露天台阶深孔爆破设计.docx
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露天台阶深孔爆破设计
题目一：
露天台阶深孔爆破设计
某石灰石矿山采区离民宅最近距离约300m。
该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm，深孔爆破，台阶高度为15m，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。
随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨（矿石200万立方米）。
因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。
设计内容
1、工程概况
2、爆破参数的确定
3、装药量计算
4、露天爆破台阶工作面的炮孔布置
5、装药、填塞和起爆网路设计
6、爆破安全评估
7、采取的安全防护措施。
1.工程概况
矿山采区离民宅最近距离约300m。
该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm，深孔爆破，台阶高度为15m，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。
随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨（矿石200万立方米）。
因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。
平均分80次开挖，单次开挖爆破工程量25000m³，自采场水平挖进约75m×22m。
2.爆破参数的确定与装药量计算。
根据爆区台阶高度、钻孔直径和岩石性质（石灰石f8~10），选择爆破参数
⑴台阶高度H=15m
⑵钻孔直径d=165mm
⑶单耗q=0.4kg/m
；
⑷装药度
=0.75t/;
⑸孔深装药T=0.7；
⑹超深h=15d=12x0.165=1.98m取h=2m；
钻孔邻近密集系数m=1.2。
⑺孔深L=h+H=2+15=17m
⑻底盘抵抗线
=d
=5.5m
d——孔径，dm；
——装药密度，kg/
；
T——装药系数,T=0.5~0.7；
m——炮孔密集系数，一般取0.9~1.4；
q——炸药单耗，kg/
。
⑼孔距a：
a=m
=1.2×5.5=6.6m
⑽排距b：
b=a×sin60°=0.866a=0.866×7.2=5.7m
⑾填塞长度Lp：
取Lp=0.8
=0.8×5.5=4.4m
⑿装药长度Le=L-Lp=17-4.4=12.6m
⒀台阶上眉线至前排孔口距离:
b
=
-Hcotα=5.5-15×cot80°=2.86m
⒁炮孔总数N=（75m×22m）÷（6.6m×5.7m）=44
3、装药量计算
单孔装药量：
第一排孔：
Q
=qa
H=0.4×6.6×5.5×15=218㎏
线装药量：
218÷12.6=17.3㎏/m
其他排孔：
Q
=KqabH=1.1×0.4×6.6×5.7×15=248kg
线装药量248÷12.6=19.6kg/m
最大段药量：
Q=248×11=2728kg
二次破碎药量：
Q
=25000×5%×0.15=187.5kg
总药量：
（2728×3）+（218×11）+146=10728kg
实际炸药单耗：
10728÷25000=0.43kg/m³
炸药年终用量：
I=80×i=103×10728=858240kg
采用导爆管毫秒延时雷管分段起爆，这样可以尽量减小爆破震动，同时又可以保证采掘进度的正常维持。
6、装药、填塞和起爆网路设计
（1）装药结构采用连续装药，硝铵炸药爆破。
非装药部分全部进行堵塞。
（露天台阶爆破参数图，单位，m）
6
装药结构示意图
炮孔布置图（单位：
m）
（2）起爆网路
采用连续装药结构，每孔装一个毫秒延期起爆电雷管排间延期110ms，孔间延期50ms，采用塑料导爆管传爆及硝铵炸药爆破，起爆网路设计成排间分段起爆形式，下排孔先爆，向上依次延伸。
起爆网路图
7、爆破安全评估
（1）最大安全距离验算：
根据安全距离的一般公式R=（K/V）
×Q
因石灰石属于中硬岩石，故K取200，a取1.7，v=2.0cm/s，且Q为2728kg，则R=（K/V）
×Q
=210m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）飞石验算：
个别飞石的飞散距离按下式进行计算，即RF=kd
式中RF——个别飞石的飞散距离，m；
d——炮孔直径，cm
k——为安全系数，取15.5
则RF=kd=15.5×16.5=255.75m
由此可见，个别飞石的飞散距离小于爆破点到周围民房的距离，飞石对周边民房没有多大影响，但要适当加大警戒距离，避免飞石对工作人员造成伤害。
（3）爆破空气冲击波验算：
深孔填塞爆破，形成空气冲击波的可能性极小，且空气冲击波的形成需具备超音速条件，加之空气冲击波大多情况下表现为单孔作用，故在此对其不作具体验算。
8、采取的安全防护措施。
（1）采用微差爆破，以降低爆破地震效应，并间隔时间以50ms～100ms为宜。
（2）控制最大一段单响药量。
1.2个别飞石的防护措施
（3）精确的设计爆破参数，孔网距，炸药单耗，单孔装药量等是很关键的环节。
（4）保证炮孔的堵塞质量，保证有一定的堵塞长度；堵塞料应符合规格要求，并堵严、堵实，堵塞物中不能夹带小石块，碎石等。
（5）采取覆盖措施，加盖沙包或草包。
（6）根据飞石最远飞行距离的经验公式：
R=20kn²W=20×1.2×1.2²×6.1=210.8m，实施爆破之前，先在距居民居住区的安全距离210.8m（取300米）处设置隔离栏网，如图所示。
爆破警戒范围及岗哨布置图
题目二：
巷道掘进爆破设计
某地下工程的巷道开挖断面底宽3.0m，直墙高为1.5m，顶部半圆拱。
岩性为弱风化花岗岩，岩石硬而脆，坚固性系数f=10。
设计要求如下：
请给出开挖爆破设计：
单位体积炸药消耗量；掏槽方式、孔深、孔距、排距、单孔药量；辅助孔的孔距、排距、孔深、单孔药量、填塞长度；周边孔的孔距、孔深、线装药密度、单孔药量、填塞长度；绘出炮孔布置图及掏槽孔布置图，标出各部位孔位间距，起爆顺序号与雷管段别；绘出掏槽孔、辅助卡和周边孔的装药结构图；绘出起爆网路图。
设计提示：
一次成型，采用倾斜掏槽，周边采用光面爆破。
1、工程概况
2、巷道地质条件
3、爆破要求
4、巷道参数计算
5、爆破参数计算
6、装药结构，起爆方式和起爆网路
七、施工注意事项
一、工程概况
某地下工程的巷道开挖断面底宽3.0m，直墙高为1.5m，顶部半圆拱。
二、巷道地质条件
岩性为弱风化花岗岩，岩石硬而脆，坚固性系数f=10。
三、爆破要求
一次成型，采用倾斜掏槽，周边采用光面爆破。
四、巷道参数计算
1.巷道宽：
B
=3000mm
2.拱高：
半圆拱拱高为巷道净宽的一半，f
=1500mm
3.巷道掘进宽度：
B=3000+200×2（支护厚度）=3400mm
4.巷道直墙高：
h1=1500mm
5.巷道掘进高度：
H=1500+1500=3000mm
6.掘进断面面积：
S=3.4×1.5＋（3.14×1.7
）/2=9.6m
5、爆破参数计算
1.炮孔布置
因为掘进面积较大，岩石f=10，为了取得较好的掏槽效果及较大的炮孔利用率，采用水平楔形掏槽。
2.掏槽孔参数
炮孔与工作面夹角θ=63°
炮孔长度l
=1.9m
孔间距:
700mm
孔排距：
400mm
孔装药量：
按装药系数0.8计算，外孔装药量Q
=1.6kg，内孔装药量Q
=0.8kg，掏槽孔总孔数N=4，总装药量Q=4.8kg。
3.周边孔参数
周边孔采用光面爆破
孔间距取700mm
炮孔深度：
l=1.7m
钻孔直径40mm
线装药密度取q=150g/m
单孔装药量Q=0.5kg
填塞长度0.4m
直墙部分布孔2×2=4个，孔距500mm
半圆拱部分布孔9个
底板布孔6个（含角孔），孔距680mm，孔深1.7m，装药系数0.7，单孔装药量Q=1.2kg。
4.辅助孔参数
孔间距取650mm
顶孔参数：
孔间距取580mm
底孔参数：
孔间距取500mm
孔深L=1.5m，
装药系数0.6，
单孔装药量Q=0.9kg，
填塞长度0.6m
共布孔12个，孔距与排距为65～75cm
5.总装药量的估算
（1）炸药单耗：
q=1.69kg/m
（2）V=LS=1.5×9.6=14.4m
（3）Q=qV=1.69×14.4=24kg
根据炮孔布置，炮孔数为35个，据计算，N=3.3
=32炮孔数量为32个，相差不大，故炮孔数为35个。
使用2号岩石炸药，炸药单耗1.69kg/m
，每循环炸药总消耗量Q=qV=24kg爆破各项参数见表一
表一
炮孔名称
孔数/个
与工作面夹角/°
炮孔长/m
炮孔深/m
装药量
起爆顺序
连线方式
装药结构
周边孔起爆
单孔
小计
重量/kg
重量/kg
掏槽孔
4
63
1.9
1.7
1.6/0.8
4.8
Ⅰ
非电导爆管一次点火
连续反向装药（孔底）
周边孔为间隔装药
辅助孔
12
90
2.1
2.1
0.9
10.8
Ⅱ
顶孔
9
向外10
2.1
1.7
0.5
4.5
Ⅲ
周边孔
4
向外10
2.1
1.7
2
底孔
6
向外10
2.1
1.7
3
Ⅳ
总计
35
68.5
64.3
25.1
七、装药结构，起爆方式和起爆网路
1.倾斜锥形掏槽孔断面图
有四个掏槽孔，与断面的夹角为63度
掏槽孔断面图
2.装药结构
掏槽孔、辅助孔采用连续装药结构，周边孔采用不耦合分段装药
掏槽孔装药
周边孔装药
辅助孔装药
3.炮孔布置
掏槽孔，辅助孔连续装药，周边孔间隔装药
炮孔布置示意图（单位，m）
4.起爆方式和起爆网路
孔内采用延时导爆管雷管，采用塑料导爆管传爆及2号岩石炸药，起爆网路设计设计成并联网路，掏槽孔先引爆，辅助孔其次，随后是顶孔、周边孔，底孔最后引爆
起爆网路图
7、施工注意事项
1、放炮员持证上岗，并认真执行"一炮三检"和"三人连锁放炮"制度，放炮母线长度不小于150米，严禁出现明接头。
2、装药时，要注意把起爆药包的脚线顺直，使它贴在炮眼顶部，以防止脚线被折断和捣坏，并严禁用炮棍捣实炸药和起爆药卷，以防止产生拒爆、爆燃及捣响雷管等事故。
3、必须按设计的爆破网络联线。
整个爆破网路应从工作面向放炮点方向敷设，即先接好雷管脚线，再把它接到联接线上，把联接线接到放炮母线上，最后再把母线短接上。
切不可反向敷设，以免造成事故。
4、网路检查合格后，放炮员应先发出信号，然后把母线接到发爆器上，并保证充电时间，氖灯亮后，方可发信号放炮。
5、由于巷道掘进爆破会产生大量的有毒烟尘，故有必要在爆破后第一时间加强空气通风排毒，采用内压式和外抽式结合通风，每次爆破后通风25-30分钟，再进行渣料装载运出。
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