水电工程明挖爆破的安全管理

水电工程明挖爆破的安全管理

〔摘要〕分析了白山抽水蓄能电站进出水口工程和雾化防护消能塘工程明挖爆破施工中存在的涉及安全的困难，介绍了针对白山抽水蓄能电站实际情况采取的安全措施，按允许药量进行控制爆破，同时实时监测爆破效果，阐述了保证爆破作业安全进行的具体管理措施。

〔关键词〕水电工程；明挖爆破；安全管理

1工程概况

白山水电站总装机容量1500mw，单机容量300mw。ⅰ期工程的地下厂房装机3台，容量900mw，ⅱ期工程的地面厂房装机2台，容量600mw,共同担负着东北电网的调峰、调频及事故备用任务。红石水电站位于白山水电站下游35km，总装机容量600mw，担负着东北电网的调峰与备用任务。白山抽水蓄能电站位于吉林省桦甸市与靖宇县交界的第二松花江上，距丰满水电站250km。以白山水库为上库，红石水库为下库，总装机300mw，安装2台可逆式机组，单机容量150mw。上库进/出水口位于大坝左岸上游110m处，厂房位于大坝下游左岸300m处,埋深110m，长95m，宽24.7m，高50m。下库进/出水口位于坝下280m处，上方为白山ⅰ期220kv输电线路。

白山水电站泄洪消能雾化防护(以下简称雾化)工程是为了减弱和消除泄洪时雾化、溅水飞石以及山体滚石对电站运行安全的影响而建设的消能塘和左岸山体防护工程。它与白山抽水蓄能电站下库进/出水口(以下简称进/出水口)工程在同一个施工区域内，两大工程同时开工。雾化工程开挖石方36万m3，进/出水口工程开挖石方20万m3。两大工程明挖爆破作业，高处80m有220kv超高压输电线路，左岸有ⅱ期厂房、ⅱ期开关站，右岸有ⅰ期开关站、中央控制室，爆破最近点距右岸ⅰ期开关站仅50m。开挖施工既要保证电力设备的安全运行，又要保证工程按期完成，必须采取控制爆破技术，其工作量之大、环境之复杂、困难之多、风险之大在国内类似工程中极为少见，给施工安全管理工作出了一道难题。

2采取的措施

2.1按允许药量进行控制爆破

由于进/出水口和雾化工程是在已有建筑物以及高压线的包围圈中，工程早期爆破限定在停机状态下进行，为保证工程石方开挖进度需要，必须在白山电站机组开机状态下进行爆破。在实施开机爆破以前，要进行试验测试，以避免机组发生甩负荷事故。开机试验在机组运行进入振动区最不利的工况下进行，此时机组运行引起机组保护屏和中控室保护屏的振动速度最大。以ⅰ，ⅱ期发电机组、中控室、开关站以及高压线等机电系统为被保护对象，并结合以往爆破振动测试资料，在安全受控部位分别布设试验测点，安设水平和垂直向传感器，通过测试设备测得爆破条件下的开机振动试验数据，经过对这些数据的分析计算，确定以不超过100kg单响药量为标准，结合多段毫秒微差控制爆破技术，分区确定爆破药量，依据爆心距被保护对象不同距离，精确计算出每个分区内安全允许爆破药量，按照分区内药量控制爆破，爆破振速值小于被保护对象安全允许振速值，运行设备可以达到安全稳定运行，飞石的最大水平距离小于40m，最大高度低于30m，爆后岩石大块率小于10%。这样根据分区图内的允许药量进行爆破控制，一方面可以控制爆破产生飞石的距离和振速值，确保白山发电厂已运行电力设备安全，另一方面开挖强度可以满足工程进度需要。

2.2实时监测爆破效果

为了保证电力系统的运行，采用了爆破振动在线监测系统，用于爆破作业对大坝、厂房(包括机组)、开关站等所引起的振动进行实时监测。根据不同测点部位的允许振动值，设置安全允许值。当测点部位振动值超过安全允许值时，监测系统将发出报警信号，并记录引起超过安全允许值那一时刻各监测点的振动值，用于指导爆破作业，确保白山电站生产和设备的安全。

2.3落实爆破作业现场安全技术保证措施

(1)开挖爆破前，由施工单位工程技术部编制详细的施工组织和作业指导书，层层组织技术交底、质量交底和安全操作规程交底，使全体施工人员尤其是直接进行爆破作业的人员，能明确了解施工组织设计的意图和各自工作的工艺和质量。

(2)承建单位严格执行爆破设计提供的爆破参数和顺时起爆药量，在承建单位技术人员和监理工程师的严格控制下进行爆破操作。

(3)开挖钻孔定人定区域，设专人检查炮孔质量(包括炮孔的孔向和深度在爆破设计之前需用专人复测)，并做好施工记录。

(4)爆破孔堵塞长度不应小于孔深的1/3，严禁不封堵炮孔进行爆破，若孔内水量较小，采用风化沙进行堵塞；若孔内水量较多，则必须用细颗粒河沙进行封堵。每次爆破前，初检员、复检员、终检员都要对爆破孔的堵塞和起爆网络进行严格的三级质量检查，确认能够满足技术要求并征得现场监理工程师同意后，方可进行下一工序施工。

(5)炮工挂牌上岗，分区装药，爆破后各炮工对自己所装的爆破区域进行严格的检查并仔细的分析爆破效果和装药量大小，把责任落实到人。

(6)严格控制炸药采购质量，施工单位在领用炸药时严格执行炸药收发管理有关规定。

(7)在钻孔前，要进行分区岩性鉴定，调整单耗，并拿出爆破设计单，由安全、技术、设计会签。

(8)每次爆破前都要用柔性炮被进行防护，方法是将炮孔处4个沙袋压实后再用树枝捆纵横密布在爆破区域表面，上部覆盖一层旧轮胎用钢绳编织成片(轮胎直径要经过筛选不小于800cm)。炮被的覆盖作业严格按设计要求进行，特别注意保护起爆网络不受破坏。炮被覆盖结束后，要通过初检员、复检员、终检员的三级验收合格签字，请现场监理工程师查验，获得批准签字，最后经白山发电厂运行值班负责人同意签字后，方可起爆。

(9)每次爆破装药之前填写一份爆破设计单，经监理部门审查合格方可进行装药，装药之后填写一份按现场实际情况调整后的装药爆破记录表(现场药量的调整必须征得现场监理工程师的同意后方可进行)。

(10)无论采用何种爆破防护方法，都要加强爆破前的警戒清场工作，严格按监理工程师确定的警戒地点和范围进行警戒和清场。

(11)炮响后，检查爆破效果，严格按照规程要求对瞎炮进行处理，然后才能解除警报。

2.4加大监督、检查、协调、考核力度

(1)由于雾化和进水口两个工地相邻，又是两个施工单位，为了避免互相干扰，规定两个工地必须在同一段时间内清场、警戒、爆破。

(2)建设单位加强监督检查，发现问题及时通过监理单位督促施工单位落实整改，并要求监理工程师爆破全过程旁站，确保爆破不出现丝毫疏漏。

(3)加大考核力度，根据安全措施落实的效果，对施工单位进行奖惩。

3结束语

白山抽水蓄能电站进出水口工程和雾化工程明挖爆破经过各参建单位的共同努力，已圆满完成，其间未发生任何影响电力设备正常运行的事故。如果雾化工程和进水口工程由一个承建单位施工，那么将更加有利于安全管理工作的开展，会取得更好的效果。

参考文献

1gb76722-1986爆破安全规程