坚硬岩石条件下基坑爆破开挖施工技术措施

发表时间:2018/12/7   来源:《防护工程》2018年第23期   作者:顾大局
[导读] 会宝岭铁矿为实现扩能提效,对选矿工艺流程进行优化改造,特实施了多粒级磨前湿式预选厂房改造(皮带廊及转运站)工程。

临沂会宝岭铁矿有限公司  山东省临沂市  277712
        摘要:会宝岭铁矿为实现扩能提效,对选矿工艺流程进行优化改造,特实施了多粒级磨前湿式预选厂房改造(皮带廊及转运站)工程。工程基坑坐落在坚硬石英砂岩上,周围为10#皮带廊、锅炉房、粉矿仓等建筑、构筑物,属复杂环境下的石方控制爆破,为减小爆破整栋对周边建筑影响,制定了科学的爆破方案,严格控制每次爆破最大单段药量和总装药量,并采取了近体防护与隔离防护相结合的安全防护措施。爆破作业取得了理想的效果,对类似坚硬岩石条件下的复杂环境爆破作业具有较大的借鉴意义。
        关键词;坚硬石;砂岩上;近体防护;隔离防护
       
       
        1 概述
        1.1 工程概况
        会宝岭铁矿多粒级磨前湿式预选厂房改造(皮带廊及转运站)工程,改造环节包括2#~5#轴转运站部分以及东侧3个皮带廊。2#~5#轴转运站基坑长约17m,宽约15m,深度为-3.200,石英砂岩段需下挖约2.6m;东侧3个皮带廊3个独立基础基坑长约3.4m,宽约3.4m,深度为-6.000,石英砂岩段需下挖1.7m。
        1.2 周边环境
        皮带廊及转运站距离锅炉房3m;新皮带廊与原10#皮带廊相距20cm;新转运站与粉矿仓连接。
        1.3 岩石条件
        基坑挖掘岩性主要为石英砂岩,裂隙较发育,裂隙频率6~8条∕米。岩石饱和抗压强度69~176.4Mpa,抗剪强度5.14~9.96Mpa,岩石力学强度较高,为坚硬岩类,岩石质量指标25~70%,岩石质量差~中等。
        2 设计方案
        该工程处于厂房、建筑集中区域,空间狭小,在爆破施工中必须做到减小爆破震动影响,同时做好安全防护措施,同时为加快施工进度,经研究确定采用潜孔钻及Ф90mm*4000mm六角中空合金钢钎配Ф90mm一字型合金钻头进行造孔,32#炸药,毫秒3段及毫秒10段导爆管,人工配合破碎锤、挖掘机出渣。
        3 爆破作业原则及安全保障措施
        3.1 爆破作业原则
        3.1.1打浅眼、放小炮的原则
        严格控制每次爆破最大单段爆破药量和总装药量,最大限度减小爆破震动,加强炮孔填塞质。在基坑岩石超高部位上部垂直钻一个炮眼,炮眼深度根据现场岩石顶面标高确定,每眼装药量不大于4kg。
        3.1.2放炮警戒的原则
        在基坑周围200m范围设置警戒。在各个路口设专人看守,警戒人员能互视且都能与放炮员联系。装药前10分钟开始警戒,并且撤离与放炮无关人员。放炮前5分钟由班组长、安全员和放炮员再次检查基坑及警戒范围内是否有闲杂人员,确定无误后方可进行放炮作业。响炮后由班组长、放炮员检查是否有残爆或瞎炮,如有残爆或瞎炮引爆后方可解除警戒。
        3.2 注意事项及安全保障措施
        (1)所有参加爆破工作人员,包括放炮、装药人员,必须熟悉爆破材料性能和《爆破安全规程》的有关规定并严格执行。
        (2)放炮工作人员必须由专职放炮员担任,放炮员必须由经过培训的人员担任,持证上岗。
        (3)从成束的导爆管中抽取时,不得手拉脚线硬拽管体,也不得手拉管体挺拽脚线,应将成束的导爆管顺好,拉到前端脚线将其抽出。抽出的导爆管,必须将其脚线末端扭接成短路。
        (4)装配引药数量,以当班需要的数量为限。装配引药时必须防止导爆管受震动、冲击、折断脚线和损坏脚线绝缘层。
        (5)放炮员必须把炸药、导爆管分别装在专用的炮药箱中,并加锁,严禁乱扔、乱放。
        (6)装药时,首先必须用压风清除炮眼内的岩粉,再用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入,不得冲撞或捣实,炮眼内的药卷必须彼此密接。
        (7)装药后,必须把导爆管脚线悬空,严禁导爆管脚线、放炮母线同地面设备等导电体相接触。
        (8)放炮人员在装药、联线放炮时,要严格认真操作,不得出现错联或漏联现象。
        (9)放炮母线和基线必须符合下列要求:
        ①放炮母线采用铜芯绝缘线,严谨使用裸线或铝芯线;
        ②引爆所用的导爆管必须与导爆管脚线缠紧,以防拒爆;
        ③放炮前,放炮电缆、放炮母线都必须扭接成短路。
        (10)放炮前,脚线的连接工作由经过专门训练的班组长协助放炮员进行,放炮母线连接基线、检查线路和通电工作,只准放炮员一人操作。
        (11)只有放炮员完成放炮和联线工作,基坑附近的人员全部撤到安全警戒线以外,设备、工具运到安全距离以后先发出放炮警号,至少再等1分钟,方可放炮。
        (12)严格执行“三人连锁放炮制”。
        (13)不同厂家生产的或不同品种的导爆管,不得掺混使用。
        (14)放炮后,必须仔细检查基坑,清除放炮崩落的岩石,检查瞎炮、残爆等情况,确认无危险后方可进入工作面工作。
        (15)处理瞎炮(残爆),必须在班组长的直接指导下进行。处理瞎炮时必须遵守以下规定:
        ①由于联线不良造成的瞎炮,可重新联线放炮;
        ②在距瞎炮眼至少0.3m处另打同瞎炮眼平行的新炮眼,重新装药放炮;
        ③严禁用镐刨后从炮眼中取出原放置的引药或从引药中拉出导爆管,严禁将炮眼残底(不论有无残余炸药)继续加深,严禁用打眼的方法向外掏药,严禁用压风吹这些炮眼;
        ④处理瞎炮的炮眼爆炸后,放炮员严格回收未爆的导爆管;
        ⑤在瞎炮处理完毕前,严禁在该地点进行与处理瞎炮无关的作业。
        (16)爆炸地点200m外人行路口设专人看守,能互视且都能与放炮员联系。传递信号使用彩旗,挥动红旗时开始警戒、准备放炮,挥动绿旗解除警戒。
        (17)严格执行《爆破安全规程》中的有关规定。本措施必须传达至每个施工人员,做到人人心中有数,并进行签字。
        4 工程施工
        4.1 打眼、爆破施工方法
        首先将基坑内松散的岩石及浮土全部清理干净,用潜孔钻配4m钻杆、Ф90mm钻头打眼,选用32#炸药,毫秒3段及毫秒10段导爆管。
       

        由于岩石硬度较大,爆破时岩石碎块抛掷,为了保证施工安全,采用多打眼、打浅眼、少装药来避免爆破对地面原有建筑物的冲击和破坏。同时爆破前在爆破岩体上方采用草苫子以及轮胎片等物体进行覆盖,并在上面盖竹架排一层进行保护,以减小爆破时岩石碎块的抛掷距离,保证施工安全。
        4.2 起爆
        爆破作业中采用专用起爆器起爆。工作面各炮眼装药、联线完毕后,采用地面专用起爆器起爆。
        4.3 爆破材料的贮存、保管、运输
        炸药、导爆管由临沂会宝岭铁矿有限公司炸药库领取,随用随领,严禁超贮,并由炸药库专职人员配送到放炮地点交给专职放炮员。运输时,炸药、导爆管分别装入木箱分开运输。
        5 结语
        (1)本工程根据自身的岩石地质条件和施工周边环境特点,制定和实施科学的爆破设计方案,实现了安全高效施工的目标。
        (2)除对爆破体进行炮被覆盖、炮被上加压沙袋等多层保护措施外,选择正确的炮位,分散装药、提高填塞质量等技术手段有效地控制了爆破飞石。
        (3)实践证明浅孔爆破是实现场地平整、基坑开挖非常有效的辅助手段,特别对于坚硬破碎岩类效果更好,该施工技术和经验对今后基坑施工具有很好的借鉴和推广应用价值。
        (4)通过爆破试验,利用合理的起爆网络和修正的装药参数,减小了爆破对附近厂房建筑、设备设施的震动影响。实际施工中通过对关键设备及结构的振动监测,爆破振动速度峰值均控制在3.0 cm/s以内。因此爆破振动没有对附近建筑结构及设备等造成安全影响。
        参考文献:
        [1]《GB 50201-2012 土方与爆破工程施工及验收规范》、《GB6722-2003爆破安全规程》。

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