昆工2012鑿巖爆破 課程設計

1、 鑿巖爆破課程設計 學 院： 國 土 資 源 工 程 學 院 專 業(yè)： 采 礦 工 程 年 級： 201 級 學生姓名： 學 號： 指導教師： 張智宇 欒龍發(fā) 日 期： 2014年12月18日 昆明理工大學國土資源工程學院資開系 設計一：露天臺階深孔爆破設計一、 工程概況某石灰石礦山采區(qū)離民宅最近距離約300m。該礦山采用露天深孔開采方式，穿孔用KQGS-150潛孔鉆機穿孔，鉆孔直徑均為165mm，深孔爆破，臺階高度為15m，爆破采用塑料導爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝銨炸藥爆破。隨著水泥產銷量的不斷增加，石灰石需求量為年產480萬噸(礦石200萬立方米)。因此，為減小爆破振動，保證居民的生

2、活穩(wěn)定，同時，又不要影響采礦強度和礦山中長期生產計劃。2、 設計要求 (1)進行露天深孔臺階爆破設計； (2)提出降低爆破振動的技術措施。三、爆區(qū)地形、地貌及地質條件 礦區(qū)位于離民宅較遠的位置且交通便利，地質主要以巖石為主，有稀疏的植被，巖石裸露在外，容易開采，無地下水干擾。就是附近300米有村落，開采不能影響居民區(qū)。3、 設計依據(jù)1、鑿巖爆破工程教材；2、礦區(qū)地形簡易平面圖及有關文件資料；3、國家頒布的有關技術及安全規(guī)范文件；4、爆破安全規(guī)程<GB6722-2003> ；5、民用爆炸物品安全管理條例（國務院第446號令）。四、爆破參數(shù)的確定及裝藥結構根據(jù)爆區(qū)臺階高度、鉆孔直徑和巖

3、石性質，爆破參數(shù)為：H=15m；炮孔直徑d=165mm；單耗q取0.38kg/m3；裝藥密度e=0.75t/m3；孔深裝藥系數(shù)取0.7；超深h=10d=10×0.165=1.65m；孔深l=H+h=16.65m；鉆孔鄰近密度系數(shù)m，其值通常>1.0，取1.2。臺階坡面取70度。1、底盤抵抗線計算：根據(jù)公式可以計算出Wd=34d=5.6m2、孔距：a=mWd=1.2×5.6=6.7m3、排距：b=asin60o=6.7×sin60o=5.8m4、填塞長度：Lp=0.8Wd=0.8×5.6=4.5m5、裝藥長度：Le=L-Lp=16.65-4.5=12

4、.15m6、臺階上眉線至前排孔口距離bc=Wd-Hcot=5.6-15cot70°=1.03m7、炮孔總數(shù)：已知礦山年產量為200萬m3，若扣除休息日且4天一次爆破循環(huán)周期，則一年可以進行80次爆破，每次爆破量為：2000000÷80=25000m3即 N=（25000÷15）÷（6.7×5.8）=44孔 8、單孔裝藥量：第一排孔：Q1=qaWdH算得：Q1=0.38×6.7×5.6×15=213.86kg線裝藥量：213.86÷12.15=17.60kg/m其他排孔：Q2 =KqabH （K取1.2）

5、Q2 =1.2×0.38×6.7×5.8×15=265.80kg最大段藥量：Q=265.80×11=2923.83kg9、單次總藥量：（2923.83×3）+（213.86×11）+187.5=11311.45kg 二次破碎藥量：Q3=25000×5%×0.15=187.5kg10、實際炸藥單耗：11311.45÷25000=0.452kg/m 五、鉆孔及布孔 待爆區(qū)已形成完整的臺階，工作面較寬，爆破環(huán)境較好，鉆孔前稍加清除巖基表面的覆蓋層，平整巖基表面利于鉆孔機定位及防止鉆孔時堵塞炮孔，提高成

6、孔率。根據(jù)現(xiàn)有的設備，采用兩臺KQGS-150潛孔鉆機鉆孔，從臺階最前一排孔開始，逐步往后推進，鉆孔方式為垂直鉆孔，布孔方式為梅花形（如圖二）。 圖一 爆破參數(shù) （單位：m） 圖二 炮孔布置圖 （單位：m）六、裝藥、填塞結構 裝藥結構采用連續(xù)裝藥，硝銨炸藥爆破。非裝藥部分全部進行堵塞。如下圖所示 圖三 裝藥結構示意圖七、裝藥結構，起爆方式和起爆網(wǎng)路采用連續(xù)裝藥結構，每孔裝一個毫秒延期起爆電雷管（延時25ms），采用塑料導爆管傳爆及硝銨炸藥爆破，起爆網(wǎng)路設計成排間分段起爆形式，下排孔先爆，向上依次延伸。圖四 起爆網(wǎng)絡八、爆破安全驗算最大安全距離驗算：按爆破規(guī)程推薦，用公式R=（K/V）1/a&#

7、215;Q1/3 對爆破最大安全距離進行計算。式中，v爆破振動速度，cm/s；K、a與爆破點至計算保護對象間的地形、地質條件有關的系數(shù)和衰減指數(shù)； Q最大段藥量，kg； R最大安全距離，m。因石灰石屬于中硬巖石，故K取200，a取1.7，v=2.0cm/s，且Q為2923.83kg，則R=（K/V）1/a×Q1/3R=（200/2）1/1.7×2923.831/3=192.82m由此可見，爆破最大安全距離小于爆破點到周圍民房的距離，爆破震動對周邊民房沒有多大影響。飛石驗算：個別飛石的飛散距離按下式進行計算，即RF=kd，m式中 RF個別飛石的飛散距離，m； d炮孔直徑，cm

8、 k為安全系數(shù)，取15.5 則 RF=kd15.5×16.5=255.75m 由此可見，個別飛石的飛散距離小于爆破點到周圍民房的距離，飛石對周邊民房沒有多大影響，但要適當加大警戒距離，避免飛石對工作人員造成傷害。 爆破空氣沖擊波驗算：深孔填塞爆破，形成空氣沖擊波的可能性極小，且空氣沖擊波的形成需具備超音速條件，加之空氣沖擊波大多情況下表現(xiàn)為單孔作用，故在此對其不作具體驗算。九、實際施工時應采取的主要措施是：1、保證填塞質量和填塞長度。2、在地形、地質變化明顯的部位控制藥量；3、為保證人員、設備的安全，劃定爆破警戒范圍，根據(jù)爆破安全規(guī)程規(guī)定，爆破警戒半徑為300m。爆破前人員撤至警戒范

9、圍以外，機械設備撤至安全半徑以外。七、爆破安全技術及防護措施 根據(jù)驗算，最大安全距離為192.82m。根據(jù)爆破安全規(guī)程規(guī)定，露天深孔爆破，其警戒距離不得小于200m，具體由設計確定。為了實現(xiàn)安全生產，杜絕一切生產安全事故的發(fā)生，本工程的安全警戒距按300m執(zhí)行（針對活動目標，如行人、車輛等），警戒圖如下圖所示。詳細布置如下：1、警戒崗哨的布置：警戒崗哨有5個固定警戒點，布置在爆破區(qū)周圍的5個方向，并設立醒目的標志牌，警戒人員應佩載袖章和小紅旗（每個警戒點由兩名警戒人員組成，其中一個為組長）。2、爆破前應對附近村民、工廠發(fā)布爆破公告，公告內容包括：爆破地點、爆破時間、爆破次數(shù)、警戒范圍、警戒標志

10、、各種信號及其意義，以及發(fā)出信號的方式、時間、安全措施等有關注意事故。3、在爆破作業(yè)地段，負責設置明確的工作范圍標志，并安排警戒人員。在鄰近交通要道和人行通道的方位或地段設置防護屏障。4、做好爆前村民疏散、車輛及設備的擅離工作，爆破前15分鐘，確保爆破危險區(qū)域內無人及車輛，警戒人員至少在起爆前半小時到指定地點上崗，按設計斷絕各通往或經過爆破點的通道，直至發(fā)出解除警戒信號后，方準離開警戒崗位。5、爆破時，必須同時發(fā)出聲響信號和視覺信號，使危險區(qū)附近的人員都能清楚地聽到和看到。 爆破信號：爆破信號共分三次,由指揮部發(fā)出.。第一次信號：預備信號，為兩長聲。在起爆前15分鐘發(fā)出。要求與爆破無關的人員立

11、即撤至危險區(qū)外，或撤至指定的安全地點。警戒人員到達指定的警戒地點。第二次信號：起爆信號,為兩短聲。各地點警戒人員警戒完畢，確認人員、設備全部撤離危險區(qū)后，向指揮部報告，指揮部在確認具備安全起爆條件后，發(fā)出起爆信號。第三次信號：警戒解除信號,為一長聲。起爆后，爆破員和安全員間隔15分鐘方可進入爆破現(xiàn)場檢查，經檢查確認安全后，方準發(fā)出警戒解除信號。在未發(fā)出警戒解除信號前，各警戒人員應堅守崗位，禁止人員進入現(xiàn)場。減震措施：為了盡量降低爆破震動，施工中采取如下的降振措施： (1) 爆破前，先用淺孔處理好底部根坎，確保爆破自由面良好； (2) 采用分段延時爆破，在空間上和時間上分散爆破震動。減小爆破飛石

12、危害措施：（1）精確的設計爆破參數(shù)，孔網(wǎng)距，炸藥單耗，單孔裝藥量等是很關鍵的環(huán)節(jié)。（2）保證炮孔的堵塞質量，保證有一定的堵塞長度；堵塞料應符合規(guī)格要求，并堵嚴、堵實，堵塞物中不能夾帶小石塊，碎石等。（3）采取覆蓋措施，加蓋沙包或草包，減小飛石危害范圍。（4）結合實際情況，對地質異常帶采取補強或間隔裝藥措施。（5）做好安全警戒工作，爆破時，人員應撤離300米以外的安全地點。八、施工安全：（1）爆破作業(yè)認真貫徹執(zhí)行爆破安全規(guī)程和安全生產操作規(guī)程要求進行施工，認真檢查每道工序的操作是否規(guī)范，有否違章作業(yè)，堅決杜絕一切安全的發(fā)生，確保安全生產。（2）做好施工人員的安全培訓教育，做好三級安全教育工作，對

13、爆破員、安全員一定要通過公安部門專門培訓，考試及格后發(fā)證，持證上崗。（3）不能違章作業(yè)，打孔、裝藥、堵塞、聯(lián)線點炮等均應按規(guī)程要求辦。（4）爆破作業(yè)現(xiàn)場要嚴格檢查，發(fā)現(xiàn)有盲炮及不安全因素應及時處理和上報主管部門。（5）爆破時一定要做好警戒工作，要認真清場警戒。并且爆破前應把機械設備等撤離到安全地點，各通道口均要設專人警戒。（6）嚴禁夜間、黃昏、大霧天和雷雨天進行爆破作業(yè)，應在規(guī)定時間內放炮，并插上爆破警示牌（7）嚴格按設計進行布孔，并認真驗收精確計算裝藥量，并在技術人員指導下進行裝藥，在聯(lián)線時應有專人負責操作。（8）用高能起爆器時，在安全警戒沒搞好前，不得將起爆線路聯(lián)結到高能起爆器上，并且起爆

14、器有專人負責使用，保管好鑰匙。設計二：巷道掘進爆破設計一、工程概況某地下工程的巷道開挖斷面底寬3.0m，直墻高為1.5m，頂部半圓拱。二、巷道地質條件巖性為弱風化花崗巖，巖石硬而脆，堅固性系數(shù)f=10。三、爆破要求一次成型，采用傾斜掏槽，周邊采用光面爆破。四、爆破參數(shù)計算巷道寬：3000mm巷道掘進寬度：3000+200×2（支護厚度）=3400mm巷道直墻高：1500mm巷道掘進高度：1500mm+1700mm=3200mm 掘進斷面面積：3.4×2（3.14×1.72）/2=11.33m2巖石堅固系數(shù)：f=10 根據(jù)以上數(shù)據(jù)查表得知掘進單位炸藥消耗量為1.51

15、kg/m31、炮孔布置：、掏槽形式及掏槽孔參數(shù)；因為掘進斷面較大，為取得較好掏槽效果，采用錐形傾斜掏槽，掏槽孔為4個，空孔1個。、輔助孔參數(shù)；根據(jù)可選參數(shù)400-800，故選輔助孔間距為600。、頂孔；根據(jù)可選參數(shù)400-600mm，取頂板間距為550mm。為優(yōu)化斷面成型質量，使爆破后保持壁面的光滑平整，在爆破中采用光面爆破。、邊孔；取炮孔間距為500mm、底孔；取底孔間距為600mm2、爆破參數(shù)的確定鑿巖機鉆孔直徑為38mm，孔深2.1m,。根據(jù)公式N=3.33fS2得孔數(shù)為N=36個，使用2號巖石炸藥，炸藥單耗為q=1.51kg/m3，根據(jù)公式Q=qV=qSlb（取0.9）計算出每循環(huán)炸藥

16、總消耗量Q=32.3kg，各項參數(shù)見表所示。炮孔炮孔深/m炮孔長/m與工作面夾角/（0）炮孔/個裝藥量單孔小計起爆順序連線方式藥裝結構周邊孔起爆藥卷/個重量/kg藥卷/個重量/kg中空孔2.52.5901非電導爆罐一次點火連續(xù)反向裝藥(底孔)周邊孔為間隔裝藥掏槽孔2.52.565410 1.5 40 6輔助孔1.852.1901271.058412.6頂孔1.852.1向外108456.8幫孔1.852.1向外106底孔1.852.1向外10571.05355.25五、爆破工藝流程1、傾斜錐形掏槽孔斷面圖；有四個掏槽孔，與斷面的夾角為65度。2、裝藥結構 六、炮孔布置 掏槽孔，輔助孔連續(xù)裝藥，

17、周邊孔間隔裝藥。 炮孔布置示意圖 （單位：cm )七、起爆網(wǎng)絡圖；編號為20的先爆，接著40的爆，然后是頂孔60爆，最后60的底孔爆。 巷道斷面起爆網(wǎng)絡圖八、爆破中應注意的安全事項1、放炮員持證上崗，并認真執(zhí)行"一炮三檢"和"三人連鎖放炮"制度，放炮母線長度不小于150米，嚴禁出現(xiàn)明接頭。2、裝藥時，要注意把起爆藥包的腳線順直，使它貼在炮眼頂部，以防止腳線被折斷和搗壞，并嚴禁用炮棍搗實炸藥和起爆藥卷，以防止產生拒爆、爆燃及搗響雷管等事故。3、必須按設計的爆破網(wǎng)絡聯(lián)線。整個爆破網(wǎng)路應從工作面向放炮點方向敷設，即先接好雷管腳線，再把它接到聯(lián)接線上，把聯(lián)接線接到放炮母線上，最后再把母線短接上。切不可反向敷設，以免造成事故。4、網(wǎng)路檢查合格后，放炮員應先發(fā)出信號，然后把母線接到發(fā)爆器上，并保證充電時間，氖燈亮后，方可發(fā)信號放炮。5、井下進行爆破作業(yè)，安全的裝藥應按以下步驟：（1）、驗孔。裝藥前，用炮棍插入炮眼里，檢驗炮眼的角度、深度、方向和炮眼內的情況。（2）、清孔。待裝藥的炮眼，必須用掏勺或壓縮空氣吹眼器清除干凈炮眼內的巖粉。（3）、裝藥。按作業(yè)規(guī)程及爆破說明書的規(guī)定的裝藥結構進行