爆破工程课程设计说明书.doc

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1、爆破课程设计设计题目：某铁矿形成覆盖层边坡硐室爆破设计姓 名：学 号：专 业：采矿班 级：1班指导教师：张云鹏矿业工程学院年 月 日目录1 工程概况11.1 矿山原始条件11.2 岩石、岩体条件11.3 工程目标12 爆破方案与布药设计12.1 爆破类型的确定12.2 爆破范围的确定12.3 装药形式选择12.4 药包布置规划22.4.1 抵抗线的要求22.4.2 布置药包的要求23 爆破参数选择与计算23.1 抛掷方量的确定23.2 爆破作用指数的确定33.3 最小抵抗线的确定33.4 药包间距的确定33.5 装药量计算44 爆破漏斗计算44.1 爆破作用半径计算44.2 可见漏斗深度44.

2、3 爆破方量计算55 药包布置原则及方法56 装药、填塞与起爆网路66.1 药室与导硐设计66.1.1 药室的容积66.1.2 药室形状66.1.3 导硐设计66.1.4 装药设计76.2 装药设计76.2.1 填塞设计76.2.2 绘制药室及导硐布置平面图，药室布置剖面图86.3 起爆网路设计86.3.1 起爆网路计算86.3.2 起爆网络的保护措施96.3.3 起爆站97 安全距离计算97.1 爆破地震安全距离97.1.1 爆破振动强度与安全判据98安全技术措施118.1 爆破地震安全距离118.2 个别飞散物安全距离128.2.1 个别飞散物的安全距离计算12安全技术措施158.3 防震

3、技术措施158.4 个别飞散物产生原因及预防措施159 主要技术经济指标1610 参考文献171 工程概况1.1 矿山原始条件某露天矿山开采闭坑后，拟转入地下开采，需要在露天底形成2050m的覆盖层。露天采场底部走向长约450m，露天底平均宽30m。露天采场实际最高标高为305m，最低标高为-33m，封闭标高为117m，露天采场上口尺寸为：900m630m，下口尺寸为410m20m。原台阶高度12m，现已并段。1.2 岩石、岩体条件 矿石类型简单，矿石物质组成也较简单，矿石属于中硫、低磷、贫磁铁矿石。矿体围岩主要为石榴黑云斜长片麻岩和混合花岗岩。 岩体稳定性中等，岩石坚固性系数f=810，节理

4、裂隙发育，岩石一般比较破碎，强度较低。1.3 工程目标 利用硐室爆破的方法形成高度30m的覆盖层，设计两个勘探线之间的部分。本设计为加1-加2的硐室爆破设计。2 爆破方案与布药设计2.1 爆破类型的确定要求爆破的岩土按预定的方向运动并堆积在设定的范围之内则选用定向抛掷爆破。2.2 爆破范围的确定爆破加1-加2坡面勘探线的岩石。2.3 装药形式选择硐室爆破装药形式有集中装药和条形装药两种。用装药集中系数来划分，装药集中系数按下式计算： （1） 式中：VQ装药体积，m3； (2)Q装药重量，t；装药密度，t/m3；R装药中心至药包最远点的距离，m。当装药集中系数0.41时，为集中装药，23所以取两

5、个集中药包。表7 爆破振动安全允许标准序号保护对象类别安全允许振速（cm/s）10Hz10Hz50Hz50Hz100Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋a0.51.00.71.21.11.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a2.02.52.32.82.73.03钢筋混凝土结构房屋a3.04.03.54.54.25.04一般古建筑与古迹b0.10.30.20.40.30.55水工隧道c7156交通隧道c10207矿山巷道c15308水电站及发电厂中心控制室设备0.59新浇大体积混凝土d：龄期：初凝3d8 龄期：3d7d龄期：7d28d2.03.03.07.07.012注1：表列频率为主振频率，系指最

6、大振幅所对应波的频率。注2：频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据：硐室爆破20Hz；深孔爆破10Hz60Hz；浅孔爆破40Hz100Hz。a选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。b省级以上（含省级）重点保持古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。c选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地震振动频率等因素。d非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。8安全技术措施8.1 爆破地震安全距离在爆破设

7、计时，需划定爆破振动安全距离，以确定爆破地震效应的影响范围，以及采取必要的减震措施。由式（15）可以根据保护对象的爆破振动安全允许速度和装药量，计算爆破地震安全距离： （18）式中：V安保护对象的安全允许振速，cm/s；因为为坚硬岩石，所以取K=100,a=1.5;又因为硐室爆破频率20Hz，所以选取安全允许振速V=2.5 cm/s；据公式（15）算得安全距离 R=50.3m。8.2 个别飞散物安全距离爆破时被破碎的某些介质碎块具有较大的动能，可以从原位抛出至很远的距离，称为个别飞散物，在岩石爆破中一般称为飞石。8.2.1 个别飞散物的安全距离计算为防止个别飞散物伤及人员和设备设施，防止伤亡事

8、故发生，应根据个别飞散物的安全距离划定安全警戒范围。警戒范围内撤走所有的人员和设备，不能移走的设备做好防护。个别飞散物对人员的安全距离不应小于表8的规定；对设备或建筑物的安全允许距离应由设计确定。抛掷爆破时，个别飞散物对人员、设备和建筑物的安全允许距离，应由设计确定。集中装药硐室爆破个别飞散物的安全距离可按下式估算。 （20）式中：Rf个别飞散物的安全距离，m；n爆破作用指数,1.4；W最小抵抗线，32m；Kf系数，一般取1.01.5，依地形与不同方向上可能产生个别飞散物的条件而定,取为1.2。算得 Rf=1550.28m。个别飞石仅对东面采坑，为保证绝对安全，有利安全警戒，爆破时要求中心区域

9、1551m内的人员疏散到安全警戒线外。对设备的安全距离，一般取1/2 Rf，本设计取775.7m。 表8 爆破个别飞散物对人员的安全允许距离爆破类型和方法个别飞散物的最小安全允许距离/m1露天岩土爆aa）破碎大块岩矿：裸露药包爆破法浅孔爆破法400300b）浅孔爆破200（复杂地质条件下或未形成台阶工作面时不小于300）c）浅孔药壶爆破300d）蛇穴爆破300e）深孔爆破按设计，但不小于200f）深孔药壶爆破按设计，但不小于300g）浅孔孔底扩壶50h）深孔孔底扩壶50I）硐室爆破按设计，但不小于3002爆破树墩2003森林救火时，堆筑土壤防护带504爆破拆除沼泽地的路堤1005水下爆破a）水

10、面无冰时的裸露药包或浅孔、深孔爆破水深小于1.5m水深大于6m水深1.56m与地面爆破相同不考虑飞石对地面或水面以上人员的影响由设计确定b）水面覆冰时的裸露药包或浅孔、深孔爆破200c）水底硐室爆破由设计确定6破冰工程a）爆破薄冰凌50b）爆破覆冰100c）爆破阻塞的流冰200d）爆破厚度大于2m的冰层或爆破阻塞流冰一次用药量超过300kg3007爆破金属物a）在露天爆破场1500b）在装甲爆破坑中150c）在厂区内的空场中由设计确定d）爆破热凝结物按设计、但不小于30e）爆炸加工由设计确定8拆除爆破、城镇浅孔爆破及复杂环境深孔爆破由设计确定9地震勘探爆破a）浅井或地表爆破按设计，但不小于10

11、0b）在深孔中爆破按设计，但不小于3010用爆破器扩大钻井b按设计，但不小于50a沿山坡爆破时，下坡方向的飞石安全允许距离应增大50%。b当爆破器具置于钻井内深度大于50m时，安全允许距离可缩小至20m。安全技术措施8.3 防震技术措施鉴于爆破规模大，务必进行如下安全防震技术措施：（1） 应用毫秒延迟爆破技术，延迟起爆药量比满足波能能量相互制动条件。（2） 装药前应进行1：1起爆网路模拟实验。（3） 装要前进行炸药的爆破漏斗实验，取得炸药爆破参数。（4） 正式大爆破时，务必在有关的建筑物周围进行爆破地震波强度的监制工作，以便有充分数据表明爆破震动的安全影响程度。（5） 利用爆区孤立山峰周边天然

12、山沟作为防振沟，得以衰减以至隔断震动峰值。（6） 爆破震动与地震震级的换算： M=（2/3）Log(QU)-2.5333 式中：M震级Q药量KgU炸药比能条件系数 换算结果小于与爆破相当的天然地震震级3.20级，但是爆破地震与天然地震是不可直接比拟，因为爆破地震是以应力波的形式传播作用于结构物上，其破坏力较同级的天然地震小得多，这是因为爆破地震能量小、埋置浅、频率高、衰减快，持续时间短所致。天然地震则与之相反：能量大、震源深、频率低（与建筑物自振频率相当）、衰减慢，基于所计算的振动已有设计控制，又因爆破地震破坏能力很小，所以本工程爆破不会造成震坏。8.4 个别飞散物产生原因及预防措施因为炸药爆

13、炸能破碎岩石后，还有剩余的气体能量继续作用于破碎后的碎块，使之获得较大的动能和初始速度从而将碎块抛掷很远，形成个别飞散物。如果某个方向的最小抵抗线过小或遇有岩体构造上的结构面，在此方向上的碎块获得极大的动能和初始速度，个别飞散物的抛掷距离更远。抛掷爆破、裸露爆破非常容易产生个别飞散物。炮孔或硐室爆破当填塞长度不够或填塞质量较差时，也容易产生个别飞散物。任何爆破工程都应采取有效措施预防和控制个别飞散物的产生。在爆破设计施工时，应注意以下几个方面：（1）药包位置应避开夹层、裂缝或混凝土结合面等。（2）装药前应认真校核各药包的最小抵抗线，根据实际测量结果修正装药量，避免盲目装药。（3）应确保炮孔或硐

14、室的填塞长度和填塞质量，禁止无填塞爆破。（4）必要时对爆破体进行覆盖或遮挡。9 主要技术经济指标序号项目单位数量1爆破岩石方量m395963.42计算总药量T79.53单位消耗量Kg/m31.134硐室工作量m485覆盖层厚度m3010 参考文献1 戴俊爆破工程M北京：机械工业出版社，20072 杨守中爆炸基本原理M.北京：国防工业出版社，19883 秦明武控制爆破M.北京：冶金工业出版社，19934 高尔新，杨仁树爆破工程M.徐州：中国矿业大学出版社，19995 中华人民共和国国家标准GB67222003.爆破安全规程S.北京：中国标准出版社，20046 郑炳旭，肖文雄，高荫桐，等条形药包硐室爆破M北京：冶金工业出版社，20097 于亚伦工程爆破理论与技术M北京：冶金工业出版社，2008