路堑钻爆设计技术交底.doc

技术交底书
交底单位：新建成贵铁路（乐山至贵阳）段CGZQSG-7标二分部
工程名称
成贵铁路7标路基41-45
受控编号

主送单位
工程管理部
日期
2023年07月01日
接受单位

接受人

交底内容：
关于路基工程钻爆设计技术交底
1. 爆破机理
向炮眼中一定位置注入一定量的水，炮口用专业设备加工成的炮泥填塞。由于炮眼中有水，在水中传播的冲击波对水不可压缩，爆炸能量无损失地通过水传递到炮眼周边围岩中，这种无能量损失的应力波十分有助于岩体破碎，此外，还会产生“水楔”效应，更有助于岩体破碎，同时水又会大大减少粉尘对环境的污染。
2.装药结构及封堵
周边眼采用孔径不偶合正向连续装药且炮底装入水袋炮泥封口，保证周边眼炸药起爆后衍生的切线方向的拉应力大于两个炮眼连线方向上围岩的抗拉强度，使光爆层内岩石被拉断形成贯穿裂缝及光爆面。掏槽眼和辅助眼采用正向连续装药，药卷两端均安装水袋。
3.爆破规定
结合设计文献及施工规范规定，爆破后围岩面应顺直平整，无欠挖，且围岩面上无粉碎岩石和明显裂隙，以减少对围岩的施工扰动。
4.爆破器材
炸药：普通路基工程使用安全等级不低于一级的煤矿许用炸药，高瓦斯路基工程使用安全等级不低于三级的煤矿许用炸药。周边眼采用φ25mm小药卷，其它采用20cm长，直径φ32mm标准药卷，每卷0.15Kg。
雷管：采用煤矿许用毫秒延期电雷管，并使用防爆型发爆器起爆。1、2、3、4、5段，共5种段别，最后一段的延期时间不得超过130ms。
导爆索：周边眼采用导爆索连接。
5.爆破参数设计
1）循环进尺L0和孔深L
根据地勘资料中的围岩条件，暂定爆破循环进尺为2m，实际开挖后再根据现场实际地质情况进行动态调整。孔深为循环进尺长度加上炮孔超深长度，其中一般炮孔超深长度定为0.2m，掏槽孔的超深长度定为0.4m（垂直深度，掏槽孔实际孔深根据设计图拟定）。故一般炮孔孔深为2.2m，掏槽孔孔深为2.4m。
2）单耗q与总装药量Q
单位岩体炸药消耗量不仅影响岩石破碎块度、岩石飞散距离和爆堆形状，并且影响炮眼运用率、钻眼工作量、劳动生产率、材料消耗、掘进成本、断面轮廓质量以及围岩的稳定性。合理的单耗决定于多种因素，其中有岩石的物流力学性质、断面、炸药性能、炮眼直径和深度等。可以运用明捷利公式(4-1)进行计算。
（4-1）
式中：C——装药直径对单位耗药量的影响系数，见表2，取1.0；
K——炮眼深度对单位耗药量的校正系数，见表3，取0.8；
S——隧道断面面积，㎡；
e——炸药做功能力校正系数，按照公式4-2计算；
φ——装药密度矫正系数，一般Φ=0.78～0.8，取0.8；
f——岩石坚固性系数，该隧道Ⅳ级围岩取f=6。
（4-2）
式中：ex——炸药作功能力，ml；煤矿许用炸药ex≥210ml；
h——炸药猛度，mm；煤矿许用炸药h≥8mm。
表1装药直径对单位耗药量的影响系数
装药直径/mm
32
36
40
45
校正系数C
1.0
0.94
0.88
0.85
表2炮眼深度对单位耗药量的校正系数
岩石坚固系数f
炮眼深度/m
1.5
2.0
2.5
3.0
3～4
1.0
0.8
0.77
0.91
4～8
1.0
0.8
0.85
—
8～10
1.0
0.9
1.0
—
＞10
1.0
1.06
1.11
—
根据《隧道工程》，总装药量Q可以根据单位岩体炸药消耗量q、隧道断面面积S和炮孔孔深L计算拟定。
（4-3）
式中：Q——总装药量，kg；
q——单位岩体炸药消耗量，kg/m³；
S——隧道断面面积，㎡；
L0——循环进尺，m。
3）炮孔数目
根据《隧道工程》，炮眼数目公式（4-4）进行计算。
（4-4）
式中：N——计算炮眼数目，不涉及未装药的空眼数；
q——单位炸药消耗量(Kg/m3）；
s——开挖断面面积(m2）；
η——炮眼装填系数，取0.78；
γ——每米药卷长度的炸药重量(Kg/m)，取0.8。
5）光爆参数
表3爆破重要参数
岩石类别
极限抗压强度（MPa）
参数
钻孔直径（mm）
50
75
100
125
150
坚石
60以上
a
0.45-0.65
0.75-0.95
1.1-1.3
1.45-1.65
1.8-2.1
q1
215-340
355-560
390-620
485-765
555-875
q2
孔深L＞10m时，q2=5q1
L=5-10m时，q2=4q1
L=3-5m时，q2=3q1
次坚石
30-60
a
0.4-0.5
0.6-0.75
0.9-1.1
1.2-1.4
1.5-1.8
q1
155-215
250-355
280-390
345-485
395-555
q2
孔深L＞10m时，q2=4q1
L=5-10m时，q2=2.5q1
L=3-5m时，q2=q1
软石
5-30
a
0.4-0.5
0.5-0.6
0.75-0.85
1.2-1.4
1.5-1.8
q1
60-150
100-250
115-280
140-345
160-395
q2
孔深L＞10m时，q2=4q1
L=5-10m时，q2=2.5q1
L=3-5m时，q2=q1
6）堵塞长度
根据《铁路瓦斯隧道技术规范》规定，炮孔的填塞长度要符合下列规定：
①炮孔深度小于0.6m时，不得装药、爆破；在特殊条件下，如检底、扩挖确需浅眼爆破时，在制定、采用安全措施后，炮孔深度可以小于0.6m，并封满炮泥；
②炮孔深度为0.6m～1m时，封泥长度不小于炮孔长度的一半；
③炮孔深度超过1m时，封泥长度不小于0.5m；
④炮孔深度超过2.5m时，封泥长度不小于1m；
⑤周边眼要用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m；
⑥工作面有两个或两个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m，在岩层中最小抵抗线不小于0.3m。浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度都不小于0.3m；
⑦炮孔用水炮泥封堵时，水炮泥外剩余的炮孔部分应用粘土炮泥封实，其长度不小于0.3m；
⑧无封泥，封泥局限性或不实的炮孔严禁爆破。
⑨严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮泥。
7）爆破地震速度计算
按国家《爆破安全规程》规定，爆破振动速度计算公式为：
（4-7）
式中：V——爆破振动速度，cm/s；
Q——总装药量，kg；
R——爆源到被保护物的距离，m（安30m计算）；
m——炸药指数，取1/3；
K、α——与介质、爆破方式等因素有关系数
根据工程地质条件，K取250，a­取1.8。
计算得正洞断面爆破爆破振动速度为8.1cm/s，国家《爆破安全规程》规定交通隧道取10～20cm/s，满足规定。
8）爆破振动安全允许距离
按国家《爆破安全规程》规定，爆破振动安全允许距离计算公式为：
（4-8）
式中：R——爆破振动安全允许距离，单位为m；
Q­——炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，
单位为公斤(kg)；
V­——保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为cm/s，
交通隧道取10～20cm/s，该处取10cm/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指数，可按表6-13选取，或通过现场实验拟定，K取250，a­取1.8。爆区不同岩性的K、a值见表7。
计算得正洞及平导断面爆破振动安全允许距离为大于30m。
表4爆区不同岩性的K、a值
岩性
K
a
坚硬岩石
50～150
1.3～1.5
中硬岩石
150～250
1.5～1.8
软岩石
250～350
1.8～2.0
6.钻爆施工控制要点
1）采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。
2）开挖过程中注意观测石质变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。
3）使用电雷管起爆时，不得采用反向装药；采用正向连续装药结构时，雷管以外不得装药卷。
4）在岩层中爆破，炮眼小于0.9m时，装药长度不得大于1/2；炮眼长度大于0.9m时，装药长度不得大于2/3；煤层中爆破装药长度不得大于炮孔深度的1/2。
5）爆破网络必须采用串联方式，瞬间即发雷管和毫秒雷管不得在同一网络中使用，且必须采用绝缘母线单回路爆破。
6）电力起爆必须使用防爆型起爆器作为起爆电源，同一掘进作业面只能使用一台起爆器。
7.钻爆施工安全措施
1）项目部及分部分别成立以项目经理、分部经理为组长，总工程师、副经理为副组长，各部门负责人为成员的爆破领导小组，分工负责相关工作。
2）爆破员必须持证上岗，岗前先进行培训，合格后方能上岗操作。
3）按照公安局危爆科规定，严格执行火工品领发制度，并认真做好记录，由安全员王东专门负责。
4）装药区内严禁烟火，非装药人员在装药开始前一律撤除装炮地点。
5）每次爆破后，爆破员应认真填写爆破记录。
6）爆破结束后，爆破员，保管员须将爆破器材仔细清点，如数及时交回爆破器材仓库。
7）火工品的使用实行申报制度，根据实际施工情况拟定下一工作日使用火工品数量，提前一天报公安局指定的专门仓库，便于统一数量、统一管理，满足爆破需求。
8.钻爆施工事故应急解决措施
8.1爆破拆除准备工作
1）在爆破作业前，要勘探现场，将水、电、切断，如发生触电事故后，切断电源或就近用绝缘器材将电线挑开后，将受伤者救助下来，不可在未切断电源的情况下，直接救助伤员，导致事故扩大。事故应急救援小组应立即携带急救箱，担架与应急救援小分队赶赴事故现场，将伤者抬至安全地带，进行急救，同时以最快速度告知120急救中心，送往医院抢救。现场要采用通风措施，作业人员撤离现场，严禁明火，防止发生燃烧、爆炸事故发生。事故救援指挥部应在最短时间内将事故上报上级主管领导和部门，并隔离事故现场，清除事故危险源，避免事故扩大化。
2）拆除爆炸物时，应严格按施工方案进行作业，要遵守自上而下的原则进行拆除，严禁野蛮作业。
3）拆除作业时，要按规定搭设安全防护设施，建立隔离带、警戒线、并要有专人值守，防止非施工人员进入作业区。作业现场出现的任何坍塌、落物伤人、高空坠落等事故，现场应急指挥部应立即组织人员排除，对伤员应组织紧急抢救，并急时告知120救助。对于出现的事故，应急指挥部必须及时有效控制事态发展，并逐级向上报告，并作好记录。并对事故因素进行分析、整改，并报请有关部门批准后方可继续施工。
4）爆破作业时，为防止电雷管因电磁波诱爆、作业现场应进行严格的电磁波管制。作业现场应无高压输电线，如有高压输电线，在安装电雷管时，应停电或采用屏蔽措施。作业现场人员一律将手机等通讯器材关机。
5）爆破作业时，装药量要严格进行计算，在作业现场周边应设立坚固、稳定的维护设施并疏散闲散人员，作业人员也应撤离至安全地点后方可引爆。在爆破作业时产生哑炮，要由专业人员排除。雷管、炸药、要由专人保管，按需发放，如在爆破作业时发生人员事故，应急指挥部应立即启动应急预案，组织抢救伤员，并以最快速度告知120急救中心和有关部门报告，并做好记录，保护现场。
6）打报警和120急救电话时，要说明：事故地点、事故情况、性质、伤亡人员，并说明报警人姓名、联系电话、选择救护的最佳路线后，指挥部应派专人到现场路口指引救护人员快速到达事故现场。
7）应急救援结束后的善后工作，由公司劳资部、保卫部、生产安所有、工会分别按程序组织实行。
8.2哑炮或残炮产生、解决与防止措施
哑炮或残炮的产生、解决与防止措施见表5。
表5哑炮或残炮的产生、解决与防止措施
现象
产生因素
解决方法
防止措施
眼低剩药
炸药受潮有岩粉相隔，影响传爆
管道效应影响，传爆中断
用水冲洗出炸药；
取出炸药包
有水或潮湿炮眼采用防水措施；
装药前，吹扫干净炮眼
采用措施消减管道效应的影响
雷管爆了，而炸药全未爆
炸药变质或变潮；
雷管起暴力局限性或半爆；
雷管与药包脱离
掏出炮泥，重新装入起爆药包起爆；
散装药时，用水冲洗炮泥和炸药，重新装药起爆
严格检查炸药与雷管，保证质量；
有水或溅湿炮眼采用防水措施；
雷管与起爆药包应绑紧
雷管与炸药全未爆
火雷管起爆方面
导火索与火雷管质量不合格；
火线雷管加工质量不合格，如导火索切得不整齐，使火焰传不到雷管的起爆药，或雷管与导火索脱离；
装药时导火索受潮；
点火漏掉
电雷管方面
电雷管质量不合格；
电爆网路不符合准保条件
掏出炮泥，重新装入起爆药包起爆；
装入聚能药包进行殉爆起爆；
由于连线错误或不良的电爆网路，可重新连线起爆；
距哑炮至少0.3米处另钻平行炮眼装药起爆

严格检查起爆材料，保证质量。
火雷管起爆时
保证火线雷管加工质量；
装药时将导火索靠向眼壁严禁用炮棍猛冲；
点火时沉着认真避免漏掉；
电雷管起爆时；
保证电爆网路符合准爆条件；
联线时认真仔细
非电爆破雷管拒爆
卡扣环固定不合格；
导爆管两头药粉脱落；
导爆管壁破裂
距哑炮至少0.3米处另钻平行炮眼装药起爆

卡扣环固定不能过紧或过松，过松容易被喷掉；过紧不容易传火；
作炮时，应及时将剪下的导爆管一段封口，另一段采用防止药粉脱落的措施；
不使用管壁破裂的导爆管

编制：　复核：审批：