临近永久边坡的露天台阶深孔爆破设计1(中高级)

-1-××露天矿山台阶深孔爆破设计说明书（一）深孔爆破设计说明书1、工程概况；某露天矿山采用台阶深孔爆破，现已推进到靠近永久边坡的最后一台阶；岩石完整，坚固性系数f=8~10，爆破时应采取措施，尽可能不破坏边坡的稳定性，并要求大块率不高，最后形成的台阶边坡坡比为1:0.3；已知台阶高度H=12m，台阶爆破长L=40m，台阶宽度B=20m，炮孔直径为150mm；台阶保留的检查平台宽4m，距爆破点400m有砖混结构厂房。爆破条件较好。2、设计原则（方案）；根据上述的地形条件及爆破要求，主体采用台阶深孔爆破，边坡采用预裂爆破，炮孔直径选择￠150mm，根据岩石完整，坚固性系数f=8~10，选取2#岩石炸药，炸药单耗q=0.56kg/m3。3、深孔爆破和预裂爆破设计参数选择与计算；（1）孔径选150mm（2）孔深与超深采用倾斜孔：孔深L=H/sinα+h=12×√1+0.32+0.5=13mH---台阶高度，m；L---孔深，m；h---超深，m；α---台阶坡面角，°。（3）底盘抵抗线1）根据钻孔作业的安全条件：W1≤Hctgα+B-2-≤12×0.3+2.5≤6.1mH---台阶高度；B---从钻孔中心至坡顶线的安全距离取2.5m；W1---底盘抵抗线，m；α---台阶坡面角。2）按台阶高度计算：W1=（0.6~0.9）H=（0.6~0.9）×12=7.2~10.8m3）按每孔装药条件（巴隆公式）最后选取W1=4mW1---底盘抵抗线，m；d---炮孔直径，dm；Δ---装药密度，g/ml；q---单位炸药消耗量，kg/m3；τ---装药系数，取0.7；m---炮孔密集系数，取m=1.2。（4）孔距与排距孔距aa=mW1选m=1.2a=1.2×4=4.8m排距ba/b=1.2,b=4.8/1.2=4.0mmqmdW29.42.156.07.0185.75.185.71-3-选取b=4m。（5）堵塞长度1）L堵=（0.9~1.0）W1=（0.9~1.0）×4.8=4.3~4.8m2）L堵=（20~30）d=（20~30）×0.15=3~4.5m取L堵=4m（6）单位炸药消耗量因岩石完整，坚固性系数f=8~10，查表选取q=0.56kg/m3（7）药量计算①第一排孔的每孔装药量按下式计算：Q=q·a·W1·H=0.56×4.8×4×12=129kg②第二排孔起，每孔装药量：Q=k·q·a·b·H=1.1×0.56×4.8×4×12=142kgk---考虑受到前面各排孔的矿岩阻力作用的药量增加系数,取1.1。根据钻孔条件，检算炮孔实际装药量。Q′=LΔπR2=9×3.14×1000×0.0752=158kg，Q′＞Q，能装下所计算最大药量。-4-钻孔设计参数表项目台阶高度H（m）岩石坚固性系数f孔径（mm）孔深L（m）超深h（m）底盘抵抗线W（m）孔距a（m）排距b（m）堵塞高度（m）后排药量增加系数备注前排孔128~1015013.00.54.04.84.04.0炸药单耗q=0.56kg/m3后排孔15013.00.54.84.04.01.1缓冲孔2.4预裂孔111工程数量表项目第一排第二排～第四排缓冲孔预裂孔每孔装药量129142350.45×13=5.85小计装药量9032982595228合计装药量4708起爆器材数量表项目一段五段七段九段十一段十三段导爆索数量21414141434600m-5-③预裂爆破参数选取，查经验数据：φ=150mm，钻孔间距取a=1m，线装药量取450g/m。④缓冲孔装药量计算：Q=k×q×(a/2)×(b/2)×H=1.1×0.56×(4/2)×(4.8/2)×12=35kg⑤总计爆破体积为：V=12×20×40=9600m3需炸药量为：Q′总=V×q=9600×0.56=5376kg⑥总计用药量计算前排孔7个，每孔129kg，共计129×7=903kg；后排孔7×3个，每孔142kg，共计142×21=2982kg；预裂孔39个，每米0.45kg，共计39×13×0.45=228kg；缓冲孔17个，每孔35kg，共计35×15=595kg；Q总=903+2982+228+595=4708kg。最后选取炸药总用量为4708kg。4、钻孔布置根据爆破地形条件和设计的孔网参数布置钻孔（详见炮孔布置图）5、起爆网络采用非电起爆网路起爆（详见起爆网路布置图）。6、施工组织设计（1）装药药孔的装药工作是一项工作量大、涉及劳动力较多，有时间性以及危险性大的工作。在装药工作前，要切实做好各项准备工作。①对药孔的位置进行测量校核，包括药孔位置，底盘抵抗线和炮孔深度，使炮孔底面位于同一水平面上，保证爆破后场地的平整性，对装药量进行最后的校核计算。-6-②让工人对所用的火工器材数量、质量要有准确的了解。有必要时对火工品进行必要的质量检验。③对全体施工人员进行装药安全方面的教育，对施工的运输工具和设备进行必要的检查。④组织警戒工作，对于装药无关人员，不允许进入施工现场，以防止意外的事情发生。⑤装药前对施工现场进行安全性检查，对岩壁的松石和危石要进行处理。⑥对施工现场的各类电路进行安全检查。施工现场只有用防爆的电灯或手电进行照明。⑦装药工作。对装药要实行严格岗位责任制，从运输、堆放、搬运和装药等进行检查，并设置明显的标志，防止一切可能发生的事故发生。当孔底装入炸药50cm时，应装入起爆体。对施工现场的起爆体要特别加以保护，以防损坏。⑧装药结构a.、主爆孔（详见B大样图）主爆孔的装药采用散装炸药。底部0.5m范围内不装药，以大空隙率材料作为间隔介质；以上3m范围内加强装药，其中0.5m以上安装起爆药包；然后正常装药，装药高度5.5m；正常装药完成以后应弱装药，高度2.0m；孔口位置2.0m范围进行堵塞。b、缓冲孔结构同主爆孔，孔距缩小为2.4m。（详见C大样图）c、预裂孔（详见D大样图）预裂孔采用φ32mm药卷，底部3.0m范围内加强装药（详见I—I剖面布置图）；其上9.5m范围内为正常装药（详见II—II剖面布置图）；孔口1.0m范围内进行堵塞。（2）堵塞-7-堵塞是保证炸药的能量较好的作用于岩体，堵塞质量的好坏直接关系到爆破效果的质量，所以堵塞一定要完整。堵塞材料可采用经过粉碎的黄泥，先堵塞后上层可采用岩渣、碎石。但要注意，回填土中不能混有残留爆破器材，堵塞时要保护好起爆网路。（3）网路连接与施爆装药堵塞全部完毕，并确认各炮孔的起爆线路完好无损后，就可撤走爆破现场的器具和人员，并设置警戒。无关人员一律不准进入爆区。网路连接按以下几个步骤进行：①敷设孔外连接线；②检查网路；③在指挥部发出信号后，将网路连接起来。在检查线路时，接头一定要接好，并用电工胶布包好，以防止断线。各联线要有一定的富余量，以防止将线路拉断。在地面有水或过河过桥时，线路要架空。主线可以预先铺好，最后联线要根据指挥部命令进行。（4）警戒与爆破为了保证安全，爆破前应对警戒范围、警戒点的设置作周密布置，并作好安民告示，将警戒信号及警戒范围公布于众。警戒信号分为四次，其规定为：①第一次信号（预告信号）：在装药、堵塞完毕后，开始联接爆破网路前发出。要求工地上一切与爆破工作无关的人员全部撤出爆区，周围居民开始撤至预定的安全警戒范围以外。爆区开始进行爆破起爆网路的联接；②第二次信号（准备信号）：在起爆系统联接并检查完毕，确认各警戒区域内无人员家畜，各警戒点报告无误后发出，预告各方面注意即将起爆；③第三次信号（爆破信号）：与准备信号相隔约5~10分钟后发出，发出前-8-应再次落实警戒情况，信号发出后即可起爆；④第四次信号（解除信号）：爆破后经现场检查，确认安全准爆后方可发出这一信号，恢复正常秩序。至于是否能让无关人员进入爆区，还要看爆后爆区情况而定，要防止爆区内危石、松石等塌落伤人。7、爆破安全设计与验算（1）爆破地震波炸药在岩体中爆炸，其部分能量以弹性波的形式传播而引起爆区附近的地层震动，称为地震波。与天然地震一样，地震波强度随距离的增加而衰减。但爆破地震比天然地震具有能量衰减快、振动频率高和持续时间短的特点。因此，爆破地震对附近的建筑物的安全影响要比天然地震小得多。爆破地震的影响的安全判别是根据国家标准《爆破安全规程》GB6722-2003中所规定进行，其计算方法为V---爆破所引起质点垂直振动速度，cm/s；K---与岩土性质、爆破方法和爆破条件有关的系数，一般为150~250；Q---最大一段装药量或齐发爆破的总装药量，kg；R---爆源至被保护点的距离，m；α---衰减指数，一般为1.5~1.8。按《爆破安全规程》第6.2条所规定，一般建筑物和构筑物爆破的地震安全性应满足安全震动速度的要求，主要类型的建筑物地面质点的安全震动速度规定如下：a.土窑洞、土坯房、毛石房屋，0.7~1.2；b.一般砖房，非抗震的大型砌块建筑物，2.3~2.8；c.钢筋混凝土框架房屋，3.5~4.5。aRQKV3/1-9-上式中，选K=250α=1.8所以此次爆破是安全的，不会对厂房安全造成影响。台阶深孔爆破的飞石距离计算：RFmax=kφ·D=（15~16）×15=225~240mKφ---安全系数，取15~16；D---药孔直径，15cm。根据《爆破安全规程》取RFmax=300m所以爆破时的安全距离范围定为距离爆区半径为300m之外为安全区。（二）附件1、钻孔设计参数表和工程数量表2、钻孔布置图（平面图、纵、横剖面图）3、起爆网路设计图；4、安全警戒图。scmscmRQKVa/0.1)/(33.04009942508.13/131