2702m中段1025110261025采场爆破设计说明书.docx
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2702m中段1025110261025采场爆破设计说明书
2702m中段1025、1025-1、1026采场爆破设计书报审表
工程名称：
1025、1025-1、1026采场爆破设计书编号：
JCHX-BP-16-010
致：
西部矿业股份有限公司锡铁山分公司
我单位已完成2702m中段1025、1025-1、1026采场爆破设计书的编制工作，现呈报贵部，请予以审查批复。
附：
2702m中段1025、1025-1、1026采场爆破设计书
承包单位（章）：
项目经理：
日期：
年月日
审批意见：
锡铁山分公司总工程师：
签名（盖章）：
日期：
锡铁山分公司总经理助理：
签名（盖章）：
日期：
锡铁山分公司安全工程师：
签名（盖章）：
日期：
锡铁山分公司采矿工程师：
签名（盖章）：
日期：
锡铁山分公司地质工程师：
签名（盖章）：
日期：
锡铁山分公司测量工程师：
签名（盖章）：
日期：
2702m中段1025、1025-1、1026采场爆破设计书
金诚信矿业管理股份有限公司
锡铁山项目部
2016年10月
2702m中段1025、1025-1、1026采场爆破设计书
项目经理：
生产副经理：
技术副经理：
安全室：
工区：
审核：
设计：
金诚信矿业管理股份有限公司
锡铁山项目部
2016年10月
第一部分爆破设计说明书
1、编制依据及原则
1.1编制依据
1.1.1国家现行法律、法规、标准、规程、规范
1．《民用爆炸物品安全管理条例》（国务院第653号令）
2．《中华人民共和国矿山安全法》
3．《中华人共和国安全生产法》
4．《中华人民共和国环境保护法》
5．《爆破安全规程》（GB6722-2014）
6．《金属非金属矿山安全规程》GBl6423-2006
1.1.2技术资料
1．锡铁山铅锌矿地下工程实测图
2．锡铁山铅锌矿地下工程地质编录图
3．锡铁山铅锌矿井下开采初步设计说明书
4．锡铁山铅锌矿采场现状图
5．1025、1025-1、1026采场排位图
6．1025、1025-1、1026采场中深孔设计图
1.2编制原则
1．遵守国家有关爆破法规、安全规程
2．充分合理开发利用矿产资源
3．选择合理的爆破技术参数和可行的施工工艺
4．爆破后矿石块度满足工程使用要求
5．严格管控贫化损失
2、工程概况与技术要求
2.1设计依据
本次设计为2702m中段1025、1025-1、1026采场的爆破设计，爆破参数设计依据西部矿业锡铁山分公司审核并批准的《1025、1025-1、1026采场排位设计》、《1025、1025-1、1026采场炮孔设计》和锡铁山分公司、华冶二矿和金诚信公司三方在对该工程进行的现场验收和移交资料。
该采场井巷和炮孔的设计和施工均由华冶二矿公司完成，金诚信公司接手使用。
2.2工程概况
1、1025采场：
1025采场位于十中段4-3线西3米至2-3线东4.31米，2706米水平---2779米水平之间，该采场西部1026采场相连，下盘与1025-1采场相连，上部为915采场，东部为1023采场。
1025采场所采矿体为II256，主要以似层状产出于大理岩中，矿体走向北东南西，倾向南西，倾角83度左右。
该矿体形态较复杂，膨胀、收缩和分支的现象发育。
矿石主要为方铅闪锌黄铁矿，块状构造，矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿。
脉石矿物主要为方解石和石英。
该采场近矿围岩主要为大理岩，灰白色、块状构造、节理发育，其中在2733-2762米水平凿岩巷有少量碳质片岩，矿体围岩稳固性良好。
该采场构造不发育。
2、1025-1采场：
1025-1采场位于十中段4-3线西3米至2-2线东0.5米，2706米水平---2739米水平之间，该采场西部与1026采场相连，上盘1025采场相连，东部无采场。
1025-1采场所采矿体为II256，主要以似层状产出于大理岩中，矿体走向北东南西，倾向南西,倾角85度左右。
该矿体形态较复杂，膨胀、收缩和分支的现象发育。
经采准工程揭露后该矿体在2725米水平以上3线至4线之间变化较大，矿体整体收缩。
矿石主要为方铅闪锌黄铁矿，块状构造，矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿。
脉石矿物主要为方解石和石英。
该采场近矿围岩主要为大理岩，灰白色、块状构造、节理发育。
矿体围岩稳固性良好。
该采场构造不发育。
3、1026采场：
1026采场位于十中段7-3线西2.89米至4-4线东2米，2706米水平---2779米水平之间，该采场东部与1025、1025-1采场相连，西部1027采场相连，下盘与1026-1采场相连，上部为915-1、915-2采场。
1026采场所采矿体为II256，主要以似层状产出于大理岩中，矿体走向北东南西，倾向南西，倾角83度左右，该矿体形态较复杂，膨胀、收缩和分支的现象发育。
矿石主要为方铅闪锌黄铁矿，块状构造，矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿。
脉石矿物主要为方解石和石英。
该采场近矿围岩主要为大理岩，灰白色、块状构造、节理发育。
矿体围岩稳固性良好。
该采场在7线发育一条横向逆断层，对矿体和围岩有一定的改造和破坏。
2.3矿岩物理机械性能（见表2.1）
矿石体重：
2.6219+0.0396×Pb+0.0374×S=2.6219+0.0396×1.47+0.0374×24.69=3.60
表2.11025、1025-1、1026采场矿岩物理机械性能表
序号
矿岩名称
体重（t/m³）
硬度系数
1
硫化矿
3.60
6～8
2
大理岩
2.54
6～8
2.4中深孔参数状况
1025、1025-1、1026采场矿房中深孔采用YGZ-90型钻机钻凿上向扇形中深孔，炮孔直径65mm.
1025采场切割槽排距1.0~1.3m，孔底距1.5m，矿房排距1.6~1.5m，孔底距1.5~1.8m；
1025-1采场切割槽排距1.0~1.3m，孔底距1.5m，矿房排距1.6~1.4m，孔底距1.5~1.8m；
1026采场切割槽排距1.0~1.3m，孔底距1.5m，矿房排距1.6~1.4m，孔底距1.5~1.8m。
顶柱爆破采用K1122型潜孔钻机钻凿扇形中深孔，炮孔直径90mm，排距2.0~3.0m，孔底距2.0~3.0m。
采场中深孔具体布置方式见附图。
3、设计方案的选择与论证
3.1采场概况
1025、1025-1、1026采场采用有底柱结构的分段凿岩阶段出矿的空场法回采。
所采矿体为2762-2702平8-2线之间的Ⅱ256矿体。
采场在2712.5m水平布置了水平耙道，耙道西端通过7-3#人井与2762m水平相同，东端通过3#风井与2762m水平运输巷相同，采场在5线分别布置了1#、2#溜井及5#人井与2702m水平运输巷相同；在2718.5、2733、2749m水平布置了凿岩巷和切割巷，切割巷位于4-3、5-3线；在7-1线及5线穿脉2764.5m水平布置了压顶硐室。
采下矿石通过1#、2#溜井装入矿车，经20-21线矿石溜井下放至2682m水平，用地下矿车经斜坡道运至3065m水平储矿仓再由4立方矿车运至选矿厂储矿仓。
3.2爆破方案选择
1025采场上部采场915采场和1026采场上部采场915-1采场现已回收完毕，并且1025、1025-1采场切割槽及切割槽以东已爆破完毕，1026采场切割槽及2749m水平W1~W12排、2733m水平W1~W11排、2733m水平W1~W10排已爆破完毕。
现要进行1025、1025-1、1026采场矿房间顶柱爆破，即爆破1025矿房（1025-1矿房2718.5m水平）：
2718.5m水平W1~W6，2733m水平W1~W7、八（大孔），2749m水平W1~W7。
1026矿房：
2718.5m水平E1~E4、五（大孔），2733m水平E1~E7，2749m水平E1~E4、五（大孔）。
1026采场2749m水平W23~W31排、2733m水平W22~W27排、2718m水平W21~W25排；2762m水平1025、1026采场5线穿脉压顶大孔一~十一排、7-3线压顶大孔一~六排，1026采场2712m水平北耙道1#、2#、14#漏斗扩漏，南耙道1#、2#、3#、15#漏斗扩漏。
由于此次爆破炸药量较大，爆破冲击强度大，爆破冲击范围广，爆破前须将2672m中段5线穿脉内的架空线、铁轨、风水管、放矿机等设备设施拆除移走，铁轨可在采场装药完成后拆除。
1．爆破范围：
1025、1025-1、1026采场的矿房剩余排数、顶柱以及斗井的扩漏。
表3.1 1025、1025-1、1026采场爆破范围表
采场名称
水平
矿房第二次爆破范围
1025
2749m
W1~W6
2733m
W1~W7、八（大孔）
2718.5m
W1~W6
1025-1
2718.5m
W1~W6
1026
2762m
5线穿脉压顶大孔一~十一排、7-3线压顶大孔一~六排
2749m
E1~E4、五（大孔）、W23~W31排
2733m
E1~E7、W22~W27排
2718.5m
E1~E4、五（大孔）、W21~W25排
2712m
北耙道1#、2#、14#漏斗扩漏，南耙道1#、2#、3#、15#漏斗扩漏
合计
86排
2、补偿空间：
补偿空间系数=爆破后空间体积÷爆破前被爆矿岩体积
表3.2 1025、1025-1、1026采场爆破空间计算表
矿岩体积
采场
2718.5m-2733m
2733m-2749m
2749m-2762m
2762m-2779m
合计
已爆破
1025
3905.00
3203.30
2239.90
19460.70
1025-1
301.60
1026
3399.86
2889.90
3521.14
本次爆破
5967.06
3680.12
2220.50
7344.54
19212.22
表3.3 1025、1025-1、1026采场爆破补偿空间计算表
爆破范围
补偿空间计算
基数
结论
矿房及
顶柱爆破
（19460.70+19212.22）÷（19212.22）=2.01
1.3
满足松散爆破要求
通道：
（1）作业人员从2762m中段运输巷经5线穿脉5-1#人井分别下至1025、1026采场的2718.5m、2733m、2749m、2712.5水平，也可在2702m水平沿5线5#人井上至2712.5m水平耙道；
（2）作业人员从7-3#人井分别下至1026采场的2718.5m、2733m、2749m、2712.5水平西矿房：
（3）作业人员从2762m中段运输巷经5线、7线穿脉压顶炮孔位置。
3、回采关系：
（1）1025、1025-1、1026采场切槽爆破和1025、1025-1第一至四次矿房爆破均已爆破完毕；
（2）本次爆破以矿房空区为自由面爆破1025矿房（1025-1矿房2718.5m水平）：
2718.5m水平W1~W6，2733m水平W1~W7、八（大孔），2749m水平W1~W7。
1026矿房：
2718.5m水平E1~E4、五（大孔）、W21~W25排，2733m水平E1~E7、W22~W27排，2749m水平E1~E4、五（大孔）、W23~W31。
2762m水平1025、1026采场5线穿脉压顶大孔一~十一排、7-3线压顶大孔一~六排，1026采场2712m水平北耙道1#、2#漏斗扩漏，南耙道1#、2#、3#漏斗扩漏。
4、爆破方式：
采用塑料毫秒导爆管微差爆破，一次起爆。
炮孔内装填水胶炸药药卷，起爆药包采用水胶炸药药卷与2发非电导爆管加工而成。
5、出矿管理：
爆破后矿石通过漏斗落到电耙道，采用电耙往2#溜井耙矿，溜井底部用电机车将回采矿石经矿石溜井下放至2682m水平，再采用矿卡将矿石经斜坡道运出。
由于爆破后915-1采场覆岩同915-1采场压顶矿石一同落下，为加强矿石回采质量，降低贫化率，必须按如下要求进行出矿：
1 在采场爆破后要求对各漏斗采取均衡出矿的管理方式，每一轮出矿时采取均衡放出方式，绝不能采取每一轮仅一个漏斗或局部放矿的方式，更不允许哪一个漏斗好出就只出哪一个的方式进行出矿，确保采场内矿岩面均匀下降。
2 总体出矿顺序为先离溜井远的漏斗，后离溜井近的漏斗。
3 每一个循环按矿岩面下降2.65米计算，采场每个漏斗每一个循环的出矿量约为90m³，即牵引10辆2m³矿车出矿5列电机车完成一个漏斗的出矿量。
4 出矿过程中，技术人员和工区管理人员要经常深入现场，察看各采场的出矿情况和出矿品位，必要时每班下达出矿指令，指明出矿漏斗并到现场进行监督。
对需要进行封闭的漏斗及时进行封闭。
5 在采场回收后期，地质技术员加强现场取样，如出矿品位下降到截止品位，及时封闭漏斗。
漏斗封闭时，技术室、安全环保质量室和采矿工区要制定详细的施工方案并经项目部审批后方准施工。
6、采空区封闭：
待采场内所有出矿漏斗出矿品位下降到截止品位后，由我方人员会同业主方人员共同对矿房进行验收，经双方验收完毕后对采场的各个出入口进行封闭并悬挂警示牌。
4、爆破参数设计和装药量计算
4.1爆破参数
炸药选用水胶炸药药卷，直径分成50mm一种，
中孔：
孔径：
Φ=65mm，Wmin=1.4m，a=1.5~1.8m。
选用药卷直径Φ=50mm，药卷长度500mm，单卷重1208g。
采用两端起爆技术，炮孔孔口、孔底各填装一枚起爆药包（由水胶炸药加工制作），每个起爆药包中装入一枚导爆管雷管；雷管使用脚线为9m、20m的毫秒导爆管雷管，孔内不装药长度控制为1~5m，间隔预留，炮孔进行堵塞，长度不小于0.5m。
4.2爆破工程量与爆破器材需求量计算
表4.11025、1025-1、1026采场中深孔爆破所需爆破器材计划表
1025、1025-1、1026采场间顶柱爆破设计爆破器材计划表
序号
名称
段别
长度
数量
备注
名称
段别
长度
数量
备注
1
雷管
2
9m
249
毫秒管
雷管
2
20m
249
毫秒管
3
135
3
135
4
128
4
128
5
121
5
121
6
113
6
113
7
152
7
152
8
126
8
126
9
24
9
24
10
20
10
20
11
20
11
20
12
16
12
16
13
13
13
13
14
18
14
18
15
17
15
17
16
14
16
14
17
5
17
5
1
120
10
2
导爆索
1000
m
3
炸药
φ50mm
13001根
15705.2kg
φ80mm
2719根
8836.7kg
表4.21025、1025-1、1026采场各水平东西矿房炸药用量计算表
水平
2712m
2718m
2733m
2749m
2762m
炸药量（kg）
812.00
6770.24
5590.5
4578.38
6591.00
表4.31025、1025-1、1026采场爆破崩落量及材料消耗量表
序号
名称
单位
矿房间顶柱爆破
合计
备注
1
崩落量
t
56007.2
56007.2
2
矿石量
t
51116.27
51116.27
3
围岩量
t
4890.93
4890.93
4
损失量
t
2281.04
2281.04
5
贫化率
%
8.73
8.73
6
损失率
%
4.07
4.07
7
原矿品位
%
2.29
2.29
pb
3.14
3.14
zn
5.43
5.43
pb+zn
8
贫化后品位
%
2.09
2.09
pb
2.86
2.86
zn
4.95
4.95
pb+zn
9
孔内导爆管
发
2342
2342
10
主线120m导爆管
发
10
10
11
导爆管总量
发
2352
2352
12
炮泥数
对
1232
1232
13
炮孔数
个
1232
1232
14
总孔深
m
11070
11070
15
炸药量
Kg
24166.5
24166.5
16
单段最大炸药量
kg
4898.4
17
总排数
排
86
86
19
总水平
个
6
4.3起爆网路设计和起爆网络图
每孔内按设计要求装2枚毫秒微差塑料导爆管雷管并全程连接导爆管，每个分段每个排面炮孔的导爆管分别联成两束，用电工胶布捆扎在导爆索上，传爆导爆索再连接到120m主线导爆管上，最后在2822m斜坡道联络道口起爆。
矿房本次爆破起爆线连接地点为：
2822m斜坡道联络道口。
1．1026采场矿房爆破2712m水平的北耙道1#、2#漏斗扩漏，南耙道1#、2#、3#漏斗扩漏主线→2712m水平耙道处（20m）→2762m水平5-1#人井处（50m）→2822m水平斜坡道口处（1050m），总计1120m。
2．爆破2718.5m水平1025、1025-1采场W1~W6排，1026采场E1~E4、五排主线→2762m水平5-1#人井处（45m）→2822m水平斜坡道口处（1050m），总计1095m。
3．爆破2733m水平1025采场W1~W7、八排，1026采场E1~E7排主线→2762m水平5-1#人井处（35m）→2822m水平斜坡道口处（1050m），总计1085m。
4．爆破2749m水平1025采场W1~W7排，1026采场E1~E4、五排主线→2762m水平5-1#人井处（15m）→2822m水平斜坡道口处（1050m），总计1065m。
5．爆破2749m水平、2733m水平、2718m水平1026采场W23~W31排、W22~W27排、W21~W25排，主线分别经2749m水平、2733m水平、2718m水平凿岩道（90m）→2762m水平7-3#人井处（60m）→2822m水平斜坡道口处（1050m），总计1200m
6．爆破2762m水平1026采场五线穿脉压顶大孔一~十一排、7-3线穿脉压顶大孔主线→2822m水平斜坡道口处（1050m），总计1050m。
主线的长度按上述装药爆破地点至起爆线联接地点的最长距离选取1120m，本次爆破设计中选取长度为120m的导爆管主线共10根。
详见《1025、1025-1、1026采场矿房间顶柱爆破网路联线图》。
4.4安全设计及防护
4.4.1爆破通风系统设计
通风时间计算
爆破通风时间的计算采用如下公式：
Q=25.5×√A×V÷15
T=Q÷（3600×vs）
式中：
Q：
爆破产生的气体量，m3；
A：
炸药总量，公斤；
V：
被爆矿岩体积，m3；
v：
为实测风速，m/秒；
s：
为有效通风断面，m2；
T：
通风时间，小时。
爆破通风时间计算：
矿房间顶柱爆破：
Q=25.5×√A×V÷15=25.5×√24166.5×13975.66÷15=31242.22（m3）
T=Q÷（3600×vs）=31242.22÷（3600×0.3×3.2）=7.6（h）
经计算本次爆破通风时间为7.6小时，为确保安全生产，通风时间选取10小时。
本通风时间仅为采场爆破后恢复生产时的参考时间，具体通风时间在爆破前由安全环保质量室安全员对爆破范围内巷道的风速进行实测后重新进行核定，并按核定出的通风时间进行炮烟检测。
4.4.2爆破安全距离计算
地震波、冲击波影响范围
R地=（K/V）1/a×Q1/3
R冲=K冲×√Q
式中：
R地－地震波影响半径，m；
R冲－冲击波影响半径，m；
Q－最大一响炸药量，公斤；
K冲－冲击波的安全系数，取5；
K、a－与爆破点地形、地质条件有关的系数和衰减指数，根据该采场岩石情况，确定取K＝250、a＝1.8；
V－质点振动安全允许速度，取20.0cm/秒；
矿房间顶柱爆破：
R地=（K/V）1/a×Q1/3=（250/20）1/1.8×4898.41/3＝53.7（m）
R冲=K冲×√Q=√4898.4×5=699.9（m）
本次爆破冲击波影响范围为井下2762m水平09线至29线间区域，在此范围内的各种管线和电器设备必须进行加固和维护。
最大药量的单段雷管为2段雷管，最大药量为4898.4kg。
爆破的停产范围为2702m水平、2762m水平1线穿脉至7线穿脉区域及1025、1025-1、1026采场内，在装药爆破作业期间，禁止任何形式的爆破作业。
4.5生产恢复
安全环保质量室负责爆破后炮烟检测和警戒的组织、领导和协调工作。
调度室接到炮烟检测人员的汇报后，对炮烟降到安全值以下的地点，安排相关生产恢复人员进行现场生产恢复工作，同时填写炮烟检测汇报记录和生产恢复安排记录。
电器设备由各生产单位按班组负责区域划分进行检查汇报，根据调度安排进行供电与设备恢复运行。
生产恢复准许作业条件如下：
1．炮烟值在30mg/m³以下；
2．人行作业通道畅通和作业面围岩稳固无浮石；
3．人行井梯子平台和过道、作业平台安全稳固，无缺损；
4．操作设备平稳，支撑牢固；
5．现场配电设施、机电设备、供电线路绝缘良好无损坏，无设备运行故障；
6．运输线路通畅，信号指示正常。
4.6主要经济技术指标
表4.41025、1025-1、1026采场间顶柱爆破主要技术经济指标表
项目
单位
矿房
顶住
合计
中深孔总米数
m
9389.6
1680.3
11070
孔口不装药长度
m
2711.1
558.9
3270
矿量
t
50409.1
5598.09
48523.39
炸药量
kg
17950.9
6591
24166.5
装药系数
%
71.1
66.7
68.9
每米崩矿量
t/m
5.36
3.33
4.35
每米装药量
kg/m
1.91
3.52
2.16
炸药单耗
Kg/t
0.35
1.17
0.76
导爆管单耗
发/t
0.046
0.01
0.028
5、爆破施工组织设计及警戒工作
5.1组织机构与职责
爆破施工组织管理工作牵涉面宽，专业技术性强，组织纪律性要求高，而且具有一定的风险性，根据有关规定组成爆破指挥部，全面指挥和统筹安排爆破工程的各项工作。
具体施工组织机构与职责见表5.1。
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