天然气管道设计说明书.doc

海西天然气管网二期工程崩龙山、八都隧道爆破工程设计说明书

一、设计依据
1、《爆破安全规程》（GB6722～2003）；
2、《民用爆炸物品安全管理条例》；
3、根据
4、其他同类工程的施工经验和工程技术总结；
5、工程爆破使用手册；
6、工程现场环境勘察。
二、工程概况
1、概况
（1）八都隧道
八都隧道爆破工程 位于，全长 0m，其中 米要爆破3.32m×3.54m口径的隧道施工，该隧址区主要出露侏罗系南园群的凝灰熔岩。隧道洞身内无断层通过，仅分布有小规模的裂隙密集带级辉绿岩脉，总体上进出洞口段节理、裂隙发育，洞身段岩体节理、裂隙发育~较发育，主要为较硬岩分布。
（2）崩龙山隧道
崩龙山隧道爆破工程 位于，全长 0m，其中 米要爆破3.32m×3.54m口径的隧道施工，该隧址区主要出露燕山晚期第一阶段第三次的花岗岩，其次进出洞口段分布有少量晚侏罗世南园群凝灰熔岩，洞身中部及中后部局部见辉绿岩脉穿插。隧道洞身无断层通过，仅分布有小规模的裂隙密集带级辉绿岩脉，总体上进出洞口段节理、裂隙发育，洞身段岩体节理、裂隙发育~较发育，主要为较硬岩~坚硬岩分布。
根据以上地质结构应采用爆破掘进方式施工。受施工方委托，由我单位对工程进行石方爆破设计。
2、爆区环境
( 1 )八都隧道
进口：
上方：相距12m处有座坟墓；
出口：
东面：相距83m处有砖瓦房、118m处有鱼塘、227m砖房；
西面：无；
南面：山体；
北面：相聚109m处有电信光缆、215处有砖瓦房。
（2）崩龙山隧道
出口：
东面：无
西面：相聚97m处有380V低压线
南面：山体；
北面：相聚23m处有坟墓
该段隧道工程爆体处于山体内部，虽然进出口点离当地民众的民房及其它设施较近，但因其属地下隧道掘进类的爆破工程，总体上讲，爆区周围环境较优越。
3、隧道掘进中对爆破的要求：
①开挖出的端面符合设计要求,周边平整,尽量减少对原岩的破坏；
②炮眼利用率高，增加每一循环的进尺；
③爆落岩块块度均匀，爆堆集中，以提高装岩效率；
④原材料消耗少，成本低。
三、爆破方案选择
根据该工程设计的要求和地质构造的影响，在隧道开挖作业时，必须采取有效的控制爆破，以确保施工安全。本次选用的爆破方法为全断面开挖法，钻孔直径为42mm。
炮孔采用锥型布孔方式，分别布以掏槽孔、辅助孔、周边孔，孔深一般为1.5～2.5m。掏槽孔的倾角一般为55o～75o，孔底相互保持10～20cm。每次爆破需严格控制爆堆的方向、范围及松散程度，保证装运平顺，能够迅速投入钻爆生产，形成均衡的钻、爆、运作业有序循环的机械化施工效果。
施工中严格按照设计要求，遵循新奥法施工原理，软弱地质洞身开挖应坚持：短进尺、弱爆破、强支护、早衬砌的原则，加强施工临时监控量测，确保施工安全。施工中如遇实际围岩类别与设计资料不符及时与监理、设计部门联系调整施工方案，确保开挖安全，顺利进行。如遇地层较差时，爆破技术人员应及时根据现场情况修改爆破进尺及爆破参数。
四、爆破技术设计
1、总体设计方案
综合考虑爆区周边环境、安全等因素，爆区主体部分采用全断面开挖爆破法。根据断面大小及岩石节理结构，合理灵活的布置掏槽孔、辅助孔、周边孔，钻孔直径42mm。周边孔采用光面爆破，能使隧道的围岩受到的爆破破坏和振动大为减轻，并能使隧道岩壁表面平整，改善围岩支护结构的受力状况，有利于围岩稳定。
2、设计原则
（1）为控制爆破振动，采用布密集孔、控制单孔药量和单段药量等方式进行爆破；
（2）根据岩石节理及地形情况，爆区抵抗线方向朝向断面前方空旷地带；
（3）每次爆破的布孔形式，都需根据地形灵活掌握；
五、爆破参数
（一）隧道浅孔爆破
浅孔爆破各参数，依据具体情况，需合理、灵活选取，做到多打孔少装药，对控制爆破振动、爆破飞石等较有利。根据地质资料本隧道爆破片循环进尺1.5m以内。
1、炮眼深度1.5m ，循环进尺为1.3m
2、炮眼直径 d=42mm
3、掏槽眼
采用锥形掏槽。掏槽眼眼口间距1m，眼底间距0.4m，角度75度。为了提高其他炮孔的爆破效果，掏槽孔应比其他炮孔加深0.15~0.25m。
4、周边眼
周边眼沿隧道开挖轮廓线布置，炮孔间距a=60cm， W=80cm。
5、辅助眼
辅助眼采用弧形布置或弧形布置与直线形布置相结合的方式。辅助眼的间距a、排距b应大于或等于周边眼的最小抵抗线W，而且a、b的取值与炮眼的单孔装药量有关。本设计取 a=100～150cm 、 b=100～150cm。
6、炮孔装药量
（1）掏槽眼
掏槽眼的单孔装药量：
掏槽眼装药系数取80%，装药量计算：1.7×80%/0.2＝6.8节，实际装药量取6.5节，单孔装药量为1.3kg。
（2）周边眼
一般按经验数据确定，根据工程的特点、地质条件、施工机械以及对光爆面的质量要求，光爆孔的装药量通常为普通爆破法的1/3～1/4。周边眼的装药量主要根据炮眼间距、最小抵抗线和装药集中度确定。本设计取光面爆破装药集中度为0.3kg/m，单孔装药量为1.5×0.3＝0.45kg，取0.45kg。光爆孔底部增强装药。
（3）辅助眼
按照辅助眼孔距不同，装药系数取60%，单孔装药为1.5×60%/0.2＝4.5节，实际装药取4节，单孔装药量为0.8㎏。施工时，不同位置的辅助眼装药量不同，可根据情况适当调整。
（4）底板孔
为保证爆破后，洞室底板的平整性及为便于施工抛出洞碴，应加强底板眼装药单孔装药1.5×70%/0.2＝5.25节，实际装药取5节，单孔装药量为1kg。
以上计算数值为理论值，因在断面不同点上岩石的结构、地质状况也会不同，故仅为参考值。实际施工过程中，必须先取其中一断面作为试爆对象，根据以上设计数据，钻少量炮孔装药试爆，视试爆的爆堆密集度、大块产出率、块度均匀度、爆破对围岩的影响状况，综合考虑，再调整出合理的钻孔、爆破参数，才可进行正常爆破施工作业。
（二）炮孔数目
炮孔数目与掘进断面、岩石性质、炮孔直径、炮孔深度和炸药性能等因素有关。确定炮孔数目的基本原则在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮孔数目。通常可按下式估算：
N=3.3
式中：N——炮孔数目，个
f——岩石坚固性系数
S——巷道掘进断面面积，m2。
N=3.3=27~31个
掏槽孔4个、辅助孔5~9个、周边孔18个（其中底板孔4个）的数量及分布如图所示 ：

六、装药填塞及起爆网络
1、装药
装药前应认真做好准备工作。首先要对炮孔参数进行检查验收，测量炮孔位置、炮孔深度、倾角等是否符合要求。然后对钻好的炮眼进行清渣和排水。
装药时一定要严格按照预先计算好的每个炮孔装药量装填。装药结构按该炮孔的设计要求连续装药或间隔装药（炮孔较深时刻分层装药）或不耦合装药。装药过程要用木质或竹棍将每一节药卷稍加压紧，保证装药的密度，爆破效果会更好。起爆药包装入炮孔后，上部再装入一条药卷，用炮棍轻轻压紧即可，不得来回捣压。
2、填塞
炮孔装药后，剩余段均应用炮泥进行堵塞。常用的堵塞材料炮泥或钻屑。炮泥用不含碎石的粘土加工制作，湿度用手捏成型即可。堵塞炮泥时应注意保护雷管脚线不受损。光面爆破时，用干砂等松散物作为填塞材料，填塞应密实，以防爆炸气体冲出，影响爆破效果。
3、起爆网络
孔内雷管分段→周边孔导爆索并接→同段非电雷管双发簇连→双发非雷管起爆连接工艺如见下图：

4、覆盖
因本次爆破为地下爆破工程，飞石对周围设施将不构成危害，且临空面仅有一面，若对此进行覆盖，将极大影响爆破效果，所以建议不对爆体进行覆盖。
七、爆破安全允许距离计算
爆破工程风险高，施工作业过程，施爆过程中有可能对周边建（构）筑物、人员及其他重要设施等构成危害必须做到预防为主、方法合理、措施得当，将各种有害效应降低到最小程度的范围内。按各种爆破效应（地震波、冲击波、个别飞散物等）分别核算如下：
（1）爆破振动波的计算
为了控制爆破振动对周边建（构）筑物产生危害，首先要了解爆破振动的特性：作用时间短，从开始产生到结束仅为0.6～2.0秒；另一个是衰减快，它与一次单响装药量、爆源和需保护的建筑物之间的距离有直接关系，为此，必须控制一次齐爆的最大允许装药量。根据《爆破安全规程》，计算公式如下：
Qmax=（V/K）3/a×R3
式中：Qmax——炸药量，kg。齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量。
V——保护对象所在地质点振动安全允许速度，cm/s。根据《爆破安全规程》，浅孔爆破时，坟墓取3 cm/s、砖瓦房取2.5 cm/s、电线光缆取5cm/s、380V低压线5cm/s。
K、a——与爆破点至计算保护对象间的地形，地质条件有关的系数和衰减系数，按《爆破安全规程》规定的参数选定，本工程为较坚硬岩，取K=200，a=1.8。
R——距离爆破点最近处需要保护的建筑物的距离，即坟墓12m、砖瓦房83m、电信光缆109m、380V低压线97m。
经计算得:
坟墓Qmax=（3/200）3/1.8×123=1.58kg
砖瓦房Qmax=（2.5/200）3/1.8×833=384.96kg
电信光缆Qmax=（5/200）3/1.8×1093=2768.09kg
380V低压线Qmax=（5/200）3/1.8×973=1950.81kg
（2）爆破冲击波安全允许距离
炸药爆炸所产生的空气冲击波是一种空气中传播的压缩波。在露天爆破中，空气冲击波容易衰减，波强较弱。人员一般都在警戒区外，它对人员的伤害主要表现在视觉上。
对于爆破施工，应合理优化爆破参数，避免采用过大的最小抵抗线，防止产生冲天炮；选择合理的微差起爆方案和微差间隔时间，保证岩石能充分松动，消除夹制爆破条件；保证填塞质量，防止高压气体从孔口冲出。这些措施都能有效地提高爆破时爆炸能的利用率，减少形成空气冲击波，有效地防止产生强烈的空气冲击波。
（3）爆破个别分散物安全允许距离
本工程为地下爆破，因此可忽略个别分散物对周围建（构）筑和设施等的破坏。
八、安全技术与防护措施
在爆破作业工程中潜在着许过不安全因素，为了保证爆破作业能安全进行，除了在作业时要遵守《爆破安全规程》的有关规定外，还必须懂的掌握爆破安全技术，如爆破时如何防止地震波、空气冲击波、飞石等等。因此，必须采取合理的技术措施和安全防护措施：
（一） 要及时掌握天气变化情况，雷雨天气不安排爆破作业，如在装药过程中出现雷电现象，应立即停止作业，待对火工品做好必要防护措施后，全体施工人员应撤到安全地点外，并做好安全警戒，防止无关人员进入。
（二） 装药过程中，需在作业范围50m内，做好安全警戒工作，任何无关人员不得进入。
（三） 每次爆破结束后，都需达到规定时间后方准进场检查，检查项目有确认有无盲炮；有无冒顶、危岩，支撑是否损坏，炮烟是否排除。
（四） 精心施工，严格控制装药长度与单孔药量，确保填塞长度与密实度。按《爆破安全规程》与爆破设计的要求进行施工。
（五） 爆破器材要轻拿轻放，防护物也要轻拿轻放，不压扁、折伤雷管与导爆管，不损坏起爆网路。
（六） 装药前必须逐个检查炮孔、孔位、孔径、倾斜角度，是否畅通，有无积水；发现问题及时补救。
（七） 严格控制最大药量，确保填塞质量；改变爆破方向。
（八） 装药前对断面上的碎石、杂物应清除干净。
（九） 本次爆破为地下爆破工程，飞石对周围设施将不构成危害，且临空面仅有一面，若对此进行覆盖，将极大影响爆破效果，所以建议不对爆体进行覆盖
（十） 爆破器材按有关规定存放，由专人负责，建立出入库登记及安全保卫等管理制度。
（十一） 领、退爆破器材，需登记清楚。当天未用完火工品材料，必须当天退库存放。若发现爆破器材丢失、被盗、被抢，应及时上报并向公安机关报案。
（十二） 应配备具有相应资格的人员进行现场作业，并佩戴好防护设施。严格按《爆破安全规程》和《民用爆炸物品安全管理条例》及技术设计要求进行爆破作业。
（十三） 爆破警戒
装药警戒范围由爆破工作领导人确定，装药时应在警戒区边界设置明显标志并派出岗哨。
（十三）爆后进行安全检查，消除安全隐患
爆后15分钟进入爆区检查，检查有无盲炮，爆堆是 否稳定，有无危石、有无残余爆破器材等。确认现场无隐患存在后，才可撤离现场，如发现拒爆现象，应按规定进行处理，当天处理不完的，应派人看守，直至隐患、事故处理完毕。
九、施工机械、仪表及器材
（1）施工设备
序号
机械名称
型号
单位
数量
1
浅孔钻机
φ38
台
1
2
空压机
9 m3
台
2
3
爆破起爆器
CHA—200
台
1
4
手持式风钻
YT—28
台
4
5
装载机
ZC50
台
1
（1） 主要爆破器材
工程所用爆破器材为：2#岩石乳化、导爆管雷管和导爆索，因总方量无法确定，具体数值待定，其数量见下表：
材料名称
单位
数量
备注
2号岩石炸药
kg
10000
单耗1.3kg/ m3
塑料导爆管雷管
枚
2000

导爆索
m
3000

十、爆破施工组织
1、施工组织机构
爆破工程成立爆破作业队，由爆破负责人全面负责，下设钻孔组，爆破组，质检组，机械组，见施工组织网络图：
爆破负责人
安全组
机械组
材料组
质检组
爆破组
钻孔组

2、劳动力计划表
管理机构
项目经理
1
操作机构
爆破员
1
爆破技术负责人
1
安全员
1
安全负责人
1
后勤人员
2
仓管员
1
钻孔人员
7
合计
15人
3、施工组织（另行编制）
十一、爆破安全管理
（1）爆破安全管理
1、安全管理组织网络
爆破负责人→安全主任→爆破队长→安全员→操作员
2、安全教育
施工开始前，对全体施工人员进行安全教育或安全培训。由安全主任宣讲《爆破安全规程》中的条例规定。安全员要参加上级安全部门组织的安全生产会议和学习班，及时传达上级主管部门的安全生产有关精神，吸取事故教训，杜绝事故发生，搞好安全生产。
3、安全检查
公司领导要经常检查公司员工的日常工作开展情况。公司领导要经常到工地检查现场安全员、爆破员的工作，检查现场安全隐患、安全措施落实情况，并及时向公司领导报告，爆破员、安全员要协助爆破班长，认真做好爆破现场的爆破施工安全工作，督促爆破器材的管理、使用和返库工作。
4、公司领导坚持做到月初、年初布置安全生产工作；月中、年中检查安全生产工作；月终、年终总结安全生产工作。开展安全生产特殊周工作，表彰、奖励安全生产中的先进人物和先进职工。
从公司领导到全体职工，都应牢固树立起“安全就是生命，安全就是效益，安全工作人命关天的头等大事。”坚持做到人人重视安全，把安全工作放在第一位，安全工作重于泰山。
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