作业题岩土爆破设计.docx
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作业题岩土爆破设计.docx
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作业题岩土爆破设计
岩土爆破设计
一、工程概括
某煤矿剥离爆破工程,周围没有需要保护的建筑物,岩性为砂岩,台阶高度8m,采用120mm孔径潜孔钻机,炸药采用铵油炸药,单位炸药消耗量0.25kg/m3。
设计要求内容如下:
(1)孔距、排距、孔深
(2)单孔装药量、装药结构、填塞长度
(3)起爆网路(画出网路图)
二、爆破技术参数设计
1、钻孔形式
炮孔均采用潜孔钻机垂直于作业面钻孔施工,穿孔参数为:
钻孔直径120mm,梅花形布孔。
2、底盘最小抵抗线(W1)
按经验公式
W1=(0.6~0.9)•H=4.8~7.2米
根据实际情况,取W1=5.0米
3、孔距(a)
a=m·W1
m=1.2~1.5,取m=1.2
取a=6.0米
4、排距(b)
b=(0.6~1.0)W1=3.0~5.0米,取b=4.0米
5、堵塞长度(L2)
L2=(0.7~1.0)b=(0.7~1.0)×4.0=2.8~4.0米,取L2=3.0米
6、超深(h)
根据煤层的实际情况,取h=0.5米。
7、孔深(L)
L=H+h=8.5米
8、单孔装药量Q
单孔装药量,按公式计算:
Q=qabH
Q=0.25×6×4×8=48Kg。
9、炸药选择及装药结构
主炸药选择现场混装多孔粒状铵油炸药,起爆药包采用煤矿许用三级乳化炸药,单起爆药包,连续耦合装药结构。
10、装药长度(L1)
L1=L-L1=8.5-3.0=5.5米
爆破设计参数
孔数
孔径
孔深
孔距
排距
台阶高度
超深
(mm)
(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
200
120
8.5
6
5
8.0
0.5
装药高度
堵塞长度
实际单耗
爆破方量
单孔药量
总装药量
(m)
(m)
(kg/m3)
(m3)
(kg)
(kg)
5.5
3
0.25
48000
48
9600
表1爆破设计参数
三、起爆网络
采用非电复式导爆管起爆网路,导爆管与导爆管之间用四通连接件相连。
用导爆管和导线延长至起爆点并使用非电起爆器起爆,起爆网路为两种方式:
逐排起爆或“V”型起爆,采用逐排单孔、孔外延时起爆方式,若单孔装药量超过规定值时,采用孔内分段起爆的方式。
3.1起爆方式
为保证起爆网络的可靠性,每炮孔内装两发同段雷管,根据炮孔深度的不同,合理设置起爆药包位置。
在靠近炮孔底部和中上部各设一个起爆药包;控制单响药量,采用孔内外延时或孔外延时起爆。
孔外延时起爆时,孔内均装高段位非电雷管,孔外采用孔间为3段,排间为5段雷管进行分段微差起爆网络。
起爆方式示意图
3.2爆破网络
复式起爆网络示意图
复式起爆网络
3.3解大块爆破网络示意图
复式起爆网络是在一个炮孔内均设2个起爆雷管,这两个雷管的导爆管分别联接在两套独立的网路上,只要其中一套网正常起爆,便不会产生拒爆。
采用孔内、外延时网络,能严格控制同段起爆最大药量,从而控制起爆规模和飞石,震动等危险。
3.4起爆顺序
各延时段的时间间隔≥50ms。
正常情况下的起爆是逐排单孔顺序起爆,如果单孔起爆药量超过了爆破振动控制的最大单发起爆药量,必须采用孔内分段起爆的方式控制单发起爆药量。
四、爆破施工流程
爆破设计、穿孔、爆破施工按工艺流程组织施工。
每道工序经检查合格转入下道工序,爆破设计、穿孔、爆破工艺流程见图。
爆破设计
清理钻孔作业面
测量标定孔位
钻机穿孔
不合格
钻孔质量验收
合格
装药计算及装药结构设计
药上报
装存档
设计
通孔补孔
移交爆破区
自检
不合格
合格
图爆破工艺流程图
爆破施工工序质量、安全控制要点
根据爆破工艺流程,各工序的质量、安全控制要点如下:
1、爆破设计
⑴必须持有有效资质的设计单位和人员进行爆破设计、审批和指导施工。
⑵施工会审施工图纸,编制施工方案和每炮次的施工设计。
⑶ 技术部门须向施工队进行技术交底。
⑷ 提前24小时向甲方呈交“爆破审批通知单”,其中报告该炮次爆破的地点、时间、孔径、孔数、孔深和爆破网络设计、炸药总量、单响最大药量等参数并做风险分析。
⑸ 爆破后须做爆破效果与质量评价表,按甲方对粒径的要求适时调整爆破参数。
2、测量标定孔位与钻孔
⑴钻孔前按设计定出孔位;通过测量,根据各孔位的标高计算其孔深,用红油漆将炮孔位置和孔深标注在施工区域内。
炮孔标注完后。
用钢尺对所标注的炮孔进行校验,发现问题及时与设计人员一起调整,确保孔位正确无误。
⑵开孔时钻头要按设计角度对准孔位。
先轻轻钻凿,待形成一定孔深时,可加压钻进。
钻进过程中要保持钻机平稳,并注意观察钻进过程中的地质变化,做好记录。
⑶炮孔钻好后要吹净孔内岩粉,慢慢将钻具提出,并清理炮孔口,按设计要求堵好炮孔口。
做好标志,以备装药前验孔。
⑷爆破孔与标注的孔位误差不得大于20cm,预裂孔与标注的孔位误差不得大于5cm,否则,应重新钻孔,以确保孔位正确。
3、钻孔验收
钻孔验收应由设计、安全员、施工和测量人员共同进行。
验收时要对不符合要求的钻孔进行处理,确保达到设计要求。
具体检查项目是:
⑴孔位和角度是否符合设计。
⑵钻孔深度检测:
对浅孔用炮棍检测,对深孔用重锤测尺。
发现有卡孔时,浅孔用炮棍清理,深孔用重锤测尺反复冲击障碍物清理炮孔,无效时用钻机清理钻孔。
深度不到位的孔用气吹到设计孔深,吹不到设计孔深的应当用钻机加深或重新钻孔。
⑶对水孔应将孔内积水排净,排不净时底部必须使用抗水炸药,确保抗水炸药超过孔内积水高度后,才能使用硝铵炸药。
4、制作起爆药包
⑴按设计的起爆药包重量和雷管段别加工制作起爆药包。
⑵制作起爆药包应在爆破作业面附近安全地点进行,加工数量应与当班爆破作业需要量一致。
⑶加工起爆药包时,应用木质或竹质锥子在炸药卷中心扎一个雷管大小的孔,孔深应能将雷管全部插入,不得露出药卷。
⑷雷管插入药卷后应用胶带或非电雷管导爆管将雷管与炸药绑紧,禁止雷管露在药包外面。
⑸加工好的起爆体要做好编号和标明起爆段别,并及时将其装入炮孔中。
5、装药
⑴采用炮棍装药,炮棍用木棍、竹竿或塑料竿制作。
⑵装起爆药包时严禁投掷冲击。
⑶装药必须是每一节炸药装到位后才能开始装下一节药。
严禁前节炸药未到位时连续装下一节炸药。
⑷装药至起爆体位置时,暂停装药,装入起爆体,并检查导线合格后再装入剩余炸药。
⑸装药出现堵塞时,在未装入雷管及起爆体时,可采用竹竿或木质长杆处理。
⑹装药时禁止烟火。
⑺禁止在装药时使用手机及对讲机等电子设备。
6、堵塞
⑴在检查装药质量和起爆线路合格后,可进行堵塞。
⑵堵塞材料为粘土或岩屑,严禁使用石块或易燃材料。
⑶堵塞要十分小心,不得破坏起爆线路。
⑷禁止直接捣击接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包。
⑸要切实保证堵塞质量和堵塞长度,严禁堵塞中出现空洞或接触不紧密现象。
7、起爆网路的联接
网路联接按照规定的接法进行,施工时保护好线路,线头搭接正确。
网路联接由技术熟练的爆破工操作。
操作过程中特别要防止损伤导爆管造成断爆;接头牢固;遇到潮湿地段和雨天要采取防水措施,以防接头受潮影响网路质量。
8、起爆
⑴起爆必须是有经验的爆破员操作。
⑵起爆雷管必须用胶布紧连网路。
⑶爆破前半小时必须装完药,联好起爆网路,并派专人检查。
清理施工现场,一切机械设备和人员撤到《爆破安全规程》规定的安全警戒距离以外。
⑷没有爆破队长的起爆指令,不得起爆。
⑸浅孔爆破后5分钟,深孔爆破后15分钟,爆破员方可进入爆区检查爆破效果。
五、安全防护措施和安全技术
5.1措施
5.1.1穿孔施工前,必须对作业面进行清理;钻孔前根据测量结果确定钻孔深度,由施工技术人员进行精确布孔。
5.1.2严格按照设计进行穿孔作业,确保炮孔角度、深度、孔排距等符合要求,要求孔排距误差不得大于30公分。
对于不合格的炮孔,必须进行返工,直至合格。
5.1.3严格按本设计和爆破操作规程进行爆破作业,严格控制起爆方向、单孔装药量,确保装药、堵塞长度。
装药要求连续,堵塞连续、密实,并达到设计高度。
5.1.4前排爆破孔根据临空面情况进行适当装药调整。
防止临空面薄弱引起前冲现象。
采用黏土堵孔,严禁采用煤块替代堵孔材料。
5.1.5爆破施工严格遵守《爆破安全规程》2003版的相关要求,各个工序必须进行质检,装药检查合格后,方可进行堵塞施工,爆破前必须对地表网络进行检查。
5.1.6煤层洒水降尘,隔离地表网络和煤层,采用防灭火的安全技术措施,认真做好爆破前的设备撤离、防护、警戒工作,防止出现爆破安全事故。
5.2爆破有害效应
1)爆破地震引起的震动强度,对保护目标应控制在国家标准允许范围内,一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物,质点振动速度控制在V=2.0~2.5cm/s。
V = K*(Qmax1/3/R)a
V:
保护物爆破质点振动速度,cm/s
Qmax:
爆破单响最大药量,Qmax=880kg
R:
被保护物与爆源的距离,R=300m
K:
与介质性质、爆破方式等因素相关的系数,K=200
a:
与传播途径和地质地形等因素有关的衰减指数,a=1.6
经计算:
V=0.7cm/s,低于2.0~2.5cm/s,符合安全要求。
2)爆破飞石校核Rfmax =Kφ·D
Rfmax:
飞石最小安全距离,m;
K:
安全系数,取15;
D:
炮孔直径,11.5cm。
根据计算,最大个别飞石距离为173米,符合安全要求
《爆破安全规程》规定的安全允许距离
个别飞散物的最小安全允许距离(m)
露天岩土深孔爆破
按设计,且≥200
破碎大块岩矿浅孔爆破
按设计,且≥300
5.3爆破警戒
1)本次爆破警戒范围为300米;
2)班前由安全负责人对本次爆破安全交底,明确重点警戒部位及警戒责任人;
3)爆破工作开始前,由指挥长负责,在爆区设立警示标志(插红旗、标志牌等),阻止闲散人员进入;
4)在爆破危险区设置岗哨,使所有通路处于监视之下,每个岗哨处于相邻岗哨的监视范围内;
5)爆破前必须由指挥长将警戒范围和要求对警戒执勤人员进行交底,并在起爆前不少于30分钟,派出警戒人员,在整个警戒过程中指挥长负责检查落实;
6)重点警戒部位,警戒执勤人员由主炮工一级以上人员执行,并派其它人员配合;
7)警戒执勤人员必须佩带执勤标志、对讲机(频率统一)等装备;
8)爆破施工前应对警戒范围、警戒标志、声响信号发出方式和时间进行公告;
9)全体警戒人员在整个警戒区域内都应能听到警报系统;
10)对所有安全警戒部位、哨卡,起爆指挥长都必须对安全警戒的执行情况再次全部督促落实,只有在全部安全后方可下令起爆。
5.4爆破后工作
1)爆后检查
起爆后至少15分钟,在确认有毒炮烟完全消散情况下,由爆破工程师、炮工进入爆区进行爆后检查。
检查有无盲炮、危石、设备损坏、火工材料残留等。
若发现异常及时告知指挥长,由指挥长请示主管领导后统一处理。
若不能及处理,应设立危险警戒标志。
在现场检查员确认无危险后,将情况反馈给指挥长,由指挥长发出解除警戒命令,拉响解除警戒信号。
检查人员应及时填写检查结果。
2)盲炮处理
爆破后现场检查人员若发现盲炮后立即反馈给指挥长,由指挥长组织人员并请示领导商量处理办法,派出经验丰富的主炮工、技术人员进行处理,警戒人员继续做好警戒,必要时扩大警戒范围。
根据《爆破安全规程》和现场实际情况确定深孔盲炮处理的技术方案,深孔爆破、浅孔二次爆破均应符合规程规定的技术条件和安全措施。
3)残留爆破器材处理
现场发现有残留爆破器材时,应及时收集并报告指挥长,由指挥长派人进行检测,确认性能无改变、无隐患后,退回爆破器材库房。
若发现有安全隐患的,应由指挥长派技术人员在安全地点销毁处理。
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