水利工程隧洞开挖光面爆破作业安全及保证

胡广元

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730046）

1 工程概况

黄藏寺水利枢纽导流洞进口高程2530.00m，出口高程2525.00m，洞长620.00m，综合纵坡0.806%。根据需要，导流洞轴线设置了2 个转弯段，进口直线段长58.1m，第一个转弯半径为70m，转弯角度60o，弯段长73.3m，中间直线段长276.97m，第二个转弯半径为70m，转弯角度40o，弯段长48.87m，出口直线段长132.76m。该工程洞室开挖施工道路狭窄、工期紧，特别是进出口以Ⅳ-Ⅴ类围岩居多，洞身段的开挖成型稳定问题是该工程开挖中的重点和难点。隧道施工根据“新奥法”原理，采用光面爆破的方式，所以要对爆破的安全性进行有效控制。

2 爆破作业安全保证措施

2.1 隧道洞内爆破作业的常规安全限定

2.1.1 任何人员需要进入到地下洞室进行工作之前，一定要全面配备相应防护用具，严格遵照标准规定进行操作。

2.1.2 洞内进行爆破时一定要通过具有相应资质的人员来进行，要遵照“地下工程安全施工规范”的基本要求操作。为了最大程度地确保其安全性，要采取非电起爆系统来进行，爆破完成20min 之后工作人员才可进行隧洞进行施工。

2.1.3 为了避免隧洞发生坍塌，在进行危险区域开挖过程中要严格遵照“短进尺、弱爆破、先护顶、及时强支护”的基本原则来进行。施工过程中要现场管理人员要定期对支护情况进行检查，对于危险地质区域需要安排专人定期对其检查，一旦发现支护变形或破坏的情况要立即对其实施整修[1]。在巡视过程中若是发现已锚区域围岩存在比较大变形或者锚杆失效的情况，要马上对其进行强化处理，确保新增设锚杆长度≥1.5 原锚杆长度。

2.1.4 确保洞内良好的通风性和能见度，为了确保安全性一定要保证洞内设置报警装置、有害气体监测装置、安全防护用具等，若是在洞内出现毒气要马上暂停工作并且进行人员的撤离，防止出现设备故障以及人员伤亡。

2.1.5 要重点检查喷层异常裂缝等问题，定期对其进行核验，同时将其作为施工危险信号给予高度警惕。

2.2 爆破作业安全生产保证措施

2.2.1 施工现场安全管理

（l）要严格遵照项目经理责任制的基本管理机制，保证项目经理对工程安全的安全责任和权限，每一个作业班组长都要对本班组安全生产负有直接领导责任。同时要建立起工程安全管理领导小组（要以项目经理作为组长，专职安全管理人员、施工人员以及班组长等作为组员）进行管理，形成完善的安全管理网络，保证进入到隧洞人员都要进行安全检查登记。另外，要形成轮流值班机制，要通过施工人员和安全人员的轮流值班来对施工现场进行检查监督，同时要做好安全记录。

（2）要形成较为完备的岗位安全责任制，建立起较为全面的安全管理制度，包括但不限于安全交底制度、安全宣传教育机制、安全检查机制、事故报告机制等。任何人员在上岗前都要进行完善的安全教育培训，通过安全技术交底考核合格之后才能上岗。

（3）一定要保证所用机械设备和相应安全防护设施配套的完整性和齐套性，严禁对安全防护设施的随意拆卸。已经批准可以临时拆卸的设备也要在施工完成后及时对其进行恢复。

（4）施工现场要设置较为明显的警示标识、标志牌等，同时也要确保施工现场的生活设施的安全性，要满足基本的卫生、通风、照明的条件，保证其安全性。另外，要严格落实洞口管理机制，做好进出洞登记。

2.2.2 爆破安全措施

第一，通风防尘安全措施。

（1）为了确保人员安全性，在人员进入到隧洞之前需要保证其有毒有害气体含量控制在允许范围内，具体指标如表1所示。

（2）要参照实际工作人员数量确定最小的排尘风速，此工程要确保风速≥0.15m/s，顺着巷道的风速要控制在0.25～0.6m/s；为了保证有效出风，放炮之后要及时将风筒布接到工作面周边，确保其末端和工作面通风距离控制在合理范围内，具体情况为：压入式通风≤30m；抽出式通风≤20m；混合式通风≤30m。

（3）为了能够减小风阻的影响，要保证吊挂的平直性，也要确保吊线足够紧实，若是缺少吊环要进行及时补充。要及时将所存积水放出，存在破损的情况要第一时间将其修补好。另外，尽量不要在洞内部正面停放设备，也避免因为木材或者器材的堆放影响正常通行。

（4）在进行防尘时要尽量采用风、水为主的措施，将通风排尘以及喷雾洒水等措施形成固定的制度，每个人对于危害的防护要形成制度。要尽可能保证凿岩所用水分的清洁性，严禁采用污水进行凿岩，正常情况下要控制其pH 值在6.5～8.5 范围，并且保证固体悬浮物≤150hg/e。要根据排粉量设定所用给水量，一般情况下要保证在5～8kg/min 之上，并且要达到排粉量的10～20 倍之间。在隧道内有工作人员的情况下不能停止喷雾作业。在装岩之前需要向工作面10～15m 内的顶、帮和岩碴上洒水，岩碴要分层洒水，洒湿洒透。

第二，装渣运输安全措施。

（1）正式出渣之前为了确保安全性，一定要进行有效的“三检查”，主要检查的内容包括：检查隧洞与工作面顶、帮；检查有无残炮、盲炮：检查爆破堆中有无残留的炸药和雷管等等。

（2）正式作业之前需要实施必要的通风、喷洒以及洗壁等操作，之后才能作业。要确保作业区以及运输路程都能够进行良好照明。运输和提升都要设置声、光信号设施。

（3）施工过程中形成的弃渣等废弃物，要严格遵照设计要求送到指定区域，同时要对渣场进行有效的综合整治，要遵照设计规范设置相应保护措施防止出现边坡失稳、弃渣等情况。

第三，安全距离、警戒范围及爆破信号。

要根据《爆破安全规程》(GB 6722—2014)的相关规定设定合适的安全距离，具体情况为：爆破地震的安全距离≥100m；飞石的安全距离≥200m，若是采取多次爆破同个位置或者对于独立石进行爆破，那么安全距离要增加200m；塌落影响范围及冲击波的安全距离：30m；警戒范围：起爆正方向（掌子面正方向）为300m，两侧为200m，背向100m。据此，安全距离选定为200m，警戒范围选择为300m。

爆破信号与启爆。

（1）预警信号：长吹哨三次，由爆破负责人发出。信号发出后由安全员负责爆破警戒范围内清场工作。所有人员和机械应撤离到安全处。

（2）爆信号：短吹哨三次，由爆破负责人发出。

起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离到安全区，警戒人员已到位，起爆条件安全时发出。

（3）启爆：由爆破负责人下令，由爆破工负责启动爆破；爆破过程中由爆破工负责收集并记录。

（4）解除信号：长吹哨三次，由爆破负责人发出。

启爆后，由爆破负责人核对装爆数量与爆炸数量，确定无盲爆，并达到安全等待时间后，经通风排烟15 分钟后，爆破人员陪同安全检查人员进入爆破作业点，检查并排除危石、坍塌等险情后由爆破负责人发出解除警戒信号。

当发现爆破数与起爆数不符，须静待15 分钟以上，由起爆人排查分析原因，按《爆破安全规程》(GB6722—2014)的规定处理盲炮。处理盲爆掏取的炸药及雷管，不得重复使用，应按规定进行退库或销毁。

第四，火工产品安全管理。

对于火工产品进行安全管理时要遵照《民用爆炸物品安全管理条例》来进行，要安排专门的爆破工作人员，要通过项目管理部门批准领用爆破所用器材。为了确保爆破所用器材的安全性，在进行运输、装卸以及使用时要满足如下要求：

（1）在施工现场进行器材运输时要采取人工的方式或者采取柴油车进行运输，但是要控制车辆行驶速度≤5km/h，并且中间不能停留。在正常情况下，雷管以及炸药等关键部分要采取分别运输的方式，若是一定采用同车运输那么也要对其进行分别包装并有效分隔，所用包装要固定在车辆两边。

（2）在这些物品运输时相关人员（包括驾驶人员、指定爆破人员、押运人员等）严禁使用无线设备，也不能穿戴化纤类服装，同时也避免佩戴火种。对这些物品装卸时不能重摔不能抛掷，运输时一旦出现紧急情况要马上启动紧急预案，同时要向项目生产安全部报告。

（3）要将爆破器材存在通风、干爽区域，不能受到火种、电线等影响，要保证雷管和炸药存放点之间的间隔在10m 之上。对于临时存放区需要进行警戒区的划分，同时安排专人对其进行守护，无关人员不得随意进入。

3 结语

本文主要以黄藏寺水利枢纽工程施工第3 标段导流洞隧道工程为例，系统全面地阐述了水利工程隧洞开挖光面爆破作业安全及保证相关措施。通过对开挖、爆破、出渣等工序工作的研究和总结，能够对类似水工隧洞爆破作业安全控制提供一定参考和帮助，对于进一步推动水利工程发展具有现实指导意义。