重庆蓬威建材粉磨站孤危石处理工程位于永川区松溉镇东江村内,粉磨站北侧,长江西侧。该项目需要处理孤危石,而该石头下方为码头施工作业区,上方为民房为拆迁。为加快施工进度,我们可以采用静态爆破破碎剂的施工方式进行施工。
静态破碎方法是利用岩石钻孔内装填破碎剂流体的水化反应,使晶体变形,产生体积膨胀。经过一定时间的物理化学作用后,在钻孔周边形成一定的压力及环向拉应力(可达30~50Mpa)。当其拉应力大于岩石所能承受的最大抗拉应力时,在钻孔周边形成径向裂缝。如果一定距离内的相邻周边钻孔内的破碎剂在此时共同作用,则形成贯穿的径向裂隙,使岩石破裂。
静态破碎主要有以下特点:破碎剂中不含有害成份,不是危险品,不会发生爆炸,其运输、保管、操作相对于炸药而言,都很简单、安全。无需办理常规炸药爆破所需要的各种许可证,操作时不需要爆破等特殊工种。岩体在发生破碎时,不产生爆破震动、飞石、空气冲击波、噪音等爆破危害,不对周围建筑
物、人员设备造成任何损害,因此不存在安全上的隐患。只要将破碎剂浆体充填到钻孔中即可,施工简单。按破碎要求只要设计适当的孔径、孔距、角度等孔网参数就能达到预期的破碎效果,孔壁上的破碎剂残留物不会对混凝土护壁的强度以及质量造成影响。在不适于炸药爆破环境条件下,更加显示其优越性。
在本项目中,我们采用静态爆破破碎剂的施工方式进行施工。该方法操作简单、安全可靠,不会对周围环境造成任何危害,更加适合该项目的施工环境。
常用的静态破碎剂是一种无需使用炸药就能使岩石、混凝土等破裂的粉状工程施工材料。它是一种灰白色粉状物,主要成分为水泥和石灰料,具有遇水体积膨胀的性能。它可广泛应用于混凝土构筑物的无声破碎与拆除以及岩石开采。它是一种新型、环保、非爆炸施工材料,解决了在爆破工程中遇到不使用炸药爆破而又必须将混凝土或岩石破碎的难题。破碎的施工过程比较简单,对被破碎的介质,经过合理的破碎设计(孔径、孔距等的确定)及钻孔,将粉状破碎剂用适量水调成流动状浆体,直接注入钻孔中。合理的破碎剂水灰比为1:0.28,炮孔内由于体积膨胀的空间较小,所以注入孔内20-30分钟即有早
先装药孔起作用。此过程约有2-3小时,随着时间的增加,破碎剂体积膨胀加大。一般情况下,8小时后出现裂隙,24小时可达到总破裂效果的80%以上。一般24小时即可开始清理,完全反应结束约需72小时。
在操作过程中,需要注意冲孔可能会造成对操作人员的眼睛伤害,因此选择熟练的操作人员及合理操作程序及防护措施十分重要。操作程序可简述如下:购入破碎剂→在桶内倒入适量清水→按1:0.28比例加入破碎剂并拌和→倒入钻孔内(装实)并塞紧→孔中用麻袋覆盖→撤出施工人员。
钻孔施工时,采用手风钻钻孔,沟中间部分采用垂直钻孔,边坡部分的边孔采用根据管道倾斜钻孔,梅花形排列。为加快进度并达到最佳破裂效果,现场先行清理工作面,为其它岩石爆裂创造先决条件。为降低粉尘对人员危害,钻工戴防尘口罩进行钻眼作业。静态破碎施工顺序为:施工准备→沿自由面打静态破碎孔→装药→破碎机岩石改小→机械装运清碴。
对于单位立方米岩石预计消耗量表,钻眼量为8.35m,破碎效率为16.6%,破碎剂量为0.2kg,200型液态锤消耗量为1台班。
在施工进度中,由于只有一个临孔面,考虑到工期,同时兼顾破碎剂的反应时间,故比较合理的时间安排装药,破碎剂利用晚上时间进行反应,第二天上班开始清碴,具体施工过程如下:穿孔装药反应第一次清碴反应第二次清碴。
炸药在爆破工程中起着重要作用,因此需要选择合适的炸药。在本工程中,爆区岩性以新鲜溶结凝灰岩为主,f=10-16.根据当地火工材料供应的实际情况,选用2#岩石硝铵炸药可与之相配。该炸药具有以下性能参数:爆力为320N,猛度为25mm,爆速为840m/s。为了保证爆破的安全和可靠性,采用非电毫秒雷管,其中方量较集中的地段采用多孔同时起爆,毫秒微差间隔,轮廓线控制爆破选用低段别的同段毫秒雷管同时起爆。在边坡修整和路基找平以及二次破碎等零星爆破中,尽量采用火雷管,扩壶爆破亦尽量采用火雷管。
为了更好地控制飞石危害,减少爆破地震作用,本工程按松动爆破设计有关参数进行设计。孔径通用炸药直径为32mm,
采用40mm钻头钻孔,偶合系数为1.25.分两层水平布置药壶,分层高度H′为4~6m。最小抵抗线W为0.6H′,即2.4~3.6m。XXX为0.5H,即4~6m。孔距a为1.2W,即2.9~4.3m。排距b为W(m)。单位体积消耗炸药量q为0.21~0.36kg/m3.单孔装药量Q可根据以下公式计算:Q=q×a×b×H或
Q=q×a×W×H(kg)。药壶体积V为1.5×1.1×Q。最大一段装药量Qmax可根据以下公式计算:Qmax=(V/K)3/αR3(kg)。
在起爆方面,本工程采用非电毫秒雷管。该雷管具有抗水性和耐火性好,不受杂散电流影响,操作安全,使用简单,起爆可靠性高,防止早爆、拒爆性能好。本工程采用1~10段非电毫秒雷管。根据表2,不同段别的延时时间分别为25±10ms、50±10ms、75±10ms、100±10ms、150±20ms、200±20ms、250±20ms、310±25ms、390±40ms、490±45ms。采用微差起爆技术,一次点火,分段延期起爆,改善爆破质量、提高爆破效果。
每立方米3块炸药量与平均体积的关系如下表所示:
炸药量(kg/m3) | 平均体积(m3) | 炸药用量(kg/m3) |
0.15~0.2.| 0.32.| 0.33.| 0.15~0.2.| 0.36.| 0.32.| 0.53.| 0.60.| 0.17.| 0.33.| 0.32.| 0.60.|
2.4、起爆网络设计
本工程采用塑料管连接的孔内延时和辅助孔外延时继爆单式交叉网络连接。四通反射用于连接。起爆顺序以单排多段起爆为主,排数为3~5排时,采用波浪式或式起爆。
2.5、安全评估
本工程为一般性露天爆破,爆破区附近有许多居民。为确保施工安全,应严格控制飞石距离,以避免爆破振动和空气冲击波对周围建筑物的影响。
1)爆破飞石安全距离推算
爆破飞石安全距离Rf的计算公式为:Rf=Kf×Q×D,其中Kf为与爆破方式、填长度、地形和地质条件有关的系数,取值为1.0~1.5.较大高山差情况下飞石安全距离的计算公式为:
RF=α×β×D,其中α为最小抵抗线与水平线夹角,β为山坡坡面角。
为确保安全,采取如下保证措施:
a、在居民区房屋边界处搭设安全防护措施;
b、在开挖放炮时,采用旧轮胎、钢丝网等在开挖面岩面上进行覆盖;
c、慎重对待断层、软弱带、成组发育的节理、覆盖层等地质构造,采取间隔堵塞,调整药量,避免过量装药;
d、严格控制单孔药量,避免单孔失控; e、爆破安全警戒半径为300米。
2)破地震及最大段(次)起爆药量的推算
根据国标爆破安全规程(GB6722-2003)的规定,本工程地面质点垂直振速Vc≤2.0 cm/s。根据控震计算公式,得到不同距离R处允许的最大一段(次)起爆炸药量Qmax的计算公式为:Qmax =(Vc/K)3/α×R3.其中,Qmax为最大一段(次)起爆炸药量,单位为kg。
1.在进行爆破挖掘时,必须做好标志、警戒、信号等工作,规定放炮时间,并注意炮眼布置、炮口方向和装药量,以防止飞石伤人及毁坏附近建筑物。
2.清理工作必须自上而下进行,严禁上、下同时作业,并要及时清理浮石。施工人员必须系好安全绳,戴上安全帽以确保安全。
3.加强对来往行人的指挥,尽量减少运碴与行人之间的干扰。
4.无关人员严禁进入施工现场。
5.施工人员必须按要求穿戴好劳动保护用品。
6.不准在同一工作面使用不同批号、不同厂家的雷管及燃速不同的导火索。爆破器材必须符合国家标准,并经过严格检验,不合格者不得使用。
7.禁止进行爆破工作的情形包括:有边坡滑落危险、通道不安全或通道堵塞、工作面有涌水危险或炮眼温度异常、危及设备安全但无有效防护措施、工作面无良好照明或未做好准备工作。
8.在爆破前必须发出音响和视觉信号,待所有人员及设备撤至安全区域方能点炮。
9.放炮后,在确认无盲炮时,应等待不少于15分钟;若不能确认无盲炮,则必须等待不少于30分钟,爆破作业人员方可进入爆破作业点。
10.放炮后进入工作面时,必须首先检查顶、帮及支护是否安全,有无盲炮等情况。如有不安全情况,必须及时处理后方可继续工作。
11.加工起爆药包和爆药卷应在安全地点进行,无关人员一律不得在场。加工数量不应超过当班爆破作业需用量。
12.加工药包、XXX线现场严禁烟火。
13.装药前应对炮眼进行清理和验收,装药时严禁使用铁质工具,装药完毕要用炮泥堵塞,操作要温和,不可用力过猛。
14.导火索的长度应根据导火索的燃速、炮眼的深度、个数、躲炮的安全距离和点炮所需的时间来定,但导火索最短不得小于1.2米。
15.导火索点火必须使用计时导火索点火,严禁用火柴、烟头、打火机点炮。计时导火索的长度不得超过该次被点导火索中最短导火索长度的三分之一。计时导火索燃烧完毕后,无论是否点完,人员必须立即撤离。
16.在导火索起爆时,应采用一次点火法点炮。单个点火时,一人连续点火的根数(或分组一次点火的组数)不得超过5根(组)。同一工作面由2人以上同时点火时,应指定其中的一人为组长,负责协商点火工作,掌握计时导火索的燃烧情况,及时发出撤离命令。
17.发现盲炮或怀疑有盲炮时,应立即处理。处理盲炮应由当班爆破员进行,无关人员不准在场。当班来不及处理时,应详细交班。在盲炮未处理好之前,禁止在工作面进行其它作业。
禁止使用铁制掏勺来掏出炮泥,掏炮泥时不得用力拉动起爆药包引线,严禁从炮眼中强力拔出雷管。除此之外,应严格执行《爆破安全规程》和《省民用爆破物品管理实施细则》进行管理。
五、爆破现场安全警戒组织和发生事故后与群众发生纠纷的处理方法
5.1、安全警戒组织
在爆破时,主要为封闭施工路段的公路,禁止车辆和行人通行。为此,需要组建专业安全管理班子,确定一名专员主持全面安全管理,配备三名安全员,分别设三道警戒。放炮时由三人安全员专人负责管理哨卡。距离开挖线20米范围内,禁止行人入内。各主路口均需设置安全警告牌,写明安全防范措
施和要求,杜绝闲人入内。在施工期间,由专人进行管理。爆破前,安全管理人员负责做好附近人员和船只的疏散工作。
5.2、爆破警戒与信号
一)爆破工作开始前,必须确定危险区的边界,并设置明显的标志。
二)地面爆破应在危险的边界设置岗哨,使所有通路经常处于环境监视之下。每一岗哨应处于相邻岗视线范围之内。
三)爆破前必须同时发出音响和视觉信号,使危险区内的人员都能清楚地听到和看到。应使全体员工和附近居民事先知道警戒范围、警戒标志和声响信号的意义,以及发出信号的方法和时间。
第一次信号为预先信号。所有与爆破无关人员应立即撤到危险区以外,或撤至指定的安全地点。同时向危险区边界派出警戒人员。
第二次信号为起爆信号。确认人员和设备全部撤离危险区,具备安全起爆条件时,方可发出起爆信号。根据这个信号准许爆破员起爆。
第三次信号为解除警戒信号。在末发出解除信号前,岗哨应坚守岗位。除爆破领导人批准的检查人员以外,不准任何人进入危险区。经检查确认安全后,方可发出解除警戒信号。
4.3、爆破后的检查和处理
一)爆破后必须按规定的等待时间进入爆破地点,检查有无冒顶、危险、支护破坏和盲炮等现象。
二)如果发现冒顶、危石、支护和盲炮等现象,应及时处理。在处理前应在现场设立危险警戒或标志。
三)在确认爆破地点安全检查后,必须得到安全同意,才能允许人员进入爆破地点。
四)每次爆破后,爆破员都应该认真填写规定的表格。
五)处理盲炮必须遵守以下规定:
A。发现盲炮或怀疑有盲炮时,应立即报告并及时处理。如果无法及时处理,应在附近设立明显标志,并采取相应的安全措施。
B。难以处理的盲炮,应请示爆破工程负责人,并派有经验的爆破员进行处理。
C。在处理盲炮时,无关人员不得在场。应在边界区域进行警戒,危险区内禁止进行其他作业。
D。禁止拉出或掏出起爆药包。
E。处理盲炮后,应仔细检查爆堆,将残余的器材收集起来。在确认爆堆没有残留的爆破器材之前,必须采取预防措施。
F。每次处理盲炮都必须由处理者填写登记卡片。
5.4、施工现场管理
5.4.1爆破物品管理:
⑴使用单位必须具备相应的爆破器材保管设施和安全保管条件。
⑵在进行爆破作业时,现场必须实行“两员一人”配套制度。单位负责人必须负责爆炸物品的安全管理。
⑶在领退爆破器材时,爆破从业人员必须将爆破器材保存在随带的现场保管箱内。
⑷必须坚持申领清退制度,要求做到“用余清退库率百分百”和“当天清退百分率百分百”。
5.4.2安全作业要求:
⑴爆破作业必须符合《爆破安全规程》。
⑵采石爆破应在白天进行,禁止在光线不足或夜间进行作业,以免使用明火照明。
⑶在进行爆破工作之前,必须确定危险边界,并设置明显标志和岗哨,以确保所有通路经常处于监视之下。
⑷在进行爆破之前,必须同时发出音响和视觉信号,使危险区内的人员都能清楚地听到和看到。信号分三次进行,即预告信号、起爆信号、解除警戒信号。
⑸在进行爆破之后,爆破员必须按要求规定的等待时间进入爆破地点,进行安全检查和处理。
5.4.3盲炮处理要求:
⑴发现盲炮应及时报告并及时处理。
⑵在处理盲炮时,无关人员不得在场,并按照爆破作业等相关条件设置警戒。
⑶禁止拉出或掏出起爆药包。
⑷盲炮应在当班处理。如果当班处理不了,应在现场向下一班交接清楚。
5.5、发生事故后及群众纠纷的处理方法:
在开山爆破施工时,根据事故的性质,可以分为三类:1、施工机械损坏;2、周围民房、财产损坏;3、人员伤亡等方面。
⑴当施工机械损坏时,我们施工现场配备专业机械维修组,根据机械的损坏程度及时组织抢修和维修工作。
⑵当周围民房或财产损坏时,我们首先报告当地公安、安全部门、保险公司、业主、监理等相关人员。有专人保护现场,经过有关领导现场鉴定后,做出处理和修复意见,并经雇主同意及时修复。
如果发生人员伤亡事故,指挥人员需要保持冷静,首先要在现场进行急救,包扎伤口,防止失血过多,必要时进行人工
呼吸。同时,应该通知XXX或采取其他应急措施,尽快将伤员送往医院进行救治。
在事故现场,应该有人及时将其他人员疏散,以防止事故再次发生。专业人员应该前往现场处理不安全的隐患。
一旦发生事故,应该立即向当地XXX等相关部门报告,并积极参与和协助有关部门解决善后事宜。
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