1、 - 1 - 宁夏电力建设工程公司华润新能源确山竹沟风电项目工程 基础开挖爆破工程 土 石 方 爆破设计与施工组织方案 第一部分 爆破设计说明书 1 概况 1.1工程概况 华润新能源确 山竹沟风电场位于河南省驻马店市泌阳县和确山县交界处，确山县城西部竹沟镇境内。场址范围呈不规则多边形，东西向长约 3.5km、南北向宽约 10km，面积约 20km2。本项目拟安装 17 台单机容量为 2MW 的风电机组，在基础开挖中遇到岩石 ,需要爆破开挖 .爆破区域 直径为 20 米， 需 爆破开挖深度为 5-7 米 ， 爆破总方量 约 0.26万 方。 1.2爆破区域地形、地质情况 爆破区域属低山丘陵地貌，
2、 东 高 西 低，但落差小，爆破深度最大 7 米，最 小 5 米。 岩石性质为 白云 岩，夹有部分 软弱夹层 ，岩石风化程度 较强， 需爆 破岩石 的普 氏 系数约为 f=8 10。- 2 - 1.3周边环境 爆区 北 面 100 米是 电线杆 ,东 面 50 米处是 测风塔 ， 西 面 150 米处是 村庄 ,南 面 是荒山 。 该爆破区域边界外围 300米范围内无省级文物、学校、医院、办公楼，施工条件相对较好。 北 面 ： 东 面： - 3 - 西 面 周边环境平面示意图： 爆破区 100m 50m 150m 电线杆 村庄 荒 山 测风塔 北 - 4 - 1.4 施工要求 1.4.1施工安
3、全要求。 在施工中贯彻“安全第一、预防为主”的方针，严格按照操作规程操作，严格控制爆破产生的危害，保证周边人员和厂房、设备的安全。 1.4.2 施工质量要求： 要求工程 进度和 质 量达到合格标准，符合业主要求。 2 编制依据和编制原则 2.1编制依据 中华人民共和国安全生产法 民用爆炸物品安全管理条例（国务院令 466号） 爆破安全规程（ GB6722 2014） 土方与爆破工程施工及验收规范（ GBJ201 83） 现场勘察和业主提供的相关材料及要求 2.2 编制原则 遵守与满足土石方爆破相关规范、规程以及爆破技术要求。 根据本工程的特点，突出重点难点项目的施工方案及技术措施，精心组织，精
4、心施工，确保优质高效完成本工程的施工任务。 制定完 善的安全管理制度和措施，组建强有力的施工组织机构，强化过程控制和现场管理， 施工现场突出标准化作业， 确保施工安全，不发生爆破安全事故。 采取爆破技术手段和安全防护措施，将爆破有害效应控制在爆破安全规程规定范围内，确保周围被保护对象的安全。 - 5 - 3 爆破技术分析 3.1 岩石破碎机理 炸药在炮孔内爆炸后，瞬间产生的爆轰波和高温、高压气体形成冲击波作用在孔壁上，由于爆炸压力远大于岩石的动抗压强度，使炮孔半径几倍范围以内的岩石被粉碎，形成粉碎区。在该区有相当一部分爆破能量消耗在对岩石的过度粉碎上，使冲击波通过 粉碎区后，衰减为压缩应力波继
5、续向周围岩石中传播，压缩应力波使岩石的质点产生径向位移，导致周围岩石层中产生扩张和切向拉伸应变。当切向拉伸应变超过了岩石的动抗拉强度时，岩石层中就会产生径向裂隙，这种裂隙以 0.15 0.4 倍压缩应力波的传播速度向前延伸。在压缩应力波向前传播的同时，爆生气体紧随其后迅速渗入裂隙中，由于爆炸气体的锲入作用，使裂隙进一步扩张。当切向拉伸应力小到低于岩石的动抗拉强度时，裂隙停止向前延伸，便产生与拉伸应力波作用方向相反的向心拉伸应力，使岩石中出现环向裂隙。由径向裂隙和环向裂隙形成的区域为裂 隙区。当应力波进一步向前传播时，已经衰减到不足破坏岩石，只能引起岩石质点作弹性振动，以地震波的形式传播直至消失
6、，这一区域为振动区。 3.2 技术分析 在进行爆破设计前的现场勘察和分析施工现场周围环境后确定，此次爆破的难点在于：爆破区距离 电线杆 仅有 50米， 距离附近的村庄仅有 150 米， 这对 爆破施工过程中的 爆破振动和爆破飞石提出了很高的要求，必须采取孔内 、孔 外毫秒延时控制爆破 振动 ， 采- 6 - 用多打孔减少单孔装药量增加填塞长度减少爆破飞石， 避免损坏被保护对象。 4 爆破设计 4.1爆破方案的确定： 目前，适合场地平整爆破方 法很多， 如浅孔爆破、中深孔爆破、浅孔排炮等，结合本工程工程量及周边环境情况，本工程拟采用中深孔爆破方法进行施工 。施工程序是： 首先用 CAT320 挖
7、掘机自上而下开挖土方和边坡，开挖至岩石后 ，将所有土方转走，用开山产的链轨潜孔钻车垂直钻孔，进行中深孔爆破 。 爆破 总 工程量分 1 次爆破完成，本次爆破工程需要的总药量预计 1000kg。 在施工过程中每次起爆的方向朝向 东 方向，避开最近的 生产车间 。 4.2 爆破参数选择 4.2.2 中深孔台阶爆破 中深孔台阶爆破法用于本工程高 5m 以上的岩体爆破开挖。 开挖钻孔采用垂直钻孔形式，炮 孔布孔方式为梅花型布孔。 炮孔布置如下： - 7 - b B L2 L1 a 中深孔爆破台阶要素图 H 为台阶高度， L 为孔深， W 底 为前排底盘抵抗线， W 为炮孔最小抵抗线， B 为台阶上眉线
8、至前排孔口的距离， L1 为装药长度， L2 为堵塞长度， h 为超深， b 为排间距 ,a 为台阶坡面角。 （ 1）炸药单耗 q 值的选取 本工程岩石属于 中硬岩石 。根据我公司以往爆破施工经验及查阅有关资料和爆破施工时选取的炸药品种，综合考虑取 q=0.35kg/m3。 （ 2）孔径 D 及底盘抵抗线 W 底 的选取 本工程的采用的潜孔钻钻头直径为 90，成形孔径为95mm。根据以往的施工经验取孔径的 20 40 倍，该工程 W 底选取 2.8m 较为合适，日后循环爆破作业时可根据前次爆破效果再作适当调整。 H h W 底 L W - 8 - （ 3）孔深 L 孔深根据钻孔角度、超深、及台
9、阶高度确定。 L = H/Sina+h L 炮孔长度（ m） H 台阶高度（ m） a 钻孔倾角 ( ) h 超深（ m）取 1.5 米（超深取孔径的 10 12 倍，本工程根据施工实际情况取 h=1.0 2.0 米）。 由于山体整体高度较低，可一次钻爆开挖完成，因此，台阶高度取 5 7m 不等，依据设备能力和作业条件，可选择85 度 90 度的钻孔倾角，一般钻孔深度取 6 8 米。施工时应根据实地适当调整炮孔深度参数，以确保孔底位于计划的台阶平面上，保证施工安全。 （ 4）孔距 a 与排距 b 的选取 孔距 a 指同一排深孔中相邻两孔中心线间的距离，结合实际经验及经验公式 a=(1.2 1.
10、5) W 底 ，本工程取孔距 a=3.2m， 排间距 b 根据公式 b=(0.8-1.1)a，则取排距 b=2.8m，根据地形地势的不同可作适当的调整。 （ 5）单孔装药量（ Q） 由已知的待爆破岩石为中硬岩石，根据周边类似工程的开采经验选定的炸药单耗 q 为 0.35kg/m3，以及选取的孔 网- 9 - 参数，根据经验公式： Q= q a W H（前排孔） Q=k q a b H（第二排及以后排）， 式中， k 为药量调整系数， k=1.05 1.1，本工程取k=1.08， q 为标准炸药单耗， a 为孔间距， W 为底盘抵抗线，b 为排间距， H 为台阶高度。可计算出单孔药量为： Q（前
11、排孔） =1825kg,Q（后排孔） =25 27kg。 （ 6）装药结构 采用柱状连续装药，每个孔装 2 发同段别导爆管雷管，起爆药包分别置于装药部分的， 、 位置处，详见下图所示。 装药结构示意图 （ 7）堵塞及堵塞长度 确定合理的堵 塞长度和保证堵塞质量，对改善爆破效果和提高炸药能量利用率具有重要作用。堵塞长度过长将会降低爆破量，增加钻孔费用，并造成台阶上部岩石破碎不佳；堵塞长度过短，炸药能量损失大，还会产生较强的空气冲击波、噪声和个别飞石的危害，并影响钻孔下部的破碎效果，底部起爆药包 装药段 顶部 起爆药包 堵塞段 41 43- 10 - 根据该工程的要求，填塞长度根据经验，一般为孔径
12、的 2030 倍，视现场地形实际情况，堵塞长度为 3.0 3.5 米。 （ 8）中深孔台阶爆破参考参数 中深孔台阶爆破参考参数表 序号 参数名称 代号 量值 单位 1 台阶高度 H 5 7 m 2 钻孔直径 D 90 mm 3 钻孔超深 h 1.0 m 4 钻孔深度 L 6 8 m 5 抵抗线 W 2.8 3.0 m 6 孔距 a 3.0 3.2 m 7 排距 b 2.8 3.0 m 8 炸药单耗 q 0.35 kg/m3 9 前排单孔装药量 Q 前 18 25 kg 10 后排单孔装药量 Q 后 25 27 kg 11 装药长度 L1 3 5 m 12 堵塞长度 L2 3 3.5 m 13 一次爆破炸药 总用量 Q 1000 kg 五、爆破网路设计
