工程爆破课程设计.docx
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工程爆破课程设计
爆破工程
课
程
设
计
学院：
矿业学院班级：
安全0905班姓名：
李霞学号：
0900000720日期：
2011年6月19日
工程概括
一）原始条件（地质简介）
龙山矿区为南北向的腹向斜构造，南北长为5.5km,东西宽为2.5~3m，面积为15.2k叭勘探区处于滇西山字形构造，前弧东翼区内构造形态为一轴向近南北的腹向斜，属于恩洪河腹向斜北延部分。
（三）设计任务
1、凿岩机器的选择
2、选择工业炸药
3、选择爆破器材和爆破方法
4、炮眼布置及爆破参数
5、计算装药量和设计装药方式
6、起爆网络连接
7、计算安全距离
8、编制安全说明书
（四）设计要求
1、编制工程设计说明书
2、绘制相关图表
二、爆破方案
（一）凿岩机器的选择
根据露天采场情况可知，该工作面台阶高度为10m所以该凿岩工作属于中
深孔凿岩，而目前国内使用的中深孔凿岩机械主要有潜孔钻机、牙轮钻机和回转
式钻机等，又因为该台阶属于坡面角为75°的倾斜平台，所以可选择潜孔式钻
机，再根据f8的石灰岩的岩石条件，以及钻孔为150伽的要求可选择KQ-150型潜孔钻机。
凿岩台数=钻孔总深/台班进尺
（1）总的孔深=设计孔深X总的孔数
对于倾斜深孔设计孔深L=H*sina+超深
由经验可知Lc=（10~15）Xd再由矿岩的中硬度可取中间值Lc=13Xd
L=10-sin75°+13X0.15
=10.3X2=12.3
式中d—炮孔直径，150伽
Lc—超深，m
求满足日产量为2000吨的爆破量的孔数
单孔爆破量awH6310180m3
一周爆破量=（日产量*比重）7（20002.7）75185m3
则一周需钻孔数=一周爆破量*单孔爆破量=5185宁180=29个孔推论出总的孔深12.329356.7m
式中a—孔距，6m
w—最小抵抗线，3m
H—平台垂高，10m
（2）因为露天矿的日工作制是2班制，且是一周爆破一次的7天工作制。
查《采掘机械》可知穿凿f8的岩石的凿岩机的平均台班进尺是大于等于45m,假设取最低值45m.则一天两班制的台班进尺=90m,推论出一周的台班进尺=90
X7=630m
综上所述，所需凿岩机台数=356.7宁630=0.75台
由此可知KQ-150型潜孔钻机只需一台即可
（二）工业炸药的选择
选择硝铵类中的多孔粒状铵油炸药原因：
工业炸药中应用最多的是硝铵类炸药，而硝铵类炸药又分粉状硝铵炸药和含水性硝铵炸药，考虑到露天爆破用药量大，可选择粉状的硝铵炸药，而粉状硝铵炸药中铵油炸药虽容易吸湿和结块，不能使用在有水的工作面，但其具有原料来源广，价格低廉，加工制造简单等优点。
而铵油炸药中又以多孔粒状铵油炸药以成分少，来源丰富，使用方便，成本低廉，不易结块，流散性好，装药时不易堵孔，性能可靠，储存稳定，使用安全和易于机械化装药等特点为优。
因此可以选择此类炸药。
（三）选择爆破器材和爆破方案
1、爆破器材：
导爆索、继爆管、雷管与其他起爆器材相比，导爆索虽然价格昂贵。
但其使用方便，安全性好，爆破时可避免工作面有杂电或者雷电的干扰或危险，还可在炮孔内实施分段装药等特点，若在网络中接上继爆管，可实现微差爆破，从而提高导爆索网络的应用范围。
辅助器材：
导线、绳子、小刀、胶把钳、沙包导线用于连接雷管至安全距离外进行起爆，以便提高安全性，还可以循环使用。
绳子用来连接悬挂沙包，用来隔离第二段装药时的空气柱胶把钳及小刀皆是用来搭接导爆索用的
安全注意事项：
1、爆破器材的储存
装炸药的房壁厚应在1.5m以上，炸药应堆放在高20cm的木质地板上，其高度不高于1.6m，宽度只可放两箱，温度在25C5C，库房距村庄或其他建筑物应在800m以上；不足800m的，仓库四周应修筑高出屋檐不得小于1.5m的土堤，或用半地下库、山洞库，但其距离不得小于400m。
2、爆破器材的运输、装卸
（1）运输和装卸爆破器材时要采取严格的防范措施，防止差错、丢失和被盗；防止烟火、日晒和烘烤；防止静电、杂电、交流电和直流电引爆爆破器材；防止酸碱或杂物与爆破器材接触或混装。
（2）起爆器材与炸药同时装运时，炸药不得超过1000kg,雷管不得超过1000发，且雷管必须装在内壁附有软垫的专用保险箱内，箱子应紧固于运输工具的前部，装炸药的箱子不得放在雷管箱上。
（3）装卸爆破器材地点白天要悬挂红旗或警戒标志，夜晚有足够的照明灯并
悬挂红灯，应尽量在白天进行，避免在雷雨或暴雨（雪）天气进行装卸
（4）汽车运输时的行驶速度不得超过40Km/h.风雨雷电等能见度低的天气，速度要减半。
两台汽车之间的距离要大于50m,上山或下山不得小于300m.
2、爆破器材的保管
（1）爆破员领取到爆破器材后,不得携带到人群聚集的地方停留,严禁乱放乱丢;夜间或井下,爆破器材搬运人员要随身携带完好的矿用蓄电池灯、安全灯或绝缘手电筒。
（2）器材库的照明,宜自然采光或在库外安设探照灯进行投射采光,采用移动式照明灯,不应使用电网供电的移动手提灯,应经常测定库房的温度和湿度,库房保持整洁,防潮和通风良好,杜绝鼠害。
2、起爆方式
导爆索与继爆管的孔外微差起爆法微差起爆可使岩石爆破块度均匀,而在孔外进行微差起爆更可减小岩石伞岩和根底的形成。
（四）计算炮眼布置与爆破参数
1、炮眼布置由上述第
（一）步可知该台阶需布制29个孔,再根据爆破的孔网参数设计可知w3m，a6m,平台尺寸宽20m,长70m。
为了使块度均匀，不易产生根底和提高抵抗线长度，因此可对其进行交错布置，以10—9—10的布孔方式把孔布为三排。
2、
（1）底盘抵抗线是指炮孔中心至台阶坡底线的水平距离，用w表示。
设计底盘抵抗线一是计算方便，二是为了避免和减少根底。
合理的选择底盘抵抗线将会提高爆破质量和经济效果。
根据穿孔机安全作业的条件
Wd>HcotB10cot750100.272.55.2m
因为Wd5.2m所以取Wd6m
式中H-台阶高度，10m
—台阶坡面角，75°
B—从炮孔中心至坡顶线的安全距离，B2.5m
（2）炮孔直径
炮孔直径往往由所采用的穿孔设备规格所定，根据已知条件和所选设备可知
炮孔直径为150mm
（3）孔深和超深
孔深L12.3m在前面第
（一）步中已算出，可直接取用
对于倾斜深孔来说LHsin,也就是说L是由台阶高度H比上坡面角的正弦值得来的；超深Lc是指超出孔深的那一段，它的作业一是多装药，二是可以降低装药高度或降低药中心，以便客服台阶底部阻力，避免或减少根底。
而取
Lc=13d是因为矿岩坚固时取大值，矿岩松软、节理发育时取小值，而该岩层是
f=8的中等坚硬石灰岩，因此当Lc=（10~15）d时可合理选择中间值Lc=13d。
⑷孔距a与排距b
由台阶爆破孔网参数设计可知孔距a=6m;W是最小抵抗线，指岩石内装药中
心至自由面的垂直距离，因为a=mKw,a=mxb,推论出w=b,则b3m。
设计合理的孔网参数是为了合理地进行炮孔布置，以便提高爆破效果。
（5）填塞长度Lt
填塞长度是充填料的充填长度，它关系到填塞工程量的大小，炸药能量利用
率，爆破质量，空气冲击波和个别飞石的危害程度。
工程实践中一般取Lt=
（16~32）do
因为我们的台阶岩层属于中等坚硬岩石，因此可选Lt30d，再由孔径
d150mm可以推算出Lt300.154.5m
爆破参数表
名
称
孔
深
超
深
填塞
长度
底盘
抵抗
线
孔
数
单孔
炸药
量
孔
距
排
距
孔
径
单位
m
m
m
m
个
3
kg/m
m
m
mm
数量
12.3
2
4.5
6
29
0.56
6
3
150
具体炮眼布置图如图一所示，（比例1:
500）
（五）设计计算装药量和装药方式
1、单孔装药量按其所能容纳的药量QqwaLj
查《爆破工程》手册可知，当岩石坚固性系数f8时，q0.56kg/m3
所以单孔装药量QqwaL,0.56X3X6X10.3=103.82kg103.8kg
式中g—单位炸药消耗量，kg/m；
W—最小抵抗线，m
a—孔距，m
Lt—倾斜深孔的长度，不包括超深，10.3m
单排孔药量
Q单N
Q1
103.8
N1
103.8
10
1038kg
Q2
103.8
N2
103.8
9
934.2kg
Q3
103.8
N3
103.8
10
1038kg
式中，N—
-总的孔数
N1,N2,N3—分别是第一，第二，第三排炮孔的炮孔数
总药量Q总Q单N103.8293010.2kg
2、选择装药方式
采用分段间隔装药，利用此种装药方式是为了使炸药不过分地集中于台阶下部，使台阶中部，台阶上部，都能在一定程度上受到炸药的直接作用，减少台阶上部大块产出率；而在台阶高度小于15m的条件下，一般以分两段装药为宜，中间用空气柱（间隔）或填塞料隔开，而在此则选择用空气柱来隔开，以便爆轰冲能的传播。
又由于炸药为粒状的铵油炸药，在孔内难以悬空隔开，因此可在上段悬空炸药的底部悬吊一填塞料，即用于固定炸药，又可形成空气柱。
一般而言，孔内上部装药量为单孔装药量的1700~3500，因为该矿岩坚固性系数为中等，因此可选上部装药量为30%。
查《爆破工程》手册可知炸药密度厶=1kg/m3
每米炮孔装药量P-d2
4
=13.140.1521000
4
=17.3kg/m
式中，d—炮孔直径，
单孔装药长L19单
P
单孔上部装药长L,
单孔下部装药长L；
103.8
5.9m
17.67
1
L1
1
5.9
1.97m
3
3
2
5.9
2
5.9
3.93m
3
3
Lt
12.3
5.9
4.51.9m
150mm
空气柱长ILL1
（六）起爆网络连接
由第三步可知，起爆方法为导爆索、继爆管孔外微差起爆法，连接方法为分段混合连接。
因为是用分段混合连接的，因此导爆索可由炮孔内一根拉出来，在炮孔口多留50cm以便搭接导爆索。
又由a6m孔距可知一排孔需56m的导爆索来并联，因为是微差起爆法，所以又需在第二排和第三排的开头导爆索连接线上各连接一个继爆管来进行延时，还需在各排导爆索的中间位置上再连接一个继爆管，以便
降低爆破地震振动速度。
然后则需在三排导爆索连接末端接上一个起爆雷管来进行起爆。
最后在雷管的另一端处连接导线至安全距离外，对其进行引爆。
而具体连接则需先计算出链接器材的用量参数。
由上述可知雷管数为一个，继爆管5个，悬吊沙包29个
孔内总的导爆索长LN孔0.5N孔12.3290.529371.2m
排间的总导爆索长=56X3=168m
全部的总导爆索长=371.2168539.2m
单孔悬吊沙包绳长=LtL；b4.51.9739.47m9.5m
总的悬吊沙包绳长=9.529275.5m
总的导线长=个别飞石飞散距离=237m（下一步计算中可知）
式中Lt—充填长度，4.5m
L12—上部装药长，1.97m
b—捆绑沙包以及孔外绳索需固定的长度
爆破器材及数量参数:
名称
导爆索
继爆管
雷管
导线
绳子
沙包
数量
539.2
5
1
237
275.5
29
单位
m
个
个
m
m
个
起爆顺序和段别表:
起爆顺序
I
n
IV
炮眼号
1~5
6~13
14~23
24~29
段别
1（雷管）
2（继爆管）
3（继爆管）
4（继爆管）
时间（m®
5ms
255ms
505ms
755ms
具体网络连接如图三所示（比例1:
500）
每吨岩石导爆索量=每立方岩石导爆索量岩石比重
0.1042.70.039m/T
（七）计算安全距离
爆破安全距离是指进行爆破时会造成人员，设备，建筑物伤害和损害的最大距离，一般包括个别飞石，空气冲击波，和地震波三方面的影响，设计时以其最大值作为警戒区的范围进行警戒。
1、爆破飞石飞散距离的计算
Ld（40/2.54）15.8d15.815237m
式中L—碎石飞散的安全距离，m
D—深孔直径，150mm
因为距爆源中心点正面200m处有一砖房，而个别飞散飞石距离为237m,这样就存在了不安全因素，因此，我们需对此进行特殊防护。
就防护对象而言，我们可以有两种防护方法：
一种是爆炸体防护，另一种是对保护对象进行防护。
对于露天矿来说，第一种防护是不可能的；因此，我们可以对保护对象进行防护，也就是对砖房进行防护，这种防护方法主要就是根据爆炸体的位置来决定的，它是在一定距离外，设置一定高度的木板，荆笆或铁丝网排架，这样不仅可以围挡个别飞石，还可以起到减少噪音的效果。
注意：
防护材料覆盖时，要注意保护爆破网络，在采用钢丝网等金属覆盖材料时，还要注意不使用裸露的电雷管脚线与金属网接触，所有接头均应包缠完好，处于绝缘状态。
2、空气冲击波最小安全距离
R253Q253519258.04201m
式中R—空气冲击波对掩体内避炮人员的安全距离，m
Q—一次炸药用量（微差分段爆破时为单段起爆药量），kg
3、爆破地震振动速度的计算
可根据工程爆破实测数据所推到的经验公式
JQ
V作）
式中Q—最大一段装药量,519m
K—与介质特性，爆破方式及其他条件因素有关的系数，参见《爆破工程》手册不同岩性的K、
—与传播途径、距离、地质、地形等有关的系数，参见《爆破工程》
手册不同岩性的K
R—距爆源中心的距离，200m
查《爆破工程》手册中不同岩性的K、可知当岩石为中硬岩石时，
K150~250、1.5~1.8
因此可取K=200=2（因为1.5~1.8代入式中难于计算，且一般而言值都
是取大值或整数值，因此可选=2）
JQ
推论出VK（）R
51922
200（）22000.1142
200
2000.0132.6cm/s
再根据《爆破安全规程》规定的安全振动速度可知距爆源中心200m处的砖
房的规定安全振动速度为2~3cm/s，而该次爆破的振动速度是2.6cm/s,在规定范围内，因此给速度是安全的。
3、爆破地震安全距离计算
1
R（K）2Q3
V
式中Q—最大一段装药量，519m
K—与上一步振动速度中的性质和取值相同K=200、=2
R—距爆源中心的距离，
V—《爆破安全规程》规定的建筑物的安全振动速度，取V=3cm/s
则R（K）2Q3
V
11
20023
（）25193
3
8.28.0465.9m200m
由此可知，爆破地震安全距离为65.9m时，距爆源中心200m处的砖房
属于安全范围
（八）安全技术措施
1、爆破施工准备
（1）应先调查了解清楚施工场地周围的安全情况。
（2）在现场会同施工人员校核落实爆破设计方案。
（3）事先了解天气情况及爆破区的环境情况，决定合理的爆破时间，（注：
一般情况下，雷雨天和大雾天不允许进行爆破作业）
（4）了解爆破区周围的居民情况，，对爆破时间可能出现的问题做出充分认真的估计，提前防范，妥善安排，避免不应有的损失或造成不良危害。
（5）研究决定如何设置爆破安全警戒，确定警戒范围和人员安全撤离爆破地点。
（6）选定爆破器材的存放的和加工起爆药包的地点
2、起爆前的撤离工程
（1）起爆前在选定的明显位置设立标志，并将起爆时间，危险范围，要求撤离时间，七宝信号等，以书面形式事先通知下去，以便做好撤离工作。
（2）警戒人员要在起爆前彻底清查危险区人员的撤离情况，确认危险区内人员全部撤离且撤离到指定的安全范围内并向爆破指挥部汇报撤离情况。
3、警戒信号
爆破前必须发出音响或视觉信号，是危险区的人员都能清楚听到或看到。
第一次信号—预告信号，是指所有与爆破无关的人员应立即撤离到危险区以外，或撤离至指定的安全地点。
第二次信号—起爆信号，是指当具备安全起爆条件时，准许爆破员起爆的信号。
第三次信号—解除警戒信号，是爆破工作人员检查确认安全可进入范围的信号。
注：
放炮后最少要两人巡视放炮地点，检查处理危岩、支架、瞎炮、残炮
4、盲炮
盲炮又称瞎炮，是指炮眼或深空中的起爆药包通电后，炸药未爆的现象的现象。
严禁用掏挖或者在原炮眼内重新装炸药，应该在距离原炮眼60cm外的地方，另打眼放炮。
也可以重新接线起爆。
注：
在瞎炮未处理完毕前，严禁在该地点进行其他作业。
（八）应急方案
1、飞石飞散出来砸到人发现险情后，应迅速采取措施，控制事态发展，最大限度地减少危害程度，然后立即报监理单位，小组指挥中心。
并立即把受害人员送往医院进行医治。
2、机械伤人
应迅速采取措施，组织自救或他救，最大限度地减少人员伤亡和经济损失，并立即报监理单位，小组指挥中心。
然后把受伤人员送往医院救治。
3、台阶边危岩伤人
先让卫生部门的人对其受伤人员进行现场急救，对伤情严重的人员立刻送至工程所在地附近医院或急救中心进行抢救，转送过程中指派专人进行途中护理。
注：
（1）指挥部主要负责人、分管负责人应立即赶赴现场，迅速组织救援工作，同时根据事故特点、性质和严重程度，紧急调动有关部门、单位人员赶到事故现场。
（2）参加现场救援的人员必须严格按救援方案实施救援，未经领导小组负责人批准，不得擅自改变计划。
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