石英山二矿段建筑石料用灰岩页岩矿爆破工程施工设计方案

石英山二矿段建筑石料用灰岩、页岩矿爆破工程施工设计方案一、编制依据及原则1、编制依据：①、建设单位提供的文件及有关图纸资料。②、现场岩土工程地质详细勘察报告。③、《爆破安全规程》（GB6722-2003）及有关爆破安全管理规定。④、《民用爆炸物品安全管理条例》（2006.9）。2、编制原则①、认真贯彻国家对项目建设的法律、法规要求，严格遵循技术标准、规范和甲方的有关要求。②、充分分析考虑本矿山特殊的地理位置及环境条件，以不影响爆区周围村庄为基准，满足客户需求为原则，单次爆破用药量限制为最低，再根据实际的爆破效果及爆破震动波的大小对用药量适当的进行调整，以求最大限度降低爆破震动、飞石等有害效应。③、安全第一：建立、健全安全管理制度，特别是落实好安全防护措施，确保在爆破过程中人员安全及周围建筑物不受损害、确保项目施工中不发生任何安全事故。④、质量第一：优化爆破施工方案，采取切实可行的技术措施，尽可能减小大块的产生，降低大块率，减小二次破碎量；同时，保证基底的平整度及边坡坡度、稳定性。二、工程概况本工程为徐州市铜山区石英山二矿段建筑石料用灰岩、页岩矿开采爆破工程，前期已开采，现由江苏雷鸣爆破工程股份有限公司承接对其进行爆破作业服务。1、矿区位置：徐州市铜山区茅村镇石英山2、矿区自然地理条件及环境：矿区属于丘陵地形，地质结构为石灰岩、页岩结构组成，中硬度石灰岩普氏硬度系数约为ƒ=8～10，页岩结构比较致密的，其普氏硬度系数可以达到ƒ=4～5。根据江苏省地质矿产局测绘图纸资料及现场环境勘察结果，在矿区东北方向约200米处有村庄，民房建筑有石墙、有砖混结构，应作为爆破方案设计的重点考虑保护对象。3、矿区开采规模及范围：此矿山前期已开采，矿区开采面积为84388.1㎡，开采区域位于矿区45M-105M范围，主要工作台阶面高度为45米。整个矿区开采范围有5个坐标拐点组成，即：三、爆破方案选择及参数的确定根据本矿山岩层的赋存条件及现有工作面基础综合考虑，确定选用中深孔台阶爆破。针对爆破区域东北方向200米左右处的村庄，合理的选择爆破自由面，在现有的爆破条件和自然条件下，尽量选择背向村庄的自由面，或者偏向村庄，坚决不能使爆破自由面正对村庄方向。①、钻孔直径D：根据作业现场条件和钻孔设备配备条件，选择履带式直径90mm潜孔钻，钻孔直径选择为D=90mm。拐点编号XY备注13808728.0539517971.231980西安坐标系，1985国家高程标准，最低估算标高45M23808728.0539518103.2633808375.9139518115.9643808290.8139517983.4953808426.6239517834.87②、台阶高度H：根据矿山现有环境条件及岩石结构，爆破方案初步选定台阶高度为H=15m。③、钻孔深度L：钻孔深度L等于台阶高度H加上超深h，即：L=H+h钻孔超深值h按如下方法计算，即：根据抵抗线计算超深：h=(0.15～0.35)W1根据台阶高度计算超深：h=(0.05～0.25)H超深值的大小与台阶高度、坡面角度、底盘抵抗线、岩石的坚固性系数以及采用的爆破方法有关。一般情况下，台阶高度越大，坡面角越小，底盘抵抗线越大，岩石越坚硬，则需要的超钻深度就越大。根据混装车乳化炸药威力以及以往经验，在这里的超深值均采用0.05H来计算,即:h=0.05H=0.75m这里取h=1m；则钻孔深度最大为：L=16m④、底盘抵抗线W1：根据巴隆公式计算：即W1=d(7.85ΔξL∕qmH)1∕2式中：d—为钻孔直径，dm；这里为0.9dm。Δ—为装药密度，kg∕dm3；这里取1.3kg∕dm3。ξ—深孔装药系数，一般情况下为0.5～0.7。q—炸药单耗，kg∕m3；这里暂取0.45kg∕m3。m—钻孔密集系数，即m=a∕W1=0.8～1.4,这里取1.0。H—台阶高度。L—钻孔深度。代入数据计算得：=3.7m。综合考虑各种爆破方法相关因素和实际条件，确定底盘抵抗线的具体数值为：W1=3.6m⑤、炮孔间距a和炮孔排距b：根据公式：炮孔间距a=mW1式中：m—钻孔密集系数，一般取0.8～1.4,这里取1.2；则a=mW1=1.2*3.6=4.32m取4.0m炮孔排距b：根据公式：炮孔排距b=0.866a=3.46m取3.5m⑥、单位炸药消耗量q：影响单位炸药消耗量的因素很多，主要有岩石的可爆性、炸药的种类、自由面条件、起爆方式和块度要求等。因而要选取正确的q值是比较困难的，实际应用中多数是根据岩石的硬度和工程类比的方法，初选一个比较接近的q值来进行试爆，再经过生产实践来进行调整和验证，直到合理为止。同样，对于底盘抵抗线数值的选取，可一并进行试爆和验证。参照经验数据和工程类比，选取的单位炸药消耗量q值为：根据《爆破安全规程》，对于加强松动爆破：q=0.4kg∕m3或q=0.154kg∕t此炸药单耗数据仅为方案设计参考，合理数值由具体爆破实践确定。⑦、单孔装药量Q：根据装药量计算公式，即：第一排孔：Q=q*a*W1*H第二排及以后各孔：Q=q*a*b*H代入数据计算得：第一排孔：Q=q*a*W1*H=86.4kg∕孔第二排及以后各孔:Q=q*a*b*H=84kg∕孔⑧、装药长度L1和堵塞长度L2：（1）、每米炮孔装药量qˊ：根据公式：qˊ=0.785ΔD2式中：Δ—为装药密度，kg∕dm3；这里为1.3kg∕dm3，又表示为1300kg∕m3；D—钻孔直径，这里为0.09m；则计算得：qˊ=8.26kg∕m（2）、装药长度L1：取0.7的装药系数,则L1=0.7L=11.55m对于第一排炮孔，其实际的装药长度为：Q∕qˊ=86.4∕8.26=10.5m堵塞长度为：L2=4.5m对于第二排炮孔,其实际的装药长度为：Q∕qˊ=84∕8.26=10.2m堵塞长度为：L2=4.8m合理的堵塞长度应该为0.66～1.2W1；由此可见，这里的装药长度和堵塞长度设计是完全合理的。（3）、堵塞材料：炮孔的堵塞材料为粘土、沙石粉或钻屑，但严禁堵塞物中混入或掺杂小石块（最大边长≤2cm）。四、起爆方法及网路由于在矿区东北方向约200米处有村庄，民房建筑物为石墙、砖混结构，应作为爆破方案设计的重点考虑对象。1、根据爆破地震安全距离计算公式13aKRQV，m式中：R—爆破地震安全距离，mQ—炸药量，kg(齐发爆破总炸药；秒差爆破或微差爆破取最大一段药量；K、a—与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，可按表1-1选取，或由试验确定；表1-1爆区不同岩性的K、a值V—爆破地震安全速度，cm/s,即测定地点建筑物基岩质点的允许安全震动速度，根据《爆破安全规程》规定见表1-2表1-2爆破地震安全速度（V）值岩性Kα坚硬岩石50~1501.3~1.5中硬岩石150~2501.5~1.8软岩石250~3501.8~2综合表表1-1、表1-2所给出的数据，取V=1.0cm/s，K=250，α=1.6，带入公式计算得出一次齐爆用药量：Q=255kg。2、根据矿山开采15米台阶高度，每孔装药量为80公斤左右，考虑到爆破振动对周围居民的影响，决定每次爆破作业布两排三角形炮孔，每排炮孔不超过15个。每个工作面炮孔总数不超过30个。每两个炮孔间用5段毫秒导爆管进行联接起爆。孔内采用16段毫秒导爆管雷管，延期时间为1000毫秒。孔间采用5段毫秒导爆管雷管，延期时间为110毫秒。网路联接图如下图所示。建筑（构）物V（cm/s）土窑洞、土坯房、毛石房屋1一般砖房、非抗震的大型砖块建筑物2~3钢筋混凝土框架房屋5水工隧道10交通隧道15矿山巷道围岩不稳定有良好支护10围岩中等稳定有良好支护20围岩稳定无支护30起爆顺序表：单位(毫秒)序号12345678910秒量1110122013301440155016601770188019902100为保证网路的可靠性，孔内和空间均应放置2发毫秒延期导爆管雷管进行联接起爆。3、为尽量避免爆破振动，每次爆破作业最大装药量不得超过30个炮孔，用药量不得超过2.5吨。当炮孔数超过30个时，应分区域，分多个工作面进行打孔，进行两到三次爆破。爆破区域应选择合理的区域范围，保证首先爆破的区域不会对后期爆破的区域产生影响，同时要保证矿山安全生产。4、爆破自由面的设计由于开采区域临界点距离200米处有一小型村庄，在实施爆破作业的过程中要特别注意爆破自由面的选择，通过选择合理的布孔位置、微差爆破改变起爆方向、开挖沟槽修正新的自由面等方式，使爆破自由面方向避开村庄居民房以及有溶洞存在的开采区域。五、爆破飞石：中深孔台阶爆破个别飞石安全距离的计算，现借鉴经验公式来计算：R飞=20Kn2W式中：R飞—爆破时个别飞石的最大飞散距离，m；K—与爆破区地形和风向有关的系数，一般取1.0～1.5,这里取1.5；n—爆破作用指数,取n=1；W—底盘抵抗线,m；这里为3.6m。将以上数据代入计算得：R=108m参考该数据可以看出，爆破的个别飞石不会对周围造成任何影响。但应注意的是：爆区四周多为灌木草丛，爆破时应注意提醒游人和放牧者及时躲避，同时派警戒人员持哨子及高音喇叭到周围村庄进行警戒。爆破的警戒距离为：300m六、爆破施工安全技术措施1、严格按照《爆破安全规程》的各项规定进行爆破作业，严格遵守爆破器材购买、运输、储存和使用的各项规定和规章制度。2、所有从事爆破作业的人员，首先要做到文明施工，持证上岗；进入爆破施工现场的所有施工人员都要戴安全帽。3、合理设计爆破作业自由面方向，严禁爆破作业自由面正对周围村庄。4、爆破作业区各路口要设置明显的标志牌或警示牌；爆破器材进入现场后要设置明显标志，并设专人看管。5、必须严格按照设计要求的孔网参数钻孔，必须确保每个炮孔达到设计要求的深度和倾角。炮孔钻好以后要吹干净孔内的粉渣，并及时做好封盖。6、装药前要对所有炮孔进行验收和检查，对于孔网参数或角度不合理，炮孔深度不够或孔壁卡石以致无法装药者，要及时进行处理或补钻。7、必须严格按设计要求的单孔装药量装药，不得随意乱装；起爆药包（或起爆弹）要装填到位，深度要合理；装药时其他无关人员不得进入施工现场。8、炸药装好后，要仔细进行封堵，封堵材料为粘土、沙石粉或钻屑；严禁在炮泥材料中混入小石块（粒径≤2cm）；要确保堵塞长度和堵塞质量，封堵不严实或封堵质量不好时严禁放炮。9、必须严格按照设计要求的起爆网路仔细敷设，网路连接好后要进行全面检查，在确认无误时方可起爆。10、起爆前20分钟撤离机械设备和人员，机械设备撤至100m以外，正对最小抵抗线的方向为200m；对人员的安全警戒距离为300m。11、爆破作业时间应避开周围居民频繁活动时间，工人的上下班以及儿童的上学时间等，每次爆破作业时间暂定为：当日爆破作业上午：11:00点，下午：14：00-17:00时间段进行爆破作业。12、起爆信号及警戒：起爆信号：第一次信号：预告信号（长哨音），所有与爆破无关人员撤离危险区，警戒人员到达指定位置。预告信号在起爆前5分钟发出。第二次信号：起爆信号（三短哨音），由各岗哨人员反馈回可允许起爆的信息后，发出起爆信号，信号结束立即起爆。第三次信号：解除警戒信号（长哨音），起爆后经检查确认安全后方准发出解除警戒信号。在发出此信号前，警戒人员应坚守岗位，除爆破领导人批准的检查人员外，不准任何人进入警戒区。警戒：a根据施工设计提供的境界范围平面图标明的危险范围，设置警戒地点和警戒标志进行警戒。b在所有进入爆区的通道和危险区入口处，都必须有人员警戒，警戒人员应持有对讲机、警戒旗、哨子和便携式扩音器。c警戒人员应提前半小时到指定地点上岗，按计划断绝各通道，直至发出解除警戒信号后，方准离开岗位。安全警戒人员表13、每次爆破作业完成后，应根据当日爆破作业的布孔、装药、封口、联接情况，通过对爆破震动的测试数据以及对爆破效果的分析对本次爆破进行系统的爆破总结。七、爆破事故应急救援措施1、人员受伤害现场发生人员受伤害时，首先应将受害者轻抬至安全平坦地点，去除身上的用具和口袋中的硬物，先检查受害者的伤势情况