水電工程明挖爆破的安全管理
〔摘要〕分析了白山抽水蓄能電站進(jìn)出水口工程和霧化防護(hù)消能塘工程明挖爆破施工中存在的涉及安全的困難，介紹了針對(duì)白山抽水蓄能電站實(shí)際情況采取的安全措施，按允許藥量進(jìn)行控制爆破，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爆破效果，闡述了保證爆破作業(yè)安全進(jìn)行的具體管理措施。
〔關(guān)鍵詞〕水電工程；明挖爆破；安全管理
1工程概況
白山水電站總裝機(jī)容量1500mw，單機(jī)容量300mw。ⅰ期工程的地下廠房裝機(jī)3臺(tái)，容量900mw，ⅱ期工程的地面廠房裝機(jī)2臺(tái)，容量600mw,共同擔(dān)負(fù)著東北電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻及事故備用任務(wù)。紅石水電站位于白山水電站下游35km，總裝機(jī)容量600mw，擔(dān)負(fù)著東北電網(wǎng)的調(diào)峰與備用任務(wù)。白山抽水蓄能電站位于吉林省樺甸市與靖宇縣交界的第二松花江上，距豐滿水電站250km。以白山水庫(kù)為上庫(kù)，紅石水庫(kù)為下庫(kù)，總裝機(jī)300mw，安裝2臺(tái)可逆式機(jī)組，單機(jī)容量150mw。上庫(kù)進(jìn)/出水口位于大壩左岸上游110m處，廠房位于大壩下游左岸300m處,埋深110m，長(zhǎng)95m，寬24.7m，高50m。下庫(kù)進(jìn)/出水口位于壩下280m處，上方為白山ⅰ期220kv輸電線路。
白山水電站泄洪消能霧化防護(hù)(以下簡(jiǎn)稱霧化)工程是為了減弱和消除泄洪時(shí)霧化、濺水飛石以及山體滾石對(duì)電站運(yùn)行安全的影響而建設(shè)的消能塘和左岸山體防護(hù)工程。它與白山抽水蓄能電站下庫(kù)進(jìn)/出水口(以下簡(jiǎn)稱進(jìn)/出水口)工程在同一個(gè)施工區(qū)域內(nèi)，兩大工程同時(shí)開(kāi)工。霧化工程開(kāi)挖石方36萬(wàn)m3，進(jìn)/出水口工程開(kāi)挖石方20萬(wàn)m3。兩大工程明挖爆破作業(yè)，高處80m有220kv超高壓輸電線路，左岸有ⅱ期廠房、ⅱ期開(kāi)關(guān)站，右岸有ⅰ期開(kāi)關(guān)站、中央控制室，爆破最近點(diǎn)距右岸ⅰ期開(kāi)關(guān)站僅50m。開(kāi)挖施工既要保證電力設(shè)備的安全運(yùn)行，又要保證工程按期完成，必須采取控制爆破技術(shù)，其工作量之大、環(huán)境之復(fù)雜、困難之多、風(fēng)險(xiǎn)之大在國(guó)內(nèi)類似工程中極為少見(jiàn)，給施工安全管理工作出了一道難題。
2采取的措施
2.1按允許藥量進(jìn)行控制爆破
由于進(jìn)/出水口和霧化工程是在已有建筑物以及高壓線的包圍圈中，工程早期爆破限定在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，為保證工程石方開(kāi)挖進(jìn)度需要，必須在白山電站機(jī)組開(kāi)機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行爆破。在實(shí)施開(kāi)機(jī)爆破以前，要進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，以避免機(jī)組發(fā)生甩負(fù)荷事故。開(kāi)機(jī)試驗(yàn)在機(jī)組運(yùn)行進(jìn)入振動(dòng)區(qū)最不利的工況下進(jìn)行，此時(shí)機(jī)組運(yùn)行引起機(jī)組保護(hù)屏和中控室保護(hù)屏的振動(dòng)速度最大。以ⅰ，ⅱ期發(fā)電機(jī)組、中控室、開(kāi)關(guān)站以及高壓線等機(jī)電系統(tǒng)為被保護(hù)對(duì)象，并結(jié)合以往爆破振動(dòng)測(cè)試資料，在安全受控部位分別布設(shè)試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)，安設(shè)水平和垂直向傳感器，通過(guò)測(cè)試設(shè)備測(cè)得爆破條件下的開(kāi)機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，確定以不超過(guò)100kg單響藥量為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合多段毫秒微差控制爆破技術(shù)，分區(qū)確定爆破藥量，依據(jù)爆心距被保護(hù)對(duì)象不同距離，精確計(jì)算出每個(gè)分區(qū)內(nèi)安全允許爆破藥量，按照分區(qū)內(nèi)藥量控制爆破，爆破振速值小于被保護(hù)對(duì)象安全允許振速值，運(yùn)行設(shè)備可以達(dá)到安全穩(wěn)定運(yùn)行，飛石的最大水平距離小于40m，最大高度低于30m，爆后巖石大塊率小于10%。這樣根據(jù)分區(qū)圖內(nèi)的允許藥量進(jìn)行爆破控制，一方面可以控制爆破產(chǎn)生飛石的距離和振速值，確保白山發(fā)電廠已運(yùn)行電力設(shè)備安全，另一方面開(kāi)挖強(qiáng)度可以滿足工程進(jìn)度需要。
2.2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爆破效果
為了保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行，采用了爆破振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于爆破作業(yè)對(duì)大壩、廠房(包括機(jī)組)、開(kāi)關(guān)站等所引起的振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。根據(jù)不同測(cè)點(diǎn)部位的允許振動(dòng)值，設(shè)置安全允許值。當(dāng)測(cè)點(diǎn)部位振動(dòng)值超過(guò)安全允許值時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并記錄引起超過(guò)安全允許值那一時(shí)刻各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)值，用于指導(dǎo)爆破作業(yè)，確保白山電站生產(chǎn)和設(shè)備的安全。
2.3落實(shí)爆破作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全技術(shù)保證措施
(1)開(kāi)挖爆破前，由施工單位工程技術(shù)部編制詳細(xì)的施工組織和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，層層組織技術(shù)交底、質(zhì)量交底和安全操作規(guī)程交底，使全體施工人員尤其是直接進(jìn)行爆破作業(yè)的人員，能明確了解施工組織設(shè)計(jì)的意圖和各自工作的工藝和質(zhì)量。
(2)承建單位嚴(yán)格執(zhí)行爆破設(shè)計(jì)提供的爆破參數(shù)和順時(shí)起爆藥量，在承建單位技術(shù)人員和監(jiān)理工程師的嚴(yán)格控制下進(jìn)行爆破操作。
(3)開(kāi)挖鉆孔定人定區(qū)域，設(shè)專人檢查炮孔質(zhì)量(包括炮孔的孔向和深度在爆破設(shè)計(jì)之前需用專人復(fù)測(cè))，并做好施工記錄。
(4)爆破孔堵塞長(zhǎng)度不應(yīng)小于孔深的1/3，嚴(yán)禁不封堵炮孔進(jìn)行爆破，若孔內(nèi)水量較小，采用風(fēng)化沙進(jìn)行堵塞；若孔內(nèi)水量較多，則必須用細(xì)顆粒河沙進(jìn)行封堵。每次爆破前，初檢員、復(fù)檢員、終檢員都要對(duì)爆破孔的堵塞和起爆網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行嚴(yán)格的三級(jí)質(zhì)量檢查，確認(rèn)能夠滿足技術(shù)要求并征得現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師同意后，方可進(jìn)行下一工序施工。
(5)炮工掛牌上崗，分區(qū)裝藥，爆破后各炮工對(duì)自己所裝的爆破區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格的檢查并仔細(xì)的分析爆破效果和裝藥量大小，把責(zé)任落實(shí)到人。
(6)嚴(yán)格控制炸藥采購(gòu)質(zhì)量，施工單位在領(lǐng)用炸藥時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行炸藥收發(fā)管理有關(guān)規(guī)定。
(7)在鉆孔前，要進(jìn)行分區(qū)巖性鑒定，調(diào)整單耗，并拿出爆破設(shè)計(jì)單，由安全、技術(shù)、設(shè)計(jì)會(huì)簽。
(8)每次爆破前都要用柔性炮被進(jìn)行防護(hù)，方法是將炮孔處4個(gè)沙袋壓實(shí)后再用樹(shù)枝捆縱橫密布在爆破區(qū)域表面，上部覆蓋一層舊輪胎用鋼繩編織成片(輪胎直徑要經(jīng)過(guò)篩選不小于800cm)。炮被的覆蓋作業(yè)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，特別注意保護(hù)起爆網(wǎng)絡(luò)不受破壞。炮被覆蓋結(jié)束后，要通過(guò)初檢員、復(fù)檢員、終檢員的三級(jí)驗(yàn)收合格簽字，請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師查驗(yàn)，獲得批準(zhǔn)簽字，最后經(jīng)白山發(fā)電廠運(yùn)行值班負(fù)責(zé)人同意簽字后，方可起爆。
(9)每次爆破裝藥之前填寫(xiě)一份爆破設(shè)計(jì)單，經(jīng)監(jiān)理部門(mén)審查合格方可進(jìn)行裝藥，裝藥之后填寫(xiě)一份按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整后的裝藥爆破記錄表(現(xiàn)場(chǎng)藥量的調(diào)整必須征得現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師的同意后方可進(jìn)行)。
(10)無(wú)論采用何種爆破防護(hù)方法，都要加強(qiáng)爆破前的警戒清場(chǎng)工作，嚴(yán)格按監(jiān)理工程師確定的警戒地點(diǎn)和范圍進(jìn)行警戒和清場(chǎng)。
(11)炮響后，檢查爆破效果，嚴(yán)格按照規(guī)程要求對(duì)瞎炮進(jìn)行處理，然后才能解除警報(bào)。
2.4加大監(jiān)督、檢查、協(xié)調(diào)、考核力度
(1)由于霧化和進(jìn)水口兩個(gè)工地相鄰，又是兩個(gè)施工單位，為了避免互相干擾，規(guī)定兩個(gè)工地必須在同一段時(shí)間內(nèi)清場(chǎng)、警戒、爆破。
(2)建設(shè)單位加強(qiáng)監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)通過(guò)監(jiān)理單位督促施工單位落實(shí)整改，并要求監(jiān)理工程師爆破全過(guò)程旁站，確保爆破不出現(xiàn)絲毫疏漏。
(3)加大考核力度，根據(jù)安全措施落實(shí)的效果，對(duì)施工單位進(jìn)行獎(jiǎng)懲。
3結(jié)束語(yǔ)
白山抽水蓄能電站進(jìn)出水口工程和霧化工程明挖爆破經(jīng)過(guò)各參建單位的共同努力，已圓滿完成，其間未發(fā)生任何影響電力設(shè)備正常運(yùn)行的事故。如果霧化工程和進(jìn)水口工程由一個(gè)承建單位施工，那么將更加有利于安全管理工作的開(kāi)展，會(huì)取得更好的效果。
參考文獻(xiàn)
1gb76722-1986爆破安全規(guī)程
