距离操纵地风水喷管吹出盲炮填塞物
及炸药，但应采取措施回收雷管。

·处理非抗水硝铵炸药的盲炮，可将填塞物掏出，再向孔内注水，使其失效，但应收回雷管。

·盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。

②中深孔爆破盲炮的处理方法
·爆破网络未受破坏，且最小抵抗线无变化者，可重新联线起爆；最小抵抗线有变化者，应验算安全距离，并加大警戒范围后，再联线起爆。

·可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆，爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准。

·所用炸药为非抗水硝铵类炸药，且孔壁完好时，可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效，然后做进一步处理。

2.1.4机械设备和人员
机械设备：
阿特拉斯全液压潜孔钻机2台国产CTQ500潜孔钻机2台10m3空压机2台9m3空压机3台3m3空压机5台y24、y26凿岩机18台砂轮机2台
人员：
爆破工程师5人爆破员10人钻眼工18人辅助工18人安全员：4人仓管员：4人
2.1.5爆破安全校核
2.1.5.1爆破振动计算
按公式计算：V=K(Q1/3/R)α
式中，V——振速，cm/s
Q——单响最大药量，kg
R——安全距离，m
K，α——与岩性相关系数
对坚硬岩石，取K=150，α=1.5
按国家《爆破安全规程》（GB6722－2003）规定：对于浅孔爆破，土窑洞、土坯房、毛石房安全允许振速为1.1～1.5cm/s；一般砖房、非抗震大型砌块建筑物安全允许振速为 2.7~3.0cm/s；钢筋混凝土结构房屋安全允许振速为 4.2～5.0cm/s。

为安全起见，本工程取V=3.0cm/s进行安全距离计算，结果如表2所示。

施工中应以表2为依据来确定离建筑物不同距离处可同时起爆的炮孔数，编排起爆顺序及雷管段数，保证单响起爆药量不大于表2中的药量，确保对最近建（构）筑物不构成影响。

表2 安全距离与单响药量关系表
2.1.5.2爆破飞石
对爆破飞石，按《爆破安全规程》的规定，浅孔爆破在无采取任何安全防护措施情况下，对人员安全距离不少于200m，对设备及建筑物的安全允许距离减半。

本工程是城镇石方控制爆破，爆破时不可能设置200m的警戒范围，因此要对爆破飞石采取控制措施，使飞石
控制在基坑内，个别飞石的最远距离不超过80m。

对爆破飞石的控制主要采取把好堵塞质量，保证堵塞长度不少于W；清理松动石块；合理安排前后排时差；严格控制装药量，特别注意风化带及夹层；合理布置爆破方向。

针对本工程周边环境，为确保爆区周围行人、车辆、建筑物及构筑物的安全，必要时在爆破体上进行覆盖，把飞石控制在允许范围（基坑）内。

2.1.5.3爆破其他有害效应
关于爆破有害气体，由于属露天作业，通风良好，只要我们使用合格炸药，做好起爆药包的防水、堵塞等工作，可实现有害气体无危害。