原创 露天深孔台阶爆破设计.doc

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1、露天石灰石矿山深孔台阶爆破设计方案 设 计 人：王 庆 元设计时间：二零一一年九月一、概述1、石灰石矿山采区离民宅最近约300m2、矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径约为165mm3、深孔爆破，台阶高度15m，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。4、石灰石需求量为年产480万吨（矿石约181万立方米，石灰石比重约为2.65）二、设计依据 1、爆破安全规程 2、矿山的基本情况、设备情况、矿山周边环境。 3、爆炸技术及应用 4、本人实际的施工经验三、深孔台阶爆破设计1、台阶高度及钻具矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿

2、孔，钻孔直径约为165mm，深孔爆破，台阶高度15m2、爆破起爆方式爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破3、爆破参数设计孔深与超深国内矿山超深值一般取0.5-3.6m（h=0.15H），此处为减少根底、提升爆破效果，根据部分经验，超深h取值为2.5m即 炮孔深度L：垂直深孔L=H+h=15+2.5=17.5m倾斜深孔式中：台阶坡面角，一般为6075；台阶高度；钻孔超深。底盘抵抗线矿山台阶高度15m，底盘抵抗线范围为：4.625.61根据该矿山钻孔机具及孔深的设计，底盘抵抗线取值为：=4.5m孔距和排距孔距： 采用宽孔距爆破时，取炮孔密集系数为2，则孔距=2*4.5=9m此处

3、将孔距优化为 =9m排距 =4.5m据此排距 b=4.5m堵塞长度该矿山取值范围为3.154.5m根据相关安全考虑，堵塞长度取值为 =4.5m炸药单耗，根据石灰石矿山实际经验和爆破安全操作规程（GB-6722-2003）的规定，取炸药单耗为0.4单孔装药量Q若台阶高度能够保证统一为15m，即可确定Q=0.4*9*4.5*15=243装药结构在露天深孔爆破中，为减小爆破震动，采取间隔装药，具体措施参见下面降低爆破震动的技术措施相关内容。起爆网路采用非电毫秒微差起爆方式，逐孔、逐排顺序起爆。4、炮孔布置采用全断面开挖，爆破后一次成型，采用梅花角形布置。详见炮孔示意图如下。5、爆破规模 根据该矿山的

4、生产规模即450万吨每年，约181万方，一年按300天有效工作时间，即每天需爆破松动的矿石方量为6033方，考虑特殊情况的影响如恶劣天气、节假日、设备故障等因素，同时考虑需确保生产的连续稳定及备矿，必须考虑适当的富余，富余系数暂定为2，即正常进行一次爆破约需爆破松动12060自然方的矿石，需炸药4.8吨，因此，在条件允许下，可以把每次爆破的规模控制在4.55.0吨。既可以确保生产的需求，爆破时的总药量也适中，可较有效的控制爆破危害。四、降低爆破震动的技术措施为保证300米以外的民房不受爆破震动的破坏，根据现有的机具、钻孔设备，必须采取减震的安全技术措施，宜采取以下措施来达到减震的目的：1、采用

5、空气间隔器间隔装药采用空气间隔器间隔装药，根据长期工作经验，超过16m的炮孔，一般采用空气间隔装药能有效降低单耗、减小爆破震动，同时合理的设计也不会影响爆破效空气间隔器长度规格有0.8m、1.5m、2.0m、2.4m等不同，该矿山采用长度0.8米、直径165mm的间隔器，底部间隔一个长0.8m的间隔器，中部两个间隔层间隔距离为2m，按此设计进行爆破设计，每孔装药量降低了52.36，每孔装药量为190.64，单耗由原来的0.4降为.031，爆破震动强度降低20%左右，爆破效果不变，而且很好的降低了单孔装药量。淮北矿业集团做过此类实验，在同一爆区，采用多次间隔装药和连续装药进行对比，单孔装药量由3

6、00降低为120，震动安全距离减小到百米之内，大大降低了爆破震动效应。装药结构示意图如下：2、采用逐孔起爆采用逐孔起爆，孔内装同一段别非电导爆管雷管，孔外采用捆绑不同段别雷管，实现逐孔起爆的顺序，这样单段最大起爆药量是单孔装药量，为190.64，网络连接示意图如下：3、调整爆破方向减震法合理布置采场工作线方向，使爆破方向与民宅所处方位平行，不仅可以减少爆破震动对民宅的危害，还能有效防止飞石对民宅存在的安全隐患。4、设置隔离带减震当保护对象距爆源较近，采用分段微差起爆仍不能满足安全要求时，可在爆源周边设置一条预裂隔震带，预裂炮孔可以是一排，也可以是多排。炮孔深度最好超过内部实际炮孔深度12m。5

7、、设计时充分考虑雷管的微差时间，尽量选择微差时间间隔在50ms-75ms，通过起爆时微差间隔，地震波的交叉叠加、相互抵消来减小震动幅度，从而降低爆破震动。五、爆破效应： 1、爆破震动效应爆破振动危险半径：R=(K/V) 1/Qm式中：K,-与爆破点至计算保护对象间的地质条件有关的系数和衰减指数，根据本地的岩石系数确定。K取200，取1.7.Q-最大一段起爆药量190.64Kgm装药量指数（国内多采用1/3）V人-人允许最大振速, 2.5 m/s,V物-建筑物允许最大振速, 1m/s （按土坯房或毛石房屋计算）则R人=(K/V)1/Qm=22.57Q1/3/2.51/1.7=22.575.75/

8、1.714=76米 R物=22.57Q1/3/11/1.7=22.575.75/1=130 米由以上计算可知，爆破震动对76米外的人及130米以外的建筑物将不产生危害。验证：一般民房的承受的震动速度不大于20cm/s民房处于爆区三百米处，因此计算300m处的震动速度为：经计算得出：300m处的震动速度为：=0.132 cm/s，远小于房屋结构要求的20 cm/s的震动速度，符合设计要求。2、飞石安全距离：露天深孔爆破个别飞石的计算公式为： Rf=(40/2.54)D式中：D炮孔直径,cm; Rf为个别飞石最小距离,m。安全保护区低于爆破点的位置，应增加距离，反之应减少。无论计算结果如何，该距离

9、均不得小于国家安全规程规定的最小200m安全距离 。依据上述公式可知Rf=259.8米 3、空气冲击波的安全距离： 对建筑物的安全距离： R物=KkQ1/2 式中 Q-最大一段起爆药量， Kk-与爆破作用指数和破坏状态有关参数，取5. R物=536001/2=300米 对人的安全距离：K取25 R人=25Q1/3=130米由以上计算可知，空气冲击波对300米外的建筑物及130米以外的人将不产生危害。六、安全技术措施：1、穿孔及装药过程中要维护好孔口。2、爆破前，设备撤至安全地带，不得停在爆破区域正前方300米以内。3、运输炸药到孔口时，速度要慢，轻拿轻放，严禁抛掷。4、参与爆破人员严禁穿化纤衣

10、服，且严禁带火种。5、爆破人员按要求装填孔，多余火工品返回。6、工程技术人员对整个装填工作负责。7、加强爆区周围400米之内区域的警戒工作；爆区现场严禁使用移动电话等接发装置。8、严格执行中爆破信号制度，爆破前矿山组织一次爆破安全学习，确定爆破信号为 ： 第一次 三响（手摇警报器）为预警信号 第二次 二响为起爆信号 第三次 一响为解除警戒信号9、生产负责人负责现场指挥，专职安全员负责现场安全。10、确定爆破时间，必须严格遵守，准点起爆。12、爆破前一天通知爆区相关单位，告知爆破的准确时间和地点，相互协调、相互配合共同完成爆破警戒工作。13、根据现场实际情况，制定详细爆破方案，优化爆破设计，采用

11、微差控制爆破技术，竭力控制爆破危害，确保爆破安全。七、应急救援1、为处理好可能发生的突发爆破事故，减少灾害损失，应成立主要负责人为组长，主管生产的分管负责人为副组长，专职安全员、各班组负责人和生产技术人员为成员的应急救援领导组。2、应急救援工作一般救援程序:1、立即通知矿长、专职安全员等有关领导；2、立即报告镇政府及县安全生产主管部门；3、启动协议的矿山救护队；4、根据险情，向医疗单位求救；5、应急救援组接到事故通知后，立即赶赴事故现场，并迅速采取以下行动：（1）撤离、疏散事故可能波及区域内的其他人员；将事故区域内的危险品、易燃物品及设备等转移至安全区域。（2）清理路障，并保持场内外的道路畅通，并在路口为救护车或消防车指示最近的路线；若在夜间应在现场的设置足够的临时照明。（3）协助、配合医护人员抢救伤员，将伤员送上救护车。3、配备必要的应急救援器材和设备，指定应急救援指挥车，配备急救药品等。4、应急救援领导小组应定时组织爆破事故经济救援演练。