爆破及土石方工程施工组织设计

第一章施工总平面布置1.1施工总平面布置原则（1）施工现场的布置，在实施前应报业主或监理审批，经业主或监理批准后方可实施。（2）生产配套设施的布置应符合运行方向合理原则，材料、备件、油料储存等设施应靠近主运输道路，避免二次搬运或返向运输。（3）临时设施应尽量设置在爆破警戒线以外，不能满足时应采取保护措施。（4）临时设施布置应紧凑，尽量减少施工用地。（5）生活设施尽量采用租赁方式利用现有房屋或民房。生活区应与施工区隔离开，以利于职工休息和身体健康。办公室尽量靠近施工现场。（6）临时设施应力求简易、便于修建，降低成本，又利于完工后拆除。（7）临时设施布置应符合安全、消防、环境保护的要求。1.2施工总平面布置规划1.2.1开采区及作业面划分1.2.1.1采区划分根据矿产资源开发利用方案设计，拟将采场划分为一个采区。1.2.1.2作业平台划分采区从上而下分台阶开采。采区从上而下共划分为+69m、+53m、+37m、+21m、+4.5m共五个作业台阶。1.2.1.3作业面划分每个作业台阶长度约709米，为方便爆破与装运作业交叉进行，每个台阶划分2个工作面。1.2.2施工用电、用水及通讯1.2.2.1用电本次施工临时供电主要用于施工现场照明、生活办公区照明和设备简单维修动力用电户，用电负荷较小，拟定生活、办公区用电从当地电网接入使用，现场照明和维修用电采用自发电解决施工用电。1.2.2.2用水生产用水可抽取周边水系，生活用水由当地自来水系统供水，从业主指定的接水点直接引进施工区再分配到各用水点。1.2.2.3通讯施工通讯以移动电话为主。现场指挥与调度采用对讲机联系方式。办公室专配备一台涉外网络设备、计算机软件，供与外界及业主联络沟通使用。1.2.3临时排土场矿区终了边坡复土量约1849m3。为便于后期覆土绿化施工，在矿区北侧底盘设置临时排土场。其面积为800m2，最大堆载高度为3m，预计容量约0.2万m3。临时排土场内的土体将全部用作矿山后期环境恢复工程。1.2.4临时设施计划1.2.4.1生产配套设施计划（1）配电房和发电机房为规范施工用电与安全，根据施工用电供电方案及配备的发电设备，需修建18m2的配电房和发电机房。（2）机修车间根据拟投入该项工程施工设备的状况和数量，相应配置一个35m2的简易机修间。（3）材料库根据本次所需材料和备品配件品种、数量需设30m2的材料库。（4）油料库油料供应方式采用自备油罐车方式，只需建一个9m2的值班室。（5）停车场本次施工投入的大型施工机械较多，为实现文明施工目标需设一个2000m2的临时停车场。（6）避炮棚：在进矿道路外侧爆破警戒线范围外设置一个9m2避炮棚，避炮棚要求必须坚固。（7）火工品库矿山所需炸药和其它爆破器材，在使用时由当地民用爆炸物品管理部门配送，矿区不设炸药库，但考虑到集中装药和方便生产的需要，在矿区设炸药临时存放点一处。1.2.4.2办公、生活配套设施（1）办公设施：在生活办公区设置办公用房，内设项目经理部和其他管理人员办公室，并设置会议室一间，办公室、会议室内配备一切所需的办公用品。（2）生活设施：在生活办公区内布置食堂、厕所、工人宿舍、管理人员宿舍等临时设施满足现场施工人员的食宿问题。（3）办公、生活配套设施在业主指定地点或租用土地按文明“标化”工地标准集中建设。办公、生活设施需用量详见下表。生活、办公配套设施需用量计划表序号设施名称需用量（m2）结构型式备注1办公室24彩板房二层2会议室60彩板房二层3宿舍900彩板房二层4食堂、礼堂100彩板房二层5浴室50彩板房单层6开水房20彩板房单层7厕所60彩板房单层8生活服务24彩板房单层合计12381.2.5.施工总平面布置根据上述布置原则将生产配套设施如机修、油料库、材料库等布置在上山运输道路入口附近区域；办公和生活区设在矿区西北侧警戒线以外的安全区域。配电房和发电机房，暂时设在靠近生产设施区内。上述设施具体设置位置见“施工总平面布置图”。5施工总平面布置图31227003123000312330031236003122700312300031233003123600300m爆破警戒线堤坝临时排土场沉淀池沉淀池清水池避炮棚停车场生活区松断西沙岙里湾6第二章爆破施工方案和安全技术措施2.1工程概况本工程所需爆破开挖回填石料总量暂定为约400万方（自然方），总工期要求不超1500天，根据施工进度网络计划，年最大开采量约100万方。每日开采量最大为4000方。2.2施工条件根据地质勘探报告，水文地质条件、工程地质条件及矿区环境地质条件均为简单类型，利于施工。2.3施工工艺流程本次施工总体工艺流程图如下图所示：施工总体工艺流程图72.4上山运输道路（1）上山道路道路布置：矿山开采主要采用公路—汽车运输的开拓方式。从矿区北侧+4.6m起，向西修建至+21m，再向西南修建至+53m，最后向北东修建至+69m，公路总长约为820m。（2）上山运输道路的技术参数道路性质：临时道路；道路技术等级：三级；路面类型：泥石路面；最小曲线半径：≥20m；行车限速：15km/h；纵坡平均坡度：8%，最大坡度≤10%；路面宽度：10m；路肩宽度1m；路堤边坡：内侧1:0.75；（单壁沟）外侧1:1；水沟尺寸：上宽1m、下宽0.5m、深0.5m，单侧水沟，局部双侧沟。2.5开采方案开采方案选用自上而下台阶式开采方式。(1)开采顺序①垂直开采顺序采场首采工作面布置在+69m台阶，开采+69m以上的石料，然后依次开采+53m台阶、+37m台阶、+21m台阶，最后开采至+4.5m台阶。②水平开采顺序出入沟筑建：各台阶按平台和上山道路的相对位置开始筑建出入沟连接道路和台阶平台。表土层的剥离：按业主要求表土层不能作为抛填料必须剥离集堆堆放。开段沟开挖：在强风化层剥离后进行掘沟，开段沟为单壁沟，沿台阶边缘等高线布置。各台阶开段沟的推进方向因台阶和运输道的相对关系有所不同但一般为由北向南推进。台阶开采：工作面布置在开段沟的沟壁上，工作线的推进方向开始时8垂直于开段沟，并随工作面的扩展调整方向，最后回采道路。(2)工作面参数①台阶高度H的确定本工程台阶高度分为16m和16.5m两个台阶。计分为+69m台阶、+53m台阶、+37m台阶、+21m台阶、+4.5m台阶，共5个台阶。计算时以台阶高度16m为主进行计算。②工作台阶坡面角α的确定岩石为坚硬类岩，一般工作台阶坡面角在70～75°之间，本设计取α=75°。③采区长度L根据各水平工作线的长度、开采强度及穿爆和采装作业的配合，采区最小长度应满足挖掘机的正常作业。本工程拟采用1.6m3单斗挖掘机，确定采区长度LC=48m。（3）采场布置①采场布置首采工作面布置在+69m台阶，+69m台阶开段沟由南东向北西沿+69m等高线向前推进。首先在和上山道路的接点处进行爆破作业，布孔宽度约25m、长度约50m（爆破参数见中深孔爆破方案）。爆破后开始铲装石料。开段沟在向前推进80—100m后，开始在开段沟的南帮扩帮形成工作面，工作线的推进方向由北向南推进至平台南边界后回采道路。(4)开采工作平台布置为加快开采进度，上山道路完成后上一平台和下一平台的开段沟各配备一个施工队进行施工，以缩短二个平台之间的开采间隔时间，尽快形成两个平台和两个平台以上同时开采的局面。92.6植被清理和风化岩开挖（1）植被清理和风化岩开挖A、植被剥离测量放样后，反铲挖机由地面按一定坡度开挖覆盖层修筑临时道路至山顶，剥离从上至下、由前至后进行；清理开挖区内的树根、杂草、垃圾等运输至指定地点，禁止用于回填；有机土存放到业主或监理人指定的土料场，以利于场平后期覆盖和施工临时用地的恢复。B、覆盖层开挖利用植被清理时的道路，由上至下开覆盖层，陡坡面小于1：0.8；在覆盖层厚度较小时推土机集料后反铲挖装，厚度较大时直接采用反铲挖装、自卸汽车运输的方式；开挖时应结合临时道路修筑，形成梯田形，为石方爆破钻孔开创工作平台。C、技术要求①对植被、覆盖层、风化岩石等不符合石料质量要求的覆盖层全部清理干净，并报监理工程师验收合格后再进行采石施工。②保护清表区域附近的天然植被、树木、不发生因施工不当造成清表区域附近的天然植被、树木的破坏以及对环境造成的不良影响。③土方开挖遵循由上而下，分层台阶实施的原则，并应考虑湿陷性较大的面层车辆、设备行走的安全，必须时需铺设部分碎石，确保设备作业行走安全。2.7爆破方案本工程山体开采采用多排中深孔微差延时爆破工艺进行施工。为保证边坡稳定，在开采临近设计终了边坡时，采用预裂、减震控制爆破技术，以保护最终边坡。选用倾斜深孔多排微差爆破的方案，爆破后可以有足够的爆破贮备量、10降低石料的大块率、爆后的爆堆比较规整，有利于铲装和安全生产。（1）爆破参数的选择a、台阶高度H的确定：取H=16m。b、钻孔直径D的确定：本工程钻机拟采用ROC—D7液压露天潜孔钻机，钻头直径d=109mm。c、钻孔形式：采用倾斜孔，倾角α1为75°。d、超钻深度h：超钻是为了克服底板阻力，使爆破后不留岩坎，本工程超钻深度按1.2米计算；e、钻孔深度L：钻孔深度按L=（H+h）/sinα，计算L=17.8m。f、底板抵抗线W1计算：对于倾斜孔W1按下式计算：式中：W1—底盘最小抵抗线；q1—每米深孔装药量，q1=8kg/m；q—单位炸药消耗量，q=0.35kg/m3；m—炮孔间距邻近系数，取m=1.2；L—钻孔深度，L=17.8m。经计算：W1=4.63m。利用经验公式验算：W1=0.024d+0.85=3.466m本工程底盘最小抵抗线取W1=4.0m。g、炮孔间距a的确定：a=mw1计算，取a=4.8m。h、炮孔排距b的确定：b=W1计算，b=4m。i、布孔方式：本工程施工孔眼呈矩形布置，如下图所示：开山采石炮孔平面布置图j、单孔装药量计算：本工程采用倾斜深孔台阶爆破，其单孔装药量按下式计算：Q=qaW1H（kg），计算得：Q=107.5kg。11k、装药长度L1的计算：L1=Q/q1，经计算：L1=13.44ml、堵塞长度L2的确定：L2=L-L1=4.36m。m、炸药种类：散装乳化炸药。n、装药结构：偶合装药。（2）穿孔工艺穿孔工艺流程如下图所示。穿孔施工工艺流程图施工方法：a、布孔：爆破技术人员根据情况以及已经设计好的网孔参数在需要穿孔的爆区布孔，并标示出孔位、孔深、孔的方向及倾角。b、定位：钻机准备完成后进入爆区，对准孔位，确认孔位、方位角、倾角合格后，使用定位器定位。c、穿孔：清理孔位上的浮石后，以慢速将孔成形，如果岩石比较破碎时可用粘土护孔，眼孔进入硬岩后，钻机进入正常穿孔作业。在穿孔过程中，应集中精神操作，防止堵孔或卡钻。d、吹孔：每个眼孔达到设计深度后，用压风将孔内的岩粉吹出。e、验孔；每个炮孔完成后，由测量人员或工程技术人员直接检查孔深、孔方位、倾角符合规范要求的为合格孔，距规范要求偏差过大的眼孔作废孔处理，从新钻孔。孔内有水时要标注水深。f、封孔：确认炮孔合格后，用塑料带装入岩粉将孔口暂时封堵，防止碎石或其它物品掉入眼孔。（3）装药、堵塞、起爆工艺12爆破工作面的装药起爆工艺流程如下图所示。装药起爆施工工艺流程图施工方法：a、装药本次施工采用乳化炸药现场混装炸药车装药，装药工作应在爆破员指导下进行，装药长度、起爆药包的位置要按设计位置准确安放。严禁将起爆药包或敏感度较高的炸药向孔中投掷，起爆药包装入后，不准向下投掷炸药卷。装药发生卡塞时，在雷管和起爆药包放入以前，可用铜质或非金属长杆处理，但严禁强烈冲击炸药。各孔雷管段别，必须标识清楚，以防错放。在装药过程中，不应拨出或硬拉起爆药包中的导火索、导爆管。每孔装药完成后进行验收，严禁多装药。b、堵塞堵塞长度必须达到设计要求，不小于4.36m。严禁不堵塞爆破，堵塞作业禁止堵塞悬空。堵塞材料采用钻孔岩屑、粘土等，禁止使用石块和易燃材料。堵塞过程中不得将导爆管拉得过紧或填塞物将导爆管损坏。分段装药的炮孔，其间隔堵塞长度应按设计要求执行。c、起爆网路敷设起爆药包的制作：将导爆管雷管插入管状2#岩石炸药内用细绳扎紧