露天爆破设计十五冶培训班陶艳锋.docx
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露天爆破设计十五冶培训班陶艳锋
露天爆破设计
班级：
十五冶采矿专业培训班
指导教师：
马建军
姓名：
张坤
日期：
2013.01.22
目录
1、工程概况3
2、设计依据3
3、方案选择3
2、爆破参数选择4
1.铁矿石爆破参数选择4
2.岩石爆破参数选择6
3、炮孔布置、装药、堵塞和起爆网路7
1.炮孔布置7
2.装药与填塞8
3、起爆网路9
5、爆破安全验算10
1.最大安全距离验算：
10
2.爆破冲击波的计算11
3.个别分散物安全允许距离11
5、爆破参数表11
1.铁矿石爆破参数表11
2.岩石爆破参数表12
6、爆破施工组织13
7、安全技术与防护措施14
1.爆炸物品管理14
2.爆破器材的质量检测15
3.钻孔作业15
4.装药与堵塞16
5.联线与起爆16
6、早爆及其预防17
7.盲炮的预防与处理18
8、安全警戒19
8、放炮组织19
1、工程概况
露天铁矿年生产能力150万吨，剥采比1.7t/t，台阶高度12m，年工作330天，每天两班制，矿石体重4.12t/m3，坚固系数f=12-16，岩石体重2.7t/m3，坚固系数f=8-10，爆点300m外有居民房屋（砖房）
2、设计依据
2.1、矿区地形简易平面图及有关文件资料
2.2、根据现场的实际测量及工程特点
2.3、《爆破安全规程》（GB6722-2003）
2.4、《采矿设计手册》（矿床开采卷）2003年版
2.5、《爆破设计与施工》汪旭光-冶金工业出版社
2.6、《民用爆炸物品安全管理条例》国务院令第466号
2.7、安全现状评价报告
3、方案选择
3.1、根据爆区生产规模，剥采比，计算出铁矿石日产量为：
m1=1500000÷330=4545.5t。
矿石的体重为4.12t/m3折算成体积为：
1103m3
岩石日产量为：
m2=（1500000×1.7）/330=7727t。
岩石体重为2.7t/m3折算体积为：
2862m3
每天工作两班制，两个台阶生产，设计一周爆破一次。
计算出铁矿石周爆破体积为：
V1=（1103×7）=7721m3。
岩石周爆破体积为：
V2=（2862×7）÷2=20034m3。
3.2、根据爆区环境铁矿石爆破设计采用，深孔台阶爆破。
炸药采用2#岩石炸药，起爆药采用条形乳化药。
钻孔设备采用KY-200型牙轮钻机5台（一台备用），钻孔直径150-200mm。
采用垂直布孔形式。
2、爆破参数选择
1.铁矿石爆破参数选择
1.1、台阶高度及坡面角：
坡面角在60-750之间，取α=750
1.2、孔径：
d=150mm
1.3、台阶高度：
H=12m
1.4、孔深与超深：
根据经验公式：
h超=（10%-15%）H，这里取
h超=0.1H
则计算h超=0.1×12=1.2mL孔深=H+h超=13.2m
1.5、底盘抵抗线：
根据经验公式：
W底=（20-50）d，这里取W底=30d=30×0.15=4.5m
1.6、孔距与排拒:
a=m×W底=1.2×4.5=5.4mm—炮孔密集系数，取1.1
b=（0.8-1.0）W底=1×4.5=4.5m
1.7、堵塞长度：
L堵=（0.25-0.4）H=0.25×12=3.3m
1.8、装药长度：
L装=L孔深-L堵=9.9m
1.9、炮孔数：
N=V1/（H×a×b）=7721÷（12×4.3×3.6）=42个
1.10、单位炸药消耗量：
根据岩石坚固性系数和以往经验查表取：
q=0.55kg/m3
1.11、单孔装药量：
第一排单孔装药量：
Q1=q.a.W底.H=0.55×5.4×4.5×12=160kg
后排各单孔装药量：
Q2=KqabH=1.1×0.55×5.4×4.5×12=176kg
（K-考虑受前面各排孔的矿岩阻力作用的增加系数，K=1.1-1.2;）
1.12、按钻孔极限装药长度验算每孔允许装药量：
Q允=
（
—炸药密度L—炮孔深度D—孔径0.8—装药密集系数）
Q2小于Q允，在现场实际装药密集系数比设计值要小，因此装药量按Q2=176kg比较合理。
1.13、一次爆破总药量：
Q总=qv=0.55×7721=4247kg
1.14、每米钻孔装药量：
q1=
=176/9.9=18kg/m3
1.15、单孔爆破量：
i=
=5.4×4.5×13.2=321m3
即每孔可爆破铁矿石量为321m3
2.岩石爆破参数选择
2.、台阶高度及坡面角：
坡面角在60-750之间，取α=750
2.2、孔径：
d=150mm
2.3、台阶高度：
H=12m
2.4、孔深与超深：
根据经验公式：
h超=（10%-15%）H，这里取
h超=0.1H
则计算h超=0.1×12=1.2mL孔深=H+h超=13.2m
2.5、底盘抵抗线：
根据经验公式：
W底=（20-50）d，这里取
W底=35d=35
×0.15=5.3m
2.6、孔距与排拒:
a=m×W底=1.1×5.3=5.8mm—炮孔密集系数，取1.1
b=（0.8-1.0）W底=1×5.3=5.3m
2.7、堵塞长度：
L堵=（0.25-0.4）H=0.4×12=4.8m
2.8、装药长度：
L装=L孔深-L堵=13.2-4.8=8.4m
2.9、炮孔数：
N=V2/（H×a×b）=20034÷（12×5.8×5.3）=54个
2.10、单位炸药消耗量：
根据岩石坚固性系数和以往经验查表取：
q=0.4kg/m3
2.11、单孔装药量：
第一排单孔装药量：
Q1=q.a.W底.H=0.4×5.8×5.3×12=148kg
后排各单孔装药量：
Q2=KqabH=1.1×0.4×5.8×5.3×12=162kg
2.12、按钻孔极限装药长度验算每孔允许装药量：
Q允=
（
—炸药密度L—炮孔深度D—孔径0.8—装药密集系数）
因为Q2小于Q允，在现场实际装药密集系数比设计值要小，因此装药量按Q=162kg比较合理。
2.13、一次爆破总药量：
Q总=qv=0.4×20034=8014kg
2.14、每米钻孔装药量：
q1=
=162/8.4=19.3kg/m3
2.15、单孔爆破量
i=
=5.8×5.3×13.2=406m3
即每孔可爆破岩石量为406m3
3、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布孔（梅花形）布孔图如：
图1、图2
图1
2.装药与填塞
2.1、装药方式为连续装药。
距孔底0.3m处放第一个起爆药包，药柱顶端0.5m处放第二个药包。
装药方式采用人工装药。
如图2
2.2、堵塞物为岩粉（钻孔时吹出的岩渣），严禁用可燃和有害物进行填充。
严禁不填和少填起爆。
3、起爆网路
起爆网路采用“排间起爆”，每排炮孔采用ms分段非电雷管（段别选用MS1，MS3，MS5，MS7，MS9，MS11），由前往后逐排起爆，边孔比其他排孔底一个短别，同排孔内采用同段位延时雷管。
导爆管按同排区域分片束把（根据安全要求，每把导爆管以不超过20发为宜），将每把导爆管联接到一发导爆管雷管上，然后再将每簇导爆管联接管连接在一发起爆雷管上，起爆器激发起爆。
雷管聚能穴方向朝向导爆管传爆反方向。
如图4、图5
图4
图5
5、爆破安全验算
1.最大安全距离验算：
式中，v——爆破振动速度，cm/s；（民用砖房一般2-3cm/s）取v=2.5cm/s
—K取200，a取1.7
Q——最大段药量，kg；
R——最大安全距离，m。
由此可见，爆破最大安全距离小于爆破点到周围民房的距离，爆破震动对周边民房没有多大影响。
2.爆破冲击波的计算
爆破产生的空气冲击波也是爆破危害之一，因为本工程是有填塞的炮孔爆破，爆破产生的空气冲击波较小，根据《爆破安全规程》GB6722—2003中6.3.3规定知，对于人员和其它保护对象的防护，应首先考虑个别飞散物和地震的安全距离，空气冲击波的影响可以忽略不计。
3.个别分散物安全允许距离
n-爆破作用指数数（取1）Kf安全系数（取1-1.5）
4.爆破飞散物对人员的安全允许距离
《爆破安全规程》规定，露天岩土深孔爆破，个别飞散物的最小安全允许距离不小于200m。
在爆破前，爆区附近人员应该撤离到最小安全距离之外，本次爆破安全距离确定为300m。
5、爆破参数表
1.铁矿石爆破参数表
铁矿石爆破参数表
序号
名称
单位
参数
1
台阶高度
m
12
2
台阶坡面角
°
75
3
孔径
mm
150
4
孔深
m
12
5
超深
m
1.2
6
底盘抵抗线
m
4.5
7
孔距
m
5.4
8
排距
m
4.5
9
堵塞长度
m
3.3
10
单位炸药消耗量
Kg/m3
0.53
11
每孔装药量
Kg
176
12
装药长度
m
9.9
13
每米钻孔装药量
Kg/m
18
14
每孔爆破岩石量
m3
321
2.岩石爆破参数表
岩石爆破参数表
序号
名称
单位
参数
1
台阶高度
m
12
2
台阶坡面角
°
75
3
孔径
mm
150
4
孔深
m
12
5
超深
m
1.2
6
底盘抵抗线
m
5.3
7
孔距
m
6.4
8
排距
m
5.3
9
堵塞长度
m
3.3
10
单位炸药消耗量
Kg/m3
0.4
11
每孔装药量
Kg
179
12
装药长度
m
9.9
13
每米钻孔装药量
Kg/m
18
14
每孔爆破岩石量
m3
448
6、爆破施工组织
7、安全技术与防护措施
1.爆炸物品管理
1.1、使用的爆炸物品必须到公安部门办理相关手续购买，严禁从其他工地挪用爆炸物品。
1.2、爆炸物品的运输，保管和使用必须符合《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》和《中华人民共和国爆破安全规程》以及黄冈市关于民用爆炸物品管理的相关规定。
1.3、临时爆破器材库的设立必须符合国家相关标准，并应设立防雷装置，雷管、炸药必须隔离存放。
1.4、雷管不得与炸药混运。
1.5、爆炸物品的装卸必须轻拿轻放，并严防在装卸过程中丢失
爆破器材。
1.6、存放雷管和炸药的地点必须是公安机关审批的地点。
1.7、对爆破器材的管理建立领取和清退制度,收发爆破器材必
须有台帐。
1.8、领用爆破器材的人员必须持有有效的爆破员作业证。
1.9、领取爆破器材的数量不得超过当天用量，剩余的爆破器材应按《民爆物品安全管理条例》及地方公安机关的管理规定退回指定的专用仓库储存。
1.10、所有与爆炸物品接触的人员，要穿劳保服，严禁穿化纤类衣服。
2.爆破器材的质量检测
2.1、对炸药的性能进行测试，对炸药的爆力进行试验，为正式爆破的药量确定提供依据。
2.2、对雷管的起爆能力进行测试，保证所选用的雷管必须是合格的雷管。
2.3、所有爆破器材的测试必须在安全的地方进行。
3.钻孔作业
3.1、现场施工技术人员依据设计说明书标定钻孔位置。
3.2、钻孔方向必须与设计一致。
3.3、进入工地施工的人员必须戴安全帽。
3.4、所有电线、接头、开关必须采用合格产品，严防漏电。
3.5、风管与凿岩机的连接要牢靠。
钻孔的深度必须符合设计要求。
4.装药与堵塞
4.1、装药前应对所用炮孔进行检查。
检查炮孔的深度，炮孔的
间距，排距，角度是否符合设计要求。
4.2、装药时所有无关人员不能进入装药区域。
4.3、必须依据设计说明书或现场技术员调整的药量进行装药。
4.4、遇到特殊原因，炮孔的位置发生变化时，调整药量必须由现场技术负责人确定。
4.5、按《爆破安全规程》的规定，爆破施工应有爆破工程技术人员现场指导施工，负责处理临场安全和技术问题，装药操作的人员必须持有爆破作业证，并在技术人员的指导监督下，按设计要求从事炸药的装填、网路连接等操作性工作。
4.6、采用木质炮棍，严禁用金属类物品做炮棍。
4.7、装入起爆药时，应轻轻送入，严禁用力过猛。
4.8、堵塞要确保堵塞长度和堵塞质量，操作要认真仔细。
堵塞材料要有粘性,不能太湿。
5.联线与起爆
5.1、联线人员的手必须保持干净无油污。
5.2、起爆线路接点必须用胶布缠牢。
5.3、线路联接好后,应测量网路的导通性。
5.4、起爆前检测网路的完好性，现场施工人员未撤离、警戒范围未清场时，禁止进行网路导通复检。
5.5、起爆器必须专人（爆破员）保管。
5.6、其他人员撤离后，方能连接起爆母线，并绝缘。
起爆母线的另一头必须短路。
5.7、接到指挥的命令后才能将起爆母线连接到起爆器。
5.8、接母线前，应对起爆器进行放电。
5.9、接到指挥员的充电命令，才能充电。
听到爆破领导人的指令后才能起爆。
5.10、炮响以后，将母线和起爆器断开。
放完炮后，必须等炮烟散去后，经现场指挥检查确认安全后，才能进场作业。
6、早爆及其预防
早爆就是炸药在预定的起爆时间之前起爆。
早爆往往是在人员尚未撤离工作地点之前发生的，此时，起爆的各项准备工作还没有做完，早爆是一种意外时间，是一种严重的爆破事故。
因此必须采取以下措施防止早爆事故。
6.1、爆破器材的运输，装卸应轻拿轻放，防止冲击、摩擦引起意外早爆。
6.2、所有电雷管必须短路。
6.3、所有接头必须用绝缘胶布绝缘。
6.4、装药时小心操作，避免用力过猛。
6.5、对杂散电流进行监测，超过30毫安，不能用普通电雷管起爆，可以使用抗静电雷管或者采用非电起爆系统。
6.6、严禁用力拉扯雷管脚线。
6.7、装药过程中,爆破网路不能接成闭合回路。
6.8、尽量缩小爆破网路尺寸，使网路导线所圈定的吻合面积最小。
6.9、和雷管接触的人及爆破现场必须关闭手机，对讲机等通讯设备。
6.10、接母线前，要保证母线的另一端短路。
6.11、起爆器在接母线前要放电。
6.12、爆破操作人员必须听从指挥。
6.13、如遇雷雨天气，必须立即停止作业，所有人员撤离到警戒区域外，并实施警戒，防止人员进入警戒区域。
7.盲炮的预防与处理
7.1、对爆破器材进行检测，使用合格的爆破器材。
7.2、装药时，注意对起爆线路的保护。
7.3、接线时，保证不漏接。
7.4、同网路中的雷管是同批产品，雷管的电阻值不超过规定值。
7.5、同次起爆的雷管数不超过起爆器的额定起爆能力。
7.6、出现盲炮后，应及时报告，不能擅自处理。
7.7、对盲炮作出标记，并给出警戒标志。
7.8、由技术负责人根据具体情况制定处理方案。
7.9、检查网路完好，可以重新联线起爆。
7.10、网路破坏时，在盲炮50cm以外的地方钻平行孔，重新装药爆破。
7.11、必须回收盲炮中的雷管和炸药。
8、安全警戒
爆破警戒区设置在各个路口、临近房屋等部位。
实行定员、定岗、定责。
警戒人员应标志明显，联络用具（旗、口哨）齐备可靠，严守其责。
清场警戒遵照《爆破规程》（GB6722-2003）4.12条执行。
8、放炮组织
8.1、起爆器必须由爆破员操作。
8.2、在规定的时间段，由现场指挥员指挥放炮。
8.3、在规定的放炮时间前10分钟所有人员撤离现场。
8.4、在规定放炮时间前5分钟完成警戒部署。
8.5、每次规定的放炮时间前5分钟开始吹口哨，每隔2分钟1次，前两次持续5秒，最后一次持续10秒。
8.6、放炮时间开始，现场由指挥员开始组织放炮。
8.7、指挥员必须到警戒范围内清场，确认安全后，开始指挥操作人员。
8.8、短哨声表示警戒开始，实施警戒。
长哨声是放炮指令。
8.9、检查现场，确认安全后，发出解除警戒的信号。
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