硐室大爆破覆盖塌陷区施工方案

硐室大爆破覆盖塌陷区施工方案一、基本方案首先开挖施工便道，进入施工点；然后通过施工平硐、横巷、装药硐室，利用硐室爆破，将塌陷坑边壁的山头崩落至坑内；爆破后对爆堆进行平整、表面压实处理，或者覆盖一层黄泥土，使其形成良好的覆盖层；最后在塌陷坑周边开挖水沟，阻止地表水流进入塌陷坑。二、爆破方案的选择和布药方式（一）地形、地质概况。有所揭露的岩层为灰岩、泥质页岩、碳质页岩等，岩层上部较疏松，各岩层均有风化破碎现象，水文地质条件简单。（二）爆破范围及爆破方量将塌陷坑边壁的山头崩落至坑内，形成覆盖层。根据塌陷坑空间计算，需要填方量为7000m3左右。（三）爆破性质的选择根据塌陷坑的地质、地形条件，以及塌陷坑覆盖要求，选择一侧松动、一侧抛掷的爆破方式，将岩土抛掷或崩落至塌陷坑内，从而达到覆盖的目的。（四）药包布置由于爆破量不大，爆破范围较小，选择集中药包布置方式。根据塌陷坑的地质、地形条件，为有利于岩土的抛掷和提高覆盖质量，通过756水平与770水平药包布置的比较，最后确定装药硐室布置于770水平。在770水平布置两个装药药室（见图二）。三、爆破参数选择及布药计算（一）参数选择1、爆破作用指数n塌陷坑背面要求基本松动爆破，n取0.4；塌陷坑内壁要求抛掷爆破，根据抛掷距离计算取值，n取12、单位炸药消耗量K（kg/m3）根据爆区的地形、地质条件，结合爆破工程手册的经验值取值：1#药室n=1时k取1.12#药室n=1时k取1.03、药包最小抵抗线w(m)，根据地形，通过公式w13f(n1)=w23f(n2)计算式中：w1、w2——两侧的最小抵抗线，mn1、n2——两侧的爆破作用指数4、药包间距a（m）a=mwcp式中：m—间距系数，根据地形及爆破条件，m取大值为2~3，wcp=（w1＋w2）/2=9.0m（二）、装药量计算Q=ekw3式中：Q—计算药量，kge—炸药单位换算系数，用乳化炸药，e取1.2爆破参数选择及药量计算结果见表1。表1爆破参数选择及药量计算表：n1松动w1松动n2抛掷w2抛掷k抛掷Q（kg）a1#药室0.410.0m17.6m1.158025.9m2#药室0.413.6m110.4m1.01350四、爆破漏斗计算1、压缩圈半径Ry(m)Ry=0.623√(Qμ/Δ)式中：μ——压缩系数，μ取10，Δ——装药密度，Δ取0.8t/m32、下裂半径R(m)R=√1＋(n/2)2w3．上裂半径R′(m)R′=w√1＋βn2式中:β—爆破漏斗向上崩塌系数，β取6.0~7.0。爆破漏斗计算结果见表2。表2爆破漏斗计算表压缩圈半径Ry(m)下裂半径R(m)上裂半径R′(m)抛掷方量(m3)崩塌方量(m3)1#药室1.28.520.1100035002#药室1.611.627.520006500五、爆堆计算1、药包中心的堆积高度h（m）h=Khw/n2、爆堆最高点的堆积高度H（m）H=KHw/n表3爆堆计算表1#药室（抛掷）2#药室（抛掷）n1.01w（m）7.610.4Kh0290.29KH0.520.52KL3.53.5K11.01.0h（m）2.23.0H（m）3.955.41L（m）26.636.4l（m）7.610.43、药包中心至爆堆边缘的距离L（m）L=KLnw4、药包中心至爆堆最高点的水平距离l（m）l=K1nw式中:Kh、KH、KL、K1——经验系数爆堆计算结果见表3。六、爆破安全距离计算1．地震波安全距离（1）安全距离R（m）R=（k/v）1/αQ1/3（2）计算震速v（cm/s）v=k(Q1/3/R)α（3）允许药量Q(kg)Q=R3v3/α/k3/α式中：k、α—与爆破场地及地形有关的系数。中硬岩石k取200，α取1.6v—安全上允许的振动速度，cm/sQ—装药量，kgQ=1350+580=1930（kg）地震波安全距离计算见表4。表4地震波安全距离计算表与爆破区距离（m）安全允许的最大震速（cm/s）计算的震动速度（cm/s）计算的地震波安全距离（m）土坯房、毛石屋1.0342一般砖房2~32223#风井(钢筋混凝土)30051.022#风井(钢筋混凝土)32050.92井下隔火矿柱13053.87（4）地震波安全距离分析根据计算，附近的2#、3#风井安全，但必须对内部不稳定的构件采取保护措施；距爆区400m以外的普通民房安全；对于隔火矿柱，根据经验，当质点震速为5~10cm/s时，井下巷道岩石不稳固地段有掉块甚至裂隙张开现象，然而，隔火矿柱暴露面积很大，稳定性较差，本次爆破，地震波对脆弱的隔火矿柱会有一定程度的破坏。2．空气冲击波安全距离RR（m）RR=kn√Q=2√1930=88（m）式中kn—与爆破作用指数和破坏状态有关的系数，kn取23．爆破飞石的安全距离Rf（m）Rf=20n2wkf=20×12×10.4×1.5=313（m）式中kf—安全系数kf取1.54．有害气体的安全距离RD（m）RD=1603√Q=160×3√1.93=200（m）处于下向风向扩散时半径加倍,RD=400m。5．人员撤离的安全距离根据以上计算，最大安全距离为400m，考虑到爆破点岩石破碎，裂隙发育，为保证人身安全，确定人员撤离的安全距离为1000m。七、平巷及药室设计（见图二）平巷及药室用YT—24钻机掘进，人工手推车出坊，为满足通风及人员直立行走的要求，平硐、横巷断面尺寸均为1.8×1.6(高×宽)m2。八、装药堵塞设计(见图四)堵塞材料：袋装细泥，石沙。堵塞长度：1#硐室、2#硐室横巷各堵7m，平硐与横巷交接处各堵3m。堵塞要求：密实接顶。表5硐室大爆破投资概算表序号项目名称数量单价投资(万元)备注1爆破器材炸药1930kg5元/kg0.97其他0.2导爆索、导火索、火雷管等2施工便道400m30元/m1.23坑道及药室工程量112.3m3230元/m32.58人工出坊4堵塞工程量67m350元/m30.345水沟开挖300m3混凝土200元/m3挖沟13.93元/m32.420.5米深，0.6米宽，1000米长,混泥土100m36爆破后爆堆处理2.0平整、压实或覆盖黄泥土7其他费用1.46按投资费用15%计算8合计11.17九、起爆网路设计采用非电导爆索起爆网路，具体起爆网路见图五。十、投资概算投资概算见表5。十一、技术经济指标技术经济指标见表6。表6技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1爆破方量m3100002可利用方量m370003利用率%704施工便道m4005坑道及药室工程量m3112.36堵塞工程量m3677水沟工程量m33008爆破总装药量kg19309单位炸药消耗量kg/m30.1910工程总费用万元11.1711单位成本元/m311.1712可利用方量单价元/m315.96十二、爆破效果预计本次爆破能崩下土方10000m3，可利用方量达7000m3；在爆破药室布置方面，选择了有利于抛掷，有利于覆盖的位置，使崩下的大量土方直接垮至塌陷坑空间最大的地方。预计土方基本填满塌陷坑，达到覆盖的目的。爆破预计效果参见图六。十三、爆破设计的修改与补充测量的准确程度是爆破成功的关键。因塌陷区内测量准确度较低，平巷及药室施工过程中，请测量部门不断的完善实测图。技术部门应根据反馈的地形及地质情况对本设计及时作出相应的修改与完善。