昆工2012鑿巖爆破 課程設(shè)計(jì)

1、 鑿巖爆破課程設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 國 土 資 源 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 采 礦 工 程 年 級(jí)： 201 級(jí) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 張智宇 欒龍發(fā) 日 期： 2014年12月18日 昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院資開系 設(shè)計(jì)一：露天臺(tái)階深孔爆破設(shè)計(jì)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(jī)穿孔，鉆孔直徑均為165mm，深孔爆破，臺(tái)階高度為15m，爆破采用塑料導(dǎo)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(chǎn)銷量的不斷增加，石灰石需求量為年產(chǎn)480萬噸(礦石200萬立方米)。因此，為減小爆破振動(dòng)，保證居民的生

2、活穩(wěn)定，同時(shí)，又不要影響采礦強(qiáng)度和礦山中長期生產(chǎn)計(jì)劃。2、 設(shè)計(jì)要求 (1)進(jìn)行露天深孔臺(tái)階爆破設(shè)計(jì)； (2)提出降低爆破振動(dòng)的技術(shù)措施。三、爆區(qū)地形、地貌及地質(zhì)條件 礦區(qū)位于離民宅較遠(yuǎn)的位置且交通便利，地質(zhì)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(shè)計(jì)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(guān)文件資料；3、國家頒布的有關(guān)技術(shù)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?xiàng)l例（國務(wù)院第446號(hào)令）。四、爆破參數(shù)的確定及裝藥結(jié)構(gòu)根據(jù)爆區(qū)臺(tái)階高度、鉆孔直徑和巖

3、石性質(zhì)，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(tái)階坡面取70度。1、底盤抵抗線計(jì)算：根據(jù)公式可以計(jì)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(tái)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(chǎn)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(jìn)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(shí)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(tái)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(jī)定位及防止鉆孔時(shí)堵塞炮孔，提高成

6、孔率。根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備，采用兩臺(tái)KQGS-150潛孔鉆機(jī)鉆孔，從臺(tái)階最前一排孔開始，逐步往后推進(jìn)，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(jié)構(gòu) 裝藥結(jié)構(gòu)采用連續(xù)裝藥，硝銨炸藥爆破。非裝藥部分全部進(jìn)行堵塞。如下圖所示 圖三 裝藥結(jié)構(gòu)示意圖七、裝藥結(jié)構(gòu)，起爆方式和起爆網(wǎng)路采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，每孔裝一個(gè)毫秒延期起爆電雷管（延時(shí)25ms），采用塑料導(dǎo)爆管傳爆及硝銨炸藥爆破，起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)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(luò)八、爆破安全驗(yàn)算最大安全距離驗(yàn)算：按爆破規(guī)程推薦，用公式R=（K/V）1/a&#

7、215;Q1/3 對(duì)爆破最大安全距離進(jìn)行計(jì)算。式中，v爆破振動(dòng)速度，cm/s；K、a與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)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(diǎn)到周圍民房的距離，爆破震動(dòng)對(duì)周邊民房沒有多大影響。飛石驗(yàn)算：個(gè)別飛石的飛散距離按下式進(jìn)行計(jì)算，即RF=kd，m式中 RF個(gè)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(gè)別飛石的飛散距離小于爆破點(diǎn)到周圍民房的距離，飛石對(duì)周邊民房沒有多大影響，但要適當(dāng)加大警戒距離，避免飛石對(duì)工作人員造成傷害。 爆破空氣沖擊波驗(yàn)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(duì)其不作具體驗(yàn)算。九、實(shí)際施工時(shí)應(yīng)采取的主要措施是：1、保證填塞質(zhì)量和填塞長度。2、在地形、地質(zhì)變化明顯的部位控制藥量；3、為保證人員、設(shè)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(jī)械設(shè)備撤至安全半徑以外。七、爆破安全技術(shù)及防護(hù)措施 根據(jù)驗(yàn)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(shè)計(jì)確定。為了實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，杜絕一切生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，本工程的安全警戒距按300m執(zhí)行（針對(duì)活動(dòng)目標(biāo)，如行人、車輛等），警戒圖如下圖所示。詳細(xì)布置如下：1、警戒崗哨的布置：警戒崗哨有5個(gè)固定警戒點(diǎn)，布置在爆破區(qū)周圍的5個(gè)方向，并設(shè)立醒目的標(biāo)志牌，警戒人員應(yīng)佩載袖章和小紅旗（每個(gè)警戒點(diǎn)由兩名警戒人員組成，其中一個(gè)為組長）。2、爆破前應(yīng)對(duì)附近村民、工廠發(fā)布爆破公告，公告內(nèi)容包括：爆破地點(diǎn)、爆破時(shí)間、爆破次數(shù)、警戒范圍、警戒標(biāo)志

10、、各種信號(hào)及其意義，以及發(fā)出信號(hào)的方式、時(shí)間、安全措施等有關(guān)注意事故。3、在爆破作業(yè)地段，負(fù)責(zé)設(shè)置明確的工作范圍標(biāo)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(shè)置防護(hù)屏障。4、做好爆前村民疏散、車輛及設(shè)備的擅離工作，爆破前15分鐘，確保爆破危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)無人及車輛，警戒人員至少在起爆前半小時(shí)到指定地點(diǎn)上崗，按設(shè)計(jì)斷絕各通往或經(jīng)過爆破點(diǎn)的通道，直至發(fā)出解除警戒信號(hào)后，方準(zhǔn)離開警戒崗位。5、爆破時(shí)，必須同時(shí)發(fā)出聲響信號(hào)和視覺信號(hào)，使危險(xiǎn)區(qū)附近的人員都能清楚地聽到和看到。 爆破信號(hào)：爆破信號(hào)共分三次,由指揮部發(fā)出.。第一次信號(hào)：預(yù)備信號(hào)，為兩長聲。在起爆前15分鐘發(fā)出。要求與爆破無關(guān)的人員立

11、即撤至危險(xiǎn)區(qū)外，或撤至指定的安全地點(diǎn)。警戒人員到達(dá)指定的警戒地點(diǎn)。第二次信號(hào)：起爆信號(hào),為兩短聲。各地點(diǎn)警戒人員警戒完畢，確認(rèn)人員、設(shè)備全部撤離危險(xiǎn)區(qū)后，向指揮部報(bào)告，指揮部在確認(rèn)具備安全起爆條件后，發(fā)出起爆信號(hào)。第三次信號(hào)：警戒解除信號(hào),為一長聲。起爆后，爆破員和安全員間隔15分鐘方可進(jìn)入爆破現(xiàn)場檢查，經(jīng)檢查確認(rèn)安全后，方準(zhǔn)發(fā)出警戒解除信號(hào)。在未發(fā)出警戒解除信號(hào)前，各警戒人員應(yīng)堅(jiān)守崗位，禁止人員進(jìn)入現(xiàn)場。減震措施：為了盡量降低爆破震動(dòng)，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(shí)爆破，在空間上和時(shí)間上分散爆破震動(dòng)。減小爆破飛石

12、危害措施：（1）精確的設(shè)計(jì)爆破參數(shù)，孔網(wǎng)距，炸藥單耗，單孔裝藥量等是很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。（2）保證炮孔的堵塞質(zhì)量，保證有一定的堵塞長度；堵塞料應(yīng)符合規(guī)格要求，并堵嚴(yán)、堵實(shí)，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(jié)合實(shí)際情況，對(duì)地質(zhì)異常帶采取補(bǔ)強(qiáng)或間隔裝藥措施。（5）做好安全警戒工作，爆破時(shí)，人員應(yīng)撤離300米以外的安全地點(diǎn)。八、施工安全：（1）爆破作業(yè)認(rèn)真貫徹執(zhí)行爆破安全規(guī)程和安全生產(chǎn)操作規(guī)程要求進(jìn)行施工，認(rèn)真檢查每道工序的操作是否規(guī)范，有否違章作業(yè)，堅(jiān)決杜絕一切安全的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)。（2）做好施工人員的安全培訓(xùn)教育，做好三級(jí)安全教育工作，對(duì)

13、爆破員、安全員一定要通過公安部門專門培訓(xùn)，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(diǎn)炮等均應(yīng)按規(guī)程要求辦。（4）爆破作業(yè)現(xiàn)場要嚴(yán)格檢查，發(fā)現(xiàn)有盲炮及不安全因素應(yīng)及時(shí)處理和上報(bào)主管部門。（5）爆破時(shí)一定要做好警戒工作，要認(rèn)真清場警戒。并且爆破前應(yīng)把機(jī)械設(shè)備等撤離到安全地點(diǎn)，各通道口均要設(shè)專人警戒。（6）嚴(yán)禁夜間、黃昏、大霧天和雷雨天進(jìn)行爆破作業(yè)，應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)放炮，并插上爆破警示牌（7）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行布孔，并認(rèn)真驗(yàn)收精確計(jì)算裝藥量，并在技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行裝藥，在聯(lián)線時(shí)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)操作。（8）用高能起爆器時(shí)，在安全警戒沒搞好前，不得將起爆線路聯(lián)結(jié)到高能起爆器上，并且起爆

14、器有專人負(fù)責(zé)使用，保管好鑰匙。設(shè)計(jì)二：巷道掘進(jìn)爆破設(shè)計(jì)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(zhì)條件巖性為弱風(fēng)化花崗巖，巖石硬而脆，堅(jiān)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(jì)算巷道寬：3000mm巷道掘進(jìn)寬度：3000+200×2（支護(hù)厚度）=3400mm巷道直墻高：1500mm巷道掘進(jìn)高度：1500mm+1700mm=3200mm 掘進(jìn)斷面面積：3.4×2（3.14×1.72）/2=11.33m2巖石堅(jiān)固系數(shù)：f=10 根據(jù)以上數(shù)據(jù)查表得知掘進(jìn)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?yàn)榫蜻M(jìn)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(gè)，空孔1個(gè)。、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(zhì)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(jī)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(gè)，使用2號(hào)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(jì)算出每循環(huán)炸藥

16、總消耗量Q=32.3kg，各項(xiàng)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(gè)裝藥量單孔小計(jì)起爆順序連線方式藥裝結(jié)構(gòu)周邊孔起爆藥卷/個(gè)重量/kg藥卷/個(gè)重量/kg中空孔2.52.5901非電導(dǎo)爆罐一次點(diǎn)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(gè)掏槽孔，與斷面的夾角為65度。2、裝藥結(jié)構(gòu) 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(luò)圖；編號(hào)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(luò)圖八、爆破中應(yīng)注意的安全事項(xiàng)1、放炮員持證上崗，并認(rèn)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(yán)禁出現(xiàn)明接頭。2、裝藥時(shí)，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(yán)禁用炮棍搗實(shí)炸藥和起爆藥卷，以防止產(chǎn)生拒爆、爆燃及搗響雷管等事故。3、必須按設(shè)計(jì)的爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)線。整個(gè)爆破網(wǎng)路應(yīng)從工作面向放炮點(diǎn)方向敷設(shè)，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(shè)，以免造成事故。4、網(wǎng)路檢查合格后，放炮員應(yīng)先發(fā)出信號(hào)，然后把母線接到發(fā)爆器上，并保證充電時(shí)間，氖燈亮后，方可發(fā)信號(hào)放炮。5、井下進(jìn)行爆破作業(yè)，安全的裝藥應(yīng)按以下步驟：（1）、驗(yàn)孔。裝藥前，用炮棍插入炮眼里，檢驗(yàn)炮眼的角度、深度、方向和炮眼內(nèi)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(nèi)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(jié)構(gòu)進(jìn)行