台阶深孔爆破课程设计

1、北流市石窝镇景辉石场露天台阶爆破设 计 说 明 书设 计：审 核：广西工程爆破技术人员培训班二一二年八月 目 录一、工程概况- 1 -二、开拓系统及采掘方案- 1 -三、爆破方案选择- 1 -四、爆破参数设计- 2 -4.1设计要求- 3 -4.2.设计依据- 3 -4.2.露天采场边坡参数- 3 -4.3深孔爆破参数- 3 -五、爆破作业安全警戒范围计算- 5 -5.1一次爆破炸药量- 5 -5.2爆破地震波安全距离- 5 -5.3爆破空气冲击波安全距离- 5 -5.4个别飞石的安全距离- 5 -5. 5爆破有害气体扩散安全距离半径- 6 -5. 6爆破安全警戒范围的划定- 6 -六、起爆网

2、络及起爆顺序- 6 -6.1起爆网络:- 6 -6.2起爆顺序- 7 -七、爆破安全措施- 7 -八、爆破安全警戒- 8 -8.1安全警戒距离- 8 -8.2警戒岗哨设置- 8 -8.3起爆信号- 8 -九、爆破施工- 9 -9.1爆破施工工艺流程- 9 -9.2爆破施工技术措施- 9 -十、计划管理- 9 -10.1劳动力投入计划- 9 -10.2生产计划编制- 10 -10.3主要施工机械配备及爆破材料计划- 11 -附图- 9 -附图1 矿区范围平面图- 9 -附图2 爆破危险区安全警戒范围平面图- 10 -一、工程概况北流市石窝镇景辉石场位于北流市城区南东167°方向，直线距

3、离约50千米处，隶属北流市石窝镇石窝村管辖。矿区距离石窝镇政府约3.5千米，距离六靖镇政府约10千米，矿区位于蒲宝二级公路石窝至六靖路段北面，距蒲宝二级公路约2千米，且有矿山运输道路相连接，矿区交通方便。矿区范围由6个拐点圈定，矿区面积0.030931km2，矿区中心西安80坐标为X：2463924，Y：37444662，矿区海拔标高+214m+140m，规划起采标高+125m，+140m+125m标高范围为凹陷式开采。该矿开采工作面坡面角过大, 存在安全隐患。矿区范围内只设置一个采矿权，矿区界线清楚，无采矿权重叠设置和用地纠纷。该区及附近较大范围内出露加里东期（3）混合花岗岩，岩体分布面积大

4、、延续性好，岩性稳定，矿石呈灰白色，岩层产状为190°76°。表土层为第四系全新统（Qh）亚砂土、砾质粘土，厚度6m至20m不等，平均厚度12m，颜色为褐黄色。矿石密度=2.6g/cm3，碎胀系数K=1.4，抗压强度RC=150Mpa，抗拉强度Pt=6Mpa，按坚固性分级属a，普氏系数f=1014，粘聚力C=29kPa，凿碎比能a=400J/cm3，磨蚀性属I类（弱），爆破性指数f80，爆破性属中等程度。矿区四不山，北面袍低，周边300m范围内无村庄，载高压线和其他通信设施，。爆破环境简单。见矿区平面图。矿区开采的为花岗岩矿石，设计利用资源量16.25万m3（合42.25万

5、吨）。生产规模2.0万m3/a，每天工作一班制，每年工作250，矿山服务年限8年。二、开拓系统及采掘方案根据矿山实际地形地质情况，为确保安全生产，对该矿区内表土以45°角，每隔6形成一个3.5宽的安全平台，且超前于开采工作面4以上剥离，后再对矿体进行开采。采用露天开采方式，公路运输开拓方案，由上而下台阶高度按15m顺序分台阶采矿方法，采用中深孔爆破，大块矿石经液压锤破碎，采用挖掘机装矿，自卸汽车运输到破碎间，经破碎筛分形成各种规格的石碴后销售三、爆破方案选择矿区矿体海拔最高点为+214m，开采最高水平为+214m，开采最低水平为+125m，剥采最大高差为89m。根据中华人民共和国国家

6、标准GBl64232006金属非金属矿山安全规程的有关规定和矿山实际地形地质情况，为确保安全生产，先对该矿区内北面矿区最高处的表土以45°角、每隔6形成一个3.5宽的安全平台，且超前于采矿工作面4以上剥离，再对矿体以15m高度进行分台阶开采。爆破方法采用规则平台深孔爆破法，导爆管毫秒微差爆破，电雷管起爆，导爆索导爆管混合网路。打倾斜炮眼，通过合理布置炮眼位置，确定适宜的装药量，选用挤压爆破，减少个别飞石抛下距离过远，影响安全问题，同时也可降低大块率。正常生产时每次布二排炮孔，同排同段，排间顺序毫秒微差爆破，直接把上部矿石掀落到采场平台或接矿平台。采用露天开采方式，挖掘机装矿，公路运输

7、开拓方案，由上而下顺序分台阶采矿方法。露天采场边坡参数是根据矿体赋存状态、矿床的开采技术条件和岩矿物理力学性质、设计确定的最大开采深度、开采工艺、露天采场服务年限等因素并参考类似矿山实践经验合理选定。本设计选定的露天采场边坡参数为：剥采最大高差： H89m 经表土剥离后开采矿体最大高差H=50m台阶高度：h=15m；台阶坡面角：70°；安全平台宽度：5m ；清扫平台宽度：7.0m(每隔两个安全平台设置一个清扫平台)；采场矿体最终边坡角：不大于60°。矿区设计开采矿体海拔最高点为+230m，开采最低水平为+108m，最大高差为122米。根据中华人民共和国国家标准GBl6423

8、2006金属非金属矿山安全规程的有关规定，和矿山实际地形地质情况，为确保安全生产，该采石场采用深孔台阶爆破开采，先对顶部+218m标高以上矿体进行削顶处理，然后对该矿区内的矿体进行开采，从上而下开采至+108m标高,垂直高度为122m，台阶高度为10m。四、爆破参数设计4.1设计要求 选择合理的爆破技术参数、台阶高度和可行的施工工艺。 爆碴粒径满足工程使用要求。4.2.设计依据 根据提供的有关资料及现场勘察； 国务院：民用爆炸物品安全管理条例（）； 国家质量监督检验检疫总局.爆破安全规程（GB6722-2003）.2003,9； 中国工程爆破协会.工程爆破理论与技术.北京：冶金工业出版社， 2

9、004.02； 城乡建设环境保护部.土方与爆破工程施工及验收规范 (GBJ201-83)；4.2.露天采场边坡参数本设计选定的露天采场边坡参数为：剥采最大高差： H89m 经表土剥离后开采矿体最大高差H=50m台阶高度：h=15m；台阶坡面角：70°；安全平台宽度：5m ；4.3深孔爆破参数1）分层高度：h15m；2）炮孔倾角：70°；3）炮孔直径：D90mm；4）最小抵抗线：W(2540)D(2540)×90mm2.253.6m，取W2.5m；5）底盘抵抗线： WPW/sin2.5/sin70°2.7m6）炮孔孔距：a R·W 1.1

10、5;2.52.75m=2.8m (R炮孔邻近系数，一般取11.5，取R1.1) ； 7）炮孔排距： b（0.871）·a（0.81）×2.82.42.8，取b2.5m；8）炮孔超钻深度：L（0.150.3）·WP（0.150.3）×3.20.480.96m，取L0.8 m；9）炮孔长度：Lh/sin+L15/sin70°0.816.8m 10）堵塞长度：L2（0.91.0）·WP（0.91.0）×2.72.432.7m，取L22.5m；11）装药长度：L1LL216.82.514.3m12）单孔装药量：前排单孔装药量：Q前

11、q·a·Wp·h 0.5×2.8×2.7×1556.7kg；后排单孔装药量：Q后K·Q前1.1×56.762.37kg。式中q单位炸药消耗量。根据该矿区采用2#岩石乳化炸药，按岩石物理力学性质，参照有关资料，取q0.50kg/m3。13）单孔装药量的验证：D2L1r 3.14×0.092×14.3×950Q验 106.64kg4 4式中：r 为2岩石乳化炸药比重，r1000kg/m3。经验算：Q后Q验，单孔装药量合理。以上爆破参数根据岩矿物理力学性质及参照有关资料设计选择，矿山企业可根

12、据生产实践情况进行优化调整，以达到最佳爆破效果。14)装药结构：采用连续装药结构，每个孔装两个同段非电导爆管雷管，五、爆破作业安全警戒范围计算5.1一次爆破炸药量本方案设计采用KQY100型潜孔钻机凿石，设计开采15天为一个爆破循环，每次爆破2排15个孔，其中第一排布5个孔，第二排布6个孔。前排单孔装药量为56.7kg，后排单孔装药量为62.37kg。1）一次爆破炸药用量：Q总56.7×562.37×6657.72kg0.66t2）最大装药段药量：Q大62.37×6374.22kg5.2爆破地震波安全距离R地震（k/V）1/·Q总1/3 （200/2.8

13、）1/1.7×657.721/3108m式中:R地震地震波安全距离，从爆破中心到保护物不受破坏的距离，m。Q总炸药量。根据爆破安全规程，秒延时爆破取最大一段药量，毫秒延时爆破取总药量，单位kg。V建筑物安全振动波速，cm/s。一般砖房取2.7-3.0cm/s，取V2.8。k与岩土性质、爆破条件和爆破方法有关的系数。根据该矿区岩矿力学性质，K取200。爆破地震波随距离的衰减系数，爆破中硬岩石时，取值为1.51.8，取1.7。5.3爆破空气冲击波安全距离1)对建筑物：R空气K建1=26m2)对人员：R空气K人10=260m式中：R空气爆破空气冲击波的安全距离，m。Q总最大装药段的装药量，

14、kg。K系数，对建筑物取0.51；对人员取510。5.4个别飞石的安全距离对人员：RF 20n2 WkF 20×(1.2)2×2.5×1.4101m式中：R F个别飞石对人员危害的安全距离，m；n爆破作用指数，一般取11.25，取n1.2；W最大药坡的最小抵抗线， W2.5m；k F 与地形、风向及岩石条件有关的系数，一般取值11.5，取KF1.4；个别飞石对设备危害的安全距离，按对人员危害距离的一半计算为51m。5. 5爆破有害气体扩散安全距离半径RD160×160×140m式中：RD：爆破有害气体扩散安全距离半径，m；Q总：一次爆破总药量，

15、吨。5. 6爆破安全警戒范围的划定根据以上计算及爆破安全规程有关规定，台阶式深孔爆破个别飞散物安全允许距离不小于250 m；沿山坡爆破时，下坡方向飞石安全允许距离增加50%，该矿山由上而下分层中深孔爆破作业，设计矿山爆破安全警戒范围划定为：以爆破点为中心，半径300m的范围（见矿区爆破危险区警戒范围平面图）。六、起爆网络及起爆顺序6.1起爆网络:起爆网路(见附图二): 爆破方法采用规则平台深孔爆破法，导爆管毫秒微差爆破，电雷管起爆，导爆索导爆管混合网路。打倾斜炮眼，通过合理布置炮眼位置，确定适宜的装药量，选用挤压爆破，减少个别飞石抛下距离过远，影响安全问题，同时也可降低大块率。正常生产时每次布

16、二排炮孔，同排同段，排间顺序毫秒微差爆破，直接把上部矿石掀落到接矿平台。采用LS-2型脉冲高压起爆器起爆， 网络联接方式：采用非电毫秒雷管入孔，同排同段，排间顺序毫秒微差爆破，用导爆索连接导爆管，形成起爆网络。微差间隔时间：同排同段，排间50 ms，最大的一次起爆药量为6个炮孔。6.2起爆顺序根据本工程特点，采用三角形布孔方式，分二排间隔毫秒微差起爆，前排先起爆，间隔50 ms后第二排起爆。详见爆破网路起爆顺序图。七、爆破安全措施（1)成立爆破安全小组，爆破负责人任组长，对工程安全负全面责任，组员为爆破技术人员、安全员、爆破作业人员及警戒人员等组成。（2）建立安全规章制度，组织爆破作业人员认真

17、学习国家爆破安全规程、矿山安全法等有关规定，并严格按操作规范及有关规定执行。（3）爆破作业人员必须做到持证上岗。（4）爆破技术人员必须认真勘测，精心编制爆破设计方案，使设计方案做到设计合理、技术可行、安全可靠、经济合算。（5）爆破设计方案必须通过有关专家论证评估通过后，方可实施作业。（6）开工前分工种进行技术交底，严格按设计要求进行施工，确保施工质量符合设计要求。（7）设计人员或审核人员必须到现场指导施工，爆前认真检查孔网参数（孔深、孔距、排距、最小抵抗线、倾角等）是否符合设计要求，如未达到要求及时进行处理。装药时，应认真复核装药量、填塞长度、填塞质量及防护措施的落实。爆破后认真检查，发现盲炮

18、及时处理，如有危石进行排除。（8）认真做好安全警戒工作，爆破时间做到定时，起爆前，所有无关人员及机械设备等必须撤离警戒线以外，爆破要有明确的视、听信号，做到广而告知。（9）爆破器材严格按爆破安全规程的有关规定执行，做到专人看守，出入登记，帐物相符，严防流失，确保安全。（10）在爆破时，关闭矿内自用配电房电源和在安全警戒范围内禁止来往车辆通行。八、爆破安全警戒8.1安全警戒距离为了防止个别飞石飞散伤人，必须采取加强堵塞，同时做好人员的安全警戒，本设计矿山爆破安全警戒范围划定为：以爆破点为中心，半径300m的范围（见矿区爆破危险区警戒范围平面图）。警戒范围边界设置警戒岗哨，避免爆破飞石对人员造成伤

19、害。8.2警戒岗哨设置根据爆区周围环境实际情况，每次爆破只在入矿口较低入设置2个警戒岗哨。详见爆破安全警戒示意图。8.3起爆信号预警信号。起爆前，人员疏散警戒人员到位各清场组、警戒组向指挥长汇报清场完毕指挥长下令发出预警信号（预警信号在起爆前10分钟发间断的呜 呜 呜声）各警戒岗哨阻断交通，禁止一切人员进入危险区，技术组联结起爆雷管。起爆信号。起爆时，各组向指挥长汇报一切准备完毕后，指挥长发出起爆信号（发连续短促的呜 呜 呜声!）,进入倒计时，5、4、3、2、1起爆。解除信号。起爆15min后，爆破员进入爆破现场检查，确认完全起爆或处理完毕后，向指挥长汇报解除信号（发嘀哒 嘀哒 声）解除警报未

20、响前人员不得移动。九、爆破施工9.1爆破施工工艺流程爆破作业面平整钻爆设计测量布孔钻孔钻孔验收申请领取炸药装药填塞联接网络爆破系统安全检查安全警戒起爆爆后检查处理收集整理资料。9.2爆破施工技术措施 布孔:按照设计要求，于现场布置炮孔位置，并向操作人员进行技术交底，使其掌握各项孔网参数（深度、倾斜角度、最小抵抗线、孔距和排距等）技术要求。 钻孔：按照设计技术交底要求，于现场布置的炮孔位置进行钻孔；在钻孔时，按标准化作业程序进行操作，把好质量关，使孔深、倾角、方向等都应满足设计要求。装药：在装药前，应对炮孔逐个检查，炮孔的孔深、倾角、孔距、排距等孔网参数是否符合设计要求，根据孔网参数按设计药量和

21、装药密度进行装药，并在装药时进行调整，不同的爆破方法应有不同的装药结构，以达到最理想的爆破效果。填塞：所有炮孔装药后，都要用泥团或者岩粉碴填塞，并按设计要求，要有足够的填塞长度，并边填塞边捣实，确保炮孔填塞质量。 联线起爆：按设计的起爆网络联线后，人员撤离现场，派出警戒人员，发出爆破信号，待检查准确无误后，再点火起爆。爆后检查：起爆15min后，爆破员方可进入爆破现场检查爆破效果；因地质情况不明等因素导致爆破欠佳时，应查明原因，调整参数，及时改进。爆后如发现有盲炮，可用下列方法处理：a经检查确认炮孔的起爆线路完好，且最小抵抗线无变化者，可重新联线起爆，同时加大警戒范围：b。处理深孔盲炮，可在距

22、盲炮孔口不小于10倍炮孔直径处另打平行孔起爆；如所用炸药为非抗水硝铵类炸药，且孔壁完好者，可取出部分填塞物，向孔内灌水，使之失效，然后作进一步处理。十、计划管理10.1劳动力投入计划根据施工总进度计划、进场机具计划安排劳动力，在爆破环节中劳动力投入计划详见下表1。表1：劳动力投入计划表序号工 种人 数1爆破负责人12技术人员23矿 长14爆破员25安全员26保管员17操作工28合 计1110.2生产计划编制设计每15天一个生产循环周期，每年工作日255天，可安排17个生产周期。每个周期用4天凿岩爆破，用半天清理危石和一天二次破碎，矿山生产采用1台KSZ100型潜孔钻机穿孔作业，每台钻机台班效率

23、3个孔/班，每个周期可凿岩炮孔数为12个。根据采掘要素安排每次布2排孔，第一排布5个，第二排布6个，一次爆破炮孔数为11个，因此每个周期崩矿量为：Q周V1×7112×111232m3×2.6t/m33203.2t一次崩落矿量1232m3，大于一个生产循环周期15天所需采矿量1176.5m3的量。矿山正常生产每个凿岩爆破周期工作时间顺序安排如下表：时间(天)项目123456789101112131415凿岩爆破集中放矿清理松石二次破碎采场搬运生产能力验证1)、凿岩爆破生产能力验证：根据矿山设计年生产工作日为255天，凿岩爆破周期为15天，每年可安排17个凿岩爆破循环周期。年生产能力为：Q年 Q周×251232m3×172.0944万m3年生产能力设计年生产规模(2.0万m3)，因此设计凿岩爆破生产能力可满足设计生产规模的