采石场中深孔爆破设计.docx

1、采石场中深孔爆破设计筠连县筠连镇莲花采石场开采（中深孔爆破）设计方案二一四年三月方案设计人员签字 年 月 日技术负责人意见签字 年 月 日矿长意见签字 年 月 日业主意见负责人签字 年 月 日第一章 工程概述工程名称、地点及规模工程名称：筠连县筠连镇莲花采石场中深孔爆破施工方案。工程地点：筠连县筠连镇莲花村七组。工程内容及规模：5万吨/年矿山开采及运输。矿岩物理力学性质矿山位于筠连莲花乡鼻状背斜中段北西翼近轴部，为单斜岩层，岩层产状为：倾向300，倾角48，矿区地质构造简单、岩石节理裂隙发育，采矿许可区域内见两组节理，产状分别为：217根据莲花采石场储量地质报告、矿产资源开发利用方案，采石场设

2、计范围内水文地质条件中等，工程地质条件中等，环境地质条件中等。围岩及矿石致密坚硬，节理发育。开采矿体硬度F=7-9，比重约为吨/m3。工程范围、工作内容和工程量该矿批准开采标高为+575+510米，根据矿层产出位置，结合地形条件，开采方式采用两级台阶由上而下开采。矿山开采先从东侧修建一条专门的挖掘机上山通道由工业广场至矿山开采顶部，然后自顶部逐步向下剥离、爆破、采挖。第二章、爆破方案的选择及台阶推进方式爆破方案的选择根据矿山地质构造基本情况和年生产需求，矿山露天开采，采用从上向下分层分台阶潜孔钻中深孔爆破，挖掘机挖装，汽车运输的机械化施工。山坡露天平台开采由于山坡岩石较为坚硬，在修建好挖掘机专

3、用上山道路至山顶后，先进行穿孔爆破，当爆破区域地形比较平缓，可采用控制底板标高、打不同深度的垂直孔，直接装药爆破形成正规的台阶爆破工作面。爆破作业后再用挖掘机清理（图3-9、图3-10示）。图3-9爆破方法开拓工作平台钻孔布置示意图 图3-10清除爆破石碴形成工作平台示意图 台阶的推进方式掘沟为一个新台阶的开采提供了运输通道和初始作业空间，完成掘沟后即可开始台阶的侧向推进。由于汽车运输的灵活性，有时在掘完出入沟后不开段沟，立即以扇形工作面形式向外推进。如图3-11所示：(图a) (图b) (图c)图3-11台阶推进示意图刚完成掘沟时，沟内的作业空间非常有限，汽车须在沟口外进行调车，倒入沟内装车

4、（如图a）；当在沟底采出足够的空间时，汽车可直接开到工作面进行调车（图b）；随着工作面的不断推进，作业空间不断扩大，如果需要加大开采强度，可在一定的时候布置两台采掘设备同时作业（如图c）。划归一台采掘设备开采工作线长度称为采区长度。采区长度影响一个台阶可布置采掘设备的台数，从而影响台阶的开采强度。采区长度随采运设备作业技术规格而变。爆破方案设计编制基本原则（1）遵守民用爆炸物品安全管理条例（2006）的规定；（2）遵守爆破安全规程（GB6722-2003）及当地公安机关对爆破作业的有关规定； （3）最大限度保证岩石爆破块度满足设计的要求；（4）采用先进的爆破技术、施工设备，尽早达产和缩短施工工

5、期；（5）最大限度保护边坡，底板满足施工质量要求。第三章 中深孔台阶开挖爆破参数的选择中深孔台阶参数选取根据剥采区现状及开挖区的地形条件、选用的钻爆设备、岩石的块度要求及岩石的稳定性，设计采用水平台阶开挖。311台阶高度根据冶金矿山安全规程的有关规定，使用机械铲装经爆破的坚硬稳固的矿岩时，阶段高度不大于机械最大挖掘高度的倍。一般液压反铲的最大挖掘高度一般为915m，因此，综合考虑两种挖掘设备的安全作业要求，方便设备的调度管理，提高开挖强度，增加台阶作业面，设计取台阶高度15m。作为一般工程机械的液压反铲，根据其挖掘作业方式，主要用于下向挖掘作业，适合于建筑工程基础的采剥开挖、沟渠修筑等，极少用

6、作矿山的主要装载设备，因此，在矿山安全规程中对该类设备没有明确规定。由于液压反铲的挖掘过程是自外向内，理论上只要挖掘的台阶高度高于液压反铲的站立水平，其挖掘作业都对自身安全构成威胁，因此，理论上液压反铲挖掘经爆破的坚硬稳固岩石时，应下向铲挖。考虑到本工程的土岩分选只能使用液压反铲完成，同时为了提高液压反铲的分选和装载效率，满足开挖强度要求，根据以往采剥场施工的实践经验，液压反铲铲装的台阶高度可采用15m。但是，为了保证液压反铲的作业安全，在进行分选、铲装作业时，必须采取以下措施：（1）使用推土机或其它设备(包括液压反铲)修筑一个高度1的作业平台，液压反铲应站立在该平台上作业。平台尺寸应保证液压

7、反铲作业平稳，不发生倾斜或倾倒；（2）液压反铲与其铲挖的台阶之间应保持一定距离，且液压反铲的作业平台与其铲挖的爆堆之间要留有一条深1的防护沟；（3）应确保挖掘作业面无悬岩，大块孤石。312工作台阶坡面角根据剥离区的岩石条件，设计选取工作台阶坡面角为6326（坡面水平投影宽度为6m）。313台阶宽度矿体平台宽度为10米。314工作平台宽度根据穿孔、爆破、铲装、运输等工艺设备作业空间要求，以及岩石的强度和可爆性，在保证安全生产的前提下，确定最小工作平台宽度为35m。315工作线长度根据矿山安全规程规定，两台以上挖掘机在同一平台作业，其间距应大于最大挖掘半径的倍，但不得小于50m，同时，由于挖掘机工

8、作线过短，会直接影响其装载效率，因此，选取最小工作线长度为50m，在有条件的情况下，应尽可能大于50m。316台阶爆破施工顺序 台阶爆破采剥施工顺序见图3-19所示。爆破方向图3-20 炮孔布置平面示意图图3-19 岩石爆破施工顺序图材料准备爆破设计爆破施工准备炮眼孔径、孔深、眼排距、单孔药量起爆网路设 计爆破振动及飞石等安全措施验算人员准备机械准备炮孔测设定位钻孔炮孔验收炮孔装药堵塞联结爆破网路起爆警戒区设置及警戒有瞎炮、危石时排除解除警戒矿石装运废石装运矿石块分选ba 爆破参数的选择321孔径=90mm （1）基本条件：台阶高15m，孔径=90mm，垂直孔，岩石为坚硬砂岩或石灰岩，f=81

9、4，炸药用改性铵油炸药，有水的情况可用乳化炸药。（2）钻孔参数（图3-20、图3-21） Wm底盘抵抗线 W抵抗线 a孔距 b排距 h1超深 h2装药长度 台阶坡面角 钻孔倾角 h0堵塞长度 H台阶高度 L钻孔深度 图3-21 钻孔布置示意图322底盘抵抗线计算W1=（20-50）d d为炮孔直径计算Wm=，本次取3m。323超钻根据经验公式 h1=（）H=（），本次取h1=324钻孔长度L=15+=325孔间距 aa=（）W1=（）m,本次取4m。326排间距 b按经验公式 b取3m。326填塞长度l2l2=（20-30）d d=90mm，l2= 按经验l2取3m。第四章 药量计算、装药结构

10、及爆破规模预计延米爆破量单位药量q岩石为坚硬砂岩或石灰岩，f=814，取q=m3药量计算Q1=aW1Hq=4*3*15*=72kgQ2=ab1Hq=4*3*15*=72kgQ月总 Q=4*20*72=5760kg装药结构采用混合装药结构，底部采用藕合装药，上部采用不藕合装药。爆破设计参数表见4-1所示表4-1 爆破参数表参数名称单位取值装药结构示意图台阶高度（H）m孔距（a）m排距（b）m底盘抵抗线（w1）m钻孔倾角（）。90钻孔超深（h）m孔深（L）m孔径（D）mm90延米爆破量（V1）m3/m底部装药长度（h2）m底部装药量（Q2）kg上部装药长度（h1）m上部装药量（Q1）kg孔口堵塞长

11、度（h0）m3单孔装药量kg72炸药单耗kg/m3上述设计的最后结果描述：台阶高度15m，孔深，其中下部用全耦合装药，上部用横向不耦合装药，延米装药量减少了一半，顶部3m堵塞，块度均匀，大块率将大大减少。炸药装填施工位置为多雨地区，可能会有一些炮孔积水。对于有积水的炮孔应使用抗水性强的乳化炸药，以保证炮孔安全爆破。为了保证炮孔中炸药的安全起爆，避免发生拒爆和出现盲炮，设计每个炮孔装填12个起爆药包，起爆药包选用乳化炸药药卷。当炮孔装填一个起爆药包时，起爆药包应装填在炮孔的中部，以保证整个炮孔的安全起爆和传爆。爆堆分布计算爆堆形态如图4-2所示。图3-22 爆堆形态图a爆堆长Lm(从第一排孔算起

12、)按Lm=计算, Lm=15m。按以往爆破经验，爆堆长一般在15m左右，根据分层开挖的安全要求，作业台阶宽度一般大于35m，这样，工作平台的最小宽度在20m以上，可满足施工安全要求。b爆堆高Hm最高不超过台阶高度15m，按本设计的平均单耗和起爆方式，爆堆最高点一般是台阶高度的倍左右即12左右，便于挖掘机作业。孤石爆破及大块石的二次破碎剥离风化土中普遍出露大块孤石、炮后也会出现不合格大块，为保证安全和加快进度需用液压破碎机进行破碎（见图所示）。图3-27 用液压破碎机破碎大块石示意图爆破规模 日产量计算本矿年产6万吨矿石，年开采石方万方，按一年有效工作250日计算，每个工作日应开采矿石648方（

13、240吨），每月有效工作日按21天计算，月产量13608方（5040吨）。 爆破孔数根据设计每孔爆破石方约180m3，月产13608方（5040吨）应钻孔（76-78）孔。 爆破次数确定爆破次数的多少直接影响作业时间，每次机械出场、进场需要占用大量工作日，月产13608方（5040吨），无需每天爆破，若每月放4次炮，每次爆破20孔，产量大于13608方（5040吨）。 爆破规模及需要炸药量每月爆破4次，每次爆破20孔，每次爆破3600m3（1333吨），每月爆破14400m3（5333吨），每月爆破需要炸药量为5760kg，雷管160-200发，年需要炸药量69120 kg，雷管1920-24

14、00发。第五章 爆破网路设计起爆顺序为保证孔内炸药可靠起爆及形成稳定爆轰，每个炮孔内安装2个起爆药包，每个起爆药包安装2发起爆毫秒延期导爆管雷管。起爆顺序见图3-31示。爆破网路孔内采用毫秒延期导爆管雷管，孔内延时，在孔外用四通连接成起爆网路。如图3-32示；为减少岩石爆破后的大块，也可选择逐孔接力起爆的爆破网路。如图3-33示。逐孔起爆网路孔内毫秒雷管一般为ms1012段，孔间毫秒雷管一般为ms3段，排间毫秒雷管一般为ms5段，必须严格区分各孔设计微差，做好检查工作。炮孔堵塞炮孔堵塞采用粘土、黄沙混合物。粗沙：粘土=1：（粗沙粒经最大不超过2cm），各孔堵塞长度应根据各孔前排孔边距及孔口风化

15、带的影响而定。网路联接爆破网络联接由爆破专业设计人员负责，并做好网路的保护工作。如果用大把抓的方式连接，雷管均用胶布捆绑5层，采用反向联接。联接完成后由专业技术人员进行复查确认无误后，方可以进行堵塞工作。爆破施工注意事项（1）起爆网络应采用双复式网路，以确保孔内炸药全部准爆；（2）根据飞石、震动等爆破有害效应校核结果确定控制单段药量；（3）严格控制钻孔精度并及时修正抵抗线。起爆方式采用非电复式导爆管起爆网络，导爆管与导爆管之间用四通连接件相连，外接塑料导爆管用击发枪进行起爆。图3-31 中深孔台阶爆破孔内雷管起爆顺序示意图图3-32 中深孔台阶爆破孔外四通连接网络示意图图3-33 逐孔接力起爆

16、网路示意图第六章 爆破安全设计爆破作业不可避免的将产生爆破振动、爆破飞石、爆破噪音、爆破冲击波和爆破粉尘的爆破灾害。爆破安全设计就是要将上述灾害控制有关规程之内，并能被受影响者接受。爆破地震效应安全距离的确定（1）爆破地震效应安全距离计算爆破地震效应是炸药在土岩、建筑物及其基础中爆炸时引起的起爆区附近地层的震动现象。爆破地震衡量标准采用振动速度，一般采用质点垂直振动速度值作为判定标准。大量实测资料表明，爆破振动的大小与炸药量、距离、介质情况、地形条件和爆炸方法等因素有关。目前主要根据萨道夫斯基经验公式估算，其基本形式如下： v = k(Q1/3/R)式中：v介质质点振动速度，cm/s；对附近厂

17、房等建筑物允许v=s Q齐发爆破时总药量，分段起爆时取最大一段药量，kg；R爆源中心到观测点距离，m；k与介质特性、爆破方式和条件等有关的系数；取150；与传播途径、距离、地形等因素有关的系数；取。根据上述选值，对附近加工厂等筑物允许v=s时药量Q与距离R的关系（表3-4）： 表3-4 安全条件下装药量与距离的关系表 项目符号单位数 值离爆破中心点的距离Rm2050100150200250300最大段起爆药量Qkg235278937222243397500施工中应根据保护物不同的距离，严格执行表中的单段药量，确保建（构）筑物的安全。2）爆破飞石安全距离的确定在确定飞石范围时，如在高山陡坡条件下

18、进行爆破施工，还应考虑滚石的危害。爆破安全规程规定：（1）浅孔爆破法个别飞石最小安全距离300m，深孔爆破形成台阶时安全距离200m。（2）浅孔爆破形成台阶的安全距离200m，未形成台阶的安全距离300m。爆破噪音、爆破冲击波和爆破粉尘等爆破灾害对本工程影响不大，不予考虑。安全警戒方案成立爆破现场指挥部，由生产副经理、安全部、爆破大队协调指挥。1）安全警戒范围划定根据爆破安全规程，确定深孔台阶爆破的警戒范围划定危险区半径为200m，未形成台阶的深孔爆破和浅孔爆破及二次爆破警戒范围为300m，设备减半。警戒范围及警戒点见图3-34所示。爆破中心人员安全警戒圈设备安全警戒圈起爆点警戒人员位置图3-

19、34 警戒范围及警戒点示意图 2）警戒信号 爆破工程在起爆前后要发布3次信号。信号可分声响信号和视觉信号两种，声响信号可使用发令枪发出各色信号弹，或拉警笛、警报器；视觉信号可采用打信号旗的方法。各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。现场一般采用口哨、对讲机和警报器。第一次信号称预警信号。它在施爆前一切准备工作完成后发出。该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作。第二次信号称起爆信号。起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出。起爆信号发出后，准许负责人起爆。第三次信号称解除信号。安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒范围检查、确认安

20、全后，方可发出解除爆破警戒信号。在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破危险区范围。3）安全警戒实施爆破警戒由工程爆破指挥部统一指挥。对警戒范围、警戒标志、警戒信号的意义及爆破时间进行公告，警戒人员要佩带明显标志，在爆区主要位置设置高音喇叭或用手持式喊话筒协助警戒，爆破指挥人员还要配备高倍军用望远镜。爆破警戒区必须有明显的标志；爆破警戒人员必须佩戴标志（袖章、口哨、红旗）。4）警戒要求爆破警戒区设明显的爆破警戒信号标志，实行定时爆破，并明牌告示附近行人和车辆。5）爆破时间为：中午11：4512：15、下午16：0016：30。（或遵照当地公安机关、业主规定执行）。第七章 爆破施工工艺爆

21、破施工工艺流程 设计布孔钻孔验收炮孔装药 堵塞联网防护警戒起爆爆后检查并总结。爆破施工工艺方法（1）爆破设计每次台阶爆破均由爆破工程师进行计算机优化设计，打印布孔图和爆破参数表，装订成册经总工审核后，提供施工，并要求存档。（2）测量钻孔前，由测量组进行现场布孔，标明钻孔的深度、角度，并把数据及时提供给钻机司机。（3）钻孔由现场工程师按照设计严格布孔,钻机司机在现场工程师的布孔点上开钻，不得移位,实在不能在指定点钻孔,报工程师,经过工程师重新布孔,按照设计钻孔.钻孔深度误差不得超过20cm,钻孔偏斜度要控制在3%之内。 （4）验孔主要是检查孔深和孔距，孔距一般都按照设计参数控制，孔深的检查可分为

22、三级检查负责制，即打完孔后由钻孔操作人员检查、接班人或班长检查、专职检查人员检查。检查的方法可用软绳（或测绳）系上重锤进行测量，做好测量记录。装药前的孔深检查应包括孔内的水深检查和数据记录，确保不合格孔不签收，保证爆破的设计效果。 （5）装药堵塞按照设计方案进行装药，有特殊原因的，可有工程师根据现场的实际情况做适当改动，并做好装药记录。用钻孔的碎石屑进行人工堵塞。堵塞注意不要损伤雷管线，把孔堵满。（6）联网爆破员根据爆破设计要求联接起爆网络，网络起爆顺序检查无误后，才能进行爆破警戒。（7）警戒爆破警戒区必须有明显的标志；爆破警戒人员必须佩戴标志（袖章、口哨、红旗）；爆破警戒必须有整个警戒区都能

23、听到的警报系统；第一次警报后，人员设备撤出警戒区；第二次警报，在检查所有人员、设备均已撤出警戒区，确认警戒区无人员，设备已进行有效保护后，发出第二次警报，准备起爆。（8）起爆爆破队长在第二次警报发出3分钟之内，再一次确认警戒区内人员、设备均已撤离警戒区，警戒人员到岗后，以倒计时数秒的方式，发出起爆命令。（9）爆后检查及总结起爆后15分钟，在烟尘消散后，由爆破员进入爆区进行爆后检查，确认爆区安全后发出解除警报指令。如发现盲炮应及时处理。爆后观查记录挖运情况，由爆破工程师进行爆破总结。（10）盲炮处理方法爆破后发现盲炮，应立即报告技术部爆破工程师，并按规定程序进行处理，处理方法如下：浅孔爆破盲炮的

24、处理方法：a经检查确认起爆网路完好时，可重新起爆。b可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于；为确定平行炮孔的方向,可从盲炮孔口掏出部分填塞物。c可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具，轻轻地将炮孔内填塞物掏出，用药包诱爆。d可在安全地点外用远距离操纵地风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药，但应采取措施回收雷管。e处理非抗水硝铵炸药的盲炮，可将填塞物掏出，再向孔内注水，使其失效，并收回雷管。f盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。深孔爆破盲炮的处理方法a爆破网络未受破坏，且最小抵抗

25、线无变化者，可重新联线起爆；最小抵抗线有变化者，应验算安全距离，并加大警戒范围后，再联线起爆。b可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆，爆破参数由爆破技术人员确定并经项目总工批准。c所用炸药为非抗水硝铵类炸药，且孔壁完好时，可取出部分填塞物向孔内灌水使之失效，然后做进一步处理。第八章 安全防护和保证措施安全防护措施 安全管理目标和方针：（1）安全控制目标：切实做到施工三不准： 没有合格的施工负责人不准施工；不熟悉有关规章制度不准施工； 没有保证安全的应急措施不准施工。杜绝重大伤亡、交通、火灾和环境污染事故 ；施工现场安全达标率98%以上；月工伤频率控制在3以下；无集体中毒事故，

26、职业病发生率为0；无爆破伤及外界人员及财产(损失5000元以上)事故。（2）项目部的安全方针为： 安全守法 客户至上 优质环保 精益求精 安全保证体系运行安全保证体系见图示。项目经理项目副经理执行有关安全规章制度监督指导安全措施贯彻落实安全奖罚工作所有施工人员遵守安全生产六大纪律，加强自我保护意识，听从管理人员指挥，按照安全、技术交底施工，做好班组安全活动记录施工生产交底，施工过程安全监督，各队、班组安全教育编制安全技术措施，特殊施工安全技术交底设备维修严格执行设备安全操作规程，特种工教育，选择安全防护用品安全检查监督、整改，职工违章行为制止和处理项目总工图6-1 安全保证体系图技术质量保证部

27、安全施工设施、质量检查验收项目部安全施工领导小组安全施工第一责任人：项目经理技术责任人总工程师主管责任人施工副经理工程管理部施工总平面布置、实施安全施工措施安全环保部安全施工管理设备器材部设备材料安全管理合同管理部合同安全施工条款 管理财务会计部落实安全施工措施 经费综合办公室办公、生活区安全卫生管理各施工队各班组每个人 安全组织机构图 图6-2 项目部安全施工管理机构图 （1）项目经理对本工程项目的安全生产负全面领导责任。在项目施工过程中，认真贯彻落实安全生产方针、政策、法规和各项规章制度，结合项目特点，提出有针对性的安全管理要求，严格履行考核指标和安全严惩办法。落实及督促施工组织设计中安全

28、技术管理的各项措施，严格执行安全技术措施审批制度、施工项目安全交底制度和设施、设备交待验收制度。组织安全生产检查，定期研究分析项目施工中存在的安全隐患，组织予以排除。批准并落实安全管理方案。发生事故，积极组织抢救，保护好现场，及时上报，配合事故调查组进行事故调查和处理，采取措施避免类似事故的发生。（2）项目副经理安全生产职责:贯彻实施项目部安全目标，实施安全管理方案，主管项目部安全生产工作的落实。负责经理部安全管理体系运行情况的监督和检查。主持经理部每月的安全大检查。（3）项目总工程师安全生产职责项目总工程师对项目劳动保护和安全生产的技术工作负领导责任。组织编制和审批施工组织设计（施工方案）及

29、采用新技术、新工艺、新设备时，必须督促及检查制定相应的安全技术措施。负责提出改善劳动条件的办法和实施措施，并指导实施。审查项目的安全技术规程，及时解决施工中的安全技术难题。参加安全事故的调查分析，提出初步的技术鉴定意见和改进措施。（4）安全环保部安全职责：组织制订项目部安全管理方案和措施。组织识别工程的危险因素，识别重大危险源，编制重大危险源的应急和响应预案。组织安全大检查，监督和检查各施工队的安全生产活动。组织跟踪隐患的整改。（5）安全员安全生产职责安全员是项目施工安全管理的专职人员，代表项目部进行安全管理和监督工作。负责现场三级安全教育，帮助工人掌握正确的操作方法和提高安全防患意识。每天系统、全面地对现场进行安全检查，纠正错误作业习惯，发现安全隐患并督促隐患的排除。向施工员和管理人员提出有关施工安全和卫生保健方面的意见和建议。会同有关人员对事故进行调查以确定事故的原因并提出改正措施，对无权处理的事故及时上报上级领导。依据相关安全处罚规定对违章作业、指挥进行处罚，同时有越级上告权。（6）兼职安全员安全职责兼职安全员对所管具体项目的安全生产负直接责任。组织实施安全技术措施，进行班组安全技术交底。对施工现场安装用的电气、机械设备等进行检查验收，验收合格后方能投入使用。参与安全检查，及时组织排除安全隐患，向上级领导和主管部门提出整改意