水泥矿石开采与爆破设计毕业论文

1、绪论土木工程施工是一种工程分支，只用各种建筑材料修建房屋、铁路、道路、 桥梁、隧道等工程的生产活动和工程技术。在这些工程中，大都需要进行大量 的土体或岩石体的开挖，如房屋建筑中的基础开挖，铁路、道路施工中的路堑 开挖，各类工程隧道的开挖等。当这样的开挖工程处于岩层中时，按照工程设 计的基本要求，将处于开挖围的岩石与周围岩石分离，并破碎到合理的块度， 以便提高效率的运装，同时保障开挖围以外的岩石体的原有的稳定性，实现工 程施工的良好经济效益，这是我们追求的目标。岩石开挖的方法有多种，但限于目前的科学技术发展水平和出于经济效益 等多方面的考虑，爆破时应用最广泛的一种。岩石爆破技术是以炸药为能源，当

2、其爆炸做机械功，是周围介质发生变形, 破坏、移动和抛掷，达到既定工程的工程技术。目前岩石爆破技术不仅在土木 工程施工中得到了广泛的应用，而且也在采矿、水利水电、国防、军事等众多 领域中的到了广泛的应用。在未来的一段时间，爆破技术仍将是岩石开挖的主 要手段。爆破技术可应用于以下几个领域：（1）金属和非金属矿山的爆破（2）土建工程爆破（3）农业爆破（4）电力和机械加工与拆除（5 ）其他方面，如油井的钻孔爆破和射孔，处理卡钻事故、爆破冻土、炸 冰。第一章工程概况1.1工程简介矿山位于市城乡的马村区，隶属于千业水泥。该工程位于太行山南麓低山丘陵区分东西俩采区，东采区最高海拔474.38米最低海拔199

3、.70米，西采区最 高海拔429米，一般相对高差220米，最大相对高差274.68米。千业水泥5000t/d 孰料新型干法生产线石灰石矿山基建与矿石保产。本工程从2006年开始动工，现已经从开采标高+410米降到了 +385米，需进行爆破的是从385平台降至370 平台，该设计爆区长35m，宽20m，台阶高度15m，矿石属于普通岩石。1.2地理位置该工程位于市东北方向距市区12KM，隶属于马村区城乡和修武县西村乡管辖，修武县与市边界以区东西向主山脊为界，北为修武县西村乡，南为市马村 区城乡。1.3工程地质地表山体全由奥系中统灰岩组成，西北受岂料反断层影响，形成西北陡， 东南缓，河谷形态多成“V

4、”字型，区域露地层以系为主，次为石炭系。矿区北部 地形较陡，岩层裸露，南部地形较缓，植被不太发育。主要地层为石灰石，灰 白色、深灰色，岩石较坚硬。属于IV类围岩。岩石坚固性系数f=68 1.4交通位置在施工区10KM有枝城铁路通过，东连京广线，西接陇海线，铁路直通， 交通极为便利。上山道路属于千业水泥投资的矿山工程，上山道路全长904.13m，道路最大纵坡为 7.117% 总的工作量为41437.07m3。1.5气候条件三门河从矿区的西部边界由北向南穿过，为季节性河流，常年干涸，汛期 大雨时有雨。据市气象站观测资料：历年来平均气温14.6C,最高气温43.3C, 最低气温-16.9 C,年平均

5、降雨量719.7伽，冰冻时期为12月-次年2月GB16423-2004GB6722-1986GB18599-2001GB5748-85GBJ87-85GB14161-1993GBJ22-87GB5749-85GB18599-2001GB50070-94GB4064-83第二章设计依据2.1法律、法规本设计主要依据的法律法规有：1中华人民矿产资源法2中华人民矿山安全法3爆炸危险场所安全法实施规定4中华人民国职业病防治法5非煤矿山企业安全生产许可证实施办法6中华人民国环境保护法2.2标准、规、规程1金属非金属矿山安全规程2爆破安全规程3一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准4作业场所空气中粉尘的

6、测定方法5工业企业噪声控制设计规定6矿山安全标志7厂矿道路设计规8生活饮用水卫生标准9一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准10矿山电力设计规11电气设备安全设计导则2.3设计基础资料1千业水泥矿山开采设计资料2千业水泥矿山地质地形图3千业水泥矿山矿产资源利用方案第三章开采方法3.1开矿方法及开采台阶要素开矿方法根据矿山的地形、地质等特点设计采用台阶爆破的方法开采。台阶爆破是工作面以台阶的形式推进的爆破方法。按孔径、孔深的不同， 分为深孔台阶爆破和浅孔台阶爆破。 通常将孔径大于50伽，孔深大于5米的钻 孔称为深孔。反之，则称为浅孔，又称炮眼或浅眼。（如图3-1所示）该设计选用露天深孔台阶爆破

7、。它广泛的用于矿山、铁路、公路和水利水电等工程，据不完全统计，我国近年来露天开矿的产量比重：铁矿石占90%有色金属矿石占52%化工原料占70.7%建筑材料近100%本矿山属于建筑材 料的开采。在大中型露天矿山或一些规模较大的工程开挖施工中，广泛使用深孔爆破。因为在露天作业条件好、机械化程度高，采用深孔爆破可加大爆破方量，充分 满足大型装载设备连续作业。岩石用潜孔钻钻孔。具体型号见第四章爆破工程设计。图3-1 15m台阶高度台阶要素为了达到良好的爆破效果，必须正确确定以下各项台阶要素:图3-2深孔爆破的台阶要素表3-1深孔普通爆破参数序号爆破参数符号单位计算公式普通爆破1台段高度Hm582炮孔直

8、径dmm1051053炮孔倾角aoo=mwm=0.6 1.475754最小抵抗线wm(2434) d2.53.05孔距am3.03.56排距bmb=0.8a2.53.07超深h1m(0.1 0.15)H0.50.758孔深hmh=(H+h 1)/Sina5.79.09单位炸药消耗量qkg/m30.35 0.550.50.510单孔装药量（前排）QKg18.754211单孔装药量（后排）QKg20.6346.212堵塞长度h2Mh2=(16 32)d2.62.413装药长度h3Mh3=h-h 23.16.6起爆网络采用串联，为安全准爆，每个起爆体中两发电雷管串联后再和其 它起爆体串联，相距两排孔

9、时差50ms，YJGN-1500型高能起爆器起爆。 3.2主要的施工工艺露天深孔台阶爆破施工工艺流程如表 3-2所示剥离表土 钻眼（装药前炮孔检查 孔口标签设置现场药量核实加深或回填）装药堵塞敷设网路起爆爆后检查运输（废石处理）破碎皮带廊运输水泥厂321钻眼矿石硬度中等，性脆，本设计选用潜孔钻钻机钻眼，穿孔直径根据第四章 爆破工程设计确定。钻眼工序中包括炮孔的布置、钻孔和炮孔验收。1炮孔布置根据爆破设计或爆破作业通知书上的规定布置炮孔。2钻孔作业钻机操作工人根据炮孔位置进行钻孔。钻孔作业前必须认真清理炮孔周围 浮石、松石等，并了解炮孔钻凿深度、倾角。3炮孔验收炮孔验收的主要容：检查炮孔深度和孔

10、网参数；复核前排个炮孔的抵抗线； 查看孔中含水的情况。炮孔检查应达到的要求：炮孔的孔距、排距应达到设计要求，对个别有变 化的孔位要做好记录和标志；对炮孔深度进行实测，做好测量记录，孔深误差 应在0.5m以。对个别孔深和设计孔深相差较大的浅孔应重新加深；对超深、 过大的，适当回填；孔数不足，应补孔；孔的方位角和倾角偏差应在130；孔口的岩渣或杂物应清理干净，用纸或草根等堵好，防止杂物落入孔。对已堵 孔，应补钻或补孔；对有水的炮孔应用高压风将孔水吹干净。为防止孔外水回 流或雨水流入孔，可在孔口用粘土做围堤。装药装药分为人工装药和机械装药。本设计中采用的是人工装药。1人工装药结块的铵油炸药必须敲碎后

11、放入孔，防止堵塞炮孔，破碎药块时只能用木 棍，不能用铁器；炸药在装入炮孔前一定要整理顺直，不得有压扁等现象，防止堵塞炮孔；根据装入炮孔的炸药量估计装药位置，发现装药位置偏差很大时,立即停止装药，并报爆破技术人员处理；装药速度不宜过快，特别是水孔装药 速度一定要慢，要保证炸药沉入孔底；放置起爆药包时，雷管脚线要顺直，轻 轻拉紧并贴在孔壁一侧，可避免脚线产生死弯而造成芯线折断、导爆管折断等。图3-3人工装药现场装药安全规定：装药前要对硐室、药壶和炮孔进行清理和验收。装药时， 必须使用木质炮棍。严禁投掷和冲击各种爆破器材。深孔装药出现堵塞时，当 未装入雷管起爆药柱等干度高的爆破器材时用铜或木质长杆处

12、理。作业现场禁 止烟火，禁止用明火照明。不得装入失效、变质等不符合安全要求和技术指标 的爆破器材。2装药结构和炸药品种生产实践和研究表明，合理的装药结构可提高爆破质量。如果采用垂直深 孔爆破时，由于底部阻力大，因而有必要采用超深的办法时药包中心下降到坡底水平附近。但这样容易使台阶上部炸药分布过少而产生大块。这就需要装药 结构采取必要的措施来解决上述的问题。常用的装药结构有：连续装药结构、间隔装药结构和混合装药结构传爆图3-4连续装药结构1x-U岩渣111炸1药11图3-5孔底间隔装药结构炸药采用两种：一种是乳化炸药，另一种是岩石膨化硝铵炸药。乳化炸药是通过乳化剂的作用，是氧化剂水溶液的微滴均匀

13、的分散在含有 空气泡或空气泡或空气微球等多孔质的油相连续介质中而成的一种油包水型的 乳胶状混合炸药。乳化炸药它具有威力高、感度高、抗水性好等特点，被誉为“第四代”炸药, 它不同于水包型的油将炸药和水胶炸药，而不是以油为连续相的油包水型的乳 胶体，既不含爆炸性的敏化剂，也不含胶凝剂。它的缺点是耐冻性差，使用时 一般要求炸药的温度为 oC以上；有的厂家采用纸卷包装，容易破包，给装药 工作带来很多的不便。岩石膨化硝铵炸药的爆炸性能优良、爆轰速度快，综合性能优于2号岩石铵梯炸药；产品吸湿性低，不易结块，贮存性能和稳定性高；安全性能好，使 用性好。表3-2膨化硝铵炸药的组分炸药名称组分含量（以质量分数计

14、）%木粉食盐膨化硝铵炸药油相（柴油、石蜡等）岩石膨化硝铵炸药90943.05.05.03.0-一级煤矿许用膨化硝铵炸药81852.53.55.54.5810一级抗水煤矿许用硝铵炸药81852.53.55.54.5810二级煤矿许用膨化硝铵炸药80843.04.04.03.010-12二级抗水煤矿许用硝铵炸药80-843.04.04.03.01012堵塞炮孔装药后，炮孔口部的一段空孔要用炮泥或其他的材料填充密实，这个 工作叫做堵塞。良好的堵塞可以阻碍爆炸气体过早扩散，使炮孔在相对较长的 时间保护高压状态，有利于提高爆破效果；同时，良好的堵塞可使炮孔中的炸 药有完全反应的条件，既有利于提高爆速，又

15、可以减少有毒气体的生成量。良 好的堵塞对减少爆破分散物有重要的作用。堵塞工作必须保证堵塞质量，除扩壶爆破外，硐室、深孔或浅眼爆破必须 堵塞，而且要保证有足够的堵塞长度。禁止使用石块、易燃、易爆、有毒和有 放射性的物品作为堵塞材料，可采用钻孔的岩屑，沙土或块度小于3 cm的碎石填充。但不得使用石头、木桩等堵塞。填塞时不准损伤起爆线路或使用导火索 受到强力挤压。禁止在深孔装入起爆药包后直接用木楔填塞。填塞应达到设计的要求的长度，除深孔扩壶爆破外，严禁不堵塞爆破。堵 塞时不得将导入线、导爆管或导爆索拉得过紧，防止被砸断、碰破。324起爆网路各种起爆网路均应使用经现场检验合格的起爆器材。器爆网路应严格

16、按设 计进行连接。在可能对起爆网路造成损害的部位，应采取措施保护穿过该部位 的网路。敷设起爆网路应由有经验的爆破员或爆破技术员实施，并实行双人作 业制。器爆网路检查应由有经验的爆破员组成的检查组担任，检查组不得少于 两人。在工程爆破中，必须根据爆破方法、目的、要求、规模等条件确定合理的 起爆方法。起爆方法和技术直接关系到爆破作业的可靠性和安全性，爆破的效 果质量。根据采用的起爆器材料不同，目前常用的起爆方法有雷管起爆法和导 爆索起爆法两种。其中雷管起爆法又分为电雷管起爆法（电力起爆） 、火雷管起 爆（导火索起爆法）和导爆管雷管起爆法（导爆管起爆）后两者称为非电力起本设计采用的是导爆管起爆网路。

17、导爆管起爆网路的检查包括以下几个方面：有无漏接或中断、破损；有无打结或打圈，支路拐角是否符合规定；雷管 困扎是否符合要求；线路连接方式是否正确、雷管段数是否与设计相符；网路 保护措施是否可靠。325爆破后的安全检查爆破后的安全检查主要包括以下 5项：1有无盲炮：通过堆积情况初步判定是否有盲炮。2堆积情况：岩土爆破的岩石堆积情况是否稳定，拆除爆破中建筑物是否 完全塌落，是否存在安全隐患。3边坡（或围岩）危石情况；露天爆破中爆后的边坡是否稳定，边坡上是 否存在危石。4附近建筑物及不能撤离的设备有无损坏。5现场是否有残存的爆破器材。爆破结束后，爆破员撤离爆破现场要在安全地点认真清理爆破器材。核实 炸

18、药、雷管和其他起爆器材的实际使用量，并填写实际消耗单。把多领而未使 用完的炸药、雷管等爆破材料立即交回炸药库。爆破母线要从爆破现场收回，并缠绕起来，崩断的部分要接好，再用胶布 缠劳，最后要做导通实验，以备下次爆破时使用。爆破对工业炸药的基本要求工业炸药的质量和性能对工程爆破的效果和安全均有较大的影响，因此为 保障获得较佳的爆破质量，被选用的炸药应满足如下基本要求：1安全性好，感度适中。既要保证运输、搬运、使用等环节的安全，又 要保证在采用采用常规的起爆器材和起爆方法时能可靠起爆。2爆炸性能好。具有足够的爆炸威力，能满足不同矿岩和建筑结构的爆 破需要；3具有一定的化学安定性。在规定的贮存期不会因

19、分解、变质、吸湿结 块等因素而失效；4资源来源丰富，成本低廉；5具有良好的工艺性，便于成产和加工；6炸药组分的配比应达到零氧平衡或者是接近零氧平衡，爆炸后产生的 有害气体的含量少，同时炸药中应少含或不含有毒成分。第四章爆破工程设计4.1爆破方式及炸药爆破方式根据采场岩石的硬度及给出的工程概况的基本条件，采用深孔爆破。它通 常是在一个事先修好的台阶上进行钻孔作业，这个台阶也称梯段，所以台阶深 孔爆破也称作梯段爆破。钻孔形式深孔爆破分为垂直深孔爆破和倾斜深孔爆破。垂直深孔爆破和倾斜深孔爆 破的不同点见表4-1.表4-1垂直深孔爆破与倾斜深孔爆破深孔布置形式采用情况优点缺点在开采工程量使1.适用于各

20、种地质条件（包括坚硬岩1.爆破岩石大块率用，特别是在大型石）的深孔爆破比较多，常常留有根底垂直深孔的矿山2.钻凿垂直深孔的操作技术比倾斜2.梯段顶部经常发孔简单生裂隙，梯段坡面稳定3.钻孔速度比较快性比较差中小型矿山，石材1.布置的抵抗线比较均匀，爆破破碎1.钻凿倾斜钻孔的开采、建筑、水电、的岩石不易产生大块和残留根底技术操作比较复杂，容道路、港湾及软质2.梯段比较稳固，梯段坡面容易保持易发生钻凿事故倾斜深孔岩石开采工程中3.爆破软质岩石时，能取得很好的效2.在坚硬岩石中不（随着新型凿岩机果易使用的发展，应用围广4.爆破堆积岩块的形状比较好，而爆3.钻凿倾斜孔的速泛增加）破质量并不降低度比垂直

21、深孔的速度慢布孔方式深孔台阶平面布孔方式有单排布孔和多排布孔两种。 多排布孔又分为方形、 矩形及梅花形三种.方形布孔具有相等的孔间距和抵抗线，各排中对应炮孔呈竖直线排列。矩形布孔的抵抗线比孔间距小，各排中对应炮孔同样呈竖直线排列。三角形布孔时可以取抵抗线和孔间距相等，也可以取抵抗线小于孔间距， 后者更为常用。从能量均匀分布的观点看，等边三角形更为理想。本设计中采用的是等边三角形布孔。1919-19-9191919919厂Zj-c丿丿X-_/ IJp191919191919191919j-(1oo1181818181818181919Cf(D C丿XJ_yj1818 18181818191919

22、o乂 AJ*181818181818181919Hl丿J丿VfJx Js.-J J丿1818 18181818181919厂r广f厂、厂W广、oy-cJ*35000图4-1炮孔布置平面图炸药常用的炸药有2号岩石铵梯炸药、乳化炸药、煤矿许用炸药等不同种类岩 石的炸药具有不同的性能和用途。根据千业水泥矿山的岩性，硬度以及爆破环境，设计采用乳化炸药。采用乳化炸药一一胶体状的和粉末状的两种。胶体壮的敏感度和爆破感度要比粉末状的强，所以在现场是用胶体状的引着粉末状的。采用9段两发的电雷管引爆。乳化炸药有以下优点：一，爆炸性能好；二、抗水性能强，安全性能好； 三、环境污染小；四、原材料来源广，加工工艺简单

23、；五、生产成本较低，爆 破效果好。有时如果爆破的面积比较大的话，会采用岩石膨化硝铵炸药。它的密度比 乳化炸药的小，所以体积比较大。粉状的乳化炸药爆炸性能优良，组分原料不含猛炸药，具有较好的抗水性， 他克服了现有的粉状炸药混合不均匀的不足，提高了粉状炸药的爆炸性能。膨化硝胺炸药爆炸性能优良，炮轰速度快；产品吸湿性低，不宜结块。其 特点是炸药中不含梯恩梯，彻底消除了梯恩梯对人体的毒害和环境的污染。它 是用于中硬及中硬以下矿岩使用。4.2钻孔及爆破参数421钻孔参数的选择和确定钻孔布置方式见上图4-11钻孔直径的选择一个工程开工之前，要根据工程数量，进度要求和机械设备的可能情况， 确定使用钻机的类型

24、和孔径的大小。从爆破经济效果和装药的施工来说，无疑 钻头直径越大越好，每米孔爆破方量按钻孔直径增加值的平方增加，孔径越大,装药越方便，越不易发生堵孔现象。而对爆破效果来讲，无疑孔径越小，炸药 在岩体中分布更均匀，效果更好。本工成采用90型三角架钻机。炮孔直径为90伽。2. 钻孔倾角与台阶坡面角钻孔倾角与台阶坡面角一致，一般为 60。-80 台阶的坡面角最好控制在60-75。之间，如果岩石不坚硬，采用单排爆破或 多排分时段起爆时，坡面角可以大些。如果岩石松软，多数炮孔同时起爆，则 坡面角宜缓些，坡面角太大或上部岩石坚硬，爆破后容易出现大块，坡面角太 小或者下部岩石坚硬，则易留底根。3. 台阶高度

25、的确定台阶高度又称梯段高度，是深孔爆破的重要参数之一，它的选取合理与否， 直接影响到爆破效果和碎石装运效率以及挖掘机械的安全。 因此确定台阶高度 应满足以下要求：1要满足生产进度的要求2给机械设备(挖掘机、自卸车)创造高效率的工作条件。3满足安全工作的要求4保证辅助工作量最小，达到最好的技术经济指标 本设计中台阶高度为15m。爆破参数的确定及装药结构根据爆区台阶高度，钻孔直径和岩石性质，爆破参数为H=15m，孔径为d=9cm,单耗q=0.38kg/m 3；装药密度 =0.75g/ml;孔深装药系数 =0.8 ；炮孔直 径 =90伽；钻孔邻近密集系数 m，其值通常1.取1.2.表4-2单位炸药消

26、耗量q岩石硬度系数f6-88-1010-1212-1616-20单位炸药消耗量/ kg /m 31.底盘抵抗线W1值的确定在深孔爆破中，为避免留底根和克服底盘的最大阻力并为了简化起见，一 般不用最小抵抗线而用底盘抵抗线。露天矿台阶坡面往往是斜面的。所以一般都采用底盘抵抗线作为爆破参数 设计的依据。底盘抵抗线是指台阶平台水平面上药柱中心至台阶坡面底线的距 离。它是影响深孔爆破效果的重要参数。过大的底盘抵抗线造成残留的底根， 大块率高，冲击作用大，过小的抵抗线，贝U不仅浪费炸药，增大钻孔工作量而 且还会引起冲泡。按体积公式反推计算：W1=d.,mq=9 . 7.85 0.75 0.4 / 1.2

27、0.38 2.2m(4-1 )式中：d炮孔直径，dm装药密度，km/dm装药长度系数，当 H10m时，=0.6 ；当H=1015 m时，=0.5 ； H=1520 m 时， =0.4q单位耗药量，kg/m 3 ；m 炮孔密集系数，一般取0.81.22. 孔距和排距的确定孔距a是指同排的相邻两炮孔中心线间的距离 排距b是指多排孔爆破时， 相邻两排炮孔间的距离。两者确定的合理与否，均对爆破效果产生重要的影响。孔距 a mww 1.2 2.22.7 m（ 4-2）排距b asin 0.866a 2.5m（钻孔布置成等边三角形布置 ）（4-3）按实际地质条件以及经验孔距 a=3.5 m,排距b=3m孔

28、边距的计算，主要是为了保证钻机作业安全和核对堵塞长度。排距b不应小于23m，否则钻凿将有危险。另外堵塞长度不能小于排距。3. 炮孔总数的确定：N=35 22/4.5 3=54 （孔） （4-4 ）4. 超深与孔深超深h是指钻孔超出台阶高度的那一段孔深。如图3-1，其作用是克服底盘岩石的夹制作用，使爆破后不留底根。超深与岩石的坚硬程度、炮孔直径、 底盘抵抗线有关。确定超深刻按下表4-6选取。进行多排孔爆破时，第二排以后的超深值还需加大0.30.5m o表4-3超深h值岩石f值1336681020台阶高度H/m70.600.70.851100.700.8511.25150.8511.251.520

29、11.251.51.75251.251.51.752注：表中所列数值适用于钻孔直径为150 mm的情形。如果钻孔直径不是150伽, 则将表中的数值乘以d/150即可。由以上数据的超深 h=90/1501.25=0.8 m超深确定后即可确定钻孔深度L.垂直炮孔：l H /sinh 15/sin90 0.8 15.8m（4-5）在设计中取16m。5. 堵塞长度和装药长度确定深孔爆破的堵塞应该达到设计长度，除深孔扩壶爆破外，严禁不堵塞进行 爆破。合理的堵塞长度和良好的堵塞质量，对改善爆破效果和提高炸药利用率具 有重要作用。堵塞材料多采用钻孔的岩屑，也可采用尾砂或专门破碎的岩石， 但禁止使用石块和易燃

30、材料，在有水的炮孔堵塞时，还应该防止堵塞料悬空。合理的堵塞长度能降低爆生气体能量损失和尽可能增加钻孔装药量。良好 的堵塞质量是尽量增加爆生气体在孔的作用时间和减少空气冲击波、噪声和飞 石的距离。堵塞长度：l230d30 0.92.7m，（ 4-6）因为堵塞长度不应小于排距b，所以l2 =3m装药长度：h l l216 313m（4-7）6. 装药量计算1单孔装药量Q的确定单排孔爆破（或第一排炮孔）每孔装药量按下式计算：式中：q单位耗药量，kg/m 3;a孔距,mH台阶高度,m多排孔微差爆破时，后排孔的药量不增加。同第一排孔的计算方式一样。本设计采用的就是毫秒爆破的方式。线装药量：56.43/1

31、3.3=4.24kg/m7. 钻孔及布孔待爆区已形成完整的台阶，工作面较宽，爆破环境较好。钻孔前稍加清除岩基表面的覆盖层，平整岩基表面以利于钻孔机定位及防止钻孔时堵塞炮孔，提高呈孔率。根据现有的设备，拟采用直径为90伽两台三脚汽油潜孔机打孔，从台阶最前一排开始，逐步往后推进，布孔方式为梅花型。见上图4-38. 计算每个炮孔的装药量第一排：1-1由图4-6可得，段高为16 m，孔深18 m，底盘抵抗线为2.2m，孔间距a为3.5m，3爆破量:N H w2 a 16 2.2 3.5158.4m，装药量:Q W1 H a q 2.2 16 0.38 3.5 61kg1- 2由以上可得：3爆破量:N

32、H w1 a 16 2.2 3.5158.4m，装药量:Q w1 H a q 2.2 16 0.38 3.5 61kg1-3、1-4、1-5、1-6、1-7 同上可得：3爆破量:N H W1 a 16 2.2 3.5158.4m，装药量:Q w1 H a q 2.2 16 0.38 3.5 61kg1-8和1-9由图4-6可得：段高17m，孔深19m，底盘抵抗线为2.2m 孔间距a为3.5m，3爆破量:N H w1 a 17 2.2 3.5168.3m第二排：2-1由图4-6可得，段高为16 m，孔深18 m，底盘抵抗线为2.2m，孔间距a为3.5m，爆破量：N Hw、162.233.5158

33、.4m，装药量：Q2.216 0.38 3.5 61kg2- 2由以上可得:爆破量：N H162.233.5158.4m，装药量：Q wi2.216 0.38 3.5 61kg2-3、2-4、2-5、2-6、2-7 同上,可得:爆破量:NH w1 a 1632.2 3.5158.4m，装药量:Q2-8 和 2-9wi H a q由图4-6可得:2.2 16 0.38 3.5 61kg段高17m，孔深19m，底盘抵抗线为2.2m，孔间距a为3.5m，爆破量:N H W1 a 1732.2 3.5168.3m，装药量:Qw1H a q2.2 17 0.38 3.564 kg第三排：3-1由图4-6

34、可得，段高为16 m，孔深18 m，底盘抵抗线为2.2m，孔间距a为3.5m，爆破量:N H W1a162.233.5158.4m，装药量:Qw-i Haq2.216 0.38 3.561kg3-2由以上可得：爆破量:N H 呵a162.233.5158.4m装药量:Qw-i Haq2.216 0.38 3.561kg3- 3、3-4、3-5、3-6 同上。3爆破量:N H w1 a 16 2.2 3.5158.4m，装药量:Q w1 H a q 2.2 16 0.38 3.5 61kg3-7、3-8和3-9由图4-6可得：段高17m，孔深19m，底盘抵抗线为2.2m， 孔间距a为3.5m，3

35、爆破量:NHw1a17 2.2 3.5168.3m第四排：4-1由图4-6可得，段高为16 m,孔深18 m，底盘抵抗线为2.2m,孔间距a为3.5m爆破量：N Hw1162.233.5158.4m，装药量：Q2.216 0.38 3.5 61kg4- 2由以上可得:爆破量：N162.233.5158.4m，装药量：Q2.216 0.38 3.5 61kg4-3、4-4、4-5、4-6、4-7 同上,可得：爆破量：Na 16 2.233.5158.4m，装药量：Qa q 2.216 0.38 3.5 61kg4-8和4-9由图4-6可得：段高17m，孔深19m，底盘抵抗线为2.2m，孔 间距a

36、为3.5m，3爆破量：NH w a 172.23.5168.3m，装药量：Qw1 H a q2.217 0.38 3.564kg第五排：5-1由图4-6可得，段高为17 m，孔深19 m，底盘抵抗线为2m，孔间距a为3.5m爆破量：N Hw1a172.23.53168.3m，装药量：Q wHaq2.2170.38 3.564kg5-2由以上可得：爆破量：N Hw1a172.23.53168.3m装药量：Qw-iHaq2.2170.38 3.564kg5- 3、5-4、5-5、5-6、5-7、5-8、5-9 同上。由图4-6可得：段高17m，孔深19m，底盘抵抗线为2.2m，孔间距a为3.5m，

37、3爆破量：NHW1a17 2.2 3.5168.3m装药量：Qw1Haq 2.2 17 0.38 3.564kg第六排：6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8 和 6-9 同上。由图4-6可得：段高17m，孔深19m，底盘抵抗线为2.2m，孔间距a为3.5m,3爆破量：N H w a 17 2.2 3.5 168.3m ,装药量：Q w1 H a q 2.2 17 0.38 3.5 64kg每个炮孔的装药量的统计见附表4-4.由以上表可得：总的炸药量为 3.374t ,爆破量为8652.3m3。炮孔总数54 个，其中水孔无，炮孔总长958m，爆破排数6排，钻孔直径90伽

38、，炸药 单耗0.38kg/m3，导爆管9段的108发，三段的26发，即发雷管2发，最 大的一段用药量192 kg9起爆网路的确定1深孔爆破采用电力、导爆索-继爆管、导爆管起爆网络或者复式器爆网路。 雷雨季节宜采用非电起爆法。网路敷设宜所使用的起爆器材应事先进行检验。 还应按设计要求进行，并严格遵守爆破安全规程中有关起爆方法的规定， 经查验确认起爆网路完好且具备安全起爆条件时方准起爆。该设计选用导爆管起爆网路起爆，选用8号即发电雷管。这种方式可预防杂散电流，射频电，雷电等的影响，提高电爆网路的安全性，可靠性，防止发 生早爆事故。起爆串联网路连接示意图：电源导线图4-5起爆串联连线图电雷管2导爆管

39、起爆法安全操作规程规定：一、导爆管网路应严格按设计进行连接，导爆管网路不应该有死结，炮孔部应该有接头，孔外相邻传爆管之间应有足够的距离；二、用雷管起爆导爆管网路时，起爆导爆管的雷管与导爆管困扎端断头的 距离不应小于15 cm,应有防止雷管聚能穴炸断导爆管和延时雷管的气孔烧坏雷 管的措施，导爆管应均匀的敷设在雷管周围并用胶布等捆扎牢固。三、用导爆索起爆导爆管时，宜采用垂直连接。3导爆管起爆法的优缺点优点：导爆管起爆法操作简单方便，使用安全、准确、可靠；导爆管起爆 网路可以同时起爆的炮孔或装药的数量不受限制，既可以应用于小型爆破，也 可应用于大型的深孔硐室爆破；能抗杂散电流、静电和雷电；原料是塑料

40、，金 属和棉纱的用的较少，导爆管运输安全。缺点：不能用仪表检查网路连接质量；爆区太长或延期段数太多时，采用 孔外延期起爆网路，容易被空气冲击波或地震、飞石破坏。在高寒地区，塑料 管硬化会影响导爆管的性能。另外不适用于有瓦斯或矿尘爆炸危险的矿山。10.爆破安全距离的确定爆破对人身、生产设备、建筑物都有危害性，主要是爆破飞石、爆破地震、 冲击波等因素的影响。因此在组织进行爆破作业前，要根据建筑工程和施工现 场的特点正确地计算安全距离，避免事故发生。A、爆破飞石的安全距离：严格执行国家爆破安全规程，飞石距离控制在200m。R 100D100 0.9 90m(4-9)式中R飞石距离半径，mD炮孔直径，

41、mB、爆破震动对建筑物影响的安全距离Rc Q1/3 (K/V)1/1921/3 (200/1)1/1.68 5.76 22.7 131m(4-10)K-根据建筑物地基土石性质而定的系数，150250a依爆破作用指数而定的系数，1.132.0Q 爆破时最大一段起爆药量、一次起爆药量、齐放爆破总药量，kgV-地震安全速度，cm/s ; 土窑洞、土柸房，毛石房取1.0 cm/s ；一般砖房、非抗震的大型砌筑建筑物 23 cm/s ;对于一般的古建筑物0.10.3 cm/sC、空气冲击的安全距离：Rv KB Q1/3 25 1/3192 144m（ 4-11 ）Kb与装药条件和破坏程度有关的系数，一般

42、取25Q-一次爆破的炸药量，kg ;秒延期爆破时，Q按各延期段的最大药量 计算；毫秒延期爆破时，kg ； Q按一次爆破的总炸药量计算，kg ；Rv-空气冲击波距离对掩体人员的最小安全距离，m通过以上计算，本次爆破的安全距离为：R=200 mD、防震技术措施：采用延期雷管，分散爆破作用力。合理布置炮孔，减少一次爆破量。采用预裂爆破的隔震措施。爆破时，人员须撤离爆破区300m以外。11 爆破效果的分析露天矿场的全部工作过程都是紧密相连的，因此初次破碎的好坏也就是给 挖掘机的工作有很大的影响，这种影响主要表现在两方面：1）对岩石爆破后爆堆尺寸的影响2）对岩石破碎程度的影响在现场中都竭力获得爆堆的标准

43、尺寸规格，爆堆高度不得超过挖机高度很大，爆堆宽度应为挖机采掘带的整数。12.拒爆事故的预防与处理在爆破网路的设计与施工中，既要保障网路安全准爆，又必须防止起爆后 的拒爆。弓I起拒爆的原因很多，有起爆器材，爆区周围环境，网路设计、错误 的操作等。1拒爆事故的原因1）炸药过期变质，质量差引起的拒爆，如失去雷管感度，不能正常传爆，受潮结块，感度下降，密度变大，失去爆轰性能；2）电爆网络拒爆，如设计电流不够，起爆器容量不够，接触电阻过大，线 路接地、漏电，违反“三同”原则，漏接；3）非电导爆管网路的拒爆，如雷管接头不好，连接器质量有问题，漏接， 微差爆破时导爆管被冲断、拉断，导爆管有漏药段、有水局部拉

44、细的现象；4）装药、堵塞作业造成的拒爆，如不连续装药造成部分拒爆；装药过密， 炸药感度降低，造成拒爆；装药、堵塞时操作不当，损坏网路；水孔中将部分 炸药溶解，起爆不了，线路接错；对于深孔爆破，爆后发现下列之一者，可以判断其药包发生了拒爆：一、 爆破效果与设计有较大的差别，爆堆形态和设计有较大的差别，地表无松动和 抛掷现象；二、在爆破围残留炮孔，爆堆中有岩坎、陡壁或两药包之间有显著 的间隔；三、现场发现残药和导爆索残段。2拒爆事故的处理检查人员发现盲炮和其他的险情，应及时上报和处理；处理前应在现场立 危险标志，并采取相应的安全措施，无关人员不应接近。盲炮的处理方法分为：裸露爆破、浅孔爆破、深孔爆

45、破和硐室爆破的盲炮 处理方法。因本设计采用的是深孔爆破，所以以下只讲深孔爆破的盲炮处理办 法。处理深孔爆破的盲炮方法：1）爆破网路未受破坏，且最小抵抗线无变化者，可重新连线起爆，最小抵 抗线有变化者，应验算安全距离，并加大警戒围后，再连线起爆；2）可以再距盲炮炮孔不小于 10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。爆破 参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准；3）所用炸药为非抗水性硝铵炸药，且孔壁完好时，可取出部分堵塞物，向 孔灌水使之失效，然后在作进一步处理第五章爆后效果分析与二次爆破深孔爆破和硐室爆破的一个严重问题是大块率高，所谓的大块，就是指矿 岩尺寸超过了运输、铲装等设备所要求的快度，地

46、下爆破指最大边长大于 300-400伽，露天爆破一般指最大边长大于 800-1000伽的岩石。在正常的情况下，露天矿场中只进行破碎大块和修整台阶坡面的工作。5.1爆后效果分析全面正确的分析爆破工程中影响爆破作用的各种因素，是获得预期的爆破 效果和提高爆破效率的重要环节。通过分析，应尽量利用客观的或人为的有利 因素，避免或克服不利因素，从而获得最优的技术经济指标。影响爆破效果的因素1 岩石因素岩石是爆破的直接对象，它是影响爆破作用和效果的自然因素，主要包括 岩石的结构、构造及其物理力学性质。岩石一般不是理想的均匀介质，常常呈各向异性，且多被节理、裂隙及断 层等地质结构面切割，表现出复杂的物理力学

47、特征。岩石的这种复杂性对爆破 效果有很大的影响。2炸药因素影响爆破作用的炸药性能因素有爆炸能量利用率、炸药密度、爆速、炮轰 压力、爆炸压力、爆生气体体积等。1炸药能量利用率炸药爆炸做功的形式主要体现在以下几个方面：使爆源附近的岩石产生强 烈的塑性变形和粉碎、破碎岩石；将破碎岩块推移或抛掷出去；产生空气冲击 波和噪声；在岩体中形成爆破地震效应；热化学损失。根基实验测定，用于破 碎岩石的能量仅占全部爆破能量的10%左右，因而设法提高对岩石的破碎有益的炸药能量利用率，对改善爆破效果是十分有益的。2爆轰压力爆轰压力越高，在岩石中激起的冲击波压力也就越高，从而可在岩石中形 成较高的应力状态，有利于提高岩

48、石的爆破效果。但是过高的爆轰压力将使爆 源附近的岩石过度粉碎而消耗大量的能量，降低远离爆源的岩石的效果。因此，爆轰压力以满足应力波的强度，可使岩石破碎为宜。3爆炸压力爆炸压力又叫炮孔压力，即爆生气体作用于爆孔壁的膨胀压力，起作用时 间远远超过爆轰压力的作用时间。因此在爆破松软岩石时，应采取措施（良好 的堵塞）尽量延长爆炸压力作用时间，以改善岩石破碎效果。3. 起爆药包的位置起爆药包的位置决定着药包爆轰波的传播方向和应力波以及岩石的破坏的 发展方向，药室爆破时，通常将起爆体布置在药包几何中心位置，药量大时， 需增加起爆点的数目。4. 爆破方法、工艺及其它爆破条件对爆破效果的影响1自由面的大小和数

49、量自由面的大小及数量对爆破效果影响显著，自由面越小，数目越少，则爆 破受到的夹制作用越大，爆破就越困难。2药包的几何形状球形药包爆炸时，爆源附近的岩石将过度破碎，远处岩石则产生大块或破 坏不足。柱状药包和平面形药包爆破时，岩石的破碎效果较好。试验表明，在 炮孔容积相等的条件下，平面形药包比柱状药包的崩石量提高约 1/4，并且岩石 破碎块度均匀。3堵塞情况炮孔装药后孔口堵塞与否以及堵塞质量的高低，对于爆破效果的好坏有较 大的影响。良好的堵塞可以提高炸药的炮轰性能， 爆速和殉爆距离都显著增加， 更重要的是可以阻止爆炸气体产物过早的从装药空间中冲出，使装药空间在岩 石的破碎之前保持高压状态，并且延长

50、了爆生气体膨胀做功的时间。这样便可 以大大提高有效破碎能量，改善爆破效果。为了保证堵塞效果，应选用合适的堵塞材料和保证必要的堵塞长度。常用 极易被冲掉。从安全角度出发，也必须强调堵塞。堵塞可以延长爆轰气体作用时间，促 进炸药的完全反映，减少有毒气体的生成量，特别是在有可燃性 矿尘和瓦斯矿 井爆破时，堵塞可以减少爆矿尘或瓦斯的可能性。堵塞情况不好，完全可以引起冲天炮。图5-1 冲天炮降低大块产出率和根底率措施露天深孔台阶爆破普遍存在着大块（不合规格大块）产出率和根底率偏高 的问题，它不仅影响铲装效率，加速设备的磨损，而且增加了二次爆破量，提 咼了爆破成本。大块的标准主要取决于铲装设备和初始破碎设

51、备的型号和尺寸，因此，其 标准的制定是因地、因时而异1. 产生部位和原因分析大量的统计资料表明，不合格大块主要产自台阶上部和台阶坡面；同一爆 区软、硬岩的分界处；爆区的后部边界。其原因是：1为了克服底盘抵抗线的阻力，炸药主要置于炮孔的中底部，使其沿炮孔 轴线方向的炸药能量分布不均匀。孔口部分能量不足，岩石破碎不均匀。2台阶前部，即邻近台阶坡面的一定围，岩石受前次爆破的破坏，原生弱 面胀烈，甚至被切割“块体”，爆破时这部分块体易整体震落，形成大块。3同一爆区硬岩和软岩分界部分，有时从爆区表面就可以看到大块条带， 易于震落。4爆区的后部与未爆岩石相交处也会产生一些因爆破而震落的大块。爆破后电铲难以

52、挖掘的凸出采掘工作面一定高度的硬坎、岩埂。对于台阶 高度大于12米的矿山，凸出采掘工作面标高1.5米以上的硬坎、硬埂。称为根 底。根底产生的原因是孔网参数选择不当；起爆顺序和毫秒间隔时间不合理； 底部装药不足等。2. 降低大块率和根底率的措施降低大块率和根底率的措施是多方面的，归纳起来有正确的设计、严格的 施工和科学的管理三方面。1正确的设计就是要确定合理的爆破参数，特别要注意的是：选准前排孔的抵抗线；控 制最后排孔的高度；控制合理的超深和余高；选择与岩石相匹配的炸药，增强 底部炸药的威力；选择合理的毫秒延期间隔时间；爆区有明显结构面时，要根 据岩体的结构面的特征，决定起爆顺序；在适宜地点采用大孔距、校抵抗线爆 破和压喳爆破。2严格的施工严格的施工不仅是