斗門鎮(zhèn)金鑫石料場(chǎng)中深孔爆破設(shè)計(jì)

紹興市斗門鎮(zhèn)金鑫石料場(chǎng)中深孔爆破施工技術(shù)設(shè)計(jì)方案1工程概況紹興市斗門鎮(zhèn)金鑫石料場(chǎng)為一新競(jìng)拍開(kāi)采的石料場(chǎng)，產(chǎn)品主要為宕碴和各種規(guī)格的碎石，規(guī)劃年開(kāi)采量為60萬(wàn)噸。為規(guī)范采石場(chǎng)的開(kāi)采程序，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高生產(chǎn)安全性，改善爆破效果，現(xiàn)擬采用中深孔臺(tái)階爆破方式為主進(jìn)行開(kāi)采。為了安全、合理、快速使用該項(xiàng)爆破技術(shù)，真正意義實(shí)現(xiàn)中深孔爆破優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)受托我公司對(duì)該料場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)采規(guī)劃設(shè)計(jì)以及對(duì)中深孔爆破開(kāi)采進(jìn)行施工技術(shù)設(shè)計(jì)，并提供技術(shù)服務(wù)和技術(shù)指導(dǎo)。2有關(guān)地形地質(zhì)條件和環(huán)境特征該料場(chǎng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期開(kāi)采，形成南北長(zhǎng)約300m，高約30~70m的開(kāi)采面，其余地貌形態(tài)為軸向北西的孤山殘丘，山體植被主要為雜草及叢生灌木。礦區(qū)露出地層為侏羅系上統(tǒng)火山巖相流紋斑巖，及第四系（Q4）。第四系（Q4）分布在礦區(qū)周邊，主要為沖洪積及山前堆積的粉礦土、亞沙土、砂礫石，厚度5~8m。侏羅系上統(tǒng)次火山巖相流紋斑巖呈灰紫~紫紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為霏細(xì)結(jié)構(gòu)，流紋狀構(gòu)造。該巖層節(jié)理發(fā)育，呈85左右的近直立柱狀節(jié)理，除原生節(jié)理外，構(gòu)造活動(dòng)所引起的節(jié)理裂隙不多。普氏系數(shù)f為6~8該料場(chǎng)爆破開(kāi)采環(huán)境較好，除了本礦區(qū)設(shè)備及生產(chǎn)辦公用房外，300m以內(nèi)無(wú)民房及其它建筑物、郵電電力線路設(shè)施。破碎機(jī)距開(kāi)采面也有100m，生產(chǎn)辦公用房距開(kāi)采面在3中深孔爆破方案的確定及安全評(píng)估根據(jù)該料場(chǎng)的自然地形地質(zhì)條件和環(huán)境特征、工作面條件，并結(jié)合該料場(chǎng)的爆破鉆孔施工機(jī)械設(shè)備，我們擬采用中深孔爆破臺(tái)階式開(kāi)采，采用從上至下，分臺(tái)階開(kāi)采的方式，并根據(jù)該料場(chǎng)產(chǎn)量要求，確定每次開(kāi)采量。并為了絕對(duì)保證安全開(kāi)采，采用微差起爆技術(shù)，嚴(yán)格控制單次最大起爆藥量180公斤，總起爆藥量不超過(guò)2000公斤，以避免爆破震動(dòng)和空氣沖擊波等爆破危害的產(chǎn)生，從而達(dá)到既安全、快速、又高效，低大塊率的爆破目的。4爆破技術(shù)設(shè)計(jì)4.1爆破參數(shù)選取⑴孔徑：采用國(guó)產(chǎn)支架式潛孔鉆機(jī)，孔徑d=89mm⑵鉆孔深度L：根據(jù)臨空面的坡度而決定孔的傾斜度對(duì)于垂直孔L=H+h取13~20米對(duì)于傾斜孔L=H/sinα+h，其中α為炮孔傾斜角度；⑶超鉆深度：超深的是降低裝藥中心位置，以便有效地克服臺(tái)階底部阻力避免或減少留根底，保證開(kāi)挖底部平整。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，超深值一般可按底盤抵抗線來(lái)確定，即h＝（0.15~0.35）Wd。取1.0米；⑷臺(tái)階高度H，取H=12~20；⑸底盤抵抗線：底盤抵抗線是影響深孔爆破效果的重要參數(shù)，其值過(guò)大造成殘留根底多，后沖作用大，過(guò)小則不僅浪費(fèi)炸藥，而且使鉆孔工作量增大，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取值范圍為3.5~4.5米⑹單耗q，按同類工程、巖石巖性，取q=0.30~0.40kg/m3⑺用ф70mm的乳化炸藥做起爆藥包，其余用銨油炸藥，銨油炸藥線裝藥密度為5.0kg⑻堵塞長(zhǎng)度h0=3~4m；⑼單孔裝藥量約Q=((13~20)－3)×5=50~85kg⑽單孔承擔(dān)面積S=ab=Q/(qH)=14⑾炮孔鄰近系數(shù)m的確定：炮孔鄰近系數(shù)m是炮孔間距a與炮孔排距b的比值，一般取為0.8~1.2，此處可取1.15，即：m=a/b=1.15⑿孔網(wǎng)參數(shù)如下：炮孔間距a=3m~4m炮孔排路b=2.8m~3.5m4.2布孔、裝藥、和堵塞方式⑴布孔方式采用梅花形布孔（見(jiàn)炮孔布置示意圖）；⑵裝藥結(jié)構(gòu)采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)（見(jiàn)裝藥結(jié)構(gòu)圖）；⑶堵塞采用砂粘土堵塞并用炮棍輕輕搗實(shí)，對(duì)有水炮孔，應(yīng)進(jìn)行排水處理；⑷裝藥前應(yīng)對(duì)有水炮孔進(jìn)行排水處理，對(duì)排不干凈的應(yīng)使用防水炸藥進(jìn)行裝藥。4.3起爆網(wǎng)路結(jié)合本工程實(shí)際，采用非電毫秒延期雷管“V”形微差起爆網(wǎng)路，每孔裝兩個(gè)乳化炸藥起爆體，詳見(jiàn)起爆網(wǎng)路圖及裝藥結(jié)構(gòu)圖。這種方法綜合了排間順序和斜線起爆的優(yōu)點(diǎn)，大塊率低，可以有效地控制爆破地震波對(duì)相鄰邊坡和附近建筑物的破壞，并減少飛石。當(dāng)微差時(shí)間超過(guò)25ms時(shí)，爆破能達(dá)到最佳效果。本次爆破所選取的微差時(shí)間間隔為25~50ms，每個(gè)微差時(shí)間有1～2發(fā)雷管，即一次齊爆1～2個(gè)炮孔。5爆破安全設(shè)計(jì)5.1爆破震動(dòng)速度計(jì)算因爆破所引起的震動(dòng)速度的計(jì)算公式為：式中：V——振動(dòng)速度，cm/sQ——最大一段起爆藥量，kgR——測(cè)點(diǎn)離爆破中心的距離，mK、α——地形、地質(zhì)系數(shù)及衰減系數(shù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)條件，取K=120，α=1.50根據(jù)我國(guó)《爆破安全規(guī)程》〔GB6722-86〕的規(guī)定，一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物的安全震動(dòng)速度為2~3cm/s。從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看，附近除距約為200米的辦公用房外，其余房屋均在300米外，按設(shè)計(jì)最大一段齊爆藥量為180kg代入計(jì)算得：V=0.56cm/s遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于爆破安全規(guī)程的規(guī)定值，可見(jiàn)本次爆破所引起的震動(dòng)對(duì)附近房屋建筑是安全的。5.2爆破地震效應(yīng)的安全校核允許振動(dòng)速度為2.0cm/s，有Q允=R3v3//K3/式中： V—最大震動(dòng)速度，單位：cm/sK—與地質(zhì)地形有關(guān)的系數(shù)，本次爆破K值取50 R—最大一段齊爆藥量的幾何分布中心到鄰近被保護(hù)物 的距離，單位：米，本次爆破R為150米。 —距離參數(shù)，近距離為2,一般距離為1.5。本次爆破取2。將v=2.0cm/s,k=50,a=2.0,R=150Q允=2269.9kg本次爆破的一次最大齊爆藥量控制在180kg5.3爆破安全距離爆破安全距離計(jì)算公式：將K=120，α=1.80，V=2.0cm/s，Q=18R安=54m此計(jì)算值為本次爆破的振動(dòng)安全距離，即在爆破區(qū)域54米以外的非抗震磚混結(jié)構(gòu)的建筑物、構(gòu)筑物是安全的，本次爆破的安全距離取為100米5.4個(gè)別飛石距離及防護(hù)個(gè)別飛石距離f=20n2Wk式中：f——飛石距離，mn——爆破作用指數(shù)，對(duì)于本次爆破，n=0.70W——最小抵抗線，m，對(duì)于本次爆破取2.5mk——系數(shù)，k=1.0計(jì)算得：f=24.2m個(gè)別飛石防護(hù)措施：①嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行施工；②保證堵塞長(zhǎng)度和堵塞質(zhì)量；③布孔時(shí)盡量避開(kāi)節(jié)理發(fā)育的巖石；④對(duì)地質(zhì)斷層要進(jìn)行裝藥調(diào)整；5.5爆破空氣沖擊波爆破空氣沖擊波計(jì)算公式：式中：RR——空氣沖擊波安全距離，mKn——系數(shù)，取Kn=1.0Q——裝藥量，kg，Q=18代入得：RR=13.4m可見(jiàn)爆破空氣沖擊波的影響范圍是極小的。6施工程序及施工安排施工工藝流程總體施工方案設(shè)計(jì)→每次爆破施工設(shè)計(jì)→測(cè)量布孔→鉆孔→裝藥堵塞→聯(lián)接起爆網(wǎng)絡(luò)→安全防護(hù)及警戒→起爆→爆后檢查→解除警戒→機(jī)械挖裝→破碎或外運(yùn)填方料6.2總體施工安排根據(jù)該料場(chǎng)年開(kāi)采量60萬(wàn)噸（約40萬(wàn)m3）的要求，月開(kāi)采量應(yīng)在4萬(wàn)m3左右，按每次爆破開(kāi)采7000m3計(jì)，一個(gè)月應(yīng)爆破6次左右，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定，每次起爆藥量控制在2000kg以內(nèi)，則一個(gè)月需耗用炸藥12000kg7質(zhì)量保證及安全措施7.1質(zhì)量保證1、在施工的全過(guò)程中要虛心地接受技術(shù)負(fù)責(zé)及公安機(jī)關(guān)的監(jiān)督及指導(dǎo)，要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度組織施工；2、嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的方案施工，鉆孔過(guò)程要派專人對(duì)所鉆炮孔進(jìn)行校驗(yàn)。3、鉆孔完畢自合格后，請(qǐng)技術(shù)人員進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于不合格的炮孔，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)具體情況和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理；4、裝藥過(guò)程中要規(guī)范操作，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案控制裝藥量，不能少裝漏裝，更不能多裝重裝。7.2安全措施7.2.1爆破安全警戒點(diǎn)設(shè)置本爆區(qū)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，安全距離定為250米，爆破時(shí)所有人員及機(jī)械設(shè)備必須全部撤到安全警戒線以外，警戒范圍定為300米（警戒點(diǎn)布置詳見(jiàn)警戒示意圖）。7.2.2施工安全1、經(jīng)常對(duì)人員進(jìn)行安全教育，做到責(zé)任落實(shí)到各人，與個(gè)人的利益掛鉤，增強(qiáng)施工人員的安全意識(shí)；2、進(jìn)行裝藥、填塞、聯(lián)線時(shí)，無(wú)關(guān)人員不得靠近作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)；3、起爆時(shí)按照有關(guān)規(guī)定，警戒范圍不得不于250m4、起爆15分鐘后，技術(shù)人員進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)勘查，確定無(wú)危險(xiǎn)后，方可解除警戒；5、警戒與信號(hào)a、應(yīng)在爆破危險(xiǎn)區(qū)的邊界設(shè)置崗哨。b、起爆工作必須在專門設(shè)置的起爆站內(nèi)進(jìn)行，起爆站應(yīng)設(shè)在安全地點(diǎn)，并配備有良好的通訊設(shè)備，音響信號(hào)應(yīng)清楚、準(zhǔn)確；c、爆破前，必須發(fā)出視覺(jué)和音響信號(hào)，使危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)所有人都能清楚地聽(tīng)到或看到。第一次信號(hào)預(yù)告信號(hào)（短哨聲）。第二次信號(hào)—（一長(zhǎng)一短哨聲）起爆信號(hào)。第三次信號(hào)—（長(zhǎng)哨聲）解除警戒信號(hào)。也可使用報(bào)警器，確保周圍行人的安全。7.2.3爆