煤矿露天台阶爆破布孔钻孔施工设计

1煤矿露天台阶爆破布孔钻孔施工设计方案设计：审核：批准：设计单位：2目录一、露天深孔爆破布孔钻孔施工设计.......................3二、小孔径浅孔爆破布孔钻孔施工设计....................14三、边坡控制预裂爆破布孔钻孔施工设计...................17四、火区、高温区爆破施工安全技术措施...................19五、采空区上实施爆破作业的安全技术措施.................223一、露天台阶深孔爆破布孔、钻孔施工设计1.深孔台阶爆破施工工艺流程如图图所示2.施工准备2.1覆盖层清除按照“先剥离、后开采”的原则，根据施工区的特点，安排机械进行表土清除、风化层剥离，为爆破施工创造条件。2.2施工道路布置施工道路主要服务于钻机就位和道路运输。布置钻机就位的道路施工时，要尽量兼顾随后的运输需要。运输道路布置应尽可能利用已有的道路，以便缩短基建工期。应尽量减少上山公路的工程量，以便缩短上山公路的施工周期。上山公路选线应有利于整个开采期内的石料及废石运输，尽可能降低公路纵坡，以保证上山公路具有足够通过能力并保证雨天运输。2.3台阶布置将道路修上山后，应在道路与设计的台阶平台交叉处向两侧外拓，为钻机和运输车辆工作创造条件，向两侧的外拓采用挖掘机械与爆破相结合的办法。爆破法开挖台阶通常采用以下几种方法：施工准备钻孔装药填塞起爆网路连接起爆爆后检查42.3.1均匀布孔爆破法。该法类似于正常的台阶爆破，使用垂直炮孔，只不过是前排的炮孔较浅，爆破孔间排距较小；后排炮孔较深。2.3.2扇形布孔爆破法。该法采用垂直炮孔，钻机不用移动到边缘打孔，钻机移动少。2.3.3准集中药包法。该法采用垂直炮孔，钻机也不用移动到前缘打孔，钻机前后基本不移动，一般进行左右移动，炮孔基本布置在一条直线上，炮孔间距较小。3.钻孔3.1钻机平台修建无论是一次性爆破，还是台阶式爆破，都应为钻机修建钻孔平台。平台的宽度不得小于6~8m保证一次布孔不少于两台。平台要平整，便于钻机行走和作业。在施工时，可采用浅孔爆破，推土机整平的方法。对于分层台阶式爆破平台应根据设计的爆破台阶，从上到下逐层修建，上层爆破后为下层平台的修建创造了条件，上一层的下平台是下一层的上平台。3.2钻孔方法3.2.1钻孔要领司机应掌握钻机的操作要领，熟悉和了解设备的性能、构造原理及使用注意事项，熟练的操作技术，并掌握不同性质岩石的钻凿规律。钻孔的基本要领：“软岩慢打，硬岩快打；小风压顶着打，不见硬岩不加压；勤看勤听勤检查”。3.2.2钻孔基本方法53.2.2.1开口：对于完整的岩面，应先吹净浮渣，给小风不加压，慢慢冲击岩面，打出孔窝后，旋转钻具下钻开孔。当钻头进孔后，逐渐加大风量，至全风全压快速凿岩状态。对于表面有风化的碎石层，或由于上层爆破使下层表面裂隙增多甚至松散时，若开口不当，会形成喇叭口，碎石随时都可能掉进孔内，造成卡孔或堵孔。因此，开口时应掌握一定的技术。首先，应使钻头离地给高风高压，吹净浮渣，按“小风压顶着打，不见硬岩不加压”的要领开口；其次，为了防止孔口坍塌应采用泥浆护壁技术，即将黄泥浆注入孔内，旋转钻具下钻，用一压一转的方法将黄泥挤入石缝，然后上下提放钻杆，使黄泥牢固，孔口圆顺，孔口上部可人工用黄泥护壁，使松散的碎石牢固，不会受到振动影响而掉进孔内。3.2.2.2钻进技巧：孔口开好后，进入正常钻进时，也应掌握一定的技巧。对于硬岩，应选用高质量高硬度的钻头，送全风加全压，但转速不能过高，防止损坏钻头；对于软岩，应送全风加半压，慢打钻，排净渣，每进尺1.0～1.5m提钻吹孔一次，防止孔底积渣过多而卡孔；对于风化破碎层，应风量小压力轻，勤吹风勤护孔。为了防止塌孔现象，每进尺1m左右就用黄泥护孔一次。3.2.2.3泥浆护孔方法：对于孔口岩石破碎不稳固段，应在钻孔过程中采用泥浆进行护壁，一是避免孔口形成喇叭状容易影响钻屑冲出，二是在钻孔、装药过程中防止孔口破碎岩石掉落孔内，造成堵孔。泥浆护壁的操作程序是：炮孔钻凿2～3m；在孔口堆放一定量的含水粘黄泥；用钻杆上下移动，尽量能将岩粉吹出孔外，保证钻6孔深度，提高钻孔利用率。4.中深孔爆破的炮孔平面布置图炮孔平面布置图1--1中深孔爆破采用爆破效果较好的梅花形布孔方式进行布孔。中深孔爆破炮孔布置示意图如图1--1所示。4.1中深孔爆破参数汇总表中深孔控制爆破设计标准台阶高度为10m，但因现场地形地质条件的约束，很多情况下不能形成标准设计台阶，因而进行爆破参数设计时除进行了标准台阶的参数设计外，还选择了小于5m台阶作为备选参数。在其它台阶高度时，孔网参数应根据实际情况按设计计算方法适当调整。深孔控制爆破参数见下表2—1所示。表1--2中深孔、浅孔爆破参数表孔径(mm)台阶高度（m）孔距（m）排距（m）超深（m）单耗(kg/m3）填塞(m)单孔药量（kg）Φ12010.007.006.002.00.28≥3.5096.007需减小孔径进行爆破时应采用φ90钻机进行施工：炮孔直径d=90mm，下深高H≤5.0m，炮孔超深△h=（1.2~1.5）m，排距b=(2.2~2.5)m，孔距a=(2.8~3.3)m，钻孔倾角α≥70°，炸药单耗q=(0.25～０.35)kg/m3，实际单耗由现场试爆确定，并在实施中依据实际情况调整。4.2台阶中深孔布孔剖面示意图见图1—3。L1L2bΔhHW图1--3炮孔剖面示意图H—下深高度；b—排距；Δh—超深；W—前排抵抗线；L1—装药长度；L2—堵塞长度5.炮孔验收与保护炮孔验收主要内容有：5.1检查炮孔深度和孔网参数；5.2复核前排各炮孔的抵抗线；5.3查看孔中含水情况。5.4炮孔合格率Φ902.0-5.03.502.500.50.281.5-2.13.0-1085.5炮孔深度的检查是用软尺（或测绳）系上重锤（球）来测量炮孔深度，测量时要做好记录。为防止堵孔，应该做到：5.5.1每个炮孔钻完后立即将孔口用木塞或塑料塞堵好，防止雨水或其他杂物进入炮孔；5.5.2孔口岩石清理干净，防止掉落孔内；5.5.3一个爆区钻孔完成后尽快实施爆破。表1--4煤矿露天爆破钻孔验收情况记录验孔日期：年月日5.6在炮孔验收过程中发现堵孔、深度不够，应及时进行补钻。在补孔过程中，应注意周边炮孔的安全，必须保证所有炮孔在装药前全部符合设计要求。序号孔径孔深孔距排距水孔水深合格孔不合格孔合格率备注1234验孔人：补孔记录：96.装药方法主要有两种装药形式，机械装药和人工装药。对于煤矿等用药量很大的地方，一般采用机械装药。机械装药与人工装药相比，安全性好，效率高，比较为经济。6.1装药过程主要注意事项6.1.1结块的铵油炸药必须敲碎后放入孔内，防止堵塞炮孔，破碎药块只能用木棍、不能用铁器；乳化炸药在装入炮孔前一定要整理顺直，不得有压扁等现象，防止堵塞炮孔。6.1.2根据装入炮孔内炸药量估计装药位置，发现装药位置偏差很大时立即停止装药，并报爆破技术人员处理。6.1.3装药速度不宜过快，特别是水孔装药速度一定要慢，要保证乳化炸药沉入孔底。6.1.4放置起爆炸药时，雷管脚线要顺直，轻轻拉紧并贴在孔壁一侧，以避免脚线产生死弯而造成芯线折断、导爆管折断等，同时可以减少炮棍捣坏脚线的机会。6.1.5要采取措施，防止起爆线（或导爆管）掉入孔内。6.1.6装药超量时采取的处理方法。其一，装药为铵油炸药时往孔内倒入适量水溶解炸药，降低装要高度，保证填塞长度符合设计要求；其二，装药为乳化炸药时采用炮棍等将炸药一节一节提出孔外，满足炮孔填塞长度。处理过程中一定要注意雷管脚线（或导爆管）10不得受到损伤，否则应在填塞前报爆破技术人员处理。6.2装药过程中发生堵孔时采取的措施首先了解发生堵孔的原因，一边在装药操作工程中予以注意，采取相应措施尽可能避免造成堵孔。发生堵孔原因有：6.2.1在水孔中，由于炸药在水中下降速度慢，装药过快易造成堵孔；6.2.2炸药块度过大，在孔内卡住后难以下沉；6.2.3装药时将孔口浮石带入孔内或将孔内松石碰到空中间造成堵孔；6.2.4水孔内水面因装药而上升，将孔壁松石冲到孔中间堵孔；6.2.5起爆药包卡在孔内某一位置，未装到接触炸药处，继续装药就造成堵孔。6.3堵孔的处理方法是:起爆药包未装入炮孔前，可采用木制炮棍（禁止用钻杆等易成生火花的工具）捅透装药，疏通炮孔；如果起爆药包已装入炮孔，严禁用力直接捅压起爆药包，可请现场爆破技术人员提出处理办法。7.填塞填塞材料一般采用钻屑、粘土、粗砂，并将其堆放在炮孔周围。水平孔填塞时应用报纸等将钻屑、粘土、粗砂等制作成炮泥卷，放在炮孔周围待用。7.1填塞方法7.1.1将填塞材料慢慢放入孔内。117.1.2炮孔填塞段有水时，采用粗砂等填塞，每填入30~50cm后用炮棍检查是否沉到位，并压实。重复上述作业完成填塞，严防炮泥卷悬空、炮孔填塞不密实。7.1.3水平孔、缓倾斜孔填塞时，采用炮泥卷填塞。炮泥卷每放入一节后，用炮棍将炮泥卷捣烂压实。7.2填塞作业注意事项7.2.1填塞材料中不得含有碎石块和易燃材料；7.2.2炮孔填塞段有水时应用粗砂或岩屑填塞，防止在填塞过程中形成泥浆或悬空，是炮孔无法填塞密实；7.2.3填塞过程要防止导线、导爆管被砸断、砸破。8.起爆网路的连接爆破网路连接是一个关键工序，一般应由工程技术人员或有丰富施工经验的爆破工来操作，其他无关人员应撤离现场。要求网路连接人员必须了解真个爆破工程的设计意图、具体的起爆顺序和能够识别不同段别的起爆器材。如果采用电爆网路，因一次起爆孔数较多，必须合理分区进行连接，以减小整个爆破网路的电阻值，分区时要注意各个支路的电阻配平，才能保证每个雷管获得相同电流值。实践表明：电爆网路连接质量关系到爆破工程的成败，任何诸如接头不牢固、导线断面不够、导线质量低劣、连结电阻过大或接头触地漏电等，都会造成起爆时间延误或发生拒爆。在网路连结过程中，应利用爆破参数测定仪随时监测网路电阻。网路连结完毕后，必须对网路所测电阻值12与计算值进行比较，如有较大误差，应查明原因，排除故障，重新连结。这里特别强调所有接头应使用高质量绝缘胶布缠裹，保证接头质量；监测网路必须使用专用爆破参数测试仪器。如果采用非电爆破网路，由于不能进行施工过程的监测，要求网路连结技术人员精心操作，注意每排和每个炮孔的段别，必要时划片有序连接，以免出错和漏连。在导爆管网路采用簇连（大把抓）时，必须两人配合，一定捆好绑紧，并将雷管的聚能穴做适当处理，避免雷管飞片将导爆管切断，产生瞎炮。在采用导爆索与导爆管联合起爆网路时，一定注意用内装软土的编织袋将导爆管保护起来，避免导爆索的冲击波对导爆管产生不利影响。9.安全警戒与起爆爆破警戒是确保爆破安全至关重要的一环，合理地确定爆破警戒距离，既能保证爆破施工安全，又能最大限度地减少爆破对周边的影响。本工程主爆区警戒距离按照《爆破安全规程》规定进行设计，浅孔爆破300m，中深孔爆破200m，进行特别控制区域爆破时，爆破警戒距离由现场爆破工程师根据现场情况确定。警戒程序如下：(1)起爆前30分钟开始清场：清场时通知各工作面及作业人员准备撤离警戒范围。(2)起爆前20分钟由总指挥发布警戒命令：此时拉响警报，各警戒点开始警戒，禁止无关人员进入警戒范围（车辆暂不警戒），爆破警戒员开始警戒巡视，为爆破作最后准备。13(3)起爆前10分钟开始禁止车辆进入警戒范围，机动巡视所有车辆是否已经完全驶离爆区。(4)起爆前5分钟，各警戒点开始汇报警戒情况，确定各警戒点已警戒完毕，由总指挥按预定时间发出起爆命令（否则不得进行起爆），同时发出起爆信号，起爆人员接上主起爆线，并开始充电。(5)充电完毕后，由总指挥进行5秒倒计时起爆。(6)起爆完毕，待爆破体稳定后，由爆破员进行爆区检查，确认爆破完全无危险后由总指挥发出解除警戒命令，否则不得解除警戒。待排险完毕，确认安全后再解除警戒。10.爆后检查爆后有爆破工程技术人员和爆破员先对爆破现场进行检查，只有在检查完毕确认安全后，才能发出解除警戒信号和允许其他施工人员进入爆破作业现场