ICS73.020

CCSP70

T

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/TMAC××××—202X

氣體破巖作業(yè)技術(shù)規(guī)程

Technicalspecificationforrockbreakingoperationwithliquefiedgasenergy

（征求意見）

××××-××-××發(fā)布××××-××-××實施

中國技術(shù)市場協(xié)會發(fā)布

T/TMACXXX—202X

目?次

前言............................................................................II

1范圍.............................................................................1

2規(guī)范性引用文件...................................................................1

4施工設(shè)備和破巖器材...............................................................3

5方案設(shè)計.........................................................................7

6施工方法.........................................................................8

7檢查及驗收......................................................................12

附錄A（資料性）氣能破巖作業(yè)技術(shù)方案設(shè)計內(nèi)容.......................................13

附錄B（資料性）破巖參數(shù)設(shè)計表式樣.................................................14

I

T/TMACXXX—202X

氣能破巖作業(yè)設(shè)備規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了氣能破巖技術(shù)規(guī)程的術(shù)語和定義、基本要求、施工設(shè)備和破巖器材、方案設(shè)計、施工

方法和應(yīng)急預(yù)案等。

本文件適用于利用二氧化碳、液氧、氮氧液態(tài)混合體等液態(tài)氣體的能量在明挖基坑、露天礦山開采

等工程。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB16423金屬非金屬礦山安全規(guī)程

GB6722爆破安全規(guī)程

GB50842建材礦山工程施工與驗收規(guī)范

GB50598水泥原料礦山工程設(shè)計規(guī)范

GB51016非煤露天礦邊坡工程技術(shù)規(guī)范

GB2894安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則

GB14161礦山安全標(biāo)志

GBZ158工業(yè)場所職業(yè)病危害警示標(biāo)識

GBZ188職業(yè)健康監(jiān)護(hù)技術(shù)規(guī)范

GB/T11651個體防護(hù)裝備配備規(guī)范

GB/T29639生產(chǎn)經(jīng)營單位生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則

GB/T6893鋁及鋁合金拉（軋）制管材

GB50994工業(yè)企業(yè)電氣設(shè)備抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)

GB/T191包裝儲運圖示標(biāo)志

GB/T2423電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗

GB/T2828計數(shù)抽樣檢驗程序

GB/T5226機械電氣安全

GB/T17618信息技術(shù)設(shè)備

GB/T6052工業(yè)液體二氧化碳

GB/T14193液化氣體氣瓶充裝規(guī)定

JB/T14437二氧化碳致裂管

GB/T35528低溫液化氣體安全指南

GB18218危險化學(xué)品重大危險源辨識

GB/T37243危險化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲存設(shè)施外部安全防護(hù)距離確定方法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

液態(tài)氣體liquefiedgas

1

T/TMACXXX—202X

一種或多種混合處于液體狀態(tài)的物質(zhì)。

3.2

氣能liquefiedgasenergy

一種或多種液態(tài)氣體吸熱氣化后相變所具有的做功能量。

3.3

氣能破巖技術(shù)rockbreakingtechnologywithliquefiedgasenergy

利用氣能對巖石介質(zhì)產(chǎn)生沖擊破壞作用的施工技術(shù)。

3.4

破巖單元rockbreakingunit

安放在炮孔內(nèi)，容納液態(tài)氣體以實現(xiàn)氣能破巖的器材。

3.5

二氧化碳致裂器Carbondioxidecrackingdevice

由發(fā)熱裝置、二氧化碳致裂器用致裂管、充氣裝置（單向閥）等組成，利用液體二氧化碳吸熱氣化

物理相變時體積急劇膨脹產(chǎn)生高壓致使巖體開裂的裝置。

3.6

致裂管Liquidstoragetube

用于儲存液態(tài)二氧化碳的管式容器，致裂器根據(jù)充液和泄氣方式，主要由重復(fù)性致裂器、孔外充液

一次性致裂器、孔內(nèi)充液一次性致裂器。

3.7

發(fā)熱裝置Heatingdevice

一種由發(fā)熱材料、無藥部分、點火裝置等組成，為液態(tài)二氧化碳致裂管內(nèi)液體二氧化碳提供相變能

的裝置。

3.8

點火裝置Ignitiondevice

由兩根絕緣腳線、熔絲、引藥組成，用以引燃發(fā)熱材料的器件。

3.9

發(fā)熱材料Heatingmaterial

一種由氧化劑、還原劑、添加劑等組成，在一定壓力條件下，通過啟動點火裝置作用，能夠迅速釋

放大量相變能的固體粉末混合物。

3.10

2

T/TMACXXX—202X

泄放壓力RelievingPressure

致裂器中定壓剪切片破斷時，所釋放的二氧化碳最大壓力。

3.11

液氧儲能管energystoragecylinderforliquefiedgasenergy

由充液管、可燃物、柔性外殼、排氣管和管口密封件等組成，利用液氧吸熱氣化相變時體積急劇膨

脹產(chǎn)生高壓，致使巖體開裂或破碎的設(shè)備。

3.12

能量密度Energydensity

致裂單位體積巖石需要消耗的液態(tài)氣體重量，單位kg/m3

3.13

激發(fā)器exciter

由延時機構(gòu)、升壓器、輸出通道、電源、激發(fā)開關(guān)及控制面板、外殼等組成組成，用于激發(fā)液氧儲

能管內(nèi)發(fā)火元件的裝置。

3.14

發(fā)火元件ignitionelement

在激發(fā)器高壓電脈沖作用下，其金屬電阻絲受熱并瞬間釋放熱量，使儲能管內(nèi)可燃物燃燒的器件。

3.15

液態(tài)二氧化碳充裝機liquidcarbondioxidefillingmachine

控制液態(tài)二氧化碳充裝數(shù)量、充裝壓力和流速、將其從杜瓦罐中注入剛性致裂管的智能操作設(shè)備。

3.16

杜瓦罐D(zhuǎn)ewarsflask

為儲存、運輸和使用液態(tài)二氧化碳而設(shè)計的具有超級真空絕熱功能的不銹鋼壓力容器。

4施工設(shè)備和破巖器材

4.1基本要求

施工用專用機具和器材應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和滿足施工要求，并通過合格檢驗。

4.2鉆孔及挖掘設(shè)備

4.2.1致裂孔鉆鑿應(yīng)采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)及鉆孔要求的各種鉆機，與滿足破巖技術(shù)設(shè)計中炮孔直徑相符

合的鉆頭等配件。

3

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4.2.2挖掘設(shè)備應(yīng)滿足鉆孔施工環(huán)節(jié)的需要，主要用于鉆孔工作平臺及進(jìn)出口道路修整、臺階掌子面

根底的清除以及危石的清理。

4.3液態(tài)氣體

4.3.1液態(tài)氣體是根據(jù)破巖技術(shù)設(shè)計提出，包括液態(tài)二氧化碳和液氧，經(jīng)吸熱氣化相變后具有破巖做功

的能量。

4.3.2相關(guān)特種企業(yè)根據(jù)施工單位提出的具體要求，將液態(tài)氣體裝入專用儲存罐運至施工現(xiàn)場。

4.4破巖單元

4.4.1重復(fù)使用二氧化碳致裂器

安放發(fā)熱管和存放液態(tài)二氧化碳的容器，通過底部泄氣釋放能量并可重復(fù)使用見圖1。

注：重復(fù)使用致裂器（孔外充裝）通常由充裝端頭、發(fā)熱裝置、主管體、泄能端頭、密封墊片、破裂片等零部件組

成。

標(biāo)引序號說明：

1——充裝端頭4——泄能端頭

2——發(fā)熱裝置5——密封墊片

3——主管體6——破裂片

圖1孔外充裝重復(fù)使用致裂器示意圖

4.4.2一次性二氧化碳致裂器

用于安放發(fā)熱管和存放液態(tài)二氧化碳，氣體能量從管身側(cè)面焊縫處釋放的一次性容器見圖2。

注：一次性致裂管通常由上端頭、輸氣管、輸氣管接頭、單向閥、發(fā)熱裝置、導(dǎo)線、主管體、下端頭等零部件組成。

標(biāo)引序號說明：

1-上端頭5-發(fā)熱裝置

2-輸氣管6-導(dǎo)線

3-輸氣管接頭7-主管體

4-單向閥8-下端頭

圖2孔外充裝一次性致裂管示意圖

4

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4.4.3一次性液氧儲能管

盛裝處于臨界溫度和臨界壓力下液氧的柔性管腔見圖3。

注：儲能管通常由柔性膜套、進(jìn)液鋁管、排氣軟管、電點火元件、燃芯等零部件組成。

標(biāo)引序號說明：

1——排氣管4——電點火頭

2——進(jìn)液管5——導(dǎo)線

3——可燃介質(zhì)6——柔性管膜

圖3柔性儲能管結(jié)構(gòu)示意圖

4.5激發(fā)系統(tǒng)

4.5.1激發(fā)系統(tǒng)組成

激發(fā)系統(tǒng)由點火裝置、加熱裝置和網(wǎng)路連接線組成。激發(fā)系統(tǒng)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保破巖作業(yè)

中儲液內(nèi)液態(tài)氣體的可靠激發(fā)。激發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖4。

a）液態(tài)二氧化碳激發(fā)系統(tǒng)

b)液氧激發(fā)系統(tǒng)

圖4激發(fā)系統(tǒng)網(wǎng)路連接圖示意圖

5

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4.5.2點火裝置的結(jié)構(gòu)及主要性能

4.5.2.1點火裝置的結(jié)構(gòu)

激發(fā)器由延時機構(gòu)、升壓器、輸出通道、電源、激發(fā)開關(guān)及控制面板、外殼等組成，其結(jié)構(gòu)原理見

圖5。

圖5點火裝置結(jié)構(gòu)原理圖

4.5.2.2點火裝置的主要性能：

點火裝置主要性能包括：

——激發(fā)電壓：1500V-3000V可調(diào)；

——信號輸出通道：不少于10個通道；

——各通道信號輸出的間隔時間Δt：5ms或10ms可調(diào)；

——可靠性：置信度99.9%；

——系統(tǒng)時間誤差：激發(fā)器信號輸出和發(fā)火元件反應(yīng)總時間控制在5ms以內(nèi)；

——防震性能：滿足國標(biāo)GB50994；

——使用環(huán)境溫度：-30℃至+50℃。

4.6液態(tài)氣體充裝

4.6.1孔外充裝重復(fù)二氧化碳致裂管

通過高壓泵將液態(tài)二氧化碳充入致裂管，用電點火元件引燃發(fā)熱裝置，發(fā)熱裝置發(fā)熱產(chǎn)生熱量使液

態(tài)二氧化碳相變，使泄能片破壞，釋放高壓氣體進(jìn)入炮孔，對巖石介質(zhì)沖擊做功的設(shè)備。

4.6.2孔外充裝一次性二氧化碳致裂管

把液態(tài)二氧化碳充入致裂管，用電點火元件引燃發(fā)熱裝置，發(fā)熱裝置發(fā)熱產(chǎn)生熱量使液態(tài)二氧化碳

相變，使一次性剛性致裂管焊縫破壞，釋放高壓氣體進(jìn)入炮孔，對巖石介質(zhì)沖擊做功的設(shè)備。

4.6.3孔內(nèi)充裝一次性二氧化碳致裂管

把未充氣的致裂管裝入炮孔，然后將炮孔堵塞起來。所有炮孔都堵塞好以后，再逐個給致裂管充入

液態(tài)二氧化碳，用電點火元件引燃發(fā)熱裝置，發(fā)熱裝置發(fā)熱產(chǎn)生熱量使液態(tài)二氧化碳相變，使致裂管焊

縫破壞，釋放高壓氣體進(jìn)入炮孔，對巖石介質(zhì)沖擊做功的設(shè)備。

4.6.4孔內(nèi)充裝一次性液氧儲能管

6

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把未充氣的儲能管裝入炮孔，然后將炮孔堵塞起來。所有炮孔都堵塞好以后，再逐個給儲能管充入

液氧，用發(fā)火元件引燃可燃物，可燃物爆燃產(chǎn)生熱量使液氧相變，使儲能管柔性外殼破壞，釋放高壓氣

體進(jìn)入炮孔，對巖石介質(zhì)沖擊做功的設(shè)備。

4.7規(guī)格及尺寸

施工設(shè)備和破巖器材的主要規(guī)格、尺寸均應(yīng)符合設(shè)計和使用要求，主要尺寸偏差應(yīng)小于±1%。

5方案設(shè)計

5.1基本要求

5.1.1二氧化碳相變破巖技術(shù)設(shè)計方案和施工組織設(shè)計應(yīng)由本單位具有相應(yīng)資格的技術(shù)人員完成。

5.1.2二氧化碳相變破巖技術(shù)設(shè)計方案和施工組織設(shè)計應(yīng)由本單位負(fù)責(zé)人組織相關(guān)專家進(jìn)行評審，對

方案中的致裂器的選用、孔網(wǎng)參數(shù)等關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行技術(shù)合理性和作業(yè)安全性評價。

5.1.3技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)專家評審意見對技術(shù)設(shè)計方案和施工組織設(shè)計進(jìn)行完善和補充，經(jīng)本單位負(fù)責(zé)

人批準(zhǔn)后方可實施。

5.2方案設(shè)計基本資料

應(yīng)獲取以下資料：

——地質(zhì)結(jié)構(gòu)：層理、斷層、節(jié)理、軟弱夾層和褶皺等；

——施工區(qū)域的地形地貌等；

——施工區(qū)域的水文、氣象條件等；

——巖石的物理力學(xué)性質(zhì)：抗拉強度、抗壓強度、彈性模量、波速和泊松比等力學(xué)性能、容積密

度、孔隙率、風(fēng)化度、波阻抗等；

——施工區(qū)域周邊環(huán)境情況：對周圍環(huán)境狀況的勘察，包括施工區(qū)域的方位、交通等情況的勘察和

對施工可能危及的供水、排水、供氣、供電、通訊、輸油管線等設(shè)施，以及對周邊交通隧道、

堤壩、鐵路、橋梁和建筑物等重要設(shè)施的勘察。

5.3破巖技術(shù)方案設(shè)計

5.3.1設(shè)計依據(jù)

主要包括以下內(nèi)容：

——有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范和技術(shù)規(guī)程；

——工程業(yè)主的委托書或合同；

——工程設(shè)計單位提出的勘測任務(wù)書和礦山設(shè)計文件、圖紙及現(xiàn)場實測、復(fù)核資料；

——相關(guān)的地質(zhì)勘查報告，現(xiàn)場試驗報告和檢測報告等；

——施工區(qū)域工程地質(zhì)報告；

——其他相關(guān)的設(shè)計參考資料和文獻(xiàn)等。

5.3.2設(shè)計內(nèi)容

主要包括以下內(nèi)容：

——工程概況，包括施工對象、施工環(huán)境概述及相關(guān)圖紙，施工質(zhì)量、工期、環(huán)保及安全要求；

——總體方案設(shè)計，包括施工方法、選定方案的主要參數(shù)及相關(guān)圖紙；

——主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計，包括：

7

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臺階高度：兩個施工平臺之間的垂直距離；

孔網(wǎng)參數(shù)：孔徑d、最小抵抗線W、孔距a、排距b、孔深L、炮孔傾角θ、超深h、儲能

管長度l1、填塞長度l2、儲能管和炮孔直徑的比值等；

一次破巖工程量M：一次破巖作業(yè)完成的總方量；

一次破巖總注入量Q總：一次破巖作業(yè)消耗的液化氣體總質(zhì)量；

最佳液化氣體混合比例x：液氮與液氧的合理比值；

單孔注入量Q：單個炮孔內(nèi)的液化氣體總質(zhì)量；

每延米炮孔注入量p：沿軸向長度每米炮孔的液化氣體總質(zhì)量；

最大單段注入量Qmax：一個延期單段的最大注入質(zhì)量；

段間延期時間△t：兩排炮孔或兩個炮孔之間的激發(fā)時間差；

總段數(shù)n：延期時間的總個數(shù)；

單耗q：破碎每立方米巖石消耗的液化氣體質(zhì)量。

——施工人員、材料、機具設(shè)備的安排和組織；

——施工安全、環(huán)保、質(zhì)量和文明施工措施

——事故處理措施及應(yīng)急預(yù)案。

6施工方法

6.1施工準(zhǔn)備

6.1.1應(yīng)在施工范圍設(shè)置作業(yè)施工公告，內(nèi)容包括施工作業(yè)項目名稱、委托單位、設(shè)計施工單位、施

工區(qū)域、施工作業(yè)時限等

6.1.2工程施工前，應(yīng)根據(jù)技術(shù)方案設(shè)計、施工組織設(shè)計和場地條件，對施工場地進(jìn)行規(guī)劃，并開展

施工現(xiàn)場清理與準(zhǔn)備工作。

6.1.3施工場地規(guī)劃內(nèi)容應(yīng)包括：

——施工區(qū)段或作業(yè)面劃分及其程序編排；

——與清運作業(yè)交叉循環(huán)的合理方案；

——有礙破巖作業(yè)的障礙物拆除與處理方案；

——現(xiàn)場施工機械的規(guī)劃和配置；

——進(jìn)出場主通道及各作業(yè)面臨時通道布置；

——施工用風(fēng)、水、電供給系統(tǒng)的方案編制；

——施工機具、設(shè)備維修場地布置；

——施工用器材現(xiàn)場臨時存放與保管的場所布置；

——施工現(xiàn)場防洪與排水措施。

6.2清表及進(jìn)出口道路修整

6.2.1應(yīng)采用機械挖運設(shè)備清除施工區(qū)域表土及植被層，為鉆孔施工創(chuàng)造工作面。

6.2.2根據(jù)施工組織設(shè)計修筑鉆機和挖運設(shè)備進(jìn)出施工平臺的道路。

6.3布孔

6.3.1炮孔布置分為單排布孔或多排布孔，一般采用梅花形布孔方式。

6.3.2依照技術(shù)設(shè)計方案在施工平臺進(jìn)行布孔測量放樣，具體內(nèi)容為：

——依據(jù)技術(shù)設(shè)計中的布孔方式和孔網(wǎng)參數(shù)要求確定每個布孔的位置；

——標(biāo)注每個炮孔的孔位、鉆孔角度和深度。

8

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6.4鉆孔

6.4.1采用潛孔鉆、液壓鑿巖鉆或手持鑿巖機等鉆機實施鉆孔。

6.4.2嚴(yán)格控制鉆孔精度，每孔最大軸向偏差不大于1.5%，深度偏差為1.0%，間排距允許誤差

1.0%，第1排炮孔的最小底盤抵抗線允許誤差2%。

6.4.3對鉆孔情況進(jìn)行實時記錄，鉆孔結(jié)束后應(yīng)標(biāo)注記錄具有炮孔缺陷、含水層和不良工程地質(zhì)的孔

位，并進(jìn)行技術(shù)交底。

6.5驗孔

6.5.1應(yīng)將孔口周圍0.5m范圍內(nèi)的碎石、雜物清除干凈，對不穩(wěn)定的孔口巖壁應(yīng)進(jìn)行維護(hù)。

6.5.2對炮孔的孔深、孔距、排距、炮孔傾斜度以及孔內(nèi)的堵塞情況等進(jìn)行逐孔測量、登記驗收，

確定是否需要進(jìn)行補孔、修孔。補修孔后應(yīng)重新進(jìn)行驗收。

6.5.3應(yīng)及時處理不合格炮孔，未達(dá)驗收要求的不得裝孔。

6.5.4對掌子面存在的過大根底，應(yīng)采用工程機械進(jìn)行提前處理。

7.5.5應(yīng)采用柔性材料對驗收合格的炮孔封口保護(hù)。

6.6破巖單元安放

6.6.1基本要求

6.6.1.1破巖單元可根據(jù)充裝方式分為孔外充裝及孔外充裝，不同充裝方式的破巖單元安放順序不同。

6.6.1.2充液前應(yīng)撤離施工警戒范圍內(nèi)的油動機械設(shè)備，避免充液與油動鑿巖設(shè)備、挖運設(shè)備等交叉

作業(yè)。

6.6.1.3分別檢查液態(tài)二氧化碳杜瓦罐、充裝機、液體輸送管道的完好性，確保液態(tài)二氧化碳輸送組

成部分工作狀態(tài)正常。

6.6.1.4根據(jù)施工現(xiàn)場炮孔的分布情況確定液態(tài)二氧化碳充裝設(shè)備各組成部分的安裝部位。

6.6.2孔外充裝

6.6.2.1基本要求

6.6.2.1.1氣能破巖設(shè)計中采用孔外充裝時液化氣體可選擇二氧化碳；破巖單元可選擇重復(fù)使用二氧

化碳致裂器或一次性二氧化碳致裂器。

6.6.2.1.2采用孔外充裝時，破巖氣體安放的施工順序為充裝、裝孔、填塞。

6.6.2.2設(shè)備連接

孔外充裝時，設(shè)備連接見圖6：

9

T/TMACXXX—202X

標(biāo)引序號說明：

1——杜瓦罐2——充裝機3——破巖單元4——充氣臺

圖6孔外充裝設(shè)備組成示意圖

6.6.2.3充裝

根據(jù)工程特點，巖石性質(zhì)，臺階高度及臨空面間距、致裂管孔徑、以及直列順序等分別計算每個孔

外致裂管二氧化碳充裝量，并在致列管上標(biāo)記直列順序；二氧化碳充裝量可參考下表1。

表1二氧化碳?xì)怏w致裂設(shè)備數(shù)據(jù)采集表

管直徑長度充氣量重量打孔直徑

51mm1.2m0.7kg12kg60mm

73mm93cm0.7-0.9kg22kg90mm

83mm1.2m1.4kg37kg100mm

95mm1.2m2.0-2.3kg43kg115mm

98mm1.7m3.7kg47kg115mm

108mm2.3m6.8kg108kg125mm

6.6.2.4裝孔

6.6.2.4.1根據(jù)炮孔深度和充好液的致裂管長度確定裝孔人員數(shù)量，避免致裂管在裝孔過程中不發(fā)生

線路短。

6.6.2.4.2作業(yè)人員應(yīng)協(xié)同將致裂管緩慢裝入炮孔內(nèi)，確保儲能管端部到達(dá)孔底；裝孔過程中應(yīng)注意

保護(hù)發(fā)火元件的腳線不破損。

6.6.2.4.3致裂管裝入炮孔后，應(yīng)檢查發(fā)火元件腳線是否完好并處于炮孔口部外。

6.6.2.5填塞

6.6.2.5.1根據(jù)填塞的質(zhì)量和長度要求將填塞物裝填于炮孔內(nèi)口部一定深度處，確保填塞效果。

6.6.2.5.2填塞過程中應(yīng)注意防止石塊等雜物進(jìn)入炮孔中。

6.6.2.5.3裝填過程中應(yīng)注意保護(hù)發(fā)火元件腳線不受損；

6.6.3孔內(nèi)充裝

6.6.3.1基本要求

10

T/TMACXXX—202X

6.6.3.1.1氣能破巖設(shè)計中采用孔內(nèi)充裝時液化氣體可選擇二氧化碳或液氧；破巖單元可選擇一次性

二氧化碳致裂器或一次性液氧儲能管。

6.6.3.1.2采用孔內(nèi)充裝時，破巖氣體安放的施工順序為裝孔、填塞、充裝。

6.6.3.2設(shè)備連接

孔內(nèi)充裝時，設(shè)備連接見圖7：

標(biāo)引序號說明：

1——炮孔5——充液管

2——破巖單元6——充裝機

3——孔口填塞7——杜瓦罐

4——點火線路

圖7孔內(nèi)充裝設(shè)備組成示意圖

6.6.3.3填塞

同本文件7.6.2.4條。

6.6.3.4裝孔

同本文件7.6.2.5條。

6.6.3.5充裝

6.6.3.5.1打開杜瓦罐，通過充裝機、充裝機和液體輸送管道向炮孔內(nèi)破巖單元輸入定量的液態(tài)氣體，

直至所有炮孔內(nèi)破巖單元均注入等量的液態(tài)氣體。

6.6.3.5.2液態(tài)二氧化碳充裝量可參考本文件6.2.3；液氧充裝量應(yīng)根據(jù)方案設(shè)計確定。

6.6.3.5.3全部炮孔充液完成后，關(guān)閉液態(tài)杜瓦罐閥門和充裝機閥門開關(guān)，撤除輸送設(shè)備各組成部分

并移至安全地點。

6.6.3.5.4應(yīng)打開存放在安全地點的輸送設(shè)備各組成部分的所有閥門開關(guān)，使管內(nèi)殘留液體自然揮發(fā)。

6.7敷設(shè)激發(fā)網(wǎng)絡(luò)

11

T/TMACXXX—202X

6.7.1基本要求

6.7.1.1各種激發(fā)網(wǎng)絡(luò)，均應(yīng)使用現(xiàn)場檢查合格的器材，并由專人進(jìn)行激發(fā)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接，網(wǎng)絡(luò)連接檢

查人員不少于兩人；

6.7.1.2在可能對激發(fā)網(wǎng)絡(luò)造成損害的部位，應(yīng)采取措施保護(hù)

6.7.1.3敷設(shè)激發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)由有經(jīng)驗的技術(shù)人員實施，并實行雙人作業(yè)制。

6.7.2激發(fā)網(wǎng)絡(luò)連接

網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計進(jìn)行串聯(lián)聯(lián)接，網(wǎng)絡(luò)連線中嚴(yán)禁有死結(jié)，炮孔內(nèi)嚴(yán)禁有接頭，相鄰炮孔

之間應(yīng)留有足夠的距離;

6.7.3激發(fā)網(wǎng)絡(luò)檢查

聯(lián)線工作完成后，由施工負(fù)責(zé)人和生產(chǎn)經(jīng)理進(jìn)行檢查，其它人員必須全部撤到警戒線以外，應(yīng)

檢查內(nèi)容包括:

——有無漏接或中斷、破損；

——有無打結(jié)或打圈，支路拐角是否符合規(guī)定；

——線路連接方式是否正確是否與設(shè)計相符；

——網(wǎng)絡(luò)保護(hù)措施是否可靠。

6.8激發(fā)前準(zhǔn)備工作

6.8.1激發(fā)前應(yīng)做好施工范圍內(nèi)的清場工作。

6.8.2應(yīng)在通往施工區(qū)域的路口和警戒區(qū)域的主要關(guān)口設(shè)置明顯標(biāo)識。

6.8.3施工地點與人員、其它保護(hù)對象的安全允許距離應(yīng)符合設(shè)計要求。

6.8.4上述準(zhǔn)備工作完成后，工程指揮人員和激發(fā)器操作人員應(yīng)到達(dá)指定位置。

6.9儲能管激發(fā)

6.9.1所有警戒點人員匯報現(xiàn)場警戒情況，確認(rèn)安全后工程指揮人員下達(dá)預(yù)警信號。

6.9.2預(yù)警信號發(fā)出3min后，工程指揮人員下達(dá)激發(fā)指令，激發(fā)器操作人員按下激發(fā)器的按鈕。

6.9.3施工區(qū)炮孔激發(fā)15min后，安全員進(jìn)入現(xiàn)場檢查破巖情況，確認(rèn)所有炮孔激發(fā)并無異常情況后，

向指揮人員報告。工程指揮人員下達(dá)解除警戒指令，警戒點人員撤回。

7檢查及驗收

7.1施工質(zhì)量檢查應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a)鉆孔定位；

b)每延米炮孔注入量；

c)安全警戒范圍；

d)安全防護(hù)。

7.2清碴后，應(yīng)對破巖施工區(qū)進(jìn)行測量，驗收破巖效果。

7.3破巖邊坡不得陡于設(shè)計邊坡，應(yīng)檢查測量資料。

12

T/TMACXXX—202X

附錄A

（資料性）

氣能破巖作業(yè)技術(shù)方案設(shè)計內(nèi)容

1工程概況

1.1項目概況

1.2地質(zhì)情況

1.3區(qū)域環(huán)境

2編制依據(jù)

2.1設(shè)計原則

2.2編制依據(jù)

2.3適用范圍

3總體方案設(shè)計

4資源配置計劃

5氣能技術(shù)參數(shù)設(shè)計

5.1孔網(wǎng)參數(shù)

5.2技術(shù)參數(shù)

5.3施工流程

6安全管控措施

7質(zhì)量保證措施

8文明施工措施

9應(yīng)急預(yù)案

附圖表

圖1破巖環(huán)境平面圖

圖2孔網(wǎng)布置圖

圖3破巖安全防護(hù)圖

圖4破巖安全警戒圖

13

T/TMACXXX—202X

附錄B

（規(guī)范性）

破巖參數(shù)設(shè)計表式樣

表B.1為氣能破巖作業(yè)技術(shù)參數(shù)設(shè)計表式樣。

表B.1氣能破巖作業(yè)技術(shù)參數(shù)設(shè)計表

序號破巖參數(shù)單位設(shè)計取值備注

1臺階高度Hm

2孔徑dmm

3最小抵抗線Wm

4孔距am

5排距bm

6孔深Lm

7炮孔傾角θ°

8超深hm

9儲能管直徑與炮孔直徑比值m/

10儲能管長度lqm

11填塞長度lTm

14每延米炮孔注入量pL/m

15單孔注入量QL

17單耗qL/m3

19一次破巖總注入量Q總L

20一次破巖工程量Mm3

14

《氣體破巖作業(yè)技術(shù)規(guī)程》

（征求意見稿）

編制說明

一、工作簡況

（一）任務(wù)來源

本文件由廣東宏凱氣能技術(shù)有限公司提出，經(jīng)中國技術(shù)市場

協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會批準(zhǔn)，正式列入2024年團體標(biāo)準(zhǔn)制修訂

計劃，標(biāo)準(zhǔn)名稱為《氣能破巖作業(yè)技術(shù)規(guī)程》。

（二）項目背景

目前常用的破巖方式主要為炸藥爆破，經(jīng)過多年研究，工程

爆破破巖已經(jīng)形成十分完整的理論體系，具有施工成本低、破巖

效率高的有點，但由于炸藥威力高、振動大、沖擊波大、噪音高，

同時國家對于炸藥的生產(chǎn)、運輸、儲存和使用等建立了更加嚴(yán)格

且規(guī)范的法律法規(guī)，導(dǎo)致炸藥在一些特殊環(huán)境下反而無法使用，

如靠近居民區(qū)、鐵路、高速公路、高壓線塔等保護(hù)性建筑物、構(gòu)

筑物的市政建設(shè)、隧道建設(shè)等；在反恐敏感地區(qū)，如新疆、西藏、

以及距離邊境比較近的礦山工地，正常使用的民爆物品有被恐怖

分子、不法分子搶劫的風(fēng)險，成為當(dāng)?shù)卣鐣芾淼囊淮笸袋c，

同樣會制約該地區(qū)的礦山經(jīng)濟發(fā)展。隨著機械和新材料的發(fā)展，

液壓破碎錘、劈裂機、膨脹劑等開始發(fā)展并應(yīng)用于巖石破碎行業(yè)，

但其效率低、成本高、影響因素多等缺點限制了自身的實際應(yīng)用，

難以滿足城市建設(shè)和礦山開采的需要。

氣能破巖作業(yè)屬于新興的綠色工程破巖技術(shù)，不涉及民爆物

品和易制爆危險化學(xué)品，該技術(shù)利用液氧受熱瞬間汽化的特性，

利用液氧相變產(chǎn)生的巨大壓力來破碎巖石，近年來，在工程破巖

領(lǐng)域開始嶄露頭角，取得了一定的社會效益及經(jīng)濟效益，目前并

沒有針對液氧膨脹破巖技術(shù)操作的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。正

是由于缺乏應(yīng)有的規(guī)范，制約了技術(shù)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)

展，急需制定標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范該類技術(shù)的操作，填補行業(yè)空白。

（三）目的意義

1

一、明確作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

技術(shù)規(guī)程的首要目的是為氣體破巖作業(yè)提供明確的標(biāo)準(zhǔn)和

規(guī)范。通過詳細(xì)闡述作業(yè)流程、操作要求、設(shè)備使用以及安全防

護(hù)等方面的內(nèi)容，規(guī)程確保了所有參與作業(yè)的人員都能夠遵循統(tǒng)

一的標(biāo)準(zhǔn)，減少操作差異，提高作業(yè)的一致性和可預(yù)測性。

二、保障作業(yè)安全

安全是氣體破巖作業(yè)的核心要求。技術(shù)規(guī)程的制定充分考慮

了作業(yè)過程中可能遇到的各種風(fēng)險因素，通過嚴(yán)格遵守規(guī)程，可

以最大限度地降低事故發(fā)生的概率，保障作業(yè)人員的生命安全和

身體健康。

三、提高作業(yè)效率與質(zhì)量

技術(shù)規(guī)程的制定還旨在提高氣體破巖作業(yè)的效率和質(zhì)量。通

過優(yōu)化作業(yè)流程、減少不必要的環(huán)節(jié)和浪費，規(guī)程有助于提升作

業(yè)的整體效率。

四、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與升級

隨著科技的不斷發(fā)展，氣體破巖技術(shù)也在不斷更新?lián)Q代。技

術(shù)規(guī)程的制定為技術(shù)創(chuàng)新和升級提供了重要的支持和引導(dǎo)。

本標(biāo)準(zhǔn)的制定，不僅有利于本行業(yè)氣能破巖技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)

展，還能為提高我國巖石破碎行業(yè)的生產(chǎn)效率和國際市場競爭力

提供有力的支持。

（四）起草單位及起草人名單

本文件起草單位：廣東宏凱氣能技術(shù)有限公司、XXXXXX、

XXXXXX、XXXXXX、XXXXXX、XXXXXX、XXXXXX、XXXXXX、XXXXXX。

本文件主要起草人：XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、

XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、XXX、

XXX、XXX。

（五）主要起草過程

1.文本調(diào)研

廣東宏凱氣能技術(shù)有限公司于2024年6月啟動了文本的調(diào)

研工作，并與2024年8月完成了相關(guān)資料的收集和分析工作。

2

2.標(biāo)準(zhǔn)立項

廣東宏凱氣能技術(shù)有限公司向中國技術(shù)市場協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化委

員會提出申請，于2024年9月獲得中國技術(shù)市場協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化工

作委員會批準(zhǔn)立項。

3.組建標(biāo)準(zhǔn)起草工作組

2024年9月16日，召開項目啟動會。

2024年9月17日，成立了廣東宏凱氣能技術(shù)有限公司、哈

爾濱工業(yè)大學(xué)、中國核電工程有限公司、中國石化工程建設(shè)公司、

廣東省爆破行業(yè)協(xié)會、山東軌道交通勘察設(shè)計院有限公司、深圳

市工程爆破協(xié)會等組成的標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，并討論標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研工作

事項。

4.形成標(biāo)準(zhǔn)草案

2024年10月8日，起草組對資料收集情況進(jìn)行匯報，并對

進(jìn)行了線上討論。

2024年10月9日，開展組內(nèi)討論，確定了標(biāo)準(zhǔn)框架和主要

內(nèi)容。

2024年10月10日，對廣東宏凱氣能技術(shù)有限公司起草的

標(biāo)準(zhǔn)初稿進(jìn)行現(xiàn)場討論，并提出修改意見。

2024年10月14日，起草組根據(jù)修改意見進(jìn)行修改，形成

標(biāo)準(zhǔn)草案。

5.形成征求意見稿

2024年10月16日，對標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行討論，起草組對草案

內(nèi)容進(jìn)行了修改，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。

二、確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)

（一）編制原則

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：

標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》以及《中國技術(shù)市場協(xié)會團體標(biāo)

準(zhǔn)工作程序》的規(guī)定起草。

（二）標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容及適用范圍

本規(guī)程規(guī)定了氣能破巖技術(shù)規(guī)程的術(shù)語和定義、基本要求、

3

施工設(shè)備和破巖器材、方案設(shè)計、施工方法和應(yīng)急預(yù)案等。

本規(guī)程適用于利用二氧化碳、液氧、氮氧液態(tài)混合體等液態(tài)

氣體的能量在明挖基坑、露天礦山開采等工程中實現(xiàn)破巖的技術(shù)。

（三）確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)

本規(guī)程主要內(nèi)容的論據(jù)包括廣東宏凱氣能技術(shù)有限公司的

多處工程應(yīng)用經(jīng)驗，及委托南京君緣科爆工程技術(shù)有限公司進(jìn)行

的空氣能氣體膨脹破巖危害效應(yīng)測試和氣體膨脹機理研究（溫度

壓力測試）試驗。

三、主要試驗[或驗證]情況分析、技術(shù)經(jīng)濟論證、預(yù)期經(jīng)濟

效果

目前氣能破巖技術(shù)已在多個項目試驗、實施，以下為部分應(yīng)

用案例：

（1）典型高原地質(zhì)條件氣體膨脹破碎試驗

項目地點在新疆和田地區(qū)及西藏阿里地區(qū)，針對高原夾石土

機械開挖困難，傳統(tǒng)爆破開挖產(chǎn)生的振動與噪音過大等問題，對

氣體破巖技術(shù)松散高原夾石土進(jìn)行了試驗驗證。

通過多次試驗得到以下結(jié)論:氣體破