《爆破工程》课程设计说明书设计题目石灰石矿露天深孔台阶挤压爆破设计专业名称学号学生姓名指导教师2013年12月攀枝花学院本科学生《爆破工程》课程设计任务书题目：石灰石矿露天深孔台阶挤压爆破设计某石灰岩露天矿山，石灰岩较坚硬（f=10），节理裂隙发育，台阶高度12米，台阶坡面角α=75°，爆区长度50米。
采用露天潜孔钻机（钻孔直径d=200毫米，最大钻孔深度20米）穿孔。
要求对一次爆破进尺15米进行爆破方案技术设计。
目录一、工程概况 (5)二、爆破设计方案的选择 (5)三、主要技术要求 (5)四、爆破参数的选取 (5)五、炮孔布置、装药、堵塞和起爆网路 (7)六、爆破安全距离计算及安全警戒范围 (8)七、爆破安全措施 (9)八、爆破安全警戒 (9)九、爆破施工 (8)十、经济指标分析 (9)十一、结语 (10)附图 (10)参考文献 (11)石灰石矿露天深孔台阶挤压爆破设计一、工程概况在某大型石灰岩露天矿山，石灰岩较坚硬（f=10），节理裂隙发育，台阶高度12米，台阶坡面角α=75°，爆破进尺15米，爆区长度50米。
矿山采用露天潜孔钻机（钻孔直径d=200毫米，最大钻孔深度20米）穿孔。
要求进行爆破方案技术设计。
二、爆破设计方案的选择根据爆区环境和地质结构，石灰岩较坚硬，节理裂隙发育，故采用φ200 mm潜孔钻机垂直钻孔形式，自上而下，所以选择露天深孔台阶挤压爆破技术方案。
三、主要技术要求⑴爆破安全要求：爆破振动、冲击波、飞散物不会对周建（构）筑物、人员和设备产生影响。
⑵爆破质量要求：大块率不能超过5%，爆破堆积有利于装载作业。
四、爆破参数的选取1、炮孔直径D D＝200mm2、台阶高度H H＝12m3、第一排的最小抵抗线W1由于挤压爆破第一排孔的最小抵抗线比正常排距大，一般为20%~40%，取30%。
所以w1=(1+30%）b=1.3×6=7.8m4、第二排及后面排的最小抵抗线w2⑴、按钻机作业安全条件算取b c=2.7mW2＝H ctg75°＋2.7＝6.7m⑵、按孔径算 W2＝30d＝30x0.2=6m，底盘抵抗线与台阶高度关系的计算，取系数0.8W2=0.8H=0.8×12=9.6m据上述计算结果和以往实践经验取W2＝6m5、孔距a a＝mW2=（0.9--1.2）W2 取m=1.2a ＝7.2m 取整数a=7m6、排距b 采用等边三角形布孔方式布置，则b=asin600=0.866a=6m而爆破进尺是15m，根据6×2=12m，在其范围内，可布设两排炮孔。
每排50/7=7个炮孔，总排孔数2×7=14个炮孔。
7、堵塞长度L2 L2 =0.8w1=0.8×6=4.8m8、超深h h＝（0.15—0.35）w1取系数0.2h=0.2×6=1.2m前排取h＝1.2m，后排取1.0m9、孔深L L＝H＋h=12+1.2=13.2m采用垂直孔，前排L=13.2m，后排L=13.0m10、装药长度L1L1=L-L2=13.2-4.8=8.4m11、挤压爆破单位炸药单耗量qo根据f=10，可选择单位炸药单耗量q=0.45kg/m3，又因为采用的是挤压爆破，所以挤压爆破单位炸药单耗q o比普通爆破炸药单耗增加30%-40%，取30%，所以q0=0.58kg/m312、单孔药量Q Q前排＝qaw2H＝0.58×6.0×7.8×12＝328.5kgQ后排＝KqabH＝1.2×0.45×6.0×6×12＝233.3kg，取K=1.213、装药长度L1 L1前排＝328.5÷8.4＝39.1mL1后排＝233.3÷8.4＝27.8m14、爆渣厚度爆堆的厚度和高度对爆破质量也有一定影响。
一般取爆堆厚度为10~20m，若孔网参数小则压碴厚度取大值。
爆堆厚度与台阶高度和铲装设备容积也有关系，在保证爆破效果的条件下应尽量减小压碴厚度。
所以考虑其爆破效果，可取B=12m。
15、前冲距离LK取1.5，B1取12m，α=600L=31.92+4.23K p-3.81B1-0.15α+B12/K p+0.0015α2=31.92+4.23x1.5-3.81x12-0.15x60+12x12÷1.5+0.0015x60x60≈85m五、炮孔布置、装药、堵塞和起爆网路1、炮孔布置炮孔布置采用三角形（梅花形）布孔（附图）2、装药、填塞孔内无水时采用2号岩石硝铵炸药，炸药包装形式为散装，孔内有积水无法排除时，应使用岩石乳化炸药。
采用连续装药结构，炸药沿着炮孔轴向方向连续装填，每个炮孔装药后都要对剩余长度进行填塞，填塞料用炮泥或钻孔细屑，不得用石块和可燃物进行填塞，填塞要密实，中间不得出空洞，填塞同时应要注意保护起爆网路不受损坏，要确保填塞长度和质量，禁止无填塞或半填塞爆破。
（附图）3、起爆网路采用逐孔起爆技术，每孔内装入两发EXEL16段非电导爆管雷管，地表雷管孔间采用17ms 延期雷管，排间采用42ms 延期雷管，实行逐孔起爆。
注意在装入导爆管时，要将所有导爆管都入塑料连接套内。
由于是挤压爆破，所以其时间间隔也比普通爆破长30%~60%，取40%，地表雷管孔间采用24ms 延期雷管，排间采用59ms 延期雷管，以便使前排孔爆破的岩石产生位移形成良好的空隙槽，为后排创造补偿空间，发挥挤压作用。
六、爆破安全距离计算及安全警戒范围1、爆破地震安全距离计算V ＝K(RQ 3)a式中V —爆破地震引起的质点振动速度，cm/s Q —最大一段装药量，328.5kg R —爆破中心到保护物最短距离，mK ，a 岩石系数和有关衰减指数，K 暂取170，a 取1.5 经计算：V ＝0.62cm/s2、爆破冲击波距离计算R K＝253QR K—爆破冲击波对掩体内人员最小允许距离，mQ—最大一段装药量328.5kg经计算：R＝172.5m露天爆破，在保证良好的填塞质量和长度的情况下，基本可以不考虑爆破冲击波的影响。
3、爆破飞散物飞散距离R f＝K·DR—爆破飞散物飞散距离，mK—安全系数15—16，取15.4D—炮孔直径，200mm经计算：R f＝3.08m。
七、爆破安全措施（1)成立爆破安全小组，爆破负责人任组长，对工程安全负全面责任，组员为爆破技术人员、安全员、爆破作业人员及警戒人员等组成。
（2）建立安全规章制度，组织爆破作业人员认真学习国家《爆破安全规程》、《矿山安全法》和省、市等有关规定，并严格按操作规范及有关规定执行。
（3）爆破作业人员必须做到持证上岗。
（4）爆破技术人员必须认真勘测，精心编制爆破设计方案，使设计方案做到设计合理、技术可行、安全可靠、经济合算。
（5）爆破设计方案必须通过有关专家论证评估通过后，方可实施作业。
（6）开工前分工种进行技术交底，严格按设计要求进行施工，确保施工质量符合设计要求。
（7）设计人员或审核人员必须到现场指导施工，爆前认真检查孔网参数（孔深、孔距、排距、最小抵抗线、倾角等）是否符合设计要求，如未达到要求及时进行处理。
装药时，应认真复核装药量、填塞长度、填塞质量及防护措施的落实。
爆破后认真检查，发现盲炮及时处理，如有危石进行排除。
（8）认真做好安全警戒工作，爆破时间做到定时，起爆前，所有无关人员及机械设备等必须撤离警戒线以外，爆破要有明确的视、听信号，做到广而告知。
（9）爆破器材严格按《爆破安全规程》的有关规定执行，做到专人看守，出入登记，帐物相符，严防流失，确保安全。
（10）在爆破时，关闭矿内自用配电房电源和在安全警戒范围内禁止来往车辆通行。
八、爆破安全警戒8.1安全警戒距离为了防止个别飞石飞散伤人，必须采取加强堵塞，同时做好人员的安全警戒，深孔爆破以200m为半径设置警戒岗哨，避免爆破飞石对人员造成伤害。
8.2警戒岗哨设置根据爆区周围环境实际情况，每次爆破设置4个警戒岗哨。
8.3起爆信号⑴预警信号。
起爆前，人员疏散——警戒人员到位——各清场组、警戒组——向指挥长汇报清场完毕——指挥长下令发出预警信号（预警信号在起爆前10分钟发间断的呜… …呜… …呜声）——各警戒岗哨阻断交通，禁止一切人员进入危险区，技术组联结起爆雷管。
⑵起爆信号。
起爆时，各组向指挥长汇报一切准备完毕后，指挥长发出起爆信号（发连续短促的呜… …呜… …呜声!）,进入倒计时，5、4、3、2、1起爆。
⑶解除信号。
起爆15min后，爆破员进入爆破现场检查，确认完全起爆或处理完毕后，向指挥长汇报解除信号（发嘀哒… …嘀哒… …声）解除警报未响前人员不得移动。
九、爆破施工9.1爆破施工工艺流程爆破作业面平整→钻爆设计→测量布孔→钻孔→钻孔验收→申请领取炸药→装药→填塞→联接网络→爆破系统安全检查→安全警戒→起爆→爆后检查处理→收集整理资料。
9.2爆破施工技术措施⑴在钻孔之前，先对爆区表面的浮土、杂草、树木等进行清理，并采用浅眼爆破技术对炮脚进行修整，使其形成深孔爆破所需要的台阶工作面。
⑵布孔:按照设计要求，于现场布置炮孔位置，并向操作人员进行技术交底，使其掌握各项孔网参数（深度、倾斜角度、最小抵抗线、孔距和排距等）技术要求。
⑶钻孔：按照设计技术交底要求，于现场布置的炮孔位置进行钻孔；在钻孔时，按标准化作业程序进行操作，把好质量关，使孔深、倾角、方向等都应满足设计要求。
⑷装药：在装药前，应对炮孔逐个检查，炮孔的孔深、倾角、孔距、排距等孔网参数是否符合设计要求，根据孔网参数按设计药量和装药密度进行装药，并在装药时进行调整，不同的爆破方法应有不同的装药结构，以达到最理想的爆破效果。
⑸填塞：所有炮孔装药后，都要用泥团或者岩粉碴填塞，并按设计要求，要有足够的填塞长度，并边填塞边捣实，确保炮孔填塞质量。
⑹联线起爆：按设计的起爆网络联线后，人员撤离现场，派出警戒人员，发出爆破信号，待检查准确无误后，再点火起爆。
⑺爆后检查：起爆15min后，爆破员方可进入爆破现场检查爆破效果；因地质情况不明等因素导致爆破欠佳时，应查明原因，调整参数，及时改进。
⑻爆后如发现有盲炮，可用下列方法处理：a）经检查确认炮孔的起爆线路完好，且最小抵抗线无变化者，可重新联线起爆，同时加大警戒范围。
b）处理深孔盲炮，可在距盲炮孔口不小于10倍炮孔直径处另打平行孔起爆；如所用炸药为非抗水硝铵类炸药，且孔壁完好者，可取出部分填塞物，向孔内灌水，使之失效，然后作进一步处理。
本工程主要爆破材料为炸药、导爆管雷管等，其年供应计划详见下表5。
表5 爆破材料年供应计划表十、经济指标分析在穿爆成本的构成因素中，占主体的是炸药成本和穿孔成本，利用高精度导爆管雷管和中深孔爆破技术优化孔网参数后，可以改善爆破效果，减少大块和底根，提高铲装效率，使采矿综合成本有所降低。
