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沙湾电站砼骨料毛料开采施工组织设计

沙湾水电站石料开采施工技术方案

沙湾水电站为引水式电站，位于四川省凉山彝族自治州木里藏族自治县境内，系木里河干流电站，以发电为主，装机容量240MW，多年平均发电量11.68亿KW·h，具有日调节能力。

原料除少部份利用隧洞洞渣加工外高标准基本农田建设项目施工组织设计.doc，大部分需用距砂石加工系统2.5km的阳山料场新鲜、微风化变质砂岩进行人工机械破碎。

阳山料场基岩裸露，植被稀少，地势陡峻，坡度一般在70。左右。其上部开采面积约为160m×60m，开采高程2550m至2410m，其相对厚度140m，剔除无用层和无用夹层后储量约72万m3。据业主提供的《沙湾水电站各月成品砂石骨料需求初步一览表》需加工砂石成品料约63万m3，基本能满足开采用量要求。

地表出露岩性为变质石英砂岩，根据业主提供的岩石物理力学试验资料，可看出天然抗压强度为153MPa，湿抗压强度为109.5MPa，岩石属不易软化岩石，故质量可以满足工程建设及规范要求。

3·1料场分区、分层开采规划

分区：由于料场面积较大，可采用分区进行循环作业；

分层：采用自上而下分层开采法；

根据沙湾水电站各标段对成品骨料的需求量，结合采料场的施工条件和骨料各月需求的不均衡性，采料场开采运输原料的施工强度为每天≥1200m3，考虑需要一定的储存，则采用：

高风压液压履带式CM351潜孔钻钻孔，孔深10m，1台每班钻孔20个（在平台下降30m后每班只能钻12个）；

每10天进行一次爆破，计200个孔；

每次爆破方量V=2.8×3.2×10×200=18000m3；

则月产量V总=18000×2.8=5.04万m3；

并配置一台1.4～1.6m3液压反铲挖掘机，10台15t自卸汽车（含备用），必要时还可增加一台潜孔钻同时进行钻孔作业，均能满足沙湾水电站骨料总施工需要。

工作制度：月工作28d，一班制，日工作10h。

料场开采区底部现有茶唐公路通过，施工与交通干扰矛盾突出，安全危险很大。若改线公路未按计划时间通车，我部建议届时应采取必要的交通安全管制措施，减少并尽量避免对现有公路的干扰；

从山脚修建一条长约2km，宽6~8m的泥结石主干道（每200m设置错车道）进入2550m高程采石料场，供汽车运输使用；

每4~6m高进行采料区与主干道道路开挖连接，供运输使用；

④在2550m高程处修建一条长约200m，宽约4～5m的便道进入2550m高程以上区域，供挖掘机、潜孔钻使用；

⑤条件成熟时可考虑在开采区下游利用天然地形修建一溜槽溜渣，且在道路外侧修筑挡渣墙，开挖料经溜槽翻溜至路上装载机装汽车运送至指定地点。

供风系统由潜孔钻自带移动式20m3高风压空压机一台；移动式油动3m3空压机两台组成，工作面采用1.5寸软管连接手风钻进行超粒径改小作业；

架设380伏线路进料场附近（安全区域）供施工及照明用电。

料场表土及风化弃料采用挖掘机装汽车运输至4km内业主指定的弃料场堆放。

有用料作为加工原料由汽车运输至2.5km的砼骨料加工厂原料堆放场堆放、加工。

施工场内通讯采用对讲机联系。

①根据业主2007年1月14日会议纪要精神要求，砼骨料加工期调整为30个月；

②根据本工程实际情况，前期以修路为重点，待进入2550m高程开采平台进行无用料剥离作业后，则以分区从上到下进行原料开采为重点。

4.2主要项目控制进度目标

①2007年3月修建道路至2550m高程开采平台；

②2007年4月进行无用层剥离开挖；

③2007年5月～2009年5月进行原料爆破开采。

本项目主要承担阳山料场2410m高程至2550m高程段的无用层及骨料原料的开采。工作内容包括：准备工作、道路修建、场地清理、钻孔爆破、开挖运输等。

5.1开挖施工程序及工艺框图

开挖施工前，进行施工测量放线，放出开挖边线，并在开挖施工过程中分层进行测量控制，确保边坡符合设计要求。开挖严格按自上而下分层开挖的程序进行。

风化层钻孔、装药、爆破

挖掘机装汽车运至弃料场

有用层钻孔、装药、爆破

挖掘机装汽车运至加工场

用挖掘机清除高程2550m处表面覆盖层、风化层（钻孔爆破），形成一个开采平台。

利用挖掘机在2550m高程以上设计开挖线内清除表面覆盖层、风化层，潜孔钻分层钻孔，采用梯段爆破，挖掘机分层翻渣至2550m高程开采平台，无用料用汽车转运至弃料场，有用料用汽车转运至加工场，。

当开挖至2550m高程平台时，潜孔钻钻孔，无用层采用梯段爆破；有用层采用微差挤压爆破，挖掘机配合汽车转运至加工场。

钻机：CM351型高风压液压履带式潜孔钻1台，手持式风钻5台；

②移动式空压机3m3两台（供手风钻超径石解小作业），建议配备液压破碎头较经济；

③冲击器及φ115钻头满足需要；

④φ42合金钻头满足需要。

5·4爆破设计（参数根据经验设计初拟，待现场施工时作爆破试验进行具体修正）。

5·4.1深孔微差挤压爆破

为保证石碴料最大粒径D≯50cm，采用排间微差挤压爆破(V 型)，孔眼为梅花型或正方型布置。

①单孔每米线装药公式：

Qm=Kob2式中：Qm——单孔每米线装药强度（kg）;

Ko——岩石单位耗药量（kg/m3），据岩石抗强度暂取Ko=0.7;

b——炮孔排距，为变量（m）.

②设孔内每米装药长度L=0.8m，堵塞长度L1=0.2m，求Qm:

由Qm=kob2，则b=(5.6/0.7)1/2≈2.8m

a=1/sin60。b=1/0.866×2.8≈3.2m

Q=Qmh=5.6×10=56Kg

中心掏槽深孔微差挤压爆破网路见下图：

多排中心掏槽微差挤压爆破图

装药结构采取连续装药。

（1）施工阶段划分：每个台阶作为一个阶段，台阶高度为10m;

a布孔：必须由技术员按设计参数现场布设，标明孔位，排孔号，孔深及方向，并作好技术交底；

b钻机就位：按先难后易，先边后中，先前后后的原则，位置误差不大于0.2m，钻机摆正放平，保证钻机方向正确，防止滑动；

c钻机作业：软岩慢，硬岩快。

a钻孔检查：装药前检查孔位、孔深、孔斜是否符合设计要求，不合格应及时处理；

b装药：采用人工装药，按设计药量装填；

c堵塞：采用钻孔的石屑，岩石破碎时则采用黄泥堵塞；

5·4.2梯段爆破
布孔方式：采用梅花形(实际间距为宽孔距短排距:软岩3m×5m，硬岩为2.5m×5m)倾斜孔或V型(间距为4m×4m)均可。

梯段高度：H为10m；

钻孔直径：D=115mm；

孔倾斜角β：β＝75。；

超深h：h＝0.5m；

孔斜：L=(H+h)/sinβ＝10.5/sin75。=11.2m

底盘抵抗线：w1=nDn－与炮孔倾角、岩石硬度有关的系数，一般n=20～40，硬岩取小值。此处取n＝30；

w1=30×115＝3450mm＝3.45m；

a=1.2×3.45＝4.1m

排间孔呈等边三角形（梅花形）错开布置：则b＝asin60。=0.866×4.1＝3.6m；

则Q＝0.4×4.1×3.6×10＝59kg

多排爆破。从第二排起，以后各排孔的每孔装药量按下式计算：

注：上述装药为间隔装药，中间采用石渣间隔。

为保证爆破后边坡的稳定及美观，设计开挖线采用预裂爆破。

a钻孔要求：尽量减少孔位、孔斜误差及装药量；

b由技术人员确定预裂线位置和深度并进行放线、定位；

c确保钻机保持一致的钻孔角度；

a钻孔角度沿料场开采边线1：0.3的坡比(采用温州南方测量仪器厂生产的多功能坡度测量仪控制坡度，垂球控制方向等)；

b钻孔深度L=13m；

c钻孔间距a=0.8～1.2m(据岩石的完整程度确定)；

d炮孔直径D=115mm；

e药卷直径d=32mm；

f线装药量按长江三峡工程应用的预裂爆破的线装药密度公式进行计算：q=3(D*a)1/2*[δ压]1/3式中：q——预裂爆破的线装药密度，单位（g/m）；

[δ压]——爆破区岩石抗压强度暂，单位Mpa；

a——预裂炮孔孔距，单位（cm）；

D——预裂炮孔直径，单位（cm）；

h装药结构按间隔装药，采用竹片绑扎。

J炮孔堵塞长度为1～1.6m(一般为1m)，先用废塑料袋或水泥口袋堵塞，再堵以细砂、岩粉、黄土等。

A、离预裂孔布置线1.5~1.8m,硬岩取小值,离前排主爆孔距离2m，孔距2m（因爆破后块径较大改为孔距1.5m）；

B、深度在7~9m分两段间隔装药，9m以上分三段装药，装药量为整孔的60%~70%（因爆破后块径较大改为孔距连续装药同主爆孔）。

5.4.5手风钻钻孔松动爆破

若风化层较薄，且维修道路、超粒径改小则采用浅孔爆破，爆破参数的设计(此也可作为手风钻开采石碴料最大粒径D≯50cm的作业)：

②钻孔间距a=1.2m，排距b=1m；

④炮孔径D=42mm；

⑤药卷直径d=32mm；

⑥单孔装药量Q=k0abh=0.4×1×1.2×2=0.96kg。

超粒径改小则根据粒径大小进行适量装药控制。

由于料场山体坡度≮70。，且岩体风化、卸荷裂隙发育，加之断层，软弱破碎带，裂隙面的不利切割与组合，会引起局部边坡失稳，在开挖施工过程中须密切观察重视边坡稳定情况，开挖中及时清除失稳岩体、清除隐患。

6.1采料场边坡坡比：按设计提供的坡比1：0.3进行开挖；

6.2采料场平台：为保证边坡稳定安全，每个梯段保留一个2m宽的平台；6.3采用预裂爆破，避免恶化保留岩体的自然状态；

6.4边坡局部出现结构弱面时，按设计文件及监理工程师指示采取措施进行防护。

2007年2月1台，4月1台

1、茶唐公路改建前的安全措施

①临近危险地带可预留8～10m岩埂，该岩埂迟后开挖区一个梯段高度，采用手风钻分层钻孔松动爆破，爆破时并在孔口盖上铁丝网，上覆砂袋以防止飞石和滚石或草垫，出渣时用挖掘机往料场方向开挖；

②加强安全警戒管理，加强与周围施工单位的联系，并在公路上设置警戒哨，用对讲机与料场工作面联系；

①及时维护保养好运输设备，杜绝带“病”工作；

②路面派专人进行维护，保证道路的平整畅通；

③转弯处采用堆筑竹笼块石（高度约1m高）的方法，并用插筋固定；

④随时检查道路旁边坡岩石的稳定性，对存在不安全因素及时进行处理和采取相应的防护措施。

3、高边坡的施工安全防护措施

开采区域边坡采用预裂爆破，并在施工过程中据岩体条件的变化，不断优化爆破参数，避免恶化保留岩体的自然状态，确保岩体的稳定和安全；

凡进入高边坡作业区人员必须配戴安全帽等安全防护用品；

③随时检查边坡岩石的稳定性，对有不安全因素的边坡、危石及时进行处理。

④严格执行自上而下分层开挖方法。

②对全体施工人员进行爆破安全教育，并进行定期安全检查；

③爆破人员必须持证上岗，并设置专职安全人员，统一指挥；

CJ／T 467-2014标准下载④设置警报器和设立炮区警戒线；

⑤加强火工材料的管理，严格作好保管、发放、回退制度。

加强防火、防盗、防汛、防泥石流等地质灾害的管理。采取措施落实项目部和当地部门签定的防汛安全、地质灾害防御、森林防火等安全责任书。加强水情、施工道路边坡滚石、泥石流等灾害的监测，严禁野外用火和乱扔烟头，杜绝火灾发生。

文明施工管理。施工班组相互配合，协调施工环节的问题。增加日循环轮次；处理好与当地居民的关系，禁止酒后闹事和群殴事故发生。

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