露天台阶爆破设计.docx

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露天台阶爆破设计

华北理工大学

课程设计说明书

设计题目：

某露天矿深孔台阶爆破设计

姓名：

孙建辉

学号：

201214410421

专业：

采矿工程

班级：

12采4

指导教师：

王晓雷

矿业工程学院

2015年7月4日

华北理工大学采矿工程专业爆破工程课程设计考核评分表

姓名

孙建辉

班级

12采4

学号

201214410421

课程设计题目

某露天矿深孔台阶爆破设计

考核内容

分值

评分标准

得分

设计方案及技能

15

设计方案可行，设计思路及方法正确

分析与解决问题的能力

15

能运用所学知识和技能去发现和解决问题，正确处理实验数据，对课题进行理论分析；提出有价值的结论

工作量及工作态度

10

按期独立完成了课程设计工作，工作努力，遵守纪律，严谨务实

课程设计说明书质量

30

综述简练完整，有见解；立论明确，论述充分，计算正确，结论可靠；文字通顺，逻辑性强，符合写作要求

答辩

30

能正确回答提出的问题

总分

100

指导教师评语：

指导教师签字：

年月日

目　录

1工程概况

1.1原始条件

某露天矿山，采剥总量300万t/a，台阶高度13m，年工作300天，每天2班制。

爆破点200m外有居民房屋（砖房）。

（设钻机效率为60m/台班）

1.2爆区地质条件

岩石为石灰岩，坚固性系数f=8~10，松散系数为1.5。

1.3设计目标

采用露天深孔台阶爆破技术对露天采矿工程进行台阶爆破设计。

通过本课程设计，学生应在以下方面得到训练并掌握相应的知识和能力。

（1）读懂设计原始条件，并利用CAD绘制巷道断面图；

（2）熟悉爆破工程设计的基本程序和基本内容；

（3）掌握岩石爆破的基本理论，爆破参数选择与计算的基本方法，爆破器材的使用方法；

（4）掌握安全距离的计算方法，爆破振动的安全距离计算方法；熟悉基本的安全技术措施；

（5）熟悉爆破施工组织的基本知识。

2爆破方案

钻孔设备：

KQ-200型国产潜孔钻机，3台

深孔布置方式：

方形布孔。

炸药：

选用2号岩石铵梯炸药，其药卷直径200mm，单位岩石消耗量0.54kg/m3。

钻孔及布孔：

待爆区已形成完整的台阶，工作面较宽，爆破环境较好，钻孔前稍加清除岩基表面的覆盖层，平整岩基表面利于钻孔机定位及防止钻孔时堵塞炮孔，提高成孔率。

根据现有的设备，采用三台KQ-200型国产潜孔钻机钻孔，从台阶最前一排孔开始，逐步往后推进，钻孔方式为垂直钻空（如图一）布孔方式为方形（如图二）。

图一钻孔图

图二炮孔布置图

爆破方式：

采用非电导爆管雷管2、3、4、5段，孔外毫秒延期起爆方式，采用导爆管簇连起爆网路，逐排起爆顺序。

起爆器材：

塑料导爆管、起爆雷管、非电导爆管雷管等。

一次爆破规模：

取2天一次爆破循环，一年进行150次。

3爆破参数选择与计算

（1）底盘抵抗线

1）按钻孔作业的安全条件：

式中,

——底盘抵抗线，m；

——台阶坡面角，取

=75o；

——台阶高度，m；

——从钻孔中心至坡顶线的安全距离，取

=2m。

故

2）按孔径计算：

式中，

——系数，取

=30；

——炮孔直径，mm。

故

并结合有关矿山实例，取

=6m。

（2）超深：

（3）孔深：

（4）孔距和排距：

（式中，

为炮孔密集系数，参考有关矿山实例，取

=0.6；

为孔距，

为排距。

）

（5）堵塞长度：

，取5m。

装药长度：

（6）单位岩石炸药消耗量：

（7）单孔装药量：

第一排孔的单孔装药量：

从第二排孔起，以后各排孔的单孔装药量：

式中，

——考虑受前面各排孔的岩石阻力作用的增加系数，取1.3。

（8）一次爆破孔数：

，取

=36

（9）一次爆破总装药量：

（10）一次爆破岩石量：

4装药、填塞与起爆网路

采用连续耦合装药结构，每孔装有两个起爆雷管。

如图三。

图三装药及堵塞结构

根据起爆器材情况，采用非电导爆管雷管2、3、4、5段，孔外毫秒延期起爆方式，簇连起爆网路，逐排起爆顺序，下排孔先爆，向上依次延伸，如图四。

图四起爆网路图

5安全距离计算

（1）爆破地震安全距离

按爆破规程推荐，对爆破最大安全距离进行计算

式中，

——爆破振动速度，cm/s；

——与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数；

Q——最大段药量，kg；

R——最大安全距离，m。

因石灰石属于中硬岩石，故K取200，

取1.8，V=3.0cm/s，且Q为4558.05kg，则

由此可见，爆破最大安全距离小于爆破点到周围民房的距离，爆破震动对周边民房没有多大影响。

（2）飞石安全距离

非抛掷露天深孔爆破个别飞石对人员安全距离一般不小于200m，对设备和建筑物的安全距离由设计确定，一般不小于人员安全距离的一半，不大于人员安全距离。

但要适当加强防护，避免飞石对人员及建筑物造成伤害或破坏。

（3）爆破空气冲击波验算

对地面建筑物的安全距离计算：

式中，

——空气冲击波的安全距离，m；

——与爆破作用指数和破坏状态有关的系数，取

=2。

6安全措施

（1）爆前警戒

1）爆破前应对附近村民、工厂发布爆破公告，公告内容包括：

爆破地点、爆破时间、爆破次数、警戒范围、警戒标志、各种信号及其意义，以及发出信号的方式、时间、安全措施等有关注意事故。

2）在爆破作业地段，负责设置明确的工作范围标志，并安排警戒人员。

在邻近交通要道和人行通道的方位或地段设置防护屏障。

3）做好爆前村民疏散、车辆及设备的擅离工作，爆破前15分钟，确保爆破危险区域内无人及车辆，警戒人员至少在起爆前半小时到指定地点上岗，按设计断绝各通往或经过爆破点的通道，直至发出解除警戒信号后，方准离开警戒岗位。

4）爆破时，必须同时发出声响信号和视觉信号，使危险区附近的人员都能清楚地听到和看到。

（2）减震措施

为了尽量降低爆破震动，施工中采取如下的降振措施：

1）爆破前，先用浅孔处理好底部根坎，确保爆破自由面良好。

2）采用延时爆破，在空间上和时间上分散爆破震动。

（3）减小爆破飞石危害措施

1）开创良好的爆破自由面，避免因自由面或炮孔附近残留的碎石产生飞石突出事故。

2）提高施工质量，避免出现钻孔过深过浅或偏离设计位置太多，致使抵抗线变小，又或堵塞不合格，误装药等可能会引起飞石突出的事故。

3）结合实际情况，对地质异常带采取间隔装药措施。

4）可以在爆破台阶上适当铺盖些覆盖物，减小飞石危害范围。

参考文献

[1]戴俊．爆破工程［M］．北京：

机械工业出版社，2007．

[2]杨守中．爆炸基本原理［M］.北京：

国防工业出版社，1988．

[3]秦明武．控制爆破［M］.北京：

冶金工业出版社，1993．

[4]高尔新，杨仁树．爆破工程［M］.徐州：

中国矿业大学出版社，1999．

[5]中华人民共和国国家标准GB6722—2003.爆破安全规程[S].北京：

中国标准出版社，2004．

[6]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，2009．

[7]于亚伦．工程爆破理论与技术．[M]．北京：

冶金工业出版社，2008．