爆破有关计算.docx

1、爆破有关计算露天爆破设计计算 底盘抵抗线距离W底W底K1：微差爆破时，K153，齐发爆破时，K150；K2：岩石裂隙系数，K21.01.2；D：炮孔的直径，m；：炸药的密度，T/m3；：岩石的容重，T/m3。 孔距aaa：炮孔间的距离，一般为47m；K3：钻孔的间距系数（钻孔邻近系数），K30.71.3。 排距bb 孔距h超h超K4W底K4：系数K40.150.35 填塞长度L填L填0.75W底 单孔装药量QQqhaW底q：单位炸药消耗量，根据矿石的性质进行选择，Kg/m3。 每爆破一次的炸药总消耗量Q总Q总qVq：每爆破1m3岩石所需炸药消耗量，Kg/m3。V：岩石爆破量，m3。 每一个炮眼

2、的平均炸药消耗量Q孔Q孔N：炮眼数目，个。岩巷掘进炸药消耗定额(Kg/m3)巷道掘进断面（m2）岩石坚固性系数（f）1.523468101214152060.781.051.502.152.642.9380.650.891.281.892.332.59100.560.781.121.692.092.32120.520.721.011.511.902.10150.470.660.921.361.781.97200.440.640.901.311.671.85200.40.600.861.261.621.80备注： 岩石坚固性系数fR:岩石的抗压强度，kg/cm2。洞室爆破（大爆破）设计计算 最小

3、抵抗线WWK1hK1：系数K10.60.9； 药室间距a（松动爆破）aK2W平均K2：药室间距系数，K20.81.2。W平均：相邻两药室最小抵抗线的平均值，m。 每个药室装药量QQK，W3K，：松动爆破的单位炸药消耗量， Kg/m3。爆破安全距离设计计算 爆破振动允许安全距离RRR：爆破振动安全允许距离，m。Q：炸药消耗量，齐发时为总药量，延时爆破时为最大一段药量，Kg；V：保护对象所在地质点振动安全允许速度，cm/s；K,a：与爆破点至计算保护对象的地形、地质条件有关的系数和衰减指数。不同岩性的K、a值岩石性质Ka坚硬岩石501501.31.5中硬岩石1502501.51.8软岩石25030

4、01.82.0岩石坚硬程度分类应按其饱和单轴抗压强度值进行确定，参见工程岩体分级标准和岩土工程勘察和地基基础设计规范中规定。岩石坚硬程度硬质岩石软质岩石坚硬岩较坚硬岩较软岩软岩极软岩饱和单轴抗压强度RC（MPa）60603030151555 爆破冲击波安全允许距离RKRKRK：冲击波对掩体内人员的最小允许安全距离，m。K1：系数，若露天爆破大块石，一次爆破药量不超过20Kg，K125，其它情况按规定取值；Q：一次爆破的炸药量，秒延时爆破取最大分段药量，毫秒延时爆破按一次爆破的总药量计算，Kg。 爆破冲击波超压计算PPP：空气冲击波超压值，105Pa，对人员允许值为0.02105Pa；Q：一次爆

5、破的TNT炸药当量，秒延时爆破为最大一段药量，毫秒延时爆破为总药量计算，Kg；P：装药至保护对象的距离，m。 殉爆距离RRR：殉爆距离，m。c：主爆药质量，Kg；r：c为1.0Kg的传爆距离，m。 安全距离RRR：安全距离，m。c：爆药质量，Kg；K：系数，查有关资料。【案例】露天矿山爆破工程设计1.0 民爆器材库房的选址经XXX公安局核准，该矿山和多家企业共同拟建自有炸药库。按照民用爆破器材工程设计安全规范（GB500892007）和爆破安全规程（GB67222003）等相关规范、规程已确定该矿山的民爆仓库位置。2.0 炮眼布置与爆破工艺参数的确定（1）炮眼布置该矿山分层设计高度为5m，钻孔

6、设备设计采用YGZ70型导轨式独立回转凿岩机，为保持开采坡面角为70，炮眼采用与坡面角度一致的斜向钻孔，布置方式为单排布孔方式。（2）孔径和孔深孔径主要依据爆破高度（分层高度）、钻孔设备、岩石性质、炸药品种和爆破要求确定。现该矿山采用的是浅孔爆破，孔径为42mm，该矿为倾斜孔布置，炮眼倾角与坡面角一致为70，炮孔垂直深度与一次爆破的台阶高度一致，即5m，钻孔斜深按下式计算：L=1.15h/sin式中：L炮孔的倾斜深度，米；1.15炮孔超深度系数。取值范围为0.050.3，岩石越坚硬，取值越大。石灰岩矿石较硬，取0.15；h小台阶高度，取5；台阶坡面角度。石灰岩可取70。将以上取值带入式中，则L

7、=1.25/sin70=6.126.1m（3）最小底盘抵抗距（w小）因分层台阶高度达到浅孔爆破的极限值5m，一次爆破的矿岩量较大，消耗的炸药量也较大。所以应以每个炮孔的装药量条件进行最小抵抗线计算。即W小=d式中：W小最小抵抗线，米；d炮孔直径，分米，根据上述取值为42mm=0.42dm，装药密度，公斤/分米3，取1.1；m炮孔内距参数，0.71.4范围内选取，该例取0.85；k炸药单耗，公斤/米3。取0.35公斤/米3。将上述取值代入公式，得W小=0.42=1.9451.9m（4）炮孔距离（a）孔距是指同一排炮孔中相邻炮孔中心线之间的距离。可按以下经验公式计算，即a=mW小式中：a相邻两炮孔

8、孔距，米；m炮孔内距系数，一般取0.71.4；当使用微差爆破时，m取到1.82.0；若岩石极坚硬或要求炸破后形成较大块度时，m取0.81.0。石灰岩矿取1.4。W小如上述。将以上取值代入式中计算，得a=1.41.9=2.66m （5）单孔装药量（Kg）q=0.5KV3=0.5KW小ah=0.50.351.92.665=4.4224.4kg式中： K炸药单耗，据经验石灰岩矿石取0.35Kg/m3 W小最小抵抗距，取1.9m a孔距值，取2.66m h分层高度，取5m（6）一次起爆炮眼孔数目（n）N=G/W小ahrn式中；N 一次起爆的炮孔数，个；G 一次爆破的矿岩产量，吨。G=矿山或采区年生产能

9、力/年生产天数。若矿山年生产能力为190kt/a，年生产天数为300天，设计矿山每天爆破一次，则G=19104/300=633.3t/d；r矿石容重，t/m3。石灰岩矿石取2.6；h所有炮孔的平均利用率，%。取值一般为8598%之间，软岩取值大值，硬岩取小值。石灰岩矿取92%W小、a、h的代表意义取值如前述。将以上取值代入式中计算，得n=633.3/1.92.6652.60.92=10.4711个经以上计算，该矿山一次起爆的炮孔数为11个，若采用一次齐爆，其最大装药量为4.411=48.4kg。（7）炮孔填塞长度（Lt）按有关要求，一般情况下，填塞长度不应小于最小抵抗线的长度。但当爆孔深度大于

10、1.5m时，填塞长度不小于0.75m。经验算，该爆破钻孔装药后剩余长度将达到1.0m。本次设计按炮眼斜深的1/3计算可得：Lt=2m，只要将干、湿相宜的沙、粘土混合物将装药剩余的炮孔填塞紧密是能满足爆破要求的。（8）作业工序爆破工程的作业工序按以下程序进行：确定眼孔位置：按设计要求确定炮孔的孔距。打眼：打眼时，按坡面角的要求，打眼至设计要求的深度。装填：在钻孔爆破施工前，应清理好工作面，查清炮孔数目，清除炮孔内积水和泥渣，才能装药，每个炮孔装药量按设计装药，炮泥填塞长度按设计要求进行，起爆药包放置于孔底第二个药包位置。雷管聚能穴朝向孔口反向起爆。装药后的孔眼用砂与粘土的混合物进行填塞。砂子粘土

11、的比例为3：1，加入20的水制成炮泥。起爆：一般炸药的敏感度比较低，必须由敏感度高的雷管等起爆器材进行起爆。起爆器方法分为火雷管起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法和非电导爆管起爆法。现确定采用两段微差电雷管起爆法。3.0 爆破安全距离爆破时，将产生爆破地震、空气冲击波、碎石飞散及有毒气体，因而会危及爆区周围的人员、设备及建筑物的安全。因此，爆破时必须确保一个爆破安全距离。（1）爆破飞石的安全距离爆破飞石安全距离，按下表的规定。表 爆破时个别飞石对人员的安全距离序号爆破类型及方法个别飞石最小安全距离m1裸露药包破碎大块岩石4002浅眼破碎大块岩石3003浅眼爆破200（复杂地形或未形成台阶工作面

12、时300m）4浅眼药爆破3005蛇穴爆破3006浅眼眼底爆破507硐室爆破3008深孔爆破200根据上表所列，该矿山采用深孔爆破，个别飞石最小安全距离，选取应200m。在采场爆破点200m范围内作业人员爆破时应撤离至200m以外。（2）爆破地震安全距离爆破时产生的地震波一般对人员无较大的影响，但对建筑及露天边坡却有破坏作用，按下式计算：R地=(k/v)1/aQm式中：R地爆破地震安全距离（m）；Q炸药量（）。齐发爆破时，取总爆破量；微差爆破或秒差爆破时取最大的一段爆破量；V地震安全速度，/s，取 1/s；K与地质等条件有关的系数；a 衰减系数；m 药量指数，按规范取1/3k、a取值见下表。表

13、爆区不同岩性的k 、a值岩性Ka坚硬岩石501501.31.5中硬岩石1502501.51.8软岩石2503501.82.0根据表的规定，该矿取K、a分别为200、1.6，鉴于该矿山采用微差控制爆破，根据计算，该矿山爆破地震波安全距离为99m。（3）空气中冲击波的安全距离R空=kQ1/3式中：R空空气中冲击波的安全距离（m）；Q炸药量（）。齐发爆破时，取总爆破量；微差爆破或秒差爆破时取最大的一段爆破量；K与地质等条件有关的系数，有掩体取15，无掩体取30；经计算空气中冲击波的安全距离约为108m。4.0 起爆器材常用的起爆器材包括各种雷管、用来引爆雷管或传递爆轰波的各种材料。（1）雷管雷管是用

14、来引爆炸药的器材。根据点火装置的不同，分为火雷管和电雷管。前者在帽孔中插入导火索点火引爆，后者由电气点火装置点火引爆正起爆药雷汞或迭氮铅，再激发副起爆药产生爆轰。正起爆药外用金属加强帽封盖。电雷管有瞬发、秒延迟和毫秒延迟三种。常用的即发雷管为68号。毫秒延迟电雷管的构造是在点火装置与加强帽间增设毫秒延迟药，国产毫秒延迟雷管有五个系列产品，其中第五系列被广泛运用。设计采用瞬发雷管。（2）起爆器型号主要起爆器型号及参数见下表。表 主要起爆器材型号及参数序号名称型号主要参数生产厂家起爆电压（V）起爆能力（发）充电时间（S）1起爆器GM-1000S1800110060湖南电子仪器厂2起爆器GM-500

15、S185080050湖南电子仪器厂3起爆器GM-300S180048050湖南电子仪器厂根据上表，起爆器选用湖南电子仪器厂生产的GM-300S型起爆器。另设计选用LGS-2A型毫秒雷管测试仪，用于对雷管的测试。（3）起爆器数量设计采用3台，其中1台备用。5.0 爆破设计总结炮眼采用平行坡面布置。（1）炮眼孔径：42mm（2）底盘抵抗距：1.9m（3）炮眼深度：6.1m（斜深）（4）炮眼孔距：2.66m（5）单孔装药量：4.4kg（6）放炮周期：1天（7）炮眼孔数目：11个（8）一次阶段爆破的最大装药量：48.40kg（9）起爆方式：微差电雷管起爆法本开采设计所设计的爆破方案仅为该矿山的爆破初设，具体现场爆破施工应以现场施工设计为准。