矿山爆破设计说明书

11、工程概况1.1工程情况某石灰石矿主要生产石灰石，设计年产量为1.2万吨。该矿现配备的主要设备为空气压缩机及凿岩机。1.2爆破施工环境该矿为井工开采，从地表有一直径φ5m的立井通至地下45m，然后向两侧布置工作面推进，主采矿区位于地表45m以下，表土厚8.0m，表土下为37m厚的保护岩层，开采区地表有民房，输电线等构筑物，见图1。2、爆破方案2.1方案选择本工程的作业环境较好，考虑到爆破作业区域的实际条件、岩石的构造、新井老井民房民房输电线输电线公路图1矿位置示意图2以及爆破进度、施工队伍装备等方面的要求。决定采用浅眼钻孔松动台阶爆破方案。2.2爆破施工顺序安排先水平掘进导洞，刷大断面后，改用垂直孔崩落大量矿石。为保证稳定和作业人员、设备的安全，今后的开采要逐渐改变为台阶作业，为充分发挥凿岩机的效率，台阶高度取4.5m。3孔网参数设计3.1水平导硐掘进爆破参数设计（1）掏槽方式的选择隧道掘进的关键技术在于掏槽，掏槽眼爆破后能否形成槽腔以及槽腔内碎块的抛出率对爆破效果有重要影响。因此隧道掘进的钻爆设计中，必须根据具体情况选择合理、高效的掏槽孔布置方式。导峒断面小，宽度只有1.2m，水平方向的倾斜掏槽的钻孔施工难度大，因此考虑直眼掏槽有利于提高进尺。直眼掏槽中第一段起爆的炮孔爆破时，只有工作面方向上的一个自由面，要求在第一段起爆的炮孔周围布置一定数量的空孔，为掏槽孔的起爆提供扩容膨胀空间。空孔的直径越大越有利于掏槽孔爆破槽腔的形成。考虑到2号引水峒遇到的岩石为较坚硬的石灰岩，为提高掏槽效率,决定采用直眼空孔掏槽，为适当减少炮眼数，对部分空孔的底部进行扩孔,以保证掏槽孔爆破时，岩石介质的破碎有足够的扩容空间。（2）工作面炮孔布置工作面的炮孔分为三大类,即掏槽孔、辅助孔，周边孔。炮孔的布置形式如图2，周边孔与工作面的角度为80°，向外倾斜，以保证爆破后形成断面尺寸足够。3（3）装药结构及装药量为达到通过减少炮孔数量来缩短钻孔时间的目的，应充分利用开凿的炮孔装药，当需要起爆的药卷较多时，传爆长度过大，容易因为管道效应造成部分炸药拒爆，从而影响最终的爆破效果。因此，起爆药包应根据炮孔的深度和该炮孔的设计炸药量确定起爆药卷的位置。试验表明，反向起爆能够大大延长先起爆部分炸药爆炸生成的气体的作用时间，从而达到提高炸药爆炸能量利用率的目的。因此要求对炮孔用炮泥进行堵塞，堵塞长度不能小于20cm。装药结构如图3所示。图3导硐爆破装药结构示意图雷管炸药炮泥雷管脚线图2导洞爆破炮孔布置示意图4装药量根据体积法进行计算，为保证掏槽主孔起爆后形成在主孔与空孔之间形成粉碎性破坏，并将碎块抛出，为后续炮孔的爆破形成自由面，对掏槽眼的装药量单耗须在7.0kg/m3以上。根据Q=KV确定各装药孔的药量，。3.2垂直台阶爆破参数设计（1）台阶高度（H）台阶高度的确定主要考虑以下几个原则：a、要满足开挖量和生产进度要求；b、给机械设备创造高效率的工作条件；c、能满足凿岩爆破达到最好的技术经济指标；d、满足安全施工的要求。浅孔爆破钻孔效率在5m范围能正常发挥，本设计设计的台阶高度为4.5m所以采用浅孔钻孔设备，本设计后面的参数以台阶高度H=4.5m进行计算。当台阶高度局部变化为其它值时，其参数可以参照本设计的思路进行计算。（2）钻孔直径的选择因为本工程采用浅孔钻眼爆破方法，药卷直径为φ32mm，为提高钻孔效率，并满足装药和爆破质量等方面的要求。选用直径为φ38mm的钻头进行钻孔。（3）抵抗线的确定抵抗线的大小主要与以下因素有关：a、钻孔直径。孔径越大、抵抗线的值越大；b、被爆破岩石的性质。可爆性好的岩石可以取较大的抵抗线值。c、台阶高度，高度越大，最小抵抗线的值越大。该矿主产矿石为石灰石，可爆性较好，抵抗线确定为W=1.0m。（4）孔距a孔距a可以按下式计算：5a=mW在本工程中根据岩石的性质取m=1.2计算，a=1.2m。（5）排距b为控制爆破震动，减小爆破对翔鑫纸厂和周边环境的影响，每次爆破的炮孔排数控制在2排以内。为使爆破后岩石破碎块度更为均匀，采用梅花形布孔，炮孔排距b=1.0m。炮孔布置示意图见图4。（6）超钻深度h一般炮孔的利用率只有75-85%，所以炮孔的实际钻孔深度要比预计的爆破高度大一些，根据本工程的最小抵抗线值和岩石性质，确定超钻深度为h=40cm。（7）钻孔深度实际钻孔深度为l=(H+h),代入相关数据计算得l=4.9m。（8）装药量在没水的条件下作业时，使用2号岩石炸药，如果在有水的条件下进行爆破作业，应采用乳化炸药，如仍采用岩石炸药，应对进行防水处理。使用2号岩石炸药时，炸药的单耗k=0.40kg/m3,每个炮孔的装药量按下式计算:HaWkq1.2m1.0m1.0m图4炮孔布置图6炸药雷管炮泥雷管脚线图5台阶爆破装药结构示意图考虑到爆破时存在夹制作用，第2排炮孔的装药量在第1排的基础上增加10%左右。代入相关参数计算,并考虑到可操作性，第一排每孔药量设计为2.1kg，14卷炸药。第2排孔每孔装药量设计为2.25kg,15卷炸药。具体药量应根据不同区域岩石的特性，裂隙发育情况等因素在现场试验的基础上进行适当调整。（9）堵塞长度为了提高炸药爆炸的能量利用率，控制在炮孔孔口方向产生飞石，应对装药的炮孔进行堵塞，堵塞长度为不低于最小抵抗线0.6倍，要求装药完成后的剩余空间全部填满炮泥。（10）起爆方式因为该矿上不远处有高压线，为保证安全，设计采用火雷管起爆法起爆。如改用电雷管起爆，必须在对现场的杂散电流进行检测，如果杂散电流值小于30mA，用微差电雷管起爆，如杂散电流大于30mA，则采用非电起爆。为保证爆破效果，减小爆破震动对周边环境的影响，排间的起爆时差确定为50ms。起爆器的能力要足够，要保证起爆网路中流经每个电雷管的电流不低于2.0安培，起爆顺序见图6。11111122222图6起爆顺序图7表1爆破参数一览表项目参数备注最小抵抗线(m)1.0炮孔孔距(m)1.2炮孔排距(m)1.0台阶高度(m)4.5炮孔超深（m）0.4m每孔装药量（kg）2.1第2排每孔药量为2.25kg4、安全校核4.1爆破震动因为该爆破工程环境较好，爆破安全主要是爆破震动，爆破飞石可以通过自由面方向、装药量和堵塞进行控制，爆破冲击波，噪音，烟尘的影响不大。每次爆破时必须根据周围情况的变化用下式确定同段起爆的最大药量。R—装药中心至保护目标距离，m;v—质点振动速度每次爆破时，根据周围对象的特征结合安全规程确定；ｋ—介质系数，本次工程中取k=140;а—考虑到爆破点的高程低于周围建筑物的高程，爆破震动存在一定的高程放大效应，衰减系数一般取1.5；由于地质条件不详尽，可以通过现场爆破震动测试，确定同段起爆的最大药量，应重点考虑和周围民房的震动效应。考虑到是经常重复放炮，民房的许可安全震动速度核定为1.0cm/s。表2同段起爆药量估算表与距离爆破点的距10020030040050022()VQRK8离（m）以民房为标准计算同段起爆药量(kg)13.7555123220344以铁塔为标准计算同段起爆药量(kg)17.5470.18157.91280.73438.644.2其它爆破公害因为爆破点位于地表以下的采坑内，总药量不大，爆破所产生的空气冲击波不会对周边建筑物和其它构筑物造成危害。爆破飞石通过改变最小抵抗线方向、控制药量、加强堵塞等措施可以保证不出坑。