矿山爆破设计施工方案范例6篇

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矿山爆破设计施工方案

矿山爆破设计施工方案范文1

关键词:浅孔留矿;矿柱;回收

0 引言

经过长期的开采,我国很多矿山的资源储量急剧下降,大量的矿山即将进入衰老期。目前,矿产资源的开采造成了巨大的浪费,除了乱采乱挖外,由生产计划不周而造成的回采矿柱损失也是一个总要因素。但与乱采乱挖不同的是,矿柱可通过有效的施工进行安全优质的回收,这样不仅节约了残余资源,而且还为企业带来了一定的经济效益。

浅孔留矿法适用于矿石和围岩稳固、矿石无结块或天然急倾斜、薄及中厚以下的矿床开采。该法矿柱留矿量比较大,若及时回收矿柱,必然造成大量矿产资源的浪费,并且存在一定的不安全性。因此,对浅孔留矿法矿柱回收方案的探讨,具有实际利用意义。

1 矿柱回采顺序

为了保证在矿房回采结束后能够及时回收矿柱,在理想状态下应该使顶底柱、间柱的回采施工与矿房回采同步。但是在实际操作施工中,为了保证生产的接续、生产人员的安全,矿柱的回收施工不得不滞后于矿房的回采。由于矿柱回采的滞后,当矿房开采出空后,矿柱就成为了一大安全隐患,如果不及时进行间柱、顶底柱的回采施工,极容易出现安全事故。

爆破顺序上,间柱、顶底柱的爆破施工应同时进行。因为一旦顶底柱的爆破早于间柱爆破,间柱爆破回收的矿石中必然会混入大量的岩石,影响回收质量和回采率。

为了保证施工人员的绝对安全,浅孔留矿法顶底柱的回收施工要与浅孔采矿作业同步进行,否则在矿房采矿结束后再进行顶底柱回采施工,会使施工人员在采空区上部作业,安全隐患很大。

因此,间柱回采施工应与人行天井施工同步进行;顶底柱的回采施工应与矿块切割和浅孔采矿同步进行。这样,间柱与顶底柱同时进行爆破落矿就可以紧随浅孔采矿结束后进行,从而避免了开矿人员在采空区上部作业,保证了施工安全,同时还有效保证了出矿质量和产量。

2 矿柱施工方案

2.1 顶底柱施工

浅孔采矿结束后,为了避免发生冒顶事故,应立即进行顶柱爆破。一般顶柱采取硐室回收,其主要方案有3种。

2.1.1 主巷式

因为采场的上水平有顶底柱,所以一般采用在水平掘凿一层硐室,回收顶柱,在二段回收底柱。所谓主巷式即掘凿一条贯通矿体的水平硐室主巷,然后根据抵抗线在主巷中布置成“丁”、“干”或“一”字形硐室;在二段将电耙巷道作为为硐室主巷,在两边掘凿“丁”、“干”或“一”字形硐室。

该方式施工工程量和劳动强度大、工期长、出碴距离远。由于爆破需要放出矿房内的矿石,但把握采场空间具有一定难度,因此难以控制其爆破效果;但是因为不在采场内作业,通风性较好、物资供应及行人方便、采场内不会造成大量矿石积压。

2.1.2 多井式

“多井式”适用于一些顶柱靠近地表和上部水平已经采空崩落以及无法进行硐室施工时的采场。由于采场内向顶柱掘凿若干便于下碴与行人的下碴行人天井,此时需留有大量矿石作为施工平台,所以采场不能放空。硐室的掘凿主要是根据矿柱厚和抵抗线来设计施工。硐室可采用“一”、“丁”或“干”字形。

该方式施工相对来说管理比较简单、工期短、见效快,因为有施工下碴行人井,所以增加了自由面,采矿破碎效果好,使后续出矿工作的顺利进行得到了保证;但施工人员在采场内作业,施工时通风性较差,存在一定的安全隐患,并且采场容易造成大量矿石积压。

2.1.3 混合式

有时由于矿场的特殊条件限制,主巷式与多井式的施工方法都不能够满足施工需要时,为保证生产的接续,往往采用主巷式与多井式相结合的方式来回收顶底柱。

该方式具有两条井,通风性好,施工人员不在采场内作业,行人进出硐室通过天井,具有了安全保障;由于有下碴井,施工碎碴可直接倒入采场,降低了劳动强度,管理简单;但是不足的是需掘凿硐室主巷,工期较长、见效缓慢。

2.2 间柱施工方案

理想状态下,各段硐室回采施工应与天井施工同时进行,爆破时在起爆顺序上顶底柱也应滞后于间柱。但在实际作业中,由于一系列复杂因素的影响,比如人员不足、设备紧张以及生产进度需要,往往是顶底柱先回收,而间柱最后回采或作为永久损失。如果间柱的回收在顶底柱回收之后,那么间柱的回收就相当于窄矿体的回收,其施工环境往往比窄矿体回收更不安全。

2.2.1 二段有底柱回收

二段有底柱回收即施工时在二段沿矿柱方向按回收面积掘凿1~2个漏斗。若有行人天井,就将原行人天井用作行人通风;如果没有,就需新掘凿一条行人天井。为保证作业安全,先在四段以上掘凿硐室,根据实际情况采用“丁” 或“一”字形硐室,硐室施工结束后即可到三段进行切割施工,进行采矿作业。

该方式优点是矿石回收数量多、质量优、效果快,机械化出矿程度比较高,可利用现有设备出矿。在耙道里能够进行二次爆破,破坏小,但三段切割作业的安全性还需提高。

2.2.2 二段无底柱回收

若有行人天井,就将原行人天井用作行人通风;如果没有,就需新掘凿一条行人天井。施工时为保证作业安全,先在三段以上进行掘凿硐室,根据实际情况采用“丁” 或“一” 字形硐室。硐室施工结束后,在二段按回收面积进行开帮切割施工,进行采矿作业。

该方式可利用自重完成矿石运搬,但是机械化出矿程度低,矿石回收效果不好,质量差。在振动漏口进行二次爆破作业危险性大、破坏力强、效率不高。

2.3 矿柱爆破方案

矿山最重要的落矿工艺是爆破作业,爆破效果的好坏直接影响着后续矿石的铲装与运输工序。在抵抗线确定的情况下,设计好合理的硐室布网、装药量、微差及起爆顺序,才能够取得最优的爆破效果,为后续生产顺行创造良好的条件。因此对硐室施工的要求是:

1) 均匀布置硐室,间距要等于或接近于最小抵抗线;

2) 装药量要根据抵抗线的情况以及硐室所处的地质条件和施工现场情况进行核实;

3)必须采用毫秒微差爆破来保证爆破效果,延时保持在5O~75ms;

4)起爆顺序根据实际情况确定。对于只有单层药室的顶底柱回收,中间先起爆,四周后起爆;双层药室的顶底柱回收抵抗线大的方向药包先起爆,然后层间微差进行。对于间柱回收层间微差的顺序,既要保证落矿,又要保证破碎效果和生产的顺行。

3 工程实例

3.1 采空区及矿柱状况

水口山铅锌矿的老鸦巢区经过开矿形成了18个采空区,最大垂高为520m。其中,最大的3个采空区分别是8#空区、9#、10#空区,三个空区都已到达12中段。由于三个矿体是独立的,所以3个空区11中段以上未贯通,到12中段3个矿体相互贯连。空区靠矿柱支撑。8#空区10中段以上基本上已经处理,9#、10#空区只进行了部分废石充填。8#空区10中段以下, 9#、10#空区9中段以下都未处理。11~12中段9#、10#矿体采用浅孔留矿法进行回采施工, 沿矿体的走向布置电耙道,因矿体倾斜角较小,沿倾角方向布置了3~4条阶梯状电耙道,每条电耙道回采矿体垂直高度在7~10 m之间。

3.2 采矿方法

本工程采取倾斜电耙道的浅孔留矿法。为有效控制地压,保证回采作业的安全,防止两边空区中的充填废石混入采场,在采空区与矿柱接触部位预留2.0m的长矿柱。这种采矿方法安全可靠,但回收率较低,在该矿现有回采工艺和技术条件下,是最为合理的。

该种矿柱回采分上、下2个区域进行。上部区域采用电耙道底部结构的浅孔留矿法,电耙道倾角为30°,布置了5个漏斗,漏斗间水平距离为10 m,斗与斗之间通过切割天井、切割斜巷及联络巷相互贯通,形成人行出口和回风出口。每个漏斗以切割天井形式上升,先打好劈漏眼,回采时再爆破劈漏。采下的矿石通过电耙道到溜井然后出矿。下部区域采用分层回采方法。在分采区域界线面预留高3到4米的顶柱,采用小直径中深孔、集中凿眼、同时爆破方式回采,然后用装岩机和电耙出矿。

3.3 矿柱回采效果

1209-1#矿柱回采自2006年8月开始,截止目前,1208-1#矿柱已经全部回采, 12010-1#矿柱进行采准工程,安全回采矿石量已达3万t,创经济效益800多万元。2个采场回采的主要技术经济指标见表1。

表1主要技术经济指标

4 总结

通过浅孔留矿法对6水口山铅锌矿的采空区矿柱的成功回收,不但合理地回收了国家资源,而且减小了采空区的安全隐患,为企业带来了明显的经济和社会效益, 给今后矿柱的大量回收提供了宝贵的经验。

矿山的资源危机影响着国家经济和企业效益的生存和发展, 除了积极投入地质勘探工程增加储量外, 同时还应加强矿柱回采, 最大限度地利用资源, 这也是缓解危机行之有效的途径。

参考文献

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矿山爆破设计施工方案范文2

【关键词】 管线 施工技术 爆破减震 爆破控制

1、工程概况

南关岭站至华北路站区间设计范围为DK3+114.101~DK4+072.076,右线长957.975m;左线长957.312m,含短链0.663m。本次设计为矿山法区间隧道主体土建工程。本区间位于华北路,场地西南高东北低,地形起伏较大,地面高程15.10~23.67m。

2、施工方案的选择

1)本区间正线结构上方零星分布2至3层楼房,该暗挖隧道施工段穿越华北路,路下管线较多,包含砼污水管道、天然气管道、自来水管道、电信光缆等管线。根据施工情况,对建筑及管线提前布设监测点,并进行监测。

2)地下水水量中等-丰富,为基岩裂隙水。

3)岩溶中等发育,给隧道施工带来较大困难。

南华区间大里程防线隧道所穿围岩为Ⅴ级和Ⅵ级,隧道围岩为中风化石灰岩,局部夹强风化,岩体裂隙发育,溶洞发育,易产生坍塌现象。

3、 区间隧道钻爆施工设计

3.1爆破施工原则

针对本区段暗挖隧道的环境特点、结构特点、施工方法等,并综合考虑钻爆施工对隧道结构及管线的影响,在保证施工安全的前提下,本着“短进尺,弱爆破,早封闭,勤量测”的原则,决定采用微差、分部、多段、多次弱爆破技术施工的减振措施。

3.2 爆破控制基准

根据《爆破安全规程》标准,结合设计变更及联系单相关要求,煤气管线及雨水管的爆破振速限制在4.0cm/s。

3.3爆破减震措施控制

3.3.1爆破地震效应安全标准

炸药在岩石中爆炸时强烈的冲击波和应力波,随着传播距离的增加,逐渐衰减为地震波,从而使爆区周围建筑物出现破坏甚至倒塌现象,根据中国《爆破安全规程》(GB6722一2003)提出了爆破对建筑物和构筑物的爆破振动安全标准判断可采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主频率的对应关系,以主振频率的频段确定相应的振动速度,并考虑了延时间隔的影响。

3.3.2爆破振动衰减规律

爆破地震效应是一个比较复杂的问题,它受多种因素的影响,如爆源的位置,装药量,爆破方式,传播介质和局部场地条件等,同时还与地基特性和约束条件以及施工质量等因素有关。影响爆破震动强度的因素较多,最主要的有:药量,包括总药量和最大段齐发爆破药量;距离(爆心到结构点的水平距离)。

3.3.3爆破地震效应控制思路

在区间此段爆破施工中主要从以下几个方面开展:

一、控制一次起爆的最大药量,通过采用微差分段,减小最大起爆药量,控制地震波强度。

二、从传播途径上隔震、减震。在主炮孔与开挖边界之间打设减震孔,从传播途径上减震和消震。

可以采取以下措施:

(一)详细调查管线埋深、材质等,制定沿线尽可能大振动控制标准。

(二)合理布置周边眼,即在左右线靠近管线一侧打设加密的隔振孔以降低地震强度。

3.4爆破设计方案

3.4.1爆破设计方案选择

本设计将依据线路管线附近的地质状况及减振要求,选用短进尺的台阶分部开挖法施工。

3.4.2爆破参数选择、装药量计算、钻孔设计、装药、填塞和起爆网路设计

(1)炸药的选择

本工程施工中选用防水效果好和有毒气体生成量小的粉状乳化炸药,每卷重量150g。

(2)雷管起爆时差的选择

根据本工程特点毫秒雷管爆破时间间隔为50~200ms时,效果较好。

(3)炮孔设计

①掏槽孔

为了达到减震的目的,选用楔形掏槽,充分利用楔形掏槽的易抛掷和减震作用与贯通掏槽的临空面来最大限度地减轻震动。

孔深:考虑到掏槽孔只有一个临空面,爆破条件较差,炮孔利用率低,故掏槽孔孔深取1.0m,水平角度65°,孔间距0.5m,排距1.6m。

辅助孔

孔间距:为了保证在施工期间煤气管线不受影响,严格本着多打孔、少装药的原则,本次取0.6m。

周边孔:

考虑区间拱顶埋深较浅,为了减少爆破对围岩的扰动,所以在周边先打设一圈加密隔振孔,隔孔装药,采用空气间隔不耦合装药结构。孔深取0.7m,孔间距取0.4m。

每延米药量:根据岩性,每延米装药量q=0.15~0.25kg/m。

(4) 装药结构和填塞

掏槽孔和辅助孔采用反向不耦合连续装药,周边孔采用反向不耦合中间空气间隔装药。

(5)起爆方式及顺序

考虑到华北路交通的重要性,及保证煤气管线和雨水管不受爆破振动破坏,此次爆破方案上台阶进行孔外和孔内延时爆破,在上台阶进行预裂爆破,并把左右部利用孔外延时降低最大单响药量,最大限度的减小爆破振动速度,初步设计进尺0.5m,根据实时监测及时调整参数,具体炮孔布置如图所示,爆破顺序如下:

①把上台阶分成左右两部,两个区域采用MS-2过渡(或采用左侧Ms-3、右侧MS-4段),利用孔外延时进行起爆,最大程度的降低单响药量,起爆顺序为:先周边孔―中心孔―掏槽孔―辅助孔。(预裂爆破孔间隔孔装药)

② 下台阶采用多段微差弱爆破(松动)一次完成,严格控制住最大段的药量。

炮孔布置示意图

3.5爆破地震波控制验算

根据本区间已经实施的爆破振动监测经验可知,爆破开挖的最大振动速度值取决于某最大段装药量及炮孔布置、装药结构。

进行预裂爆破时,测点振速大小,主要取决于炮孔起爆顺序,一般担当预裂的周边孔的段别振速最大,而不完全取决于分段装药量的大小,因为预裂为掘进炮孔起到了减振作用。

3.6爆破安全距离计算

隧道开挖爆破中,掏槽孔最有可能产生危害性飞石,应特别注意其填塞质量,并作飞石距离验算。经验算,设计中可能产生的最大飞石距离35m。

3.7爆破减震措施

(1)采用分部、分台阶开挖,孔内和孔外相结合微差爆破技术;

(2)采用多段位非电毫秒导爆管雷管,选择科学合理的雷管起爆时差,增加起爆段数,降低同段起爆药量;

(3)采用低密度、低爆速、低猛度、高爆炸力的乳化炸药,严格控制装药量。

4、结论

在城市地铁暗挖施工穿越地下管线过程中应注意的几项问题:

4.1根据设计图纸提供平面及纵断面图纸、物探资料,进行现场风险源调查,详细记录地下管线的输送介质、材质、规格、平面位置、埋深及与区间正线的相对位置,并对其进行风险等级评估、等级划分;

4.2根据区间正线穿越的地下管线评估风险等级,结合该区段围岩等级、地表附近的建构筑物情况,制定专项施工方案,方案中应根据爆破规程及当地建设方对于爆破振速的限制要求,做好爆破参数设计,并根据现场爆破作业及监测数据情况,不断修正爆破参数。

矿山爆破设计施工方案范文3

露天石灰石矿山通常采用自上而下的水平分层开采法,设计时多采用多台段同时开采,便于各台段矿石搭配使用。石灰石矿露天开采生产工艺为:矿山土石方剥离,剥离的废土石运往排土场→在采矿工作面上爆破→爆破后的大块矿石由液压锤破碎→破碎后的矿石在剥离工作面进行剥离,剥离的废石运往废石场→矿石铲装后由运输工具运至水泥厂卸料平台。个别矿山还有破碎和输送系统,新罗区最典型的是华润曹溪(原三德水泥)和华润岩山元青的石灰石矿山,破碎后采用皮带长廊运输至厂区。新罗区石灰石地下矿山多用平硐开拓或平硐加斜坡道联合开拓,地下开采通常采用空场类采矿法,施工简单、便于操作的浅孔留矿法使用特别普遍。石灰石矿地下开采生产工艺为:开拓→采准切割→回采(包括凿岩、爆破、破碎、挖掘机铲装、汽车搬运)。

二、石灰石矿山开采过程中的环境污染及防治措施

矿山开采活动在建设期间对生态环境的影响主要在采场土、石、植被剥离;各项配套设施(工业场地、道路、运矿设施)的占地、取土和弃渣,破坏植被;施工临时占地及施工活动所产生的环境污染。运营期对生态环境的影响主要是爆破、机械设备运转所产生的噪声和振动、矿石运输抛遗、粉尘、压占植被以及矿石剥离后的弃石堆置所造成的植被破坏和水土流失。主要的污染因素是废土石、粉尘、废气,其次是废水、噪声、爆破震动。

1、废土石污染防治

矿山的废土石主要为生产中未能搭配利用的夹层、开采境界内的矿体、覆土。为减少废土石污染,大多数矿山采用的措施主要是充分利用地质报告,管理人员切实掌握采场生产部位质量情况,对矿区分块进行评价,根据配料质量要求,及时调剂、合理搭配。废土石弃于矿山废石堆场,表层覆盖土可以作为矿山开采终了后的植被恢复用土,单独堆存于废石场。废石场通常设在离开采区较近的沟坡或沟道中,为了保证安全和减少水土流失,应设计有水土保持及防洪措施,严防山体滑坡或滚石。废石场排弃时将最难搭配使用的废石填筑在底部,表层覆土排弃在场顶,形成0.5~l.0m厚的表土层,整平压实后可开垦种植,恢复生态环境,变害为利。

2、粉尘污染防治

矿山生产工序中,穿孔及破碎的产尘量较大。浅孔凿岩应湿式作业,井下应加强通风,露天采场中深孔爆破采用配有除尘装置的高风压潜孔钻机,石灰石破碎及输送过程一般都要设有除尘设施。矿山爆破、运矿车辆在采场装运或将废石运至废石场卸车时都会产生扬尘。要合理布置炮孔,正确选用爆破参数,加强装药和填塞作业的管理以降低爆破产尘量。采装、运输和矿石卸车等产生的粉尘,一般设专人定期清扫、洒水等,减少扬尘的产生量。

3、废气污染防治

矿山爆破通常采用2#硝氨类岩石炸药。爆炸产生的有毒气体为CO、NOx。一般石灰石矿山开采中炸药爆炸后产生的有毒气体总量对环境没有大的危害。以柴油设备为装运工具的矿井,柴油尾气的颗粒污染物(黑烟)含有SO2、NOx、碳氢化合物HC等气体污染物,有条件的应采取相关的柴油车尾气处理技术,井下内燃设备应有废气净化装置,矿井应合理安排运输车辆,加强通风。

4、废水、噪声、爆破震动污染防治

废水主要来自矿山工业场地和火工库办公室、民工宿舍、厕所等处的生活污水,不含有毒物质,量也少,可就近排放。石灰石矿山产生高噪声的设备有潜孔钻、手持风动凿岩机、空压机、载重车、挖掘机、装载机、破碎机等。矿山最近的村庄距开采境界线至少几百m,爆破时产生的噪声经过衰减后一般较弱,且爆破时间短,爆破噪声影响不大。爆破震动可造成爆破区周围建筑物和构筑物破坏,使人产生烦躁不安等。目前,微差爆破应用广泛,它能降低爆破地震效应。

三、石灰石矿开采的生态环境影响与生态防治

1、水土流失影响因素

水土流失影响因素包括自然因素和人为因素。自然因素:大部分石灰石矿山地处山地沟壑区,沟谷较发育,山坡陡,汇流快,加剧了地表的冲刷和侵蚀;石灰石矿山通常林草植被少,也是造成水土流失的重要因素。人为因素:矿山开发建设及开采过程中,直接改变了原地形地貌,破坏植被、扰动地表;部分弃土弃渣如不加处理,势必导致新的水土流失。

2、生态地质环境影响

石灰石矿山开采将改变矿山原有的地貌和景观,且这种改变是不可逆的。地貌、景观格局的变化使矿山固有的自然生态功能完全丧失,景观生态结构发生变化。矿山开采破坏土地资源,特别是将破坏原有的植被,但终了后均可恢复。矿山开采对植物的影响通常仅局限于矿山区域内,对区外植物无明显影响。矿山开采破坏了动物的生存环境,爆破噪声还对矿山周围动物的栖息、觅食等活动产生较大影响。矿区建设引发的矿山地质灾害,如:地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡等。矿山开采导致地下含水层受到破坏。包括含水层结构破坏、含水层疏干、地下水水位下降、泉水流量减少、地下水水质变化以及对区域水系、水体及使用功能的影响。石灰石矿山开采造成的生态环境影响还包括:开采区和废石堆场的水土流失、废石场的稳定性、次生地质灾害等生态环境风险的影响等等。

3、水土流失防治及生态环境保护的对策

(1)编制生态环境恢复治理方案。矿山开采前应制定详细的生态恢复设计方案、实施计划和进度安排,并给予资金上的保证。真正做到“在开发中保护”和“在保护中开发”,最大限度地减少矿产资源开发对地质环境的影响,促进矿业活动健康发展。石灰石矿山开采特别是露天开采,对生态环境的影响很大,为了遏制水土资源破坏,保护、恢复、补偿生态系统,保障水土资源持续利用,矿山业主应根据《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011)及《福建省矿山生态环境恢复治理保证金管理办法》(闽国土资综(2012)127号),委托有资质单位编制生态环境恢复治理方案,采取积极可靠的生态环境保护措施,采用预防措施和治理措施相结合、工程措施和生物措施相结合的方法,把对生态环境的影响减至最低限度。(2)制定合理的施工方案。设计部门和业主应在满足生态保护的基础上,制定合理施工计划。在施工中,尽量减少扰动地面,平衡挖、填方量,防止造成崩塌、滑坡等现象,填方应及时铺平压实,减少风蚀、水蚀。施工机械、土石及其它建筑材料不能乱停乱放,防止破坏植被,加剧水土流失。另外尽量避开在雨季和汛期进行开挖施工,弃土应妥善堆存,不能随意丢弃。(3)生态环境治理的内部管理与控制。矿山企业应设立专门机构进行管理,如设立安全环保部,对施工人员进行环境培训教育;监督实施环境管理计划,执行有关环境管理的法规、标准;负责生态保护设施项目的建设和运行,加强采场边坡监测与整治,做好地面岩移塌陷沉降范围观测。(4)加强生态环境治理的政府监管。编制了生态环境恢复治理方案,政府相关部门还应该督促矿山落实,包括基建期、营运期、闭坑期3个阶段的防治。监督检查是政府加强矿山生态环境管理的重要环节,其目的在于查明矿山企业遵守各项生态环境保护规定的情况,并在必要时采取强制措施。

4、水土流失及生态保护的分区治理

根据矿山地质环境影响评估结果,综合矿山地质环境问题类型、分布特征及其危害性,以及《矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范》(DZ/T0223-2011)附录F“矿山地质环境保护与恢复治理分区表”,将矿山地质环境保护与恢复治理区域划分为重点防治区、次重点防治区、一般防治区。目前新罗区内石灰石矿山都属后两类即次重点防治区、一般防治区。详见表1。具体分区是:(1)开采区:做好边坡防护、基础防护,防洪排水,做好采场边坡监测管理与整治,以其达到防治诱发崩塌、滑坡等地质灾害。开采终了后进行覆土整治,植物种植措施。(2)地面岩移塌陷分区:开采期间建设截、排水沟,沉淀池。防范地下开采井巷崩塌、冒落,进行必要的充填,监测地表沉降变形情况,发现异常及时采取措施处理;矿山闭坑期间应及时封闭硐口及露出地面的巷道,防止沟谷水流入地下采场,应继续注意沉降观测,设置沉陷区的警示及覆土植被。(3)排土场、废石堆场:做好挡土坝、截洪沟、边坡防护、周边植物防护、后期对渣场进行覆土整治,植物种植。(4)工业场地、硐口:做好防洪排水、地面硬化、挡墙护坡、植物种植措施。(5)运输道路:做好边坡防护、防洪排水、植物种植。(6)火工库:做好地面硬化、挡墙护坡、植物种植。

5、水土流失及生态保护的治理措施

包括工程整治措施和生物措施。(1)工程措施。弃土、石应在废石场集中处理,尽量减少压占地表植被。在废石场底部先以大块废石垫底,以利于水的渗透,疏导废石场内的雨水。采取分段水平堆积,再碾压,把松散的土压实。逐级设坝,保证坝体安全与稳定。废石场上部设截洪沟,避免废石场受洪水冲刷。矿区新建和改造道路两侧,采取护坡和道路护基措施,防止水土流失和塌方、滑坡。对临时性施工所造成的陡坡、坝,采取简易防护措施,并设置水土流失防护栏,疏导排水,减少水土流失。(2)生物措施。矿山开采期间在有条件的道路两侧、工业场地周围应因地制宜植树绿化进行生态恢复,在边坡和路基种草;把最终台阶坡面夯实,进行植被恢复。矿山采区采掘终了,应及时覆土,恢复植被。绿化植被的筛选,应根据所在地区的气候特征和矿山特性,选择易于成活的树种,以乡土植物为主。

四、结语

矿山爆破设计施工方案范文4

关键词:露天矿山; 爆破安全; 分析; 对策

中图分类号:P633.2文献标识码: A 文章编号:

前言:

随着我国安全生产形势的逐渐好转,人们对安全的认识和期望也越来越高,特别是随着近年来采矿业的持续快速发展,矿山从业人员也具有了相当规模,国家对矿山安全生产也极为重视。露天矿山的开采作业方式以爆破开采为主,该方式具有高效、准确、快捷的生产优势,可为矿山企业带来可观的经济效益。随着生产的不断发展,对于露天爆破工作的难度,也在逐渐的加大,危险性并没有实质的降低。我们也应当看到,矿山的爆破安全问题仍然是矿山开采过程中的主要隐患,其产生的爆破公害也是现实存在的,会对人们赖以生存的生态环境造成严重的破坏,安全事故也仍然时有发生。因此,应当在加强矿山生产的同时,加强对其爆破安全工作的有效管理,以控制爆破振动强度、有效抑制爆破产生的飞石为目标,合理的选择爆破参数,切实降低爆破振动对周围环境的破坏性影响。

露天矿山爆破安全工作所面临的严峻形势

( 1) 矿山爆破种类多,爆破作业面广。露天中以深爆破和浅孔爆破为主,同时,也涉及到硐室爆破、扩壶爆破和拆除爆破。爆破工作涉及到全部采场,上、下盘边坡,及其它需要临时爆破的部位。

( 2) 随着生产的发展,露天矿山爆破工作的难度越来越大,危险性也越来越高。

露天矿山爆破的分类及方法

矿山爆破来源于爆破的发展与延伸,其定义为:利用炸药在空气、水、土石介质或物体中爆炸所产生的压缩、松动、破坏、抛掷及杀伤作用,达到预期目的的一门技术。

1)露天矿山爆破分类:台阶的深孔爆破,大块、根底的二次爆破,临近边坡的控制爆破等。

2)爆破方法:微差爆破,挤压爆破,控制爆破,浅眼爆破和药包等二次爆破。

露天矿爆破危险范围的确定

1.精确掌握爆破区域的原始状况

在爆破之前,对爆破区的地形、地质条件、周围的建筑物及人员流动情况等,都需要做到详细的了解,并且针对存在的问题采取有效的防范措施。

2. 精确确定爆破区的危险范围

根据爆破计算公式进行计算,但同时要满足通常情况下的危险半径范围200 m~250 m之间的条件;当进行爆破时,其危险半径的范围应该在350 m~400 m之间。在确定深孔爆破的危险范围时,应当考虑到地震波以及冲击波的影响,同时对飞石的安全距离也需要进行测算。无论是深层爆破还是浅孑L爆破,都应当对其危险范围进行详细的确定。

3. 爆破施工质量的影响

除极少数地质原因外,绝大多数爆破事故的产生都是由于爆破施工的质量不合格所引起的。比如网络连接不当、填塞不合格,或者是炮孔的孔口有异物等,这些都会造成爆破事故的发生。另外,在爆破现场设置的警戒也十分重要,应当考虑到发生突然事件时的人员安全问题,简言之就是要有应急预案。

露天矿山爆破安全事故的防治措施

1.确定爆破危害范围并指定安全距离

1)矿山爆破地震安全距离。这时候要考虑到周围的建筑物情况,根据建筑物所能承受的震感选择合适的爆破距离。科学研究发现,不同的建筑物能够承受的安全震动速度是不同的,水工隧洞可承受的安全距离为8 cm/s;交通隧洞则比水工隧洞更具稳定性,可以能够承受每秒14cm的震动速度;矿山巷道的稳定性普遍较高,其中对于围护结构设计的比较合理且稳定较好的巷道,可以承受高达28 cm/s的震动速度。这些项目若在施工附近存在,则必须校核。

2)爆破空气冲击波的安全距离。主要依据对地面建筑物的安全距离,空气冲击波超压值计算和控制标准,爆破噪声,空气冲击波的方向效应与大气效应来确定。

3)个别碎石飞散的安全距离,露天爆破时,有些岩石飞散很远,危及周围人员、牲畜和建筑物,因此在爆破时必须着重考虑。

2.合理确定爆破参数

1)要判明矿区的地质构造,水文地质、岩性、特殊地质。再进行综合分析研究。

2)必要时利用各种方式,辅之以必要的人工智能设备,如卫星拍照、遥感技术等,获得关于爆破地区的精确地质结构信息,以便于分析该地的矿产分布结构,确定合理的爆破方式。

3)对于地质结构比较特殊且周围的建筑比较脆弱的矿区进行爆破时,要慎重的选择施工方案,并且要采取措施实地验证爆破产生的影响,综合讨论,利用最优方案,保障当地的建筑及周围的地质特征的稳定性。

3. 施工过程规范化

施工时,严格按照爆破操作规程进行施工、爆破作业人员必须由经过爆破专业培训并取得爆破从业资格的人员实施。在爆破工程师的指导下完成布孔、钻孔、验收、装药、连线及起爆。对施工中出现的新情况、新问题、及时调整修改设计、确保最终实现设计要求,只有这样才能获得良好的爆破与安全效果。

4. 爆后检查、总结经验

爆后检查的主要内容有:有无盲炮、有无残药、有无危坡、危石、爆堆是否稳定等现象。并及时总结经验,评价爆破效果。检查人员应经验丰富的爆破人员或工程技术人员担任。

5. 加强对爆破事故的防范

( 1) 建立责任追究机制,优化安全行为环境。调查表明事故高发矿山,其行为环境影响大都不良, 违章操作、违章指挥现象公开普遍, 安全氛围薄弱。其原因主要为管理机制较弱和矿山经营者的安全意识不端,其次是利益的驱动,又缺乏责任追究机制, 在生产实践中违章指挥。所以建立有力的责任追究机制,切实保障行为环境的安全影响力是预防爆破事故的首要措施。

( 2) 安全管理重心下移,搞好涉爆班组的安全工作。企业的最基层单位是班组, 因此, 要搞好矿山的爆破安全, 就必须把安全管理的重心下移到班组。搞好班组的安全工作, 必须抓好4 件事:①提高班组长的安全管理水平;② 开好班前会, 搞好班前安全交底;③搞好班组的日常安全教育,利用班前会,安全活动周等时间,结合特定季节和班组实际,有针对性地对班组工人进行规程教育、事故案例教育等, 提高工人安全意识;④及时查处事故隐患和“三习四违”行为,落实安全标准化作业措施。

( 3) 针对爆破事故行为特征, 加强重点安全防范。

( 4) 采用系统工程的方法解决爆破安全管理问题。安全系统工程学是一种新科学,对爆破工作中的各个环节,进行分析评价,并采取有针对性的措施, 使这个系统中事故的发生减少到最低限度,达到最佳安全状态。安全系统工程用于安全管理有6 个方面的内容:①分析系统中的不安全因素② 预测这些因素可能引起的危险③ 设计和选用有针对性的安全措施方案 ④组织实施安全措施⑤ 对措施效果进行评价⑥不断改善。其中系统分析和评价是核心,系统分析包括定性分析和定量分析,主要有安全检查表、事故树分析、故障树分析和鱼刺图分析。

结束语:

总之,爆破工作的安全是整个采矿工作的重中之重,也是目前以人为本在此工作中的具体体现,由于爆破环境及作业条件的复杂性,对露天爆破安全问题难以求得一个固定的模式,在具体情况下还需根据特定条件进行确定。因此、我们必须加强爆破施工的安全管理、增强对安全生产工作的主动性和预见性。将爆破施工安全事故消灭在萌芽状态。

参考文献:

[1]于阳宇.最新矿山矿井工程工艺技术实务全书[M].北京:中国矿业出版社.2009.

矿山爆破设计施工方案范文5

【关键词】石家岭金矿;地质条件;超高天井

1、概述

石家岭金矿位于河南省嵩县前河金矿床,采金历史已超三十年,矿山现有泥池沟斜井(斜井底标高为385米,井口位置在32线)和调七竖井(井底标高为300米,井口位置在45线)两个提升系统,现主要开采前河金矿床石家岭矿段Ⅳ号矿带和Ⅱ号矿脉,矿带在地表均有出露。

目前Ⅳ号矿带385米标高以上基本采空,现主要开采385米标高以下矿体(Ⅳ3矿体主要在40-23线之间,勘探线方位345°)。Ⅱ号矿脉是前河公司收购石家岭金矿后在生产探矿过程中新发现的矿脉,成为目前石家岭金矿主要开采对象(Ⅱ号矿脉主要在23线至36线成之间,勘探线方位320°)。从05年开始前河公司已从Ⅱ号矿脉采出约20万吨矿石量,采出金金属量约800kg。目前调七坚井300米标高已从45线施工至27线,主要探采Ⅳ号矿带,而泥池沟斜井385米标高已从37线施工至17线正在进行Ⅳ号矿带和Ⅱ号矿脉的探采。

石家岭金矿目前生产过程中存在以下问题;1、泥池沟排料场所面积和矿仓容量都较小;2、斜井提升系统也无法满足当前生产需要;3、调七坚井提升系统远远没有饱和,排料场所也面积较大;4、生产过程中调七300中段通风条件较差;5、泥池沟与调七之间存在一条伊河,在洪水上涨期间(7-8月)根本无法运送矿石,为了解决以上问题,经公司技术部工程技术人员研究,决定从37线、33线分别施工一条实用型天井,直距达到81.59米的超高天井,解决提渣、出矿、通风及安全出口问题,同时兼顾Ⅳ号矿带和Ⅱ号矿脉的探矿。由本公司技术部组织力量设计与施工,先施工37线天井,后施工33线天井。

2、天井设计

2.1地质条件

经地质资料核实,Ⅳ号矿带岩石主要为蚀变安山岩与碎裂岩,构造带上下盘之间还存在糜棱岩,稳定性差,且Ⅳ号矿带较宽,在施工过程中难度大,而矿带下盘围岩为流纹岩,这种近矿围岩强钾化、硅化,岩石硬度较好,岩石硬度在¢10-12之间,构造不发育,含水性差,裂隙不发育,这种岩石整体性好,属于中等稳固以上岩型,对安全施工提供了客观保证,因此天井的施工决定在Ⅳ号矿带下盘。

2.2施工方案选择

一般天井施工方案有二种选择:直天井和斜天井。根据石家岭金矿现有地质资料(如图1),385米标高中段与300米标高中段坑道的水平距离为60.52米。如果施工直天井则必须在300中段或385中段掘进60.52米穿脉;同时直天井在施工过程中难度较大,施工人员也不安全,而且公司以往根本没有施工直高天井的经验。如果施工斜天井,虽然天井的长度增加了,但可减少穿脉的掘进量,同时由于天井的坡度设计在60°左右,施工难度相对降低,施工较安全,同时也能满足矿渣自溜的要求。经公司技术部技术人员对二种方案研究分析,确定对斜天井进行施工设计。

2.3天井设计

2.3.1断面。超高天井施工安全为第一因素。考虑到安全性,要尽量减少顶部、四壁岩石暴露面积,同时考虑到今后生产需要,决定采用长方形断面,规格1.5×1.6米2(见图2)。

2.3.2行人。天井每隔5米打一锚杆撬,用于固定铁梯子和风水管,锚杆为φ28螺纹钢,长度为0.8米,锚杆眼深0.45米。米设一架木梁(φ140-160毫米),固定于天井岩帮。铁梯子采用撬固定,梯子每5米用撬固定,撬考虑到木梁不被飞石破坏,又为崩落岩石有足够流动的空间,木梁离岩帮50厘米以上。考虑到凿岩设备的存放与搬运方便,以及支护工在天井处理工作面浮石时的安全,每隔15米左右设计一个安全硐室。天井底部架设木漏斗,但为使梯子、风水管、工作人员进入工作面,在其底部设计一段拐弯天井(即副天井)。

2.3.3通风。为解决超高天井通风这一难题,设计时采用以下措施:斜天井不设隔板,采用全断面通风方法;延长通风时间;每隔15米设一处风水管装置,采用高压风和井下压力水相混合,冲洗工作面,既可降尘,又可排烟效果。

3、施工

3.1测量工作

此天井主井斜长94.79米,副井、主井、联络道及安全硐室共124.79米,为本区最长的天井,因此无论是在测量还是施工难度都相当大。在这次施工中采用J2型苏州一光全站仪对调七竖井及泥池沟矿区建立露天测控体系,对385中段斜井和调七竖井进行一井定向,取得井下坐标和方位角,并对井下巷道进行导线及三角高程测量,两者同时进行,测量结果经评差计算,均符合国家《矿山测量规程》要求,为超高天井贯通提供可靠依据。

本次贯通导线为385中段388.234-4号点与300中段306.284-10号点,设计方位角158°,坡度为60°,高差81.59米,水平距离45.7米,斜距94.67米。在本次施工中采用J6型电子经伟仪、弯管目镜、矿山悬挂罗盘及半圆仪等测量仪器进行本次天井的测量工作。

由于天井坡度较大且断面较小,电子经伟仪难以进入现场。在开始施工时我们采用弯管目镜配合电子经伟仪来指导生产,标定中腰线;由于受天井断面和长度的影响,在天井向后25米时采用悬挂罗盘与半圆仪相结合方法指挥生产。通常罗盘都受磁性材料的干扰,而斜天井又有风水管和铁梯子,都影响着罗盘的测量精度。经过几次实践,取得了该测区规律性磁偏角为3°20′。在每次天井测量的过程中,分别挂四次罗盘,正反各两次读数取其平均值,而半圆仪在坑道高度的1/3与2/3处各挂一次,取其平均值。结合标定的中腰线,使之天井精确贯通,用此法指导施工直至结束。天井贯通后横向误差0.25米,纵向误差-0.15米,符合矿山规范要求。33线天井同样采用此测量方法,天井贯通后横向误差0.15米,纵向误差0.10米,同样符合国家矿山规范要求。

3.2施工

斜天井由石家岭金矿6人组成掘进队,包括凿岩爆破工、放矿渣工(包括支护与凿岩准备工作)、运渣工各2名。本采区采用3×8工作制。施工基本按表1的作业循环图进行,凿岩爆破后用一班的4小时高压通风和4小时自然通风,另一班准备放渣和运输。该天井在经过三个月零十八天顺利贯通。

超高天井作业循环图表 表1

工种 时间(h) 一班 二班 三班 备注

凿岩与爆破 8 8 包括准备与收尾工作

通风 8 8 包括高压通风与自然通风

支护与凿岩准备 4 4 包括使用风水联动装置吹烟和处理浮石

运渣 8 8 专门运输矿渣

凿岩爆破工作要掌握平面方向,又要照顾好坡度。在每次施工前,应先给定方向线、坡度线定出天井中心位置,方可施工。凿岩爆破工在准备好的横梁与木板上施工,结束后把风水管与木板一并撤到安全硐室。采用火雷管、秒表导爆管爆破,爆下岩石全部自溜至300米标高的木漏斗内。放矿渣工要注意炮烟,如有炮烟即开启安全硐室之风水联动装置。

4、应用

4.1探矿。该天井形成后可以在350米标高增加一个探矿中段,如果按正常方法,则要从竖井口经石门再经脉外运输巷200米到Ⅳ号矿带(40-37线之间存在富集),Ⅱ号矿脉主要在23-36线之间存在富集,如果从37线开始探矿可以减少大量开拓工程,节省资金和节约时间。

4.2通风。二个天井贯通后可使300、385中段通风效果得到有效解决,提高工作效率,节省各项成本。

4.3运输。斜天井贯通后可使目前370、350三个中段的Ⅳ3矿体和Ⅱ号矿体从33线经300中段由电动车运至竖井口,矿渣可从37线运出,这样可使竖井提升系统达到饱和,提高了设备利用率,又避免资源浪费,满足了正常生产需要。

5、结论

5.1经济效益

一个中段开拓工程可以节省石门和开拓运输巷200米,节约成本30万元(按公司核定价格);同时可节约矿石运输成本1.0元/吨(从泥池沟到调七),一年可节省4.0万元(每年计划从调七竖井出矿约4万吨);另外可减少辅助工作人员6人(出矿、运渣工),年节约成本9万元(每人按1.5万元/年计算),年总体经济效益可观。

5.2应用前景

此天井在设计与施工极具特色:①采用高压风通风,一次性到达工作面,通风效果好;同时采用风水相混合,达到了降尘、除烟效果;②根据岩石硬度、安全系数除了木漏斗架设需要木板外,全部使用铁梯子,不再采用以前把天井分隔成两格的固定模式,节约成本,节省时间,又减少支护工作量和辅助工作人员;③每隔15米设置一安全硐室,可使工作人员安全,又可存放掘进工具,减少其搬运工作量;④对使用经伟仪、弯管目镜、悬挂罗盘、半圆仪相结合测量天井证明是行之有效的;⑤设置一个副天井,可使工作人员、风水管、材料从副天井进出,增加了安全系数,同时通风效果更好,又可加快掘进量。

矿山爆破设计施工方案范文6

[关键词]地铁区间,重叠隧道 ,施工风险;施工方案;监控量测

中图分类号:U455.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0186-02

1.概述

某地铁为平行换乘站,所处路段为商业街,两侧建筑物密集,地下管线错综复杂,往来车辆速度快、密度大,人流密集。本场地地下水按赋存条件主要为基岩裂隙水。基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中,区间隧道洞身处于地下水水位以下,叠落区间围岩拱顶、边墙、隧底均为:中风化钙质板岩、中风化辉绿岩,岩体较破碎,围岩级别为Ⅳ级。

进站区间隧道采用上下重叠的方式与车站相连。上层隧道采用矿山法施工,下层隧道采用盾构法施工,目前下洞盾构区间已经贯通,上洞隧道后行施工,重叠隧道近接距离为上、下行区间外侧轮廓线净距变化范围左线从2.83m渐变至4.46m;右线从0.71m渐变至3.43m。如图1、图2所示、图3、图4所示。

2 施工风险及对策研究

2.1 施工风险分析

隧道叠落段埋深20m,隧道顶部覆盖层较厚,根据已有施工经验,上导洞施工不会对地面产生较大影响。主要是由于重叠隧道上下洞之间大部分外轮廓间距较小,钻爆法暗挖施工过程中可能由于爆破震动、土压卸载等原因造成对下行既有盾构隧道的结构破坏、管片脱落及裂缝、隧道漏水、不均匀沉降等不良影响,因此,研究的对策主要是针对既有结构超小净距(最小净距0.7m)近接施工的情况下,通过优化施工工序、减少爆破振动、对下洞盾构区间采取保护措施以及加强监控量测等方面入手,最大限度地减小爆破施工对既有盾构区间的影响。

2.2 对策研究

地铁区间重叠隧道近接施工国内已有先例,但采用爆破施工尚属首次,本工程现状工程下洞采用盾构法已经现行施工完成,后行爆破施工的区间隧道在已施工完成的盾构区间的上方,属近接上穿既有结构物的暗挖施工,钻爆法施工间距逐渐接近已完的盾构区间,必须提前界定不同影响程度的里程桩号,分别给出相应的控制措施。

研究正确的施工工序和开挖方法、加强监控量测、严格控制爆破振速、以及采取有效措施对下导洞进行加固保护等是本项目研究的重点。

3 施工技术方案

3.1 施工工序及开挖方法

标准地铁区间外轮廓为6.3X6.5m马蹄形隧道,施工中采用台阶法开挖,因此左右线上台阶距盾构区间结构净距约4~8m,这个施工净距接近于正常状态下的隧道暗挖净距,因此,在严格控制爆破程序情况下,按照“管超前,严注浆;短进尺,弱爆破,强支护;快封闭,勤测量”的十正常施工,完全可以满足结构安全要求。

下台阶的施工根据情况划分段落,由于下台阶与盾构结构相距太近,按照萨道夫斯基公式计算爆破振速来评价对近接结构影响已不适用,根据实践经验确定净距大于2.5m的下台阶作为一个处理措施单元;净距在0.7~2.5m的下台阶作为另一个处理措施单元。对于下台阶净距大于2.5m的段落,属于小净距开挖,需要采取特殊爆破措施,施工过程中加强对既有盾构区间的加固与保护;对于净距在0.7~2.5m的下台阶,爆破振速呈几何级数增长,不宜采用爆破法施工。根据以上原则,该段落各段施工方案如下:

1、左、右线上台阶爆源(掏槽孔位置)距盾构区间结构净距均大于4m,在严格按照十条件下正常施工。

2、左线下台阶,爆源(掏槽孔位置)距盾构区间结构净距为2.83m~4.45m,可进行爆破作业,但必须采用特殊处理措施,降低爆破振速,减轻爆破震动对既有盾构区间的影响,同时对既有盾构区间采用有效的保护措施。

3、右线下台阶,爆源(掏槽孔位置)距盾构区间结构净距为0.71m~3.43m,距离过近,不适宜爆破施工作业,建议用非爆破法开挖。目前非爆破法开挖主要有人工开挖、静态爆破和单臂掘进机等,目前这三种方法本工程中均有使用,技术比较成熟,实际采用时刻根据工期、造价、施工人员准备等方面综合考虑进行比选。

3.2 叠落区间爆破方案

根据已确定叠落段施工工序,上行区间隧道采取台阶法分部开挖,台阶的长度在1~1.5洞径左右。上台阶爆破总体采取光面爆破的施工工艺,导爆管段位依掏槽眼、辅助眼、周边眼的次序由低到高,确保爆破的充分性及有效性,这样爆破后有利于形成光洁圆滑的岩面。上台阶爆破采用常规爆破方案,这里不再赘述。

根据“早成环”的原则,下台阶应及时跟进,如前所述,左线下台阶需采用特殊控制的爆破方法进行分层爆破开挖,即将下导分为两层进行开挖。层1按正常爆破开挖,一次性爆破面积较小,降低一次爆破用药量。层2可视围岩情况采取人工开挖或再次弱爆破施工。这项措施虽然实施较复杂,但理论上延长了爆破作用距离,减少了一次爆破总装药量,这就有利于降低爆破质点振速,减低上行区间爆破作业对下行区间不良影响,起到了一定的保护作用。下台阶孔网及装药参数如表1所示。炮孔布置如图5所示。

为了最大程度的降低爆破震动对下层围岩的不良影响,对常规爆破参数采用以下改良措施。

1)改良炸药性质。现行爆破施工采用的是Φ32mm的粉质乳化药卷,单卷质量为0.15kg,考虑到小净距、弱爆破的要求,可以采用更小直径的药卷,降低单卷药量。

2)优化孔网参数。适当合理的加密炮孔布置,同样能达到减少用药量的目的。将上导掏槽孔上移,延长爆破作用距离,降低爆破作用影响。

3)增加导爆管段位。导爆管数量的增加有利于孔外微差、分段起爆,降低一次性同时起爆的炸药量,同样达到预期的爆破效果。

4)下导周边眼进行预裂爆破,采取的是隔孔装药,留出空孔,由于存在爆破层裂效应,空孔可以泄出爆破产生的高能气体,减轻对围岩的振动;实行多段位单孔起爆,,降低单段药量,有利于减弱不良爆破振动、保护下行区间围岩稳定。

5)周边眼装药后不必进行填塞,辅助眼需填塞。

3.3 既有盾构区间的处理措施

在矿山法施工上行洞之前,对下行既有盾构区间结构采取如下加固及保护措施:

1)应从下层盾构隧道对上行隧道为开挖的仰拱进行注浆加固,保证管片背后的密实度,对松散岩体要及早进行预注浆加固。

2)在下层隧道设置临时内支撑系统,临时内支撑至少在下洞影响范围24m长度内连续设置,超前上洞掌子面6m,内支撑系统宜采用洞内临时支撑台车,采用液压油缸顶推,橡胶轮作为管片支点,满足300m半径曲线段施工要求,保证每环管片均有至少7个支点支撑

3)下行盾构区间施工时,应调整好盾构机的施工姿态,控制掘进土压力和出土量,严格控制盾尾同步注浆和二次补注浆,加密监测频率,对监测数据及时分析并反馈,必要时根据监测结果及时调整设计参数,叠落段影响范围内不停机,且开挖过程中上下区间掌子面最小距离20m

4)上行隧道在开挖过程中对下行盾构隧道造成的扰动,在盾构隧道相应位置应及时进行背后注浆工作,对盾构隧道管片进行补强。

5)施工过程中根据各段落施工的渐进性以及监控数据及时调整施工参数及控制措施,最大限度地减小对既有盾构区间管片结构的危害,如施工中对已完盾构管片形成损害,宜进行评估,形成专家处理意见后由盾构施工单位在上行区间初期支护完成后进行修补。

3.4 控量测

结合本工程的实际情况,拟将爆破振动检测、洞内外及支护状况观察、水平净空收敛、拱顶下沉、地表下沉、建筑物沉降、地下管线沉降等项目作为施工监测必测项目,对必测项目进行加密,对地面沉降及建筑物内沉降实行每日一次监测;将建筑物倾斜、锚杆轴力及抗拨力、围岩内部位移、支护和衬砌内应力及裂缝、钢支撑内力及外力作为选测项目,同时配备选测项目所需的设备,必要时实施选测项目。

地面量测断面间距平均7m,地面沉降点布设根据施工情况特殊断面可加密。各测点布置在同一个断面内,每个断面应包括1个拱顶沉降点、2组水平收敛测点、8组应力监测点和4~5个地表沉降观测点,爆破震动测试根据现场实际情况布点。

4 结语