红旗采石场复绿控制爆破设计方案

1、宁波市镇海区澥浦镇红旗露天矿（废弃矿）宕面爆破治理及生态复绿工程爆破设计方案二零零六年九月宁波市镇海区澥浦镇红旗露天矿（废弃矿）宕面爆破治理及生态复绿工程设计:审核:浙江京安爆破工程二零零六年十月目 录一、工程概况二、施工设计依据三、爆破方案的选取四、爆破总体规划五、爆破参数六、爆破网络设计七、爆破有害效应的控制八、施工组织九、爆破施工安全及措施十、安全施工组织与管理十一、工程爆破施工与管理人员十二、施工现场爆破施工安全制度及规程十三、爆破器材及施工设备十四、附图宁波市镇海区澥浦镇红旗露天矿（废弃矿）宕面爆破治理及生态复绿工程一、 工程概况宁波市镇海区澥浦镇红旗露天矿（废弃矿）位于宁波市镇海区

2、澥浦镇内，西侧距离329国道线约2000余米；西南侧距澥浦镇区约800米；西北侧距离某人防坑道1号坑道口约50米，距离墓地约200余米；北侧距离某部队坑道约200米；南侧50米处的台阶上为废油提炼生产厂的油罐，100米处为办公用房；东侧距离某人防坑道2号坑道口约40米；东南侧200米处为数间民房。环境相对复杂（见周围环境图一）。红旗露天矿已废弃多年，2004年6月宁波市国土资源局镇海分局已将该矿关闭。该废弃的露天矿山体为建筑用凝灰岩，由于该废弃矿原先残留下来的宕面标高较高、坡度较陡，最大标高为89.9米，最低标高约10.75米，且自上而下只有一层台阶面，正面（南面）坡角基本在75°以

3、上，东、西两侧面的坡角基本为30°50°之间，宕面的部分坡段有倒挂岩现象。因该宕面距离村庄较近，时常见孩童在此出入玩耍。又因长年风吹日晒，宕面风化程度严重，时常有浮石和滚石落下，特别是雨天里，时有少量石头从坡面滚滑下来。这种情况已严重危害到宕面下炼油厂家的安全，特别是附近村民的生活、出行安全。为此，宁波石国土资源管理局镇海分局已要求炼油厂家立即停产、撤离至安全处，按宁波市国土资源局镇海分局要求，以及江西省地矿测绘院三分院的勘测报告，经我们现场踏勘，拟对该残留当面作如下处理：决定采用自上而下的爆破开挖方式，从山体顶部向下开挖出一级台阶高度为20米，坡度为53°（坡比

4、为1：0.75）的边坡，边坡的坡脚距离台阶外缘线宽为3米（即马道宽度为3米），该马道标高约为73米，坡顶线向内推进最大深度为45米。第二级马道宽为3米，标高为53米（边坡的坡比为1：0.75），第三级宽为3米，马道标高为3米（边坡的坡比为1：1）。经测算，山顶部位爆破开挖下的岩土量约为5.0万余方，可用于堆填在山脚底部，堆填宽度设计底宽为23米，顶宽为3米（第三级马道），长为200米，高为20米。这样原宕面至上而下被设计成四级坡面，分三个台阶，其中第一层坡面的台阶高度为20米，坡度比1：0.75；第二层为20米，坡比1：0.75；第三层为20米，坡比1：0.75；第四层为20米，坡比1：1。最

5、后对每级马道、坡底、坡面进行生态复绿处理，确保处理后的边坡长期安全稳定，并力争在较短的时间内恢复自然生态条件。经现场踏勘，发现山体岩石为建筑用凝灰岩。经综合考虑，决定采用深孔强松动爆破技术并辅以浅孔爆破技术，进行自上而下分层掘进的梯段爆破开采方法进行施工。二、施工设计依据1、爆破安全规程GB6722-20032、民用爆炸物品安全管理条例3、全国工程爆破作业人员统一培训教材工程爆破理论与技术4、刘殿中等主编工程爆破实用手册5、土石方与爆破工程施工及验收规范GBJ201-836、宁波市镇海区澥浦镇红旗露天矿提供的相关资料三、爆破方案的选取本矿山开采的矿石主要是建筑用凝灰岩,大块应在采场进行二次破碎

6、或机械破碎后,方可装运。针对需复绿的开采范围,并根据上级有关主管机关（安全、公安等）的要求，为了确保工期及安全等因素考虑确定如下开采方案；1、 爆破方案的选择以深孔台阶爆破为主，浅孔爆破为辅。2、 爆破类型的选择为了确保岩石爆破后机械装运方便，同时避免岩石抛掷飞散，采用深孔松动爆破，以控制爆破飞石。3、 采用爆破新技术在网络设计上要用微差爆破技术，尽量减少分段药量，以减少爆破震动和降低大块率。4、 采用先进、可靠的起爆系统本采石场爆破开采施工将全部采用塑料导爆管非电起爆系统，不仅可以实现多段微差，且该系统不受射频电流和杂散电流影响，确保施工绝对安全。四、爆破总体规划该采场施工从上至下、分层开采

7、。由于宕面最大标高较高，山体坡面角较陡，在施工过程中，若先用挖机从山底开路上山，难度大、成本高且会大面积破坏山体植被，给生态复绿施工增加不必要的费用。为此，我们采用人工将简易潜孔钻机搬至山顶，再进行钻孔爆破施工。宕面分四个台阶进行分层爆破开采，厚度控制在20米，结合该废弃矿的实际条件，拟采用深孔梯段松动爆破为主，浅孔爆破为辅。在进行顶层台阶爆破生产作业前，处理部分的山体顶层表土，再进行顶层台阶钻爆作业施工。由于顶部较高且台阶面较陡，为此，考虑顶层台阶爆破采用强松动深孔爆破技术使爆渣极大部分抛下台阶面，剩余的爆渣采用人工的清渣方式进行清渣。对顶层平台部分的岩体，可采用布置垂直炮孔进行装药爆破予以

8、强松动施工。整体爆破施工过程中，应尽量使炮孔方向及最小抵抗线方向避开民房等需要保护设施方向。由于爆破区域距离某人防坑道、废油提炼油罐、墓地、民房等较近，爆破施工中必须严格控制爆破震动、飞石、滚石的影响。对部分超要求的大块石进行二次破碎时，拟采取钻孔爆破法进行破碎或机械破碎法进行破碎，以满足弃渣堆填、挡土墙、挡土坝、排水沟浆砌块度需要。针对中深孔爆破，根据现有矿山的潜孔钻机的经济钻孔深度，考虑炮孔利用率，结合山体走势确定矿山中深孔爆破开采台阶高度，自上而下分层爆破，每层拟钻三四排孔，详见附图二：台阶横断面炮孔布置示意图，附图三：炮孔平面布置示意图。每次中深孔爆破的总药量控制在4T以内。五、 爆破

9、参数1、浅孔台阶爆破开挖钻孔采用垂直布孔和水平布孔形式。根据地形地质条件和开挖规模可分为单排孔和多排孔。一次爆破量较小时用单排孔；一次爆破量较大时，则要布置多排孔，多排孔为三角形布置。1.1、垂直炮孔爆破（1）台阶高度H根据现场开挖高度而定，本工程施工时原则上取2.53m，当台阶高度大于3米时应分台阶开挖。（2）钻孔深度L由确定台阶高度（H）和超深（h）确定，钻孔超深根据经验公式：h=0.15）H；则孔深L=H+h；如已选定的台阶高度3m，则孔深LMax =3.33.5m；（3）钻孔直径D采用风钻进行钻孔，目前大都选用40钻头，故取孔径（D）D=40mm；（4）底盘抵抗线w根据各爆破点的台阶高

10、度控制，台阶高度较高时取较小值，根据经验公式w=（3050）D；在施工时一般取1.01.5m；（5）炮孔间距a，排距b同一排炮孔孔间的距离叫炮孔间距，排距是指多排孔爆破时，相临两排钻孔间的距离； a=（11.5）w；m1.1）a；m（6）标准单位炸药消耗量（q）单位炸药消耗量是指爆破单位体积岩石所需要的炸药量，根据本工程区内岩石的性质、构造等因素、及实际经验，q值一般取0.250.5/m3。岩石分化、松软时取小值，岩石坚硬时取大值。在实际操作过程中，可通过爆破漏斗试验及岩石性质的改变及时进行必要的调整；（7）单孔装药量Q根据单位炸药消耗量及欲崩落的体积进行装药量计算（松动爆破） Q=q

11、3;a·w·H（单排前排）或 Q=q·a·b·H（第二排及以后排）式中符号意义同前。因开挖台阶高度不一，抵抗线随时发生变化，岩石的坚硬程度等不同，单孔装药量应视现场情况计算出合理的装药量。当单位炸药消耗量q为0.35/m3时可参考下表各参数的选取。台阶高度H（m）炮孔深度L （m）钻孔超深h（m）炮孔间距a（m）炮孔排距b（m）单孔装药量Q（kg）前排后排（8）装药结构本工程宜采用连续装药方式，按设计计算出单孔装药量。从炮孔底部向孔口将炸药填实，起爆药包放在装药长度由孔口向底部3/4位置。（9）堵塞炮孔堵塞时，应有足够的堵塞长度和保证良好的堵塞

12、质量，堵塞过程中必须保护好导爆管。堵塞材料可用沙子，粘土，岩粉等，按设计长度填实装满为止，堵塞长度为孔深的1/3-3/4，对于有水的炮孔应先将水处理掉，再进行堵塞。严禁实施无堵塞爆破。1.2、水平炮孔爆破具体参数如下：mm；孔距 a=mm;排距 b=mm;孔深 l=mm;炸药单耗 q=0.250.5/m3单孔装药量Q=qabl2、二次破碎/m2。也可采用镐头机进行机械破碎，以满足生产设备需要。3、中深孔爆破深孔爆破法在石方爆破工程中占有重要地位。根据现有的钻孔配置设备，开挖钻孔采用垂直钻孔或倾斜孔，炮孔布孔方式选用梅花形布孔。(1)、炸药单耗q值的选取0.5kg/m3。 (2)、底盘抵抗线w底

13、的选取根据以往的施工经验取孔径的2050倍，该工程w底m较为合适，日后循环爆破作业时可根据前次爆破效果再作适当调整。(3)、孔径及孔深本工程的钻孔设备为红五环牌潜孔钻，钻头直径为90，成形孔径为95100mm。孔深根据实际地势和便于下期爆破形成台阶工作面，孔深为9m18m不等（超深取孔径的1012倍，本工程根据施工实际情况取11.5米）。(4)、孔距a与排距b的选取孔距a指同一排深孔中相邻两孔中心线间的距离，结合实际经验，本工程取孔距a=3.54.5m，取排距b=2.53.5m。炮孔布孔方式选用梅花形布孔。(5)、单孔装药量（Q）3，以及选取的孔网参数，根据经验公式Q= q·a

14、83;W底·H（前排孔）及Q= k·q·a·b·H（第二排及以后排），式中，k为药量调整系数，本工程取k=1.0，q为标准炸药单耗，a为孔间距，W底为底盘抵抗线，b为排间距，H为台阶高度，可计算出单孔药量Q，6575kg（乳化炸药，孔深15米）；85100kg（乳化炸药，孔深20米）(6)、堵塞长度确定合理的堵塞长度和保证堵塞质量，对改善爆破效果和提高炸药能量利用率具有重要作用。堵塞长度过长将会降低延米爆破量，增加钻孔费用，并造成台阶上部岩石破碎不佳；堵塞长度过短，炸药能量损失大，还会产生较强的空气冲击波、噪声和个别飞石的危害，并影响钻孔下部的

15、破碎效果，根据该工程的要求，填塞长度根据经验，一般为孔径的2030倍，视现场地形实际情况，堵塞长度为2.54米， (7)、装药结构采用柱状连续装药，每个孔装2发同段别导爆管雷管，起爆药包分别置于装药部分的，位置处。对于部分前排有抵抗线突变的炮孔可采用分层间隔装药以避开不利条件影响。详见附图所示3.2、边坡深孔（准）光面爆破具体参数如下：炮孔方向：倾斜孔，角度45°、53°，误差控制在12°以内；装药方式和装药结构：不耦合、间隔装药：因炮孔底的约束作用较大，可在孔底一米内适当增加线装药密度。炸药品种：32岩石粉状乳化炸药或岩石乳化炸药孔径 =90mmmm；孔距 a=

16、m； 孔深 l=m；1.5米；炸药单耗 q=0.250.3/m3；0.8/m；单孔装药量：912（乳化炸药，孔深15米）； 1215（乳化炸药，孔深20米）六、 爆破网络设计1、浅孔爆破单排孔采用同段位非电导爆管雷管起爆（允许最大齐发单响为基准）。多排孔爆破采用孔内微差爆破，根据微差需要及允许的单响齐发药量，选用不同段别毫秒级导爆管雷管进行延期。导爆管雷管“簇联”连接，再绑扎雷管起爆。同排同段爆破网络示意图如下爆破抵抗线 方向1段 3段 5段 2、深孔爆破网络设计（1）常规深孔爆破根据当地民爆公司贮存及配送等实际情况，该砂石料场中深孔爆破拟采用孔外微差爆破网络，即在每个孔内装入（同段别）高段别

17、导爆管雷管2发（Ms-12段），确保准爆，网络联接以每三四个孔为一束（以最大允许单响药量为基准），绑扎同段别导爆管雷管2发低段别（Ms-3段），再与另三四个孔绑扎为一束加以Ms-3段2发，以此类推（微差时间为50ms），最后用2发火雷管（安全、准爆）击发起爆，爆破网络示意图见附图五所示。（2）光面深孔爆破孔内用导爆索连接，原则上采用齐发爆破。在震动条件不允许时，可进行分段起爆。七、爆破有害效应的控制1、 个别飞散物及空气冲击波的影响（1）、爆破飞石距离要求由Lundborg公式Rf=2kd (m)式中：k/m3；d炮孔直径，此处取90mm；得Rf=90米。浅孔爆破和深孔爆破的警戒距离要求为不小

18、于200米。本采石场爆破施工时，由于采取以上参数设计技术措施，还使炮孔方向和最小抵抗线方向尽量避开墓地等设施，又因采石场爆破方向的正面除了100米处的办公用房外，其他皆为宽阔的空地。因而经过以上处理后，爆破警戒距离可取200米。（2）、空气冲击波的危害空气冲击波按空气冲击波的计算公式：P=H（Q1/3/R）P-冲击波超压值；PaH-与爆破场地条件有关系数，主要取决于药包的堵塞条件和起爆方法 R-自爆破中心到测点的距离 ；m 本工程取150米ßQ-最大单响药量（本工程最大单响药量为4孔药量合计为320kg）根据计算结果，空气冲击波对周围的危害甚微可忽略不计。控制空气冲击波主要为了房屋的

19、玻璃门窗，本采石场爆区周围处自用办公用房，200米范围内无其他房屋。而爆破时的警戒距离设计为200米，因而只要人员在爆破时撤离警戒区外，就可确保人员等不受爆破冲击波的危害。2、爆破地震波的校核根据周围环境，距离爆破点最近的是背面的某人防坑道，约40米，南面台阶上的油罐，约50米，以及矿区内的办公用房（约100米）和东南面约200米处的民房、西北面约200米处的墓地等设施。根据爆破安全规程GB6722-2003中有关规定及实际经验对矿区办公用房的安全允许振速，可取vcm/s；对墓地、油罐、民房的安全允许振速，可取vcm/s；对人防坑道的安全允许振速，可取vcm/s根据公式 式中，K、a为与爆破点

20、至计算保护对象的地形、地质条件等有关的系数和衰减指数，取k=150250、a,R为爆破振动允许安全距离，m；Q为炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，kg。代入已知数据计算，可得Q最大允许单响药量kg，本矿山开采为安全起见，一次爆破最大起爆药量设计控制在75kg以内，其本上采用单孔单响延期分段起爆网络。表：距离需保护设施不同位置处的最大一响起爆药量（k=250、a=1.8）距离/M4050100200被保护物坑道油罐办公用房民房、墓地允许震速/CM/S5322一响起爆药量/KG943202560八、施工组织为顺利完成爆破开采任务，拟定实施方案如下：1. 精确布孔是首要的关键，钻孔工

21、人应严格按设计施工，并接受现场技术人员的指导监督。所有的炮孔均应经过检查验收合格后才能装药。2由施工单位成立红旗露天矿（废弃矿）项目部统一协调指挥爆破施工生产现场的各项工作。3制药、装药、堵塞、联线、防护覆盖、警戒、起爆、爆后检查、盲炮处理。这项工作在当班做好。根据当班所要完成的工作量，由负责人发出指令，制作当班所用的药包。制作药包要在无明火、无闲杂人等安全地方进行，无证人员不得参与。做好药包后即认真进行装药、堵塞、联线，这些工作均由爆破员、技术人员亲自操作，其它人员协助。最后再实施防护覆盖后，所有人撤出爆区。等到爆前十分钟，开始警戒，爆区附近的人员及器具撤出危险区。警戒完毕后接上起爆雷管，等

22、待起爆令。爆前5秒钟开始倒计时发令：5、4、3、2、1、起爆（或采用火雷管点火起爆）。爆后进行安全检查，确定无爆炸危险后，解除警戒。4发现盲炮应及时处理。若盲炮的炮孔部位堆积有炮渣，且其中的大块石较多，为便于盲炮的处理，需采用镐头机对大块石进行二次破碎处理后并清运完爆渣再进行处理。待盲炮孔口部位露出后，可先用炮棍检查炮孔是否完好，若完好则可采用高压水风管进行吹孔，并注意回收残药和雷管，也可采用注水法使得其中的炸药、雷管失效，还可采用爆破法，即重新装入起爆药包以引爆其中的炸药、雷管。若炮孔已破损坏，可在距离原来炮孔位置不小于1.0米（90）处、0.3米（38）处，沿原来炮孔方向钻平行孔进行重新爆

23、破施工。5对爆破后少量大块进行二次破碎。6及时将爆破下来的碎渣沿山脚按设计要求堆放成底宽15M，顶宽5M，高20M的台阶，外侧按不大于1：1的坡比堆砌。7自上而下进行清坡作业，对部分边坡段进行喷浆、锚杆支护加固处理，并进行砌筑挡土墙、挡石坝施工。九、爆破施工安全及措施1、全体施工人员要贯彻执行GB6722-2003爆破安全规程中的有关规定。2、施工人员要把质量关，保证钻孔、装药、堵塞质量，确保爆破效果。3、施工现场做好爆破器材的保管工作，由持有爆破器材保管员作业证的专职人员负责保管、发放、登记、清点数量，用后及时回收登帐。4、因该工程选用中深孔松动爆破，炸药单耗q值较低，选用微差爆破齐发单响药

24、量较小，堵塞质量及长度均已加强且爆点周围环境较好，所以安全上是可靠的。5、安全警戒根据爆破区周边情况，该采石场爆破时可设置安全警戒点46个，一个起爆点和现场指挥部，所有能通往爆破点的通道均派专人警戒看守，并疏散警戒区域内的人员。各警戒点与起爆点、指挥部之间均用对讲机联络，确保安全。本次爆破警戒距离均超出200m，具体安全警戒措施及警戒布置情况详见安全警戒方案。6、每次爆破作业后发现宕口边坡上有浮险石，必须及时清理干净，很可能因爆破震动、雨水冲刷、管理不到位或作业人员安全意识不强，人员进入区域下方时发生物体打击事故。7、按照“采剥并举，剥离先行”的原则，剥离覆盖层后再开采，剥离宽度按规程要求执行

25、。8、人员在矿山坡顶或生产边坡面上作业时易发生高处坠落事故。因此作业人员必须按规定使用安全绳、安全带等安全措施。9、本矿山是休整性开采，对边坡要形成台阶和合理的坡面角。休整后要植树还绿，要保持边坡稳定。10、开采到边界处（休整后复绿），爆破时要密钻孔，少装药。以免边坡受损导致边坡塌落等危害。11、爆破安全领导小组为了爆破安全的顺利实施，须成立一个统一的爆破指挥机构。指挥长负责本次爆破的全面工作。指挥部下设3个职能组，分别为现场爆破技术组、安全防护警戒组、意外事件救护及后勤组。各职能组应在指挥部的统一领导安排下进行工作。起爆站由指挥部直接领导，技术组派专人负责。12、爆破安全警戒本次爆破开采施工

26、的安全距离为200米。爆破时在警戒范围内的人员、牲畜、车辆等必须撤离。安全警戒根据爆破区周边情况，该采石场爆破时可设置安全警戒点46个。爆破工作开始前，应在危险区边界设置明显标志，如警示牌、告示等。每次爆破前，应在危险区边界设置岗哨，其位置应能监视所有通往爆破区的道路，并使之处于相临岗哨视线范围之内，每个警戒点设两名警戒人员，配一部对讲机、哨子和红、蓝旗各一面。每次警戒都必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚地听到或看到。这些信号应事先让工地与周围居民了解。爆破时要求坑道内的人员撤离，以防止坑道因爆破震动产生松石掉入伤人。爆破后，必须按爆破工作领导人规定的等待时间进入爆破地点。进

27、入爆破现场后，应仔细检查有无盲炮、危石等现象，发现瞎炮应及时处理，对不能及时处理的应设置较为醒目的警戒标志。十、安全施工组织与管理安全为了生产，生产必须安全。为确保本工程的顺利实施，成立工程项目部，建立科学的现场管理机构和体系。全体施工人员必须贯彻“安全第一，预防为主”的方针。各级领导必须坚持“管生产必须管安全”的原则，严格履行岗位安全职责，正确处理安全与生产、安全与效益的关系，积极改善职工作业环境。依靠科学管理和技术进步，推动安全生产工作的开展，控制人身伤亡事故的发生。1、施工现场安全管理（1）项目经理为安全生产的第一责任者，对本工程施工安全生产负全面责任。各生产班组长对本班组的安全生产负直

28、接领导责任。各生产工人对本岗位的安全生产负责。（2）成立以项目经理为组长，有施工员、安全员、班组长等参加的安全生产管理小组，并组成安全管理网络。安全管理网络图及人员下表所示（3）建立由工地领导参加的包括施工员、安全员在内的轮流值班制度，检查监督施工现场及班组安全制度的贯彻执行，并做好安全值日记录。（4）项目部建立健全各类人员的安全责任制、安全技术交底、安全宣传教育、安全设施验收和事故报告等管理制度。（5）所有施工人员上岗前必须经过安全教育，接受安全技术交底方能上岗。（6）所有施工人员进入施工现场，必须正确穿戴好个人劳动防护用品。严禁酒后上班。（7）施工现场必须设置明显的标志牌、规程牌、警示牌。

29、2、爆破安全措施本工程爆破设计采用非电毫秒导爆管分段簇联火雷管引爆系统，爆破作业由持有爆破证的爆破员操作，爆破作业规定如下：（1）不准在同一工作面使用不同批号、不同厂家的雷管及燃速不同的导火索，爆破器材必须符合国家标准，并经过严格检验，不合格者不得使用。（2）爆破前必须发出音响和视觉信号，待所有人员及设备撤至安全区域方能点炮。（3）放炮后，在确认无盲炮时，应不小于15分钟，不能确认无盲炮时，必须不小于30分钟，爆破作业人员方可进入爆破作业点。（4）放炮后进入工作面时要首先检查是否安全，有无盲炮等情况，如有不安全情况，应及时处理后方可继续工作。（5）加工起爆药包和起爆药卷应在安全地点进行，无关人

30、员一律不得在场，加工数量不应超过当班爆破作业需用量。（6）加工药包、装药、连接网络现场严禁烟火。（7）装药前应对炮孔进行清理和验收，装药时严禁使用铁质工具，装药完毕要用炮泥堵塞，操作要温和，不可用力过猛。（8）导火索的长度应根据导火索的燃速、躲炮的安全距离和点炮所需的时间来定，但导火索最短不得小于1.2米。（9）导火索点火必须使用计时导火索点火，严禁用火柴、烟头、打火机点炮。计时导火索的长度不得超过该次被点导火索中最短导火索长度的三分之一，计时导火索，燃烧完毕，无论是否点完，人员必须立即撤离。（10）发现盲炮或怀疑有盲炮，应立即处理。处理盲由当班爆破员进行，无关人员不准在场。当班来不及处理，应详细交班。盲炮未处