光
面
爆
破
质
量
控
制
中铁五局集团一公司镇胜公路
22合同段项目经理部
目 录
一、光面爆破质量技术保证措施 1
二、光面爆破质量组织保证措施 2
三、光面爆破质量经济保证措施 4
四、光爆常见质量事故的预防与处理 6
1、哑炮 6
2、带炮 7
3、冲天炮 8
4、“带眼镜” 8
5、“挂门帘” 9
6、岩壁留有半边孔的超、欠挖 9
7、口部欠挖底部超挖 9
8、未留半边眼孔的超欠挖 10
9、两相邻半边孔中间的超欠挖 10
光面爆破质量控制
为了提高五龙山隧道开挖质量,保证施工安全,控制隧道超欠挖,节约工程成本,创省部级优质工程,在总结大量光面爆破经验的基础上,并参照有关规范要求,制订如下光面爆破质量控制措施,请各工区遵照执行。
一、光面爆破质量技术保证措施
1、钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出碴能力等因素综合考虑。
2、爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定,开挖软弱围岩时应控制在1~2m之内,开挖坚硬完整的围岩时应根据周边眼的外插角及允许超挖量确定,进尺越大因为钻杆外插角的原因每循环的错台也越大,超挖量相应增大。
3、根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼最小抵抗线。围岩软弱、破碎,周边眼间距取小值,E/W取小值。
4、对周边眼的有关要求:
严格控制周边眼装药量,并使药量沿炮孔长度合理分布。周边眼宜用小直径药卷和低爆速炸药,可借助传爆线实现空气间隔装药。周边眼雷管应与内圈眼雷管跳段使用。
周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,保证开挖面平整,但掏槽炮眼应比辅助炮眼眼底深10-20cm。当开挖面凸凹较大时,应根据实际情况调整炮眼深度,并相应调整装药量。
周边眼宜一次同时起爆,软弱围岩段或断层处必须对爆破震动加以控制时,可分段起爆。
周边眼严格控制“准、直、平、齐”,利用长钻杆控制钻眼角度及错台,尽可能打在轮廓线上。
5、对内圈眼的爆破参数应严格控制,防止围岩过度龟裂影响周边眼爆破效果。
6、斜眼掏槽的炮眼方向,在岩层层理或节理发育时,不得与其平行,应呈一定角度,并尽量与其垂直。
7、开挖断面底板两隅处,应合理布置辅助眼,适当增加药量和导向空眼,消除爆破死角。
8、在地下水较多地段,所用爆破材料应能防水。
9、开挖过程中应监测围岩爆破扰动深度以及爆破对围岩的影响,及时调整钻爆方案。
10、装药前应将炮孔内泥浆、石屑吹洗干净。已装药的炮孔及时用炮泥堵塞,堵塞长度周边眼不小于20cm,其它眼不小于30cm。
11、判断拱部钻进方向的上挑角度是否适中,可通过观察孔中岩浆外流的情况来确定,在钻眼用水量合适的情况下:
1)如果岩浆顺钎杆直接流到岩机前落下时,说明上挑角度太大。
2)如果岩浆顺钎杆流出10cm左右落下时,说明上挑角度合适。
3)如果岩浆一出孔口就流下时,说明上挑角度不足。
二、光面爆破质量组织保证措施
1、实行“定人、定位、定机、定质、定量”的五岗位责任制,分区按顺序钻孔。实行“不钻残孔、不钻石缝、不钻软夹层、不钻破碎带”的四不钻制度。
2、装药必须由规定允许的专人进行装药,并严格堵塞炮泥,堵塞炮泥可以提高爆破效果、节省炸药用量。
3、工人在钻眼时,应及时将前方围岩的变化反馈给技术人员,以便技术人员及时调整炮眼间距及装药量,围岩突变会形成安全隐患的能及时向上级汇报,做好预防工作。
4、钻眼完成后,应按炮眼布置图进行检查并作好记录,有不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后才能装药爆破。
5、为了真正做到“石变我变”,及时准确地修正钻爆设计和调整钻爆参数,并保证光爆设计的实施,确保光爆质量,确保隧道不坍塌,作如下规定:
1)项目队技术人员必须在本钻爆循环装药前作光爆参数交底(包括周边眼间距、最小抵抗线、炮眼密集系数、周边眼装药集中度、二圈眼装药集中度、总装药量),与上一茬炮之变化也要注明,并对上一茬炮出现的问题进行注明。
2)施工员必须对自己值班范围的实际操作进行记录,包括:炮眼布置草图,装药参数,钻眼速度、围岩自稳程度。并对值班范围光爆效果及进尺进行评定,这个记录和掌子面的围岩情况将作为下一茬炮光爆参数调整的依据。
3)光爆装药参数由项目队技术人员、施工员、工区区长三人集体研究,最后由工程部确定下发,在装药前由施工员、工区区长对工班进行集中布置并组织实施。
6、对工班严格实行光爆考核制度,每循环考核一次。
光爆循环考核表
光面爆破参数 | 光面爆破效果 | ||
周边眼间距(cm) | 循环进尺(m) | ||
最小抵抗线(cm) | 最大超挖量(cm) | ||
E值最大偏差(cm) | 最小超挖量(cm) | ||
E/W | 平均超挖量(cm) | ||
W值最大偏差(cm) | 眼底偏离轮廓线(cm) | ||
二圈眼E值最大偏差(cm) | 炮眼痕迹保存率(%) | ||
二圈眼W值最大偏差(cm) | 炮眼利用率(%) | ||
钻眼深度(m) |
1、开挖班必须严格按照施工规范、安全技术规则和技术交底施工。
2、严格按光面爆破设计(含根据现场实际情况进行调整后的爆破设计)进行钻爆作业:
炮眼间距误差控制在3cm以内,否则间距每超过2cm罚款50元,依此类推。
严格控制周边眼的钻眼方向,炮眼底不能超过开挖轮廓线10cm,否则每超过2cm,罚款100元,依此类推。
严格控制周边眼的装药量,每眼必须按交底及施工规范装药,如每发现一处罚款100元。
严格按炮眼布置图布置炮眼,保证钻眼数量,否则每少打一个眼罚款50元。
严格按照光爆设计中的段位装药,特别是周边眼必须要用同一段位的非电雷管,并且是最后起爆,最后的联接雷管必须用一段联接,否则每发现一次罚款100元。
每个炮眼必须按技术交底用炮泥堵塞,每发现一个炮眼未用炮泥堵塞,罚款50元。
3、以50米为单位,经理部组织技术、施工员、安质科长和开挖班,对光面爆破效果进行验收,如达到验收标准,则奖励500元。验收标准如下:
A、超欠挖
爆破后的围岩应圆顺平整,无欠挖,超挖量(平均线性超挖)应控制在7cm以内。具体数据如下表:
隧道允许超挖值(cm)
围岩条件、类别
开挖部位 | 硬岩一般相当于 Ⅵ类围岩 | 中硬岩、软岩相当于Ⅴ~Ⅲ类围岩 | 破碎松散岩石及土质相当于Ⅱ~Ⅰ类围岩 |
拱 部 | 平均5 最大10 | 平均7 最大10 | 平均10 最大15 |
边墙、仰拱隧底 | 平均7 | 平均7 | 平均7 |
爆破后半眼率在整体性好的坚硬岩石中必须大于90%,在中硬岩石中应大于80%
C、对围岩的破坏程度:
爆破后,围岩面上无粉碎岩石和明显的裂缝,也不应该有浮石。
D、炮眼利用率应大于85%。
如达不到A条,线性欠挖超过5cm或欠挖面积超过1m2以上开挖班必须及时处理,如发现大面积欠挖而影响施工进度则罚100~200元;线性超挖20cm以上每处罚款100元。
如达不到B条,每茬炮罚款50元,如半眼率在整体性好的坚硬岩石中大于95%,在中硬岩石中大于90%,则奖励100元,
如达不到C条的每有一块浮石罚款100元。
如达不到D条,每茬炮罚款50元,如炮眼利用率大于95%则奖励50元。
4、开挖班作业人员在施工中必须服从施工员和技术人员(含测工)的指挥和安排,否则每出现一次罚款200~500元。
5、参予考核人员:总工程师、副经理、工程部、隧道主管工程师、测量工程师、工区区长、项目队队长、开挖班班长。
四、光爆常见质量事故的预防与处理
在隧道及地下工程掘进中,常见的光爆质量事故有哑炮、带炮、冲天炮、“戴眼镜”、“挂门帘”等。其中有的事故虽然对安全无威胁,但对施工质量与工程进度的影响不容忽视。
1、哑炮
哑炮又称瞎炮、拒爆或盲炮,是指炮眼中的起爆药包经点火或通电后,雷管与炸药全未起爆或雷管爆了而炸药未爆的现象。如果雷管与部分炸药爆了,但孔底尚有剩留未爆药包,则称为半爆或残炮。哑炮与残炮是掘进中最经常发生的一种爆破事故,必须采取措施竭力避免。这种事故一旦发生,应严格遵照安全规程仔细分析,找清原因,采取有效方法予以处理,否则不得在工作面进行其他工序的工作。哑炮或残炮产生的可能原因、处理方法及预防措施,可参考下表分析。
处理哑炮时,禁止用压缩空气吹出炮泥、炸药和雷管,禁止从拒爆的炮眼上拔出雷管。
哑炮或残炮的产生、处理与预防
现象 | 产生原因 | 处理方法 | 预防措施 |
眼底剩药 | 1、炸药受潮 2、有岩粉相隔,影响传爆 3、管道效应影响,传爆中断 | 1、用水冲洗出炸药; 2、取出炸药包 | 1、有水或潮湿炮眼采取防水措施; 2、装药前,吹扫干净炮眼 3、采取措施消减管道效应的影响 |
雷管爆了,而炸药全未爆 | 1、炸药变质或变潮; 2、雷管起爆力不足或半爆; 3、雷管与药包脱离 | 1、掏出炮泥,重新装入起爆药包起爆; 2、散装药时,用水冲洗炮泥和炸药,重新装药起爆 | 1、严格检验炸药与雷管,保证质量; 2、有水或渐湿炮眼采取防水措施; 3、雷管与起爆药包应绑紧 |
雷管与炸药全未爆 | 1、导火索与火雷管质量不合格; 2、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; 3、装药时导火索受潮; 4、点火遗漏 | 1、掏出炮泥,重新装入起爆药包起爆; 2、装入聚能药包进行殉爆起爆; 3、由于联线错误或不良的电爆网路,可重新联线起爆; 4、距哑炮至少0.3米处另钻平行炮眼装药起爆; | 1.严格检验起爆材料,保证质量。 2.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禁止用炮棍猛冲; 点火时沉着认真避免遗漏; (严格按技术交底要求设置点火头个数) |
非电爆破雷管拒爆 | 1、卡口环固定不合格; 2、导爆管两头药粉脱落; 3、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; | 1、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; 2、作炮时,应及时将剪下的导爆管一段封口,另一端采取防止药粉脱落的措施; 3、不使用管壁破裂的导爆管 |
工作面上先起爆的炮眼爆破后,把邻近炮眼的导火索、雷管或药包带出炮眼,叫做带炮。带炮现象可能仅眼口部分的装药被抛出,而眼内留有残药;也可能出现整个炮眼装药因先爆炮眼的爆破而崩坏。
产生带炮的原因是:炮眼布置过密,眼距过小;需要堵塞的炮眼堵塞不严实。此外,当延发间隔时间较长、采用正向起爆(尤其起爆药包放在眼口第一个药包位置时)及岩石节理裂隙发育等情况下,均会增加产生带炮的可能性。
带炮的出现除对工作质量有影响外,更重要的是被带出的爆破材料(尤其雷管)混杂在岩渣中,给爆破后清理工作面、装岩工作等的安全带来很大威胁。因此,当发现有带炮现象时,应对工作面进行严格检查,清除掉未爆炸的爆破材料,对于可能压在岩渣堆底下的雷管、炸药等,应在装岩过程中留心发现,决不能粗心大意。
带炮的预防措施,主要是合理确定眼距和提高堵塞质量,采用反向起爆可以减少带炮现象。
3、冲天炮
炮眼中装药起爆后,未能将周围岩石崩落,而仅仅将堵塞物推出眼外,这种现象叫做冲天炮(或空)。
冲天炮的产生原因可能是:需要堵塞的炮眼堵塞不严实,炮眼布置过稀,抵抗线过大,斜眼掏槽眼与工作面夹角过大,掏槽失败造成其它炮眼工作条件恶化,如直眼掏槽时炮眼被“挤死”,装药量过少,点火顺序不对,或因导火索燃速不稳定,造成起爆顺序混乱等。
产生冲天炮后,一般都根据具体情况适当进行补炮。如果原炮眼未崩坏,可重新装药爆破之,如由于掏槽失败致使其他炮眼产生冲天炮时,在掏槽眼补炮后,仍可利用原辅助眼,周边眼进行装药爆破。
产生冲天炮不仅浪费了大量爆破材料,而且还将增加钻眼工作量,降低掘进速度。因此,应针对上述原因,采取相应预防措施,主要是合理布置炮眼、正确确定爆破参数和提高堵塞质量等。
4、“带眼镜”
掏槽眼爆破后,工作面表层岩石未崩落,仅在内部造成破碎槽洞(即爆里不爆外),这种现象叫做“带眼镜”。主要是炮眼装药长度不够和眼距不当造成的。因为掏槽眼(指装药眼)的爆破作用方向主要是指向空心眼,则炮眼装药部分易于爆开岩石,而堵塞部分过长后,爆炸应力波强度不足使岩石破碎未发展到工作面。因此,避免“带眼镜”现象的发生,主要是根据工作面岩石性质的不同,正确确定好装药长度和炮眼间距。
在产生“带眼镜”后,一般采用补钻炮眼进行爆破,以便把未爆开部分崩落。
5、“挂门帘”
挂门帘是指在光面爆破中,周边眼眼口部位的抵抗线岩石未爆掉,而形成的一种现象。主要原因是周边眼的炸药过于集中在眼底,没有装药的炮孔段太长、光爆层太薄、节理裂隙影响或岩石过于破碎等等。
产生这一现象后,一般可另装药将其爆掉。
预防“挂门帘”的措施,可根据石质选择合适的抵抗线;尽量采用小直径连续装药等等。
6、岩壁留有半边孔的超、欠挖
岩壁留有半边孔痕,但又有超欠挖现象。这主要是周边眼没有开在轮廓线上或眼孔与轮廓线的夹角过大。应严格按要求穿孔,才可避免。
7、口部欠挖底部超挖
炮孔口部欠挖,底部超挖,主要原因是周边眼离轮廓线太远,孔角过大或底部药量过多。预防措施:除严格按要求钻孔外,还应控制装药量。
8、未留半边眼孔的超欠挖
岩壁未留半边眼孔的超欠挖现象,主要是周边眼、二圈眼的装药量过大、光面层太薄或石质太碎等等。预防时,应严格控制装药量,合理选择抵抗线厚度。
9、两相邻半边孔中间的超欠挖
当两相邻半边孔中间有岩壁欠挖现象时,主要是周边眼间距过大或周边眼抵抗线过小。只要将眼距及抵抗线这两个光爆参数选择合理,这种现象就可以避免。
中铁五局集团一公司
镇胜公路22合同段项目经理部
二〇〇五年十一月十二日