1、 石灰石礦露天深孔臺(tái)階擠壓爆破設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案1.工程概述 1.1設(shè)計(jì)根據(jù) 根據(jù)爆破工程師手冊、爆破安全規(guī)程（GB6722-2003）、簡明爆破工程設(shè)計(jì)手冊等要求。 1.2工程條件石灰?guī)r露天礦山，圍巖堅(jiān)固性系數(shù)為12，臺(tái)階高度15米，臺(tái)階坡面角=75°，工作平臺(tái)長70m、寬30m，采用200mm孔徑，巖石容重2.7t/m3 ，爆區(qū)情況簡單。一次爆破量為60000噸，對其進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，并提出安全應(yīng)急方案。根據(jù)施工要求及進(jìn)度，該爆破宜采取垂直爆破方案。 1.3 爆破要求 （1）爆破質(zhì)量 爆破塊度要滿足前裝機(jī)采、裝、運(yùn)要求，也要滿足石灰窯燒制要求；爆破后爆堆要規(guī)整，爆堆高 度及寬度要適宜；爆

2、破后臺(tái)階工作面要規(guī)整，不允許出現(xiàn)根底、坡面產(chǎn)生裂隙；盡量減小后沖左右。 （2）爆破安全 爆破地震、爆破沖擊波、爆破個(gè)別飛石不會(huì)造成爆區(qū)周圍石灰窯等建筑物的損壞，確保爆區(qū)周圍建筑物和人員、設(shè)備、財(cái)產(chǎn)的安全。 （3）爆破規(guī)模 本次爆破設(shè)計(jì)，每次炸藥用量控制在2.3噸以內(nèi)。 1.4 爆破方案 爆破時(shí)必須嚴(yán)格控制每孔藥量和一次使用藥量，確保爆破地震波、爆破沖擊波、個(gè)別飛石不對保護(hù)區(qū)產(chǎn)生破壞。石灰?guī)r為中堅(jiān)硬度巖石，底盤抵抗線過小則易產(chǎn)生飛石，過大則易產(chǎn)生后沖作用。采用較小孔徑在裝藥時(shí)更好控制，從能量角度看采用三角形布孔、V型起爆方式更為理想。 綜合分析后，采用200毫米孔徑，垂直三角形布孔，分段間隔裝藥

3、，V型起爆網(wǎng)，毫秒路延期起爆的露天深孔臺(tái)階爆破方案。2.爆破參數(shù)及裝藥結(jié)構(gòu) 根據(jù)爆區(qū)臺(tái)階高度、鉆孔直徑和巖石性質(zhì)，爆破參數(shù)為：H=15m，孔徑d=200mm，單耗取q=0.6kg/m3，孔深裝藥系數(shù)=0.6，超深h=10d=2.00m，孔深L=h+H=2.00+15=17.00m，鉆孔鄰近密集系數(shù)m取1.2，臺(tái)階坡面角固定為75°。a、 盤抵抗線計(jì)算： 由 (1-1) d-孔徑，dm; -裝藥密度，kg/m3取=0.75t/m3； -裝藥系數(shù)，已取0.6； m-炮孔密集系數(shù)，已取1.2； q-炸藥單耗，已取0.6kg/m3。 得： Wd=27d=5.4mb、 孔距：a=mWd =1.

4、2×5.4=6.48mc、 排距：由炮孔布置中，排間深孔呈等邊三角形錯(cuò)開布置。 得：排距b與孔距a的關(guān)系b=asin60° （1-2） b=asin60°=6.48×0.866=5.61md、 填塞長度：由LP0.75Wd (1-3) 取Lp=0.8Wd=0.8×5.4=4.32me、 裝藥長度：Le=L-Lp=17-4.32=12.68mf、 臺(tái)階上眉線至前排孔口距離：由圖得：bc=Wd-Hcot （1-4） bc=Wd-Hcot=5.4-15cot75°=1.38mg、 炮孔總數(shù)： N=（70×30）÷（6.4

5、8×5.61）=57孔 h、 單孔裝藥量：第一排孔：Q1=qaWdH （1-5） q-炸藥單耗，已取0.6kg/m3； a-孔距，計(jì)算得a=6.48m； Wd-盤抵抗線，計(jì)算得Wd=5.4m； H-臺(tái)階高度，為15m。算得：Q1=0.6×6.48×5.4×15=314.93kg線裝藥量：314.93÷12.68=24.84kg/m其他排孔：Q2 =KqabH （K取1.2） （1-6） 式中：K-考慮受前面多排孔的礦巖阻力作用的增加系數(shù)，毫秒路延期起爆時(shí)，K=1.1-1.3，現(xiàn)在K取1.2。 算得：Q2 =1.2×0.6×6

6、.48×5.61×15=392.61kg最大段藥量：Q=392.61×10=3926.1kgi、 單次總藥量：一次爆破量為60000噸, 則有一次爆破量60000÷2.7=22222.2m3 （3926.1×5）+（314.93×7）+166.67=22001.68kg 二次破碎藥量：Q3=22222.2×5%×0.15=166.67kgj、 實(shí)際炸藥單耗：22001.68÷22222.2=0.99kg/m3 3. 鉆孔及布孔 待爆區(qū)已形成完整的臺(tái)階，工作面較寬，爆破環(huán)境較好，鉆孔前稍加清除巖基表面的覆蓋

7、層，平整巖基表面利于鉆孔機(jī)定位及防止鉆孔時(shí)堵塞炮孔，提高成孔率。根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備，采用兩臺(tái)KQGS-150潛孔鉆機(jī)鉆孔，從臺(tái)階最前一排孔開始，逐步往后推進(jìn)，鉆孔方式為垂直鉆空(如圖一）布孔方式為垂直三角形布孔（如圖二）。4. 裝藥結(jié)構(gòu)，起爆方式和起爆網(wǎng)路 采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)(如圖三），每孔裝一個(gè)毫秒延期起爆電雷管（延時(shí)25ms），采用塑料導(dǎo)爆管傳爆及硝銨炸藥爆破，起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)成排間分段起爆形式，下排孔先爆，向上依次延伸(如圖五）。5. 爆破安全驗(yàn)算5.1 最大安全距離驗(yàn)算：按爆破規(guī)程推薦，用公式R=（K/V）1/a×Q1/3 (2-1)對爆破最大安全距離進(jìn)行計(jì)算。式中，v爆破振動(dòng)速度，c

8、m/s；K、a與爆破點(diǎn)至計(jì)算保護(hù)對象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)； Q最大段藥量，kg； R最大安全距離，m。因石灰石屬于中硬巖石，故K取200，a取1.7，v=2.0cm/s，且Q為3926.1kg，則R=（K/V）1/a×Q1/3R=（200/2）1/1.7×3926.11/3=78.57m5.2 飛石驗(yàn)算：個(gè)別飛石的飛散距離按下式進(jìn)行計(jì)算，即RF=kd，m (2-2)式中 RF個(gè)別飛石的飛散距離，m； d炮孔直徑，cm k為安全系數(shù)，取15.5 則 RF=kd15.5×16.5=255.75m 由此可見，要適當(dāng)加大警戒距離，避免飛石對工作人員造成傷

9、害。 5.3爆破空氣沖擊波驗(yàn)算 深孔填塞爆破，形成空氣沖擊波的可能性極小，且空氣沖擊波的形成需具備超音速條件，加之空氣沖擊波大多情況下表現(xiàn)為單孔作用，故在此對其不作具體驗(yàn)算。 6. 安全警戒 根據(jù)驗(yàn)算，最大安全距離為192.82m。根據(jù)爆破安全規(guī)程規(guī)定，露天深孔爆破，其警戒距離不得小于200m，具體由設(shè)計(jì)確定。為了實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，杜絕一切生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，本工程的安全警戒距按300m執(zhí)行（針對活動(dòng)目標(biāo)，如行人、車輛等），警戒圖如右圖。詳細(xì)布置如下：1、警戒崗哨的布置：警戒崗哨有5個(gè)固定警戒點(diǎn)，布置在爆破區(qū)周圍的5個(gè)方向，并設(shè)立醒目的標(biāo)志牌，警戒人員應(yīng)佩載袖章和小紅旗（每個(gè)警戒點(diǎn)由兩名警戒人員組

10、成，其中一個(gè)為組長）。2、爆破前應(yīng)對附近村民、工廠發(fā)布爆破公告，公告內(nèi)容包括：爆破地點(diǎn)、爆破時(shí)間、爆破次數(shù)、警戒范圍、警戒標(biāo)志、各種信號(hào)及其意義，以及發(fā)出信號(hào)的方式、時(shí)間、安全措施等有關(guān)注意事故。3、在爆破作業(yè)地段，負(fù)責(zé)設(shè)置明確的工作范圍標(biāo)志，并安排警戒人員。在鄰近交通要道和人行通道的方位或地段設(shè)置防護(hù)屏障。4、做好爆前村民疏散、車輛及設(shè)備的擅離工作，爆破前15分鐘，確保爆破危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)無人及車輛，警戒人員至少在起爆前半小時(shí)到指定地點(diǎn)上崗，按設(shè)計(jì)斷絕各通往或經(jīng)過爆破點(diǎn)的通道，直至發(fā)出解除警戒信號(hào)后，方準(zhǔn)離開警戒崗位。 5、爆破時(shí)，必須同時(shí)發(fā)出聲響信號(hào)和視覺信號(hào)，使危險(xiǎn)區(qū)附近的人員都能清楚地聽到和

11、看到。 7. 防護(hù)措施 7.1 減震措施 為了盡量降低爆破震動(dòng)，施工中采取如下的降振措施： (1) 爆破前，先用淺孔處理好底部根坎，確保爆破自由面良好； (2) 采用分段延時(shí)爆破，在空間上和時(shí)間上分散爆破震動(dòng)。7.2 減小爆破飛石危害措施 （1）開創(chuàng)良好的爆破自由面，避免因自由面或炮孔附近殘留的碎石產(chǎn)生飛石突出事故； （2）提高施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)鉆孔過深過淺或偏離設(shè)計(jì)位置太多，致使抵抗線變小，又或堵塞不合格，誤裝藥等可能會(huì)引起飛石突出的事故； （3）結(jié)合實(shí)際情況，對地質(zhì)異常帶采取補(bǔ)強(qiáng)或間隔裝藥措施； （4）可以在爆破臺(tái)階上適當(dāng)鋪蓋些覆蓋物，減小飛石危害范圍。8. 爆破作業(yè)注意要點(diǎn) 檢驗(yàn)所購置的

12、炸藥及其起爆器材的質(zhì)量，安全性能指標(biāo)。施工單位購置的炸藥及其起爆器材，必須報(bào)監(jiān)理工程師核實(shí)生產(chǎn)廠家、產(chǎn)品日期，必要時(shí)，施工單位要按其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和安全性能說明書，抽樣進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，確保其質(zhì)量。施工單位不得使用過期、變質(zhì)和未經(jīng)批準(zhǔn)在工程中應(yīng)用的爆破器材。 檢查爆破設(shè)計(jì)審查意見的落實(shí)和執(zhí)行情況。經(jīng)過安全評估后的爆破設(shè)計(jì)方案，是爆破安全監(jiān)理的主要依據(jù)。施工單位必須嚴(yán)格按照經(jīng)評審中心評審?fù)ㄟ^的設(shè)計(jì)方案組織施工。不得私自更改。 施工單位應(yīng)建立嚴(yán)格的炸藥及其起爆器材管理體制。對購進(jìn)的炸藥、雷管、導(dǎo)爆管等物品的臨時(shí)堆放、存儲(chǔ)、發(fā)放、使用、清退等，施工單位應(yīng)建立安全管理制度。 監(jiān)理工程師對裝藥、堵塞、網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)階段

13、進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督與檢查，關(guān)鍵區(qū)段必須旁站監(jiān)理，并認(rèn)真填寫旁站監(jiān)理記錄。重點(diǎn)檢查核準(zhǔn)鉆孔及其孔網(wǎng)參數(shù)是否與設(shè)計(jì)一致；核準(zhǔn)爆破裝藥的藥量參數(shù)、堵塞質(zhì)量。對施工單位在起爆網(wǎng)路敷設(shè)前的網(wǎng)路模擬試驗(yàn)進(jìn)行評價(jià)，對起爆網(wǎng)路的段差、段位的合理性及安全、準(zhǔn)爆性予以評價(jià)，并監(jiān)督其實(shí)施。 監(jiān)督現(xiàn)場安全施工管理，防護(hù)施工質(zhì)量、安全警戒等執(zhí)行情況。監(jiān)督檢查施工單位執(zhí)行爆破安全規(guī)程的情況，發(fā)現(xiàn)違章作業(yè)和違章指揮，有權(quán)停止其爆破作業(yè)，并向業(yè)主和有關(guān)部門報(bào)告。 施爆后對爆破現(xiàn)場安全及效果進(jìn)行檢查與評價(jià)，并收集和整理有關(guān)資料?？傮w爆破工程結(jié)束后，應(yīng)按照有關(guān)規(guī)范、設(shè)計(jì)文件、合同等要求進(jìn)行檢查、驗(yàn)收、評定。編寫“爆破工程安全與效果”評價(jià)。9. 結(jié)束語 經(jīng)過幾天努力以及與同組同學(xué)的合作，對石灰石礦露天深孔臺(tái)階擠壓爆破設(shè)計(jì)已完畢，對這設(shè)計(jì)我們是第一次接觸，其中肯定有不足，希望給予理解。這次設(shè)計(jì)讓我真正認(rèn)識(shí)到自己不足，對過去知識(shí)掌握不透，現(xiàn)在知識(shí)大有不足。今后對于這方面要多加練習(xí)和復(fù)習(xí)。 10. 主要參考文獻(xiàn)1李夕兵.鑿巖爆破工程M.長沙.中南大學(xué)出版社.20112陶頌霖.鑿巖爆破M.北京：冶金工業(yè)出版社.19863高永濤，吳順川.露天采礦學(xué)M.長沙.中南大學(xué)出版社.20104李寶祥等.金屬礦床露天開采M.北京：冶金