爆破工程课程设计.docx

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爆破工程课程设计

爆破工程课程设计

题目某隧道光面爆破优化设计

学院名称

指导教师

班级

学号

学生姓名

2012年1月

爆破工程课程设计任务书

一、课程设计的任务

根据交通土建工程爆破工程师手册、爆破安全规程（GB6722-2003）、简明爆破工程设计手册等要求，进行某隧道光面爆破优化设计。

二、课程设计容及要求

（1）熟悉任务书提供的有关设计资料，认真仔细分析和研究各种相关文件及工程资料；

（2）掌握爆破参数设计，装药结构设计；

（3）掌握爆破网络敷设，爆破效果预测，爆破工程量计算，爆破设计感想；

（4）按时独立完成，字迹清楚、工整，章节顺序安排合理；

（5）设计图用CAD绘制（A4），图纸包括：

网参数图，装药结构图，网络敷设图；

（6）胶装订整齐、美观，全班统一封面设计，字数不低于1万字。

三、设计步骤

（1）审题

（2）环境描绘。

绘出爆破示意图及安全注意事项。

（3）设备选型。

根据爆破规模及爆破条件选定供风设备及穿设备类型。

（4）确定穿爆破参数。

包括位、径、深、角、超深、间距、排间距等。

（5）确定装药结构。

确定装药结构类型，装药长度、充填长度及偶合系数等。

（6）网络敷设。

确定起爆式、网络敷设形式、雷管段数、采用电雷管爆破需计算电阻值，绘出爆破网络敷设图。

（7）计算爆破工程量。

计算爆破体积、爆破工程量、炸药量、爆破进尺、炸药单耗、雷管消耗量、延米爆破量等

（8）计算安全距离。

计算地震波、冲击波安全距离。

（9）预测爆破效果。

（10）确定警戒距离。

由爆破安全规程及爆破实际确定安全警戒距离，设置相应的岗哨。

（11）施工及安全组织。

组织爆破施工及安全警戒工作，成立相应的管理机构，明确岗位职责、建立安全网络，负责爆破全过程的施工与安全管理工作。

四、课程设计题目

设计题目某隧道光面爆破优化设计

某隧道采用矿山法开挖，其横断面形状如图所示，围岩坚固性系数为f，围岩密度为2.60t/m3，炸药单耗为q，每次爆破长度约为L米（详见附表一），则应如进行爆破设计才能满足要求。

五、设计进度安排

（1）本学期18-19（2011年12月26——2012年1月6日）

（2）2012年1月6日答辩及设计成绩评。

六设计说明书格式要求

（1）格按科研论文的排版格式，包括参考文献格式；

（2）页面设置：

页边距：

上2厘米，下2厘米，左2.5厘米，右2厘米，页眉1.5厘米，页脚1.75厘米间距：

段前0行，段后0行行距：

1.5倍行距；

（3）字体和字号

一级标题：

四号，宋体和TimesNewRoman字体，加粗，靠左顶格；二级或三级标题：

小四号，宋体和TimesNewRoman字体，加粗，靠左顶格；正文部分：

五号，宋体和TimesNewRoman字体；希腊字母用Symbol字体；图题、表题：

小五号，加粗，宋体和TimesNewRoman字体；图、表中文字用小；五号TimesNewRoman字体，量与单位之间用“/”间隔；图注与说明、表注与说明：

小五号TimesNewRoman字体。

1、工程概述………………………………………………………………………04

1、设计依据……………………………………………………………………04

2、设计要求……………………………………………………………………04

3、工程地质条件………………………………………………………………04

4、爆破规模及爆破区边环境………………………………………………04

2、设备选型………………………………………………………………………04

1、炸药的选择…………………………………………………………………04

2、钻设备的选择……………………………………………………………04

3、供风设备的选择……………………………………………………………04

3、穿爆破参数…………………………………………………………………05

1、掏槽式的选择……………………………………………………………05

2、爆参数的确定……………………………………………………………05

3、炮眼的布置…………………………………………………………………07

4、炮眼分布……………………………………………………………………08

4、确定装药结构…………………………………………………………………08

1、装药结构的选择……………………………………………………………08

五、网络敷设………………………………………………………………………09

1、起爆式的种类……………………………………………………………10

2、起爆网路的选择……………………………………………………………10

3、雷管段别的选择……………………………………………………………10

4、爆破网路敷设图……………………………………………………………10

六、计算爆破工程量………………………………………………………………10

1、爆破体积……………………………………………………………………10

2、炸药量………………………………………………………………………10

七、最大炸药量的计算……………………………………………………………10

1、爆破地震安全距离…………………………………………………………10

2、爆破地震强度计算…………………………………………………………10

3、冲击波安全距离计算………………………………………………………11

八、预测爆破效果及安全距离……………………………………………………11

九、警戒距离、施工及安全组织…………………………………………………11

1、爆破警戒……………………………………………………………………11

2、安全组织与施工……………………………………………………………12

十、爆破设计感想…………………………………………………………………12

十一、参考文献……………………………………………………………………13

十二、附图

某隧道光面爆破优化设计

一、工程概述

1、设计依据：

根据爆破安全规程（GB6722-2003）、简明爆破工程设计手册等要求，进行某隧道的爆破优化设计。

尺寸要求为R1=1.8m,R2=2m，采用全断面开挖式，坚固系数f=12～14，围岩密度2.60t/m3

2、设计要求：

（1）断面平整、大块率小：

（2）爆破地震、噪音、冲击波、飞危害小。

3、工程地质条件：

由普氏分级表可知岩坚固系数12～14的岩主要为粗粒花岗岩、非常坚硬的白云岩、蛇纹岩、含有岩浆之卵的、英胶结的坚硬砂岩以及粗粒正长岩。

这一类岩的天然湿度下平均容积密度为2600～2800kg.m-3，极限压碎强度为120～140MPa，用轻型钻机钻进1m耗时18.5min。

4、爆破规模及爆破区边环境

需要进行隧道开挖的地，一般地处偏远地带，人烟稀少，交通不便，对工程爆破的限制作用小。

2、设备选型

1、炸药的选择

此工程的围岩属于中硬性岩，故采用二号岩炸药进行此次的爆破作业。

对于光面和预裂爆破也同样采用此种炸药，运用药卷直径的式，已取得良好的爆破效果。

2、钻设备的选择

国产凿岩设备型号分析比较：

1）手持式气动凿岩机：

重量轻，手持操作，可钻各种向的的较小直径，较浅深度的炮眼，主要用于凿小向炮眼径40mm深〈3米，用于软，中，硬岩性，型号有y24,y26等。

2）气腿式凿岩机：

重量一般24~30千克，主机安设在气腿上，靠气腿推动钻进，可凿水或倾斜的炮眼，径38~45mm深〈5米，用于软，中，硬岩性，型号有ysp45等。

3）向上式凿岩机：

重量一般为40千克左右，气腿与主机纵轴线向轴线连成一体，用于天井掘进凿岩中，径40~50mm深〈5米，于软，中，硬岩性，型号有ysp55等。

由上面几种凿岩机综合题目设计要求知，宜采用型号为ysp45气腿式凿岩机。

钎头直径为38~45mm。

钎头形式为一字型，此设备重量轻，冲击动力高，冲击频率大，扭力矩大，凿岩效果好，便快利，辅助作业时间相对短，有快于加快工作进程。

3、供风设备的选择

供风设备的选择应遵循以下原则：

1）供风机必须安装在地面；装有供风机的井口必须封闭密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。

2）必须保证主要供风机连续运转。

3）必须安装2套同等能力的主要供风机装置，其中1套作备用，备用供风机风机必须能在10min开动。

在建井期间可安装1套供风机和1部备用电动机。

生产矿井现有的2套不同能力的主要供风机，在满足生产要求时，可继续使用。

4）禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。

5）装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。

6）至少每月检查1次主要供风机。

改变供风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。

7）新安装的主要供风机投入使用前，必须进行1次供风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。

8）生产矿井主要供风机必须装有反风设施，并能在10min改变巷道中的风流向；当风流向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40％。

三、穿爆破参数

1、掏槽式选择

工程采用台阶开挖平巷掘进，平巷掘进中的炮眼，按其位置和作用的不同，分为掏槽眼、辅助眼和边眼。

边眼又可分为顶眼、底眼和帮眼。

掏槽眼用于爆出新的自由面，为其他后爆炮眼创造有利的爆破条件。

平巷掘进中只有一个自由面，四的岩夹制力很大，爆破条件困难，因此，掏槽眼的布置极为重要。

根据巷道断面、岩性质和地质构造等条件，掏槽眼的排列形式种类繁多，归纳起来有3种：

倾斜眼掏槽、平行空眼直线掏槽和混合式掏槽。

混合式掏槽是指两种以上的掏槽式混合使用，在遇到岩特别坚硬或巷道断面较大时采用，此工程围岩属于中硬岩，且混合掏槽工序复杂，所以此工程不考虑用混合式掏槽。

直眼掏槽和斜眼掏槽的适用条件：

直眼掏槽：

大小断面均可以，小断面更优越；韧性岩不适用；一次爆破深度可以较大；技术要求高，钻精度影响大；炸药用量较多；需用雷管段数多；钻研互相干扰小；碴堆较集中。

斜眼掏槽：

大断面较适用；对各种地质条件均较适用；受隧道深度限制，不易太深（＜5m）；技术要求相对来说可稍微差一些；炸药用量相对少；需用雷管段数少；钻眼时，钻机干扰大；抛碴远，易打坏设备。

结合两种掏槽式的适用条件和工程特点，以及提高施工进度的目的，采取直眼掏槽的式。

2、爆破参数确定

（1）炮眼直径

炮眼直径的大小直接影响钻眼速度、工作面的炮眼数目、单位岩炸药消耗量、爆落岩的块度和巷道轮廓的平整性。

炮眼直径的增加，有利于爆炸稳定性的提高、爆速的增大。

但是，炮眼直径过大不仅钻速降低，而且因炮眼数目减少药量的均匀分布，使岩破碎质量变差。

对于掏槽眼，空眼直径可与装药眼直径相同，直径可取40。

对于其他的炮眼（辅助眼、边眼、底眼），由于用的是普通径型钻机，炮眼直径取40mm。

装药直径为32mm。

（2）位确立

位的确定直接影响爆破面形状、大小和轮廓。

而对炮有影响的是岩的坚固系数、爆破面积和深度等。

根据辅助眼和边眼的布置原则，其间距根据岩的性质而定，一般辅助眼取0.4~0.8m，边眼取0.5~1.0m，边眼距巷道轮廓线取0.1~0.2m。

对于掏槽眼，由于岩较为坚硬，眼的间距一般为8~15cm.本次采用15cm。

（3）炮眼深度

炮眼深度（简称眼深）是指眼底到工作断面的垂直距离。

眼深的大小不仅影响掘进工序的工作量和完成各工序的工作时间，而且影响爆破效果和掘进速度。

它是决定没办掘进循环次数的主要因素。

为了实现快速掘进，在提高机械化程度、改进循环技术和改进施工组织的前提下，应力求加大眼深并增多循环次数。

由于本工程采用小直径炮眼，且岩坚固性系数为12～14，掘进面积小，以浅眼为宜。