料场开采方案

1习水县铜灌口水库灌区工程大坝枢纽工程1#料场开采爆破施工方案一、编制依据1、混凝土面板堆石坝施工规范［DLT5128-2001］；2、混凝土面板堆石坝施工规范［DLT5128-2001］条文说明；3、水利水电工程施工组织设计规范[SDJ338-89]；4、工程施工承包合同和设计文件、施工图纸；5、爆破规程规范；6、本公司的实际施工能力和管理水平及现场地形、地质条件。二、工程概况习水县铜灌口水库大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高86米，坝顶高程756米，坝顶长202米，坝顶宽7.5米，坝体上游面坡比1:1.5，坝体下游面坡比1:1.3，坡面采用干砌石护坡，坡面上设“S”形上坝公路，路面宽度6.5m。根据施工合同，坝体填筑主要工程量如下：1、垫层料及特殊垫层料：44110m3；2、过渡料：110590m3；3、主堆石料：747390m3；4、次堆石料：494220m3；5、干砌石护坡：12110m3。坝体总回填量合计1408420m3。三、工程供料时间安排和供料强度要求由于多种不利因素的影响，本工程由于前期准备工作仓促，致使本工程在2012年无法截流，2012年6月19日经参建各方及上级主管部门在习水县政府开会研究决定，推迟到2013年截流。计划在2013年10月1日截流，2013年12月16日开始填筑大坝。1、大坝度汛前的填筑强度要求根据设计提供的度汛挡水断面计算，大坝填筑到713m度汛高程所需填筑工程量为70万方。2完成度汛目标填筑期间：2013年12月16日～2014年4月30日，工期（日历天）：135天。时间利用率（考虑天气因素）按80%考虑，则实际有效工作天数为135天×80%=108天。大坝度汛前的坝体填筑强度为：6500方/天。2、大坝度汛后的填筑强度要求大坝总填筑工程量140.8万方，度汛高程完成70万方，防浪墙回填2万方，大坝度汛后的填筑工程量为68.8万方，填筑时间安排为：2014年5月1日～2014年9月30日，工期（日历天）：153天。时间利用率（考虑天气因素）按75%考虑，则实际有效工作天数为153天×75%=115天。大坝度汛后的坝体填筑强度为：6000方/天。四、Ⅰ#料场地理环境Ⅰ#石料场位于坝址左岸下游，料场距坝址直线距离0.8～1.0km，料场下游100m处的村庄为原罗尾洞村，目前罗尾洞村已全部搬迁。料场顶部与河床相对高差约200m，料场顶部可开采面积约为8000平方，顺河床方向开采长度约220m，顶部开采平台高程为800m，初步规划底部开采高程为650m，其开采高度150m。所选料场为峡谷地形，单面斜坡，地形边坡较陡且延伸远，另外坡体前缘右岸为进坝的唯一通道，存在施工干扰问题。料场覆盖层为第四系覆盖层，植被生长较茂盛。经开挖揭露，覆盖层厚度1～5m，覆盖层以下为3m左右厚的强风化软岩层（无用层）。五、Ⅰ#料场开采规划Ⅰ#料场经初步测量规划，料场顶部与河床相对高差约200m，平均开采宽度为36m左右，料场顶部开采面积约为8000平方，顺河床方向开采长度约220m，顶部开采平台高程为800m，底部开采高程初步拟定为650，开采高度150m，开挖边坡坡比设为1:0.3，每20m设一2m宽的马道，目前料场外侧边坡坡比1：0.5左右，开采到底部也就和顶部面积相差无几，按顶部开采面积计算石料开采储3量为8000×150=120万方，其大坝回填总方量为140万方左右，石方开挖乘以1.2的松散系数后，其石料储量基本满足大坝回填要求。开挖台阶布置如下图：1、施工道路布置面板堆石坝因回堆工程量较大，在回填施工时段需要大量的运输车辆运输石料上坝回填。所以，施工道路布置的合理与否是面板堆石坝施工成败的关键所在，本工程由于地处特殊的丹霞地区，山体坡度较陡，道路的布置较为困难。本料场无法直接修建运输公路上山直接装车，开挖料只能靠爆破抛掷和采用挖掘机甩到河床进行装车。根据《习铜—施工图—枢纽—施工布置—01》号图纸要求，从雷音电站到大坝的公路采用大坝的开挖弃碴进行加宽，目前料场下方右岸的运输通道已用开挖料进行加宽，直至大坝区域，宽度在15m左右，经过简单的路面铺筑和整理，此道路基本满足坝料的运输要求。为剥除料场的覆盖2.002.002.002.004层，我单位在料场的上游侧修建一条上山便道，便于钻爆设备及开挖设备进入工作，此便道目前已修好，完全满足开挖设备和钻爆设备的通行要求，为满足开挖设备的通行要求，此道路必需在料场开采下降的同时也随之下降。运输道路布置见后附《1#料场坝料运输道路布置平面图》。2、钻爆设备和挖装设备的选择（1）钻爆设备选择电力供应不足是制约本工程顺利推进的原因之一，料场开采钻爆采用用电设备进行造孔是行不通的。所以，本工程钻孔采用全液压履带式潜孔钻造孔，全液压履带式潜孔钻机钻孔具有劳动强度低、速度快、工效高、操作安全等特点。我单位拟配置2台全液压履带式潜孔钻作为本工程的主要钻孔设备，钻孔孔径φ90，最大钻孔深度20m。另外配备3m3柴油空压机2台，所为手持式风钻风源，液压钻无法到达的边角部位，采用手持式风钻处理。（2）挖装设备选择根据设计提供大坝临时挡水断面回填方量为70万方左右，从截流到度汛每月平均回填强度为16万方，每月有效工作日按80%计算，每天回填强度为6500方。由于施工现场地理条件的限制，狭窄的河床在汛期无法备料，运输车辆无法到达开采工作面直接装车，只有靠挖机甩到河床后在河床上装车，所以，坝料的开采需要两个以上开采工作面才能满足强度要求。每天要回填6500方的坝料，在坝体回填期，需配备6台1.3m3或4台1.8m3的挖掘机装车才能满足回填强度要求。根据料场地形条件及各回填料的粒径要求，坝料开采主要是主次堆石料和过渡料的开采，主次堆石料和过渡料主要靠微差挤压爆破形成的块料，1#料场外侧为陡峭的悬岩，开采宽度只有36m左右，根本形成不了挤压爆破，大部分块料需进行二次解小后才能上坝回填。六、爆破试验按规范要求，用于坝体填筑的过渡料、垫层料和堆石料等各种上坝石料，5必须满足相应的级配曲线。因而，在石料场开始规模开采前，为满足坝料填筑的级配要求，在料场进行与实际施工条件相仿的现场生产性爆破试验。1、爆破试验的目的及内容1）爆破试验目的为堆石料开采提供能满足级配要求的深孔微差挤压钻孔爆破参数；为过渡料开采提供能满足级配要求的深孔微差挤压钻孔爆破参数；2）爆破试验内容各种钻爆参数试验、开采爆破起爆网络试验、爆破振动影响、石料粒径、级配曲线及成品率等。2、爆破试验地点和规模1）爆破试验在料场上的开采区域进行。2）爆破试验的规模为：每个试验岩块长30米，宽20米，具体为：光面爆破孔30～40个，爆破孔10排（其中缓冲孔1排），约90～100个孔。爆破试验的次数共8次，分别对过渡料和堆石料级配曲线、钻爆参数试验各进行2次。3、爆破试验方案为确保开采出优质的级配料，由有爆破资质证书的爆破工程师担任主设计，采用目前较为先进的爆破技术，在大规模石料钻爆开采前，结合生产进行级配料开采及其它试验，为本工程级配料开采提供科学的依据，本试验实施中严格按爆破设计及爆破程序进行施工，爆破工程师到现场监督检查，确保按设计意图和设计参数进行。第一组钻爆试验：主要针对过渡料的开采进行试验。过渡料要求最大粒径不大于300mm，小于5mm的颗粒含量为小于20%的连续级配。采用履带式液压钻机钻孔，孔径Φ70mm，矩型布孔，孔深6.5m（考虑0.5m超深），孔网参数为3.0m×2.0m，单耗0.8～1.0kg/m3，用乳化炸药进行耦合装药，微差挤压爆破。第二组钻爆试验：主要针对堆石料的爆破开采进行试验，要求最大粒径800～1000mm，小于5mm的颗粒含量为小于20%的连续级配。采用履带式液压钻机钻孔，孔径Φ70mm，矩型布孔，孔深10m（考虑0.5m超深），孔网参数为5.06×3.5，单耗0.55～0.60kg/m3，用乳化炸药进行耦合装药，微差挤压爆破。石料开采主要采用非电雷管微差接力网络，该网络中起爆网络1实际是“V”型起爆方式。施工中，为了控制正面飞石方向，必要时也采用起爆网络2，起爆网络2是斜线起爆方式，但不同于一般的“V”型、斜线起爆方式：非电雷管微差接力网络能实现单孔单响，从而有效控制爆破振动，非电雷管微差接力网络改变最小抵抗线方向、起爆方向，使岩石有效破碎，提高级配料成品率。七、石料开采爆破设计1、过渡料爆破设计过渡料粒径要求小于300mm，设计一次爆破达到粒径级配要求。根据我单位爆破的施工经验，采取以下技术措施，可以得到满意效果。采用小孔径潜孔钻钻孔，增加单位岩体上的炮孔密度，本料场选用全液压履带式潜孔钻造孔，采用小抵抗线的炮孔分布模式。提高炸药单耗值，增加破坏岩石能量，采用微差挤压爆破技术，延长岩块之间碰撞时间，增加岩石破碎度。（1）爆破施工要求①爆破后石块块径不大于30cm直径的要求。大块率控制到最低。②爆破产生的震动不能对周围建筑物产生破坏效应。③爆破飞石必须控制在警戒范围内。④爆破作业尽量对后边坡避免造成爆破影响裂隙，确保后缘边坡稳定。（2）爆破器材的选用①非电延时导爆管雷管。②8#工业电雷管③直径70mm的乳化炸药，直径32㎜的乳化炸药。④粉状铵油炸药⑤导爆索（3）爆破方案为确保开挖边坡平顺、整齐、稳定，应有效地控制爆破效应和确保安全，7并能使爆破效果满足机械化开挖作业要求，确定开采开挖爆破方式为：根据开采台阶布置和阶段高度，采取多级台阶分段开挖，主爆区采用毫秒微差松动控制爆破。主要采用以下孔径。1）φ70㎜孔，最佳效果孔深5～10m，本工程过渡料的开采钻孔选用6m孔深。其爆破参数的选择如下：本工程过渡料的开采爆破试验目前已做完，通过爆破试验取得以下爆破参数：①台阶高度：H=6m；②最小抵抗线：中等坚硬矿岩w=（25-45）d,取w=2m；③孔深：L=（1.1-1.5）H,取L=6.5m；④炮孔间距：a=（0.7-2.0）w，取a=1.4m；⑤炮孔排距：b=（0.8-2.0）w,取b=2.0m；⑥填塞长度：l=（0.7—1）w，取l=1.5m；⑦单孔装药量：Q=qaHW，取Q=13kg；⑧多排孔爆破时，从第二排孔起，以后各排孔的每孔装药量按下式计算Q=kqabH，即Q=13.86kg，取Q=14kg式中a——炮孔孔间距；d——炮孔直径；q——单位用药量，根据f=6—8，取q=0.75kg/m3；k——考虑前排炮孔的矿岩阻力作用的增加系数，一般k=1.1—1.2，本工程取1.1；w——最小抵抗线；l——炮孔填塞长度；8b——炮孔排间距；过渡料梯段台阶爆破布孔剖面图2、主、次堆石料爆破设计根据主、次堆石料的工程量要求，首先爆破必须具备规模，设计每天爆破一次，每次爆破需完成7400m3以上；其次是爆破块体主堆料小于800mm，次堆料小于1000mm。根据以上两个要求，设计爆破如下：（1）爆破施工要求①爆破后石块块径不大于800mm～1000mm直径的要求。大块率控制到最低。②爆破产生的震动不能对周围建筑物产生破坏效应。③爆破飞石必须控制在警戒范围内。④爆破工作要保证围岩岩石不受扰动，结构完整。（2）爆破器材的选用①非电延时导爆管雷管。②8#工业电雷管③直径70mm的乳化炸药，直径32㎜的乳化炸药。④粉状铵油炸药⑤导爆索（3）爆破方案为确保开挖边坡平顺、整齐、稳定，应有效地控制爆破效应和确保安全，并能使爆破效果满足机械化开挖作业要求，确定开采开挖爆破方式为：根据开6m10m0.5m1.5m1.5m1.5m2.5m堵塞段减弱装药段间隔堵塞段底部加强段1.4m9采台阶布置和阶段高度，采取多级台阶分段开挖，主爆区采用毫秒微差松动控制爆破。本工程主、次堆石料的开采爆破试验目前已做完，通过爆破试验取得以下爆破参数：①φ90㎜孔，最佳效果孔深5～10m，本工程选用10m孔深，作为主次堆石料的开采钻孔。爆破参数的选择②台阶高度：H=10m；③最小抵抗线：中等坚硬矿岩w=（25-45）d,取w=2.5m；④孔深：L=（1.1-1.5）H,取L=10.5m；⑤炮孔间距：a=（0.7-2.0）w，取a=1.8m；⑥炮孔排距：b=