爆破课程设计.doc
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石灰石矿露天深孔台阶挤压爆破设计
《爆破工程》课程设计说明书
设计题目
石灰石矿露天深孔台阶挤压爆破设计
专业名称
学号
学生姓名
指导教师
2013年12月
攀枝花学院本科学生《爆破工程》课程设计任务书
题目:
石灰石矿露天深孔台阶挤压爆破设计
某石灰岩露天矿山,石灰岩较坚硬(f=10),节理裂隙发育,台阶高度12米,台阶坡面角α=75°,爆区长度50米。
采用露天潜孔钻机(钻孔直径d=200毫米,最大钻孔深度20米)穿孔。
要求对一次爆破进尺15米进行爆破方案技术设计。
目录
一、工程概况 5
二、爆破设计方案的选择 5
三、主要技术要求 5
四、爆破参数的选取 5
五、炮孔布置、装药、堵塞和起爆网路 7
六、爆破安全距离计算及安全警戒范围 8
七、爆破安全措施 9
八、爆破安全警戒 9
九、爆破施工 9
十、经济指标分析 11
十一、结语 11
附图 12
参考文献 13
石灰石矿露天深孔台阶挤压爆破设计
一、工程概况
在某大型石灰岩露天矿山,石灰岩较坚硬(f=10),节理裂隙发育,台阶高度12米,台阶坡面角α=75°,爆破进尺15米,爆区长度50米。
矿山采用露天潜孔钻机(钻孔直径d=200毫米,最大钻孔深度20米)穿孔。
要求进行爆破方案技术设计。
二、爆破设计方案的选择
根据爆区环境和地质结构,石灰岩较坚硬,节理裂隙发育,故采用φ200mm潜孔钻机垂直钻孔形式,自上而下,所以选择露天深孔台阶挤压爆破技术方案。
三、主要技术要求
⑴爆破安全要求:
爆破振动、冲击波、飞散物不会对周建(构)筑物、人员和设备产生影响。
⑵爆破质量要求:
大块率不能超过5%,爆破堆积有利于装载作业。
四、爆破参数的选取
1、炮孔直径DD=200mm
2、台阶高度HH=12m
3、第一排的最小抵抗线W1
由于挤压爆破第一排孔的最小抵抗线比正常排距大,一般为20%~40%,取30%。
所以w1=(1+30%)b=1.3×6=7.8m
4、第二排及后面排的最小抵抗线w2
⑴、按钻机作业安全条件算取bc=2.7m
W2=Hctg75°+2.7=6.7m
⑵、按孔径算W2=30d=30x0.2=6m
,底盘抵抗线与台阶高度关系的计算,取系数0.8
W2=0.8H=0.8×12=9.6m
据上述计算结果和以往实践经验取W2=6m
5、孔距aa=mW2=(0.9--1.2)W2取m=1.2
a=7.2m取整数a=7m
6、排距b采用等边三角形布孔方式布置,则b=asin600=0.866a=6m
而爆破进尺是15m,根据6×2=12m,在其范围内,可布设两排炮孔。
每排50/7=7个炮孔,总排孔数2×7=14个炮孔。
7、堵塞长度L2L2=0.8w1=0.8×6=4.8m
8、超深hh=(0.15—0.35)w1取系数0.2
h=0.2×6=1.2m
前排取h=1.2m,后排取1.0m
9、孔深LL=H+h=12+1.2=13.2m
采用垂直孔,前排L=13.2m,后排L=13.0m
10、装药长度L1
L1=L-L2=13.2-4.8=8.4m
11、挤压爆破单位炸药单耗量qo
根据f=10,可选择单位炸药单耗量q=0.45kg/m3,又因为采用的是挤压爆破,所以挤压爆破
单位炸药单耗qo比普通爆破炸药单耗增加30%-40%,取30%,所以q0=0.58kg/m3
12、单孔药量QQ前排=qaw2H=0.58×6.0×7.8×12=328.5kg
Q后排=KqabH=1.2×0.45×6.0×6×12=233.3kg,取K=1.2
13、装药长度L1L1前排=328.5÷8.4=39.1m
L1后排=233.3÷8.4=27.8m
14、爆渣厚度爆堆的厚度和高度对爆破质量也有一定影响。
一般取爆堆厚度为10~20m,若孔网参数小则压碴厚度取大值。
爆堆厚度与台阶高度和铲装设备容积也有关系,在保证爆破效果的条件下应尽量减小压碴厚度。
所以考虑其爆破效果,可取B=12m。
15、前冲距离L
K取1.5,B1取12m,α=600
L=31.92+4.23Kp-3.81B1-0.15α+B12/Kp+0.0015α2
=31.92+4.23x1.5-3.81x12-0.15x60+12x12÷1.5+0.0015x60x60
≈85m
五、炮孔布置、装药、堵塞和起爆网路
1、炮孔布置
炮孔布置采用三角形(梅花形)布孔(附图)
2、装药、填塞
孔内无水时采用2号岩石硝铵炸药,炸药包装形式为散装,孔内有积水无法排除时,应使用岩石乳化炸药。
采用连续装药结构,炸药沿着炮孔轴向方向连续装填,每个炮孔装药后都要对剩余长度进行填塞,填塞料用炮泥或钻孔细屑,不得用石块和可燃物进行填塞,填塞要密实,中间不得出空洞,填塞同时应要注意保护起爆网路不受损坏,要确保填塞长度和质量,禁止无填塞或半填塞爆破。
(附图)
3、起爆网路
采用逐孔起爆技术,每孔内装入两发EXEL16段非电导爆管雷管,地表雷管孔间采用17ms延期雷管,排间采用42ms延期雷管,实行逐孔起爆。
注意在装入导爆管时,要将所有导爆管都入塑料连接套内。
由于是挤压爆破,所以其时间间隔也比普通爆破长30%~60%,取40%,地表雷管孔间采用24ms延期雷管,排间采用59ms延期雷管,以便使前排孔爆破的岩石产生位移形成良好的空隙槽,为后排创造补偿空间,发挥挤压作用。
六、爆破安全距离计算及安全警戒范围
1、爆破地震安全距离计算
V=K()a
式中V—爆破地震引起的质点振动速度,cm/s
Q—最大一段装药量,328.5kg
R—爆破中心到保护物最短距离,m
K,a岩石系数和有关衰减指数,K暂取170,a取1.5
经计算:
V=0.62cm/s
2、爆破冲击波距离计算
RK=25
RK—爆破冲击波对掩体内人员最小允许距离,m
Q—最大一段装药量328.5kg
经计算:
R=172.5m
露天爆破,在保证良好的填塞质量和长度的情况下,基本可以不考虑爆破冲击波的影响。
3、爆破飞散物飞散距离
Rf=K·D
R—爆破飞散物飞散距离,m
K—安全系数15—16,取15.4
D—炮孔直径,200mm
经计算:
Rf=3.08m。
七、爆破安全措施
(1)成立爆破安全小组,爆破负责人任组长,对工程安全负全面责任,组员为爆破技术人员、安全员、爆破作业人员及警戒人员等组成。
(2)建立安全规章制度,组织爆破作业人员认真学习国家《爆破安全规程》、
《矿山安全法》和省、市等有关规定,并严格按操作规范及有关规定执行。
(3)爆破作业人员必须做到持证上岗。
(4)爆破技术人员必须认真勘测,精心编制爆破设计方案,使设计方案做到设计合理、技术可行、安全可靠、经济合算。
(5)爆破设计方案必须通过有关专家论证评估通过后,方可实施作业。
(6)开工前分工种进行技术交底,严格按设计要求进行施工,确保施工质量符合设计要求。
(7)设计人员或审核人员必须到现场指导施工,爆前认真检查孔网参数(孔深、孔距、排距、最小抵抗线、倾角等)是否符合设计要求,如未达到要求及时进行处理。
装药时,应认真复核装药量、填塞长度、填塞质量及防护措施的落实。
爆破后认真检查,发现盲炮及时处理,如有危石进行排除。
(8)认真做好安全警戒工作,爆破时间做到定时,起爆前,所有无关人员及机械设备等必须撤离警戒线以外,爆破要有明确的视、听信号,做到广而告知。
(9)爆破器材严格按《爆破安全规程》的有关规定执行,做到专人看守,出入登记,帐物相符,严防流失,确保安全。
(10)在爆破时,关闭矿内自用配电房电源和在安全警戒范围内禁止来往车辆通行。
八、爆破安全警戒
8.1安全警戒距离
为了防止个别飞石飞散伤人,必须采取加强堵塞,同时做好人员的安全警戒,深孔爆破以200m为半径设置警戒岗哨,避免爆破飞石对人员造成伤害。
8.2警戒岗哨设置
根据爆区周围环境实际情况,每次爆破设置4个警戒岗哨。
8.3起爆信号
⑴预警信号。
起爆前,人员疏散——警戒人员到位——各清场组、警戒组——向指挥长汇报清场完毕——指挥长下令发出预警信号(预警信号在起爆前10分钟发间断的呜……呜……呜声)——各警戒岗哨阻断交通,禁止一切人员进入危险区,技术组联结起爆雷管。
⑵起爆信号。
起爆时,各组向指挥长汇报一切准备完毕后,指挥长发出起爆信号(发连续短促的呜……呜……呜声!
),进入倒计时,5、4、3、2、1起爆。
⑶解除信号。
起爆15min后,爆破员进入爆破现场检查,确认完全起爆或处理完毕后,向指挥长汇报解除信号(发嘀哒……嘀哒……声)解除警报未响前人员不得移动。
九、爆破施工
9.1爆破施工工艺流程
爆破作业面平整→钻爆设计→测量布孔→钻孔→钻孔验收→申请领取炸药→装药→填塞→联接网络→爆破系统安全检查→安全警戒→起爆→爆后检查处理→收集整理资料。
9.2爆破施工技术措施
⑴在钻孔之前,先对爆区表面的浮土、杂草、树木等进行清理,并采用浅眼爆破技术对炮脚进行修整,使其形成深孔爆破所需要的台阶工作面。
⑵布孔:
按照设计要求,于现场布置炮孔位置,并向操作人员进行技术交底,使其掌握各项孔网参数(深度、倾斜角度、最小抵抗线、孔距和排距等)技术要求。
⑶钻孔:
按照设计技术交底要求,于现场布置的炮孔位置进行钻孔;在钻孔时,按标准化作业程序进行操作,把好质量关,使孔深、倾角、方向等都应满足设计要求。
⑷装药:
在装药前,应对炮孔逐个检查,炮孔的孔深、倾角、孔距、排距等孔网参数是否符合设计要求,根据孔网参数按设计药量和装药密度进行装药,并在装药时进行调整,不同的爆破方法应有不同的装药结构,以达到最理想的爆破效果。
⑸填塞:
所有炮孔装药后,都要用泥团或者岩粉碴填塞,并按设计要求,要有足够的填塞长度,并边填塞边捣实,确保炮孔填塞质量。
⑹联线起爆:
按设计的起爆网络联线后,人员撤离现场,派出警戒人员,发出爆破信号,待检查准确无误后,再点火起爆。
⑺爆后检查:
起爆15min后,爆破员方可进入爆破现场检查爆破效果;因地质情况不明等因素导致爆破欠佳时,应查明原因,调整参数,及时改进。
⑻爆后如发现有盲炮,可用下列方法处理:
a)经检查确认炮孔的起爆线路完好,且最小抵抗线无变化者,可重新联线起爆,同时加大警戒范围。
b)处理深孔盲炮,可在距盲炮孔口不小于10倍炮孔直径处另打平行孔起爆;如所用炸药为非抗水硝铵类炸药,且孔壁完好者,可取出部分填塞物,向孔内灌水,使之失效,然后作进一步处理。
本工程主要爆破材料为炸药、导爆管雷管等,其年供应计划详见下表5。
表5爆破材