庄门源水库采料场爆破施工设计.docx
《庄门源水库采料场爆破施工设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《庄门源水库采料场爆破施工设计.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
庄门源水库采料场爆破施工设计
庄门源水库采料场爆破施工设计
1.概述
1、工程名称
庄门源水库面板堆石坝石料场石料爆破开采施工。
2、目的及其用途
主要用途:
石料主要用于水库面板堆石坝各级料填筑。
设计目的:
针对其用途,按照设计要求及有关规范,初期目标是使爆破料满足设计要求,最终目标在碾压试验基础上,使爆破料既符合压实要求,又可最大限度的上坝,以获得最佳级配料。
3、石料场爆破施工设计
石料场在大坝施工范围上游约1公里处,根据现场测量采石场地形图,该开采区总方量约80万,覆盖层剥离后,实际可满足设计要求石料约60万方,山体岩石属于中等硬度岩石。
由于爆破方量巨大,拟采用多台潜孔钻机平行作业的方式进行深孔梯段爆破。
考虑到该矿的岩石剥离深度较大,拟采用多梯段爆破法进行岩石剥离。
梯段高度出于安全和效率考虑初步确定为8—10米以内。
根据现场岩层厚度最后确定具体的梯段高度。
对于边坡比较高的位置拟采用光面爆破的方式以保证边坡的稳定。
爆破穿孔采用潜孔钻机。
根据现场岩石特性,拟采用Ф90mm和Φ120mm的穿孔设备进行主爆区的钻孔工作,Ф90mm的钻机主要用于边坡光面爆破和零星小方量部位的爆破。
1.主体爆破参数设计
根据施工设备,钻孔直径取φ90mm或φ120mm。
孔深由台阶高度和钻孔超深确定。
爆破台阶高度的开挖深度,确定为:
H=8—10.0m。
钻孔超深可按以下经验公式确定:
h=(0.15-0.35)Wd:
(1)
其中:
Wd为底盘抵抗线。
本设计中钻孔超深的取值范围为:
h=1.0m。
钻孔深度按:
L=H+h计算。
取为最大11米。
孔网参数按常规设计取值。
孔网参数不仅取决于钻孔直径,而且和梯段高度(即爆深)有关。
对于φ120mm的钻孔,当爆深大于H>10m时,宜采用4×4m的孔网参数。
根据主爆区的实际尺寸,并考虑到减低大块率的需要,炮眼间距a=4.0m,排距b=4.0m;当爆深10m>H>8m时,宜采用3×3m的孔网参数,炮眼间距a=3.0m,排距b=3.0m;当爆深H<8m时,可以考虑采用φ90mm的钻孔,其孔网参数应为2×2m,炮眼间距a=2.0m,排距b=2.0m;考虑到路基的设计尺寸和保护边坡的要求,为便于爆破网路联接的简单划一,取矩形布置。
为改善爆破效果,钻孔倾角取α=75°。
钻孔深度可以按下式计算:
ld=(H+h)/sinα2
(2)
单孔装药量按体积公式计算:
Q=qabH(3)
式中:
Q-单孔装药量,kg;
abH=V:
为单孔爆破岩石体积;其中a为炮眼间距,m;b为炮孔排距,m;H为台阶高度,在此取炮眼深度,m。
q-经验参数,即炸药单耗,根据爆破岩石性质,取q=0.4kg/m3;钻孔布置见图1、2,爆破参数详见表-1。
各方案的孔网布置参数均可根据爆破效果,在不改变孔间距的基础上改变最小抵抗线和炮孔排距。
其钻孔装药参数不必更改。
2.装药结构
装药结构采用全长偶合装药。
为获得较好的爆破效果,炮孔下底部相当于1.3W长度范围内的装药需捣实。
钻钻孔直径为φ120mm时,底部装药集中度应在11kg/m左右,上部装药取自然装填密度即可,装药集中度应在8kg/m左右。
炮孔堵塞长度应大于或等于装药的最小抵抗W(或排距)。
主爆孔的装药结构见图1。
3.光面爆破设计
对于边坡,拟采用光面爆破。
决定采用“预留光爆层”的光面爆破施工方案,起爆顺序和时间可与主体爆破延后25~30m一次起爆,其也可以待主体爆破后再进行涮坡的方法进行光面爆破施工。
a.炮眼间距
根据现有钻孔设备,路堑边坡光面爆破最好采用φ90mm的炮孔,用古河液压钻机钻孔。
故:
a=(12~16)d;(mm)
式中:
d-为钻孔直径,mm;
根据主爆孔的钻孔直径的不同,光面爆破孔的炮眼间距取:
a=1.2~1.5m
b.光爆层厚度
由m=a/w=0.8~1.0;
式中:
m–钻孔密集系数;
w–最小抵抗线,这里即光爆层厚度。
故有:
wg=a/m=1.5~1.88;实际爆破取wg=1.5~2.0m
c.线装药密度
光面爆破的线装药密度可参照预裂爆破装药量公式进行计算:
ql=kd√a;
式中:
ql-光面爆破线装药密度,g/m;
k–岩石系数,坚硬岩石取:
k=0.6,其余同上。
将相关参数带入上式得:
ql=0.6×0.9×√150=661g/m=0.66kg/m;
线装药密度还可按下式进行验算:
ql=qawg
式中:
q–为炸药单耗,g/m3;根据爆破岩石的性质及产出情况,取q=450g/m3,其余同上。
故:
ql=450×1.5×2.0=1350g/m=1.35kg/m;
实际操作时可视岩石出露情况和主爆破体所采用的钻孔直径,取ql=0.75~1.0kg/m。
d.光面爆破孔的装药结构
根据现场实际情况,光爆孔采用连续空气柱不偶合装药结构。
即将长20cm,重150g或200g的岩石乳化炸药药卷按设计线装药密度用胶布均匀绑扎在导爆索上,而后将做好的导爆索串下放到光爆孔中即可。
装药不偶合系数:
ξ=d/d0=90/32~36=2.5~2.8;满足要求。
孔口炮泥的封堵长度取:
l′=1.0~1.5m,视主爆孔直径不同在此范围内取值。
光爆孔堵塞时,先用编织袋装少量沙土,用炮棍推压至设计堵塞起始位置,上部用钻屑充填至表地水平。
光爆孔装药结构如图2所示。
3.起爆网路
为简化起爆网路,降低爆破成本,该矿区爆破全部采用导爆管-导爆雷管起爆网路。
为提高网路准爆的可靠性,亦采用孔内高段位,孔外高段位的导爆雷管微差爆破起爆网路,即孔内全部采用7~9段导爆雷管,孔外接力采用3段导爆雷管。
为确保室爆破网路准爆和爆破安全,建议一次起爆的钻孔数量不宜大于10排。
这样以保证前排首发装药起爆后,后面装药中的导爆雷管全部被引燃,确保整个爆破网路的安全起爆。
爆破网路示意图见图3。
4、爆破安全技术
4.1个别飞石的安全距离梯段爆破总有个别飞石飞散较远,危险性大,个别飞石的分散距离与爆破参数、堵塞质量、地形和地质构造等因素有关,本设计按经验公式计算。
RF=15~16d
式中RF—个别飞石的安全距离,m;
d––炮孔直径,cm。
RF=225~240m。
因此警戒距离拟设定为500米。
4.2爆破地震安全距离
为了减少爆破地震危害,本次爆破采用毫秒微差爆破技术加以控
制,减少单段爆破的药量,同时利用应力波相互干涉,以减弱爆破震动峰值和振速。
采用下式估算爆破振动安全距离:
Rd=(Kd/V)1/α3√Q=384m
式中Rd——爆破地震波危险半径,(按地表建筑物安全确定);
Kd——岩石性质系数,Kd=150;
V-------允许地震速度,V=1.0cm/s;
α——爆破性质系数,α=1.5;
Q——最大单响装药量,Q=2400kg;
Rd=384m。
距离爆区的建筑物最近的在2Km以上,爆破地震计算结果满足爆破安全要求。
5、爆破安全措施
爆破施工安全技术和安全措施是保证工程顺利进行的重要环节。
因此,在进行爆破材料运输、装药、堵塞和起爆等关键工序中,必须严格遵守国家标准局发布的6722—86号《爆破安全规程》中有关的爆破安全规定要求。
本设计就相应措施做如下说明:
(1)爆破材料运输必须有专职押运员、安全员负责押运;
(2)人力搬运炸药每次不得超过一包;
(3)装卸爆破材料要轻拿轻放。
按指定地点摆平放稳;
(4)炸药雷管必须分区存储,存放距离按有关规定执行;
(5)起爆体作业只允许爆破技术人员进行,其它人员不得接触;
(6)电雷管导通只允许用电雷管测试仪,网络检查应采用电爆网络测试仪进行;
(7)装药堵塞时应注意保护起爆网络,并采用一定的保护措施;
(8)起爆器应由专人看管,起爆器钥匙由起爆者随身携带,其它人员不得随意触碰起爆器和爆破网络;
(9)起爆体安放与网络联接应严格按操作规程进行;
(10)起爆前,除起爆人员留在掩体内外,所有人员必须撤离到警戒范围1000m以外;
(11)爆破完毕后,由爆破技术人员首先进行爆破现场检查,确定各药室全部准确起爆后,方可解除警戒,其它人员才能进入爆破现场。
起爆和警戒信号
(1)起爆站
起爆站设置在矿体抛掷方向的背向,安全且掩护的地点。
(2)起爆前的工作
要做好统一指挥人员撤离,警戒保卫等各项工作,在爆破人员完成全部爆破前准备工作,一切工作安排就绪后,方可下达起爆命令。
(3)警戒信号
第一次信号:
为预备信号。
第二次信号:
为起爆信号。
第三次信号:
为解除警报信号,起爆后15分钟,爆破人员进入爆区检查,确认无拒爆现象,才能发出解除信号。
起爆信号内容另定。