〔摘要〕分析了白山抽水蓄能電站進出水口工程和霧化防護消能塘工程明挖爆破施工中存在的涉及安全的困難，介紹了針對白山抽水蓄能電站實際情況采取的安全措施，按允許藥量進行控制爆破，同時實時監(jiān)測爆破效果，闡述了保證爆破作業(yè)安全進行的具體管理措施。
〔關鍵詞〕水電工程；明挖爆破；安全管理
1工程概況
白山水電站總裝機容量1500MW，單機容量300MW。Ⅰ期工程的地下廠房裝機3臺，容量900MW，Ⅱ期工程的地面廠房裝機2臺，容量600MW,共同擔負著東北電網(wǎng)的調峰、調頻及事故備用任務。紅石水電站位于白山水電站下游35km，總裝機容量600MW，擔負著東北電網(wǎng)的調峰與備用任務。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。以白山水庫為上庫，紅石水庫為下庫，總裝機300MW，安裝2臺可逆式機組，單機容量150MW。上庫進/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95m，寬24.7m，高50m。下庫進/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(以下簡稱霧化)工程是為了減弱和消除泄洪時霧化、濺水飛石以及山體滾石對電站運行安全的影響而建設的消能塘和左岸山體防護工程。它與白山抽水蓄能電站下庫進/出水口(以下簡稱進/出水口)工程在同一個施工區(qū)域內，兩大工程同時開工。霧化工程開挖石方36萬m3，進/出水口工程開挖石方20萬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期開關站，右岸有Ⅰ期開關站、中央控制室，爆破最近點距右岸Ⅰ期開關站僅50m。開挖施工既要保證電力設備的安全運行，又要保證工程按期完成，必須采取控制爆破技術，其工作量之大、環(huán)境之復雜、困難之多、風險之大在國內類似工程中極為少見，給施工安全管理工作出了一道難題。
2采取的措施
2.1按允許藥量進行控制爆破
由于進/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狀態(tài)下進行，為保證工程石方開挖進度需要，必須在白山電站機組開機狀態(tài)下進行爆破。在實施開機爆破以前，要進行試驗測試，以避免機組發(fā)生甩負荷事故。開機試驗在機組運行進入振動區(qū)最不利的工況下進行，此時機組運行引起機組保護屏和中控室保護屏的振動速度最大。以Ⅰ，Ⅱ期發(fā)電機組、中控室、開關站以及高壓線等機電系統(tǒng)為被保護對象，并結合以往爆破振動測試資料，在安全受控部位分別布設試驗測點，安設水平和垂直向傳感器，通過測試設備測得爆破條件下的開機振動試驗數(shù)據(jù)，經過對這些數(shù)據(jù)的分析計算，確定以不超過100kg單響藥量為標準，結合多段毫秒微差控制爆破技術，分區(qū)確定爆破藥量，依據(jù)爆心距被保護對象不同距離，精確計算出每個分區(qū)內安全允許爆破藥量，按照分區(qū)內藥量控制爆破，爆破振速值小于被保護對象安全允許振速值，運行設備可以達到安全穩(wěn)定運行，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)圖內的允許藥量進行爆破控制，一方面可以控制爆破產生飛石的距離和振速值，確保白山發(fā)電廠已運行電力設備安全，另一方面開挖強度可以滿足工程進度需要。
2.2實時監(jiān)測爆破效果
為了保證電力系統(tǒng)的運行，采用了爆破振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，用于爆破作業(yè)對大壩、廠房(包括機組)、開關站等所引起的振動進行實時監(jiān)測。根據(jù)不同測點部位的允許振動值，設置安全允許值。當測點部位振動值超過安全允許值時，監(jiān)測系統(tǒng)將發(fā)出報警信號，并記錄引起超過安全允許值那一時刻各監(jiān)測點的振動值，用于指導爆破作業(yè)，確保白山電站生產和設備的安全。
2.3落實爆破作業(yè)現(xiàn)場安全技術保證措施
(1)開挖爆破前，由施工單位工程技術部編制詳細的施工組織和作業(yè)指導書，層層組織技術交底、質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行爆破作業(yè)的人員，能明確了解施工組織設計的意圖和各自工作的工藝和質量。
(2)承建單位嚴格執(zhí)行爆破設計提供的爆破參數(shù)和順時起爆藥量，在承建單位技術人員和監(jiān)理工程師的嚴格控制下進行爆破操作。
(3)開挖鉆孔定人定區(qū)域，設專人檢查炮孔質量(包括炮孔的孔向和深度在爆破設計之前需用專人復測)，并做好施工記錄。
(4)爆破孔堵塞長度不應小于孔深的1/3，嚴禁不封堵炮孔進行爆破，若孔內水量較小，采用風化沙進行堵塞；若孔內水量較多，則必須用細顆粒河沙進行封堵。每次爆破前，初檢員、復檢員、終檢員都要對爆破孔的堵塞和起爆網(wǎng)絡進行嚴格的三級質量檢查，確認能夠滿足技術要求并征得現(xiàn)場監(jiān)理工程師同意后，方可進行下一工序施工。
(5)炮工掛牌上崗，分區(qū)裝藥，爆破后各炮工對自己所裝的爆破區(qū)域進行嚴格的檢查并仔細的分析爆破效果和裝藥量大小，把責任落實到人。
(6)嚴格控制炸藥采購質量，施工單位在領用炸藥時嚴格執(zhí)行炸藥收發(fā)管理有關規(guī)定。
(7)在鉆孔前，要進行分區(qū)巖性鑒定，調整單耗，并拿出爆破設計單，由安全、技術、設計會簽。
(8)每次爆破前都要用柔性炮被進行防護，方法是將炮孔處4個沙袋壓實后再用樹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(輪胎直徑要經過篩選不小于800cm)。炮被的覆蓋作業(yè)嚴格按設計要求進行，特別注意保護起爆網(wǎng)絡不受破壞。炮被覆蓋結束后，要通過初檢員、復檢員、終檢員的三級驗收合格簽字，請現(xiàn)場監(jiān)理工程師查驗，獲得批準簽字，最后經白山發(fā)電廠運行值班負責人同意簽字后，方可起爆。
(9)每次爆破裝藥之前填寫一份爆破設計單，經監(jiān)理部門審查合格方可進行裝藥，裝藥之后填寫一份按現(xiàn)場實際情況調整后的裝藥爆破記錄表(現(xiàn)場藥量的調整必須征得現(xiàn)場監(jiān)理工程師的同意后方可進行)。
(10)無論采用何種爆破防護方法，都要加強爆破前的警戒清場工作，嚴格按監(jiān)理工程師確定的警戒地點和范圍進行警戒和清場。
(11)炮響后，檢查爆破效果，嚴格按照規(guī)程要求對瞎炮進行處理，然后才能解除警報。
2.4加大監(jiān)督、檢查、協(xié)調、考核力度
(1)由于霧化和進水口兩個工地相鄰，又是兩個施工單位，為了避免互相干擾，規(guī)定兩個工地必須在同一段時間內清場、警戒、爆破。
(2)建設單位加強監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時通過監(jiān)理單位督促施工單位落實整改，并要求監(jiān)理工程師爆破全過程旁站，確保爆破不出現(xiàn)絲毫疏漏。
(3)加大考核力度，根據(jù)安全措施落實的效果，對施工單位進行獎懲。
3結束語
白山抽水蓄能電站進出水口工程和霧化工程明挖爆破經過各參建單位的共同努力，已圓滿完成，其間未發(fā)生任何影響電力設備正常運行的事故。如果霧化工程和進水口工程由一個承建單位施工，那么將更加有利于安全管理工作的開展，會取得更好的效果。
參考文獻
1GB76722-1986爆破安全規(guī)程
〔關鍵詞〕水電工程；明挖爆破；安全管理
1工程概況
白山水電站總裝機容量1500MW，單機容量300MW。Ⅰ期工程的地下廠房裝機3臺，容量900MW，Ⅱ期工程的地面廠房裝機2臺，容量600MW,共同擔負著東北電網(wǎng)的調峰、調頻及事故備用任務。紅石水電站位于白山水電站下游35km，總裝機容量600MW，擔負著東北電網(wǎng)的調峰與備用任務。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。以白山水庫為上庫，紅石水庫為下庫，總裝機300MW，安裝2臺可逆式機組，單機容量150MW。上庫進/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95m，寬24.7m，高50m。下庫進/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(以下簡稱霧化)工程是為了減弱和消除泄洪時霧化、濺水飛石以及山體滾石對電站運行安全的影響而建設的消能塘和左岸山體防護工程。它與白山抽水蓄能電站下庫進/出水口(以下簡稱進/出水口)工程在同一個施工區(qū)域內，兩大工程同時開工。霧化工程開挖石方36萬m3，進/出水口工程開挖石方20萬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期開關站，右岸有Ⅰ期開關站、中央控制室，爆破最近點距右岸Ⅰ期開關站僅50m。開挖施工既要保證電力設備的安全運行，又要保證工程按期完成，必須采取控制爆破技術，其工作量之大、環(huán)境之復雜、困難之多、風險之大在國內類似工程中極為少見，給施工安全管理工作出了一道難題。
2采取的措施
2.1按允許藥量進行控制爆破
由于進/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狀態(tài)下進行，為保證工程石方開挖進度需要，必須在白山電站機組開機狀態(tài)下進行爆破。在實施開機爆破以前，要進行試驗測試，以避免機組發(fā)生甩負荷事故。開機試驗在機組運行進入振動區(qū)最不利的工況下進行，此時機組運行引起機組保護屏和中控室保護屏的振動速度最大。以Ⅰ，Ⅱ期發(fā)電機組、中控室、開關站以及高壓線等機電系統(tǒng)為被保護對象，并結合以往爆破振動測試資料，在安全受控部位分別布設試驗測點，安設水平和垂直向傳感器，通過測試設備測得爆破條件下的開機振動試驗數(shù)據(jù)，經過對這些數(shù)據(jù)的分析計算，確定以不超過100kg單響藥量為標準，結合多段毫秒微差控制爆破技術，分區(qū)確定爆破藥量，依據(jù)爆心距被保護對象不同距離，精確計算出每個分區(qū)內安全允許爆破藥量，按照分區(qū)內藥量控制爆破，爆破振速值小于被保護對象安全允許振速值，運行設備可以達到安全穩(wěn)定運行，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)圖內的允許藥量進行爆破控制，一方面可以控制爆破產生飛石的距離和振速值，確保白山發(fā)電廠已運行電力設備安全，另一方面開挖強度可以滿足工程進度需要。
2.2實時監(jiān)測爆破效果
為了保證電力系統(tǒng)的運行，采用了爆破振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，用于爆破作業(yè)對大壩、廠房(包括機組)、開關站等所引起的振動進行實時監(jiān)測。根據(jù)不同測點部位的允許振動值，設置安全允許值。當測點部位振動值超過安全允許值時，監(jiān)測系統(tǒng)將發(fā)出報警信號，并記錄引起超過安全允許值那一時刻各監(jiān)測點的振動值，用于指導爆破作業(yè)，確保白山電站生產和設備的安全。
2.3落實爆破作業(yè)現(xiàn)場安全技術保證措施
(1)開挖爆破前，由施工單位工程技術部編制詳細的施工組織和作業(yè)指導書，層層組織技術交底、質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行爆破作業(yè)的人員，能明確了解施工組織設計的意圖和各自工作的工藝和質量。
(2)承建單位嚴格執(zhí)行爆破設計提供的爆破參數(shù)和順時起爆藥量，在承建單位技術人員和監(jiān)理工程師的嚴格控制下進行爆破操作。
(3)開挖鉆孔定人定區(qū)域，設專人檢查炮孔質量(包括炮孔的孔向和深度在爆破設計之前需用專人復測)，并做好施工記錄。
(4)爆破孔堵塞長度不應小于孔深的1/3，嚴禁不封堵炮孔進行爆破，若孔內水量較小，采用風化沙進行堵塞；若孔內水量較多，則必須用細顆粒河沙進行封堵。每次爆破前，初檢員、復檢員、終檢員都要對爆破孔的堵塞和起爆網(wǎng)絡進行嚴格的三級質量檢查，確認能夠滿足技術要求并征得現(xiàn)場監(jiān)理工程師同意后，方可進行下一工序施工。
(5)炮工掛牌上崗，分區(qū)裝藥，爆破后各炮工對自己所裝的爆破區(qū)域進行嚴格的檢查并仔細的分析爆破效果和裝藥量大小，把責任落實到人。
(6)嚴格控制炸藥采購質量，施工單位在領用炸藥時嚴格執(zhí)行炸藥收發(fā)管理有關規(guī)定。
(7)在鉆孔前，要進行分區(qū)巖性鑒定，調整單耗，并拿出爆破設計單，由安全、技術、設計會簽。
(8)每次爆破前都要用柔性炮被進行防護，方法是將炮孔處4個沙袋壓實后再用樹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(輪胎直徑要經過篩選不小于800cm)。炮被的覆蓋作業(yè)嚴格按設計要求進行，特別注意保護起爆網(wǎng)絡不受破壞。炮被覆蓋結束后，要通過初檢員、復檢員、終檢員的三級驗收合格簽字，請現(xiàn)場監(jiān)理工程師查驗，獲得批準簽字，最后經白山發(fā)電廠運行值班負責人同意簽字后，方可起爆。
(9)每次爆破裝藥之前填寫一份爆破設計單，經監(jiān)理部門審查合格方可進行裝藥，裝藥之后填寫一份按現(xiàn)場實際情況調整后的裝藥爆破記錄表(現(xiàn)場藥量的調整必須征得現(xiàn)場監(jiān)理工程師的同意后方可進行)。
(10)無論采用何種爆破防護方法，都要加強爆破前的警戒清場工作，嚴格按監(jiān)理工程師確定的警戒地點和范圍進行警戒和清場。
(11)炮響后，檢查爆破效果，嚴格按照規(guī)程要求對瞎炮進行處理，然后才能解除警報。
2.4加大監(jiān)督、檢查、協(xié)調、考核力度
(1)由于霧化和進水口兩個工地相鄰，又是兩個施工單位，為了避免互相干擾，規(guī)定兩個工地必須在同一段時間內清場、警戒、爆破。
(2)建設單位加強監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時通過監(jiān)理單位督促施工單位落實整改，并要求監(jiān)理工程師爆破全過程旁站，確保爆破不出現(xiàn)絲毫疏漏。
(3)加大考核力度，根據(jù)安全措施落實的效果，對施工單位進行獎懲。
3結束語
白山抽水蓄能電站進出水口工程和霧化工程明挖爆破經過各參建單位的共同努力，已圓滿完成，其間未發(fā)生任何影響電力設備正常運行的事故。如果霧化工程和進水口工程由一個承建單位施工，那么將更加有利于安全管理工作的開展，會取得更好的效果。
參考文獻
1GB76722-1986爆破安全規(guī)程
環(huán)保知識
職業(yè)衛(wèi)生