煤礦爆破工程設(shè)計(jì)規(guī)定一、概述

煤礦爆破工程設(shè)計(jì)是煤礦安全高效生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，涉及爆破原理、參數(shù)設(shè)計(jì)、安全措施等多個(gè)方面。本規(guī)范旨在提供系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，確保爆破作業(yè)符合安全標(biāo)準(zhǔn)，提高爆破效果，降低工程風(fēng)險(xiǎn)。

二、設(shè)計(jì)原則與要求

（一）設(shè)計(jì)基本原則

1.安全第一：爆破設(shè)計(jì)必須以保障人員、設(shè)備和環(huán)境安全為首要原則。

2.科學(xué)合理：根據(jù)地質(zhì)條件、工程需求等因素，選擇最優(yōu)爆破方案。

3.經(jīng)濟(jì)高效：在滿足安全的前提下，優(yōu)化爆破參數(shù)，降低成本。

4.環(huán)境友好：減少爆破振動(dòng)、粉塵和噪聲對(duì)周邊環(huán)境的影響。

（二）設(shè)計(jì)基本要求

1.爆破參數(shù)確定：需考慮礦巖硬度、爆破規(guī)模、開挖深度等因素。

2.起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：采用可靠的起爆方式，確保爆破順序準(zhǔn)確。

3.安全距離控制：根據(jù)爆破規(guī)模和周邊環(huán)境，設(shè)定合理的警戒范圍。

4.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：進(jìn)行爆破振動(dòng)、氣體析出等風(fēng)險(xiǎn)分析，并制定應(yīng)對(duì)措施。

三、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

（一）藥量計(jì)算

1.基本公式：Q=kWε，其中Q為裝藥量，k為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，W為爆破體積，ε為藥效系數(shù)。

2.實(shí)際應(yīng)用：根據(jù)礦巖性質(zhì)調(diào)整系數(shù)，如硬巖取k=0.8~1.2，軟巖取k=0.6~0.9。

3.示例數(shù)據(jù)：掘進(jìn)工作面爆破，單孔裝藥量可控制在50~200kg/米，具體根據(jù)孔深調(diào)整。

（二）鉆孔參數(shù)

1.孔徑選擇：常用孔徑范圍38~75mm，根據(jù)爆破規(guī)模選擇。

2.孔深控制：一般控制在1.5~5米，確保裝藥均勻。

3.孔網(wǎng)布置：采用梅花形或方格式排列，間距根據(jù)礦巖硬度調(diào)整，如硬巖間距0.8~1.2米。

（三）起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

1.起爆方式：可采用非電雷管或?qū)П芷鸨?，確保起爆可靠性。

2.網(wǎng)絡(luò)類型：常用串聯(lián)網(wǎng)、并聯(lián)網(wǎng)或段聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)爆破規(guī)模選擇。

3.電阻匹配：確保網(wǎng)絡(luò)電阻在規(guī)定范圍內(nèi)（如1000~2000歐姆），防止拒爆。

四、安全措施與風(fēng)險(xiǎn)控制

（一）安全距離設(shè)定

1.人員撤離：爆破前所有人員需撤離至安全區(qū)域，距離不得小于200米。

2.設(shè)備保護(hù)：對(duì)精密設(shè)備采取防護(hù)措施，如設(shè)置防震溝。

3.示例數(shù)據(jù)：當(dāng)裝藥量超過500kg時(shí)，警戒范圍需擴(kuò)大至500米。

（二）爆破振動(dòng)控制

1.藥量優(yōu)化：采用分段裝藥或減震藥包，降低振動(dòng)峰值。

2.監(jiān)測(cè)方法：使用振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀實(shí)時(shí)測(cè)量爆破影響，如振動(dòng)速度不得超過5cm/s。

（三）粉塵與氣體管理

1.防塵措施：爆破前灑水濕潤礦巖表面，減少粉塵擴(kuò)散。

2.氣體檢測(cè)：爆破后檢測(cè)瓦斯?jié)舛?，確保低于1%，方可進(jìn)入作業(yè)面。

五、實(shí)施與驗(yàn)收

（一）實(shí)施步驟

1.現(xiàn)場(chǎng)勘查：明確爆破區(qū)域地質(zhì)條件和周邊環(huán)境。

2.方案審核：設(shè)計(jì)完成后由專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行技術(shù)評(píng)審。

3.起爆準(zhǔn)備：檢查起爆網(wǎng)絡(luò)、警戒設(shè)施和救援設(shè)備。

4.爆破執(zhí)行：嚴(yán)格按照方案實(shí)施，記錄爆破效果。

（二）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

1.爆破效果：開挖面平整度偏差不超過±10%，破碎塊度符合要求。

2.安全記錄：無人員傷亡和重大設(shè)備損壞，所有安全措施落實(shí)到位。

3.環(huán)境評(píng)估：振動(dòng)、粉塵等指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，無二次災(zāi)害隱患。

一、概述

煤礦爆破工程設(shè)計(jì)是煤礦安全高效生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，涉及爆破原理、參數(shù)設(shè)計(jì)、安全措施等多個(gè)方面。本規(guī)范旨在提供系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，確保爆破作業(yè)符合安全標(biāo)準(zhǔn)，提高爆破效果，降低工程風(fēng)險(xiǎn)。

二、設(shè)計(jì)原則與要求

（一）設(shè)計(jì)基本原則

1.安全第一：爆破設(shè)計(jì)必須以保障人員、設(shè)備和環(huán)境安全為首要原則。所有設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)均需將人員安全置于最高優(yōu)先級(jí)，充分考慮可能的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并制定相應(yīng)的預(yù)防措施。

2.科學(xué)合理：根據(jù)地質(zhì)條件、工程需求等因素，選擇最優(yōu)爆破方案。設(shè)計(jì)應(yīng)基于實(shí)際的地質(zhì)勘察報(bào)告、工程斷面圖和施工要求，采用成熟的爆破理論和計(jì)算方法。

3.經(jīng)濟(jì)高效：在滿足安全的前提下，優(yōu)化爆破參數(shù)，降低成本。通過合理選擇裝藥結(jié)構(gòu)、孔網(wǎng)參數(shù)和起爆方式，力求在保證爆破效果的同時(shí)，減少炸藥和雷管的消耗。

4.環(huán)境友好：減少爆破振動(dòng)、粉塵和噪聲對(duì)周邊環(huán)境的影響。優(yōu)先選用低振動(dòng)、低噪聲的爆破技術(shù)和器材，并采取有效的降塵措施。

（二）設(shè)計(jì)基本要求

1.爆破參數(shù)確定：需考慮礦巖硬度、爆破規(guī)模、開挖深度等因素。礦巖硬度通常用普氏系數(shù)（f）表示，f值越大，巖石越硬，所需裝藥量、鉆孔直徑和爆破能量也越大。爆破規(guī)模根據(jù)一次爆破的石方量或需要破碎的面積確定。開挖深度影響單次爆破的塊度和拋擲效果。

2.起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：采用可靠的起爆方式，確保爆破順序準(zhǔn)確。起爆網(wǎng)絡(luò)必須能夠承受預(yù)期的電流或起爆信號(hào)，并保證所有裝藥按時(shí)、按順序起爆，避免出現(xiàn)盲炮。

3.安全距離控制：根據(jù)爆破規(guī)模和周邊環(huán)境，設(shè)定合理的警戒范圍。安全距離包括人員安全距離、設(shè)備保護(hù)距離和建筑物/環(huán)境敏感點(diǎn)保護(hù)距離，需根據(jù)相關(guān)計(jì)算公式和實(shí)際評(píng)估確定。

4.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：進(jìn)行爆破振動(dòng)、氣體析出（如爆破后可能產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致瓦斯或二氧化碳瞬間析出）、粉塵和噪聲等風(fēng)險(xiǎn)分析，并制定應(yīng)對(duì)措施。風(fēng)險(xiǎn)分析應(yīng)識(shí)別所有潛在危害，并評(píng)估其發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重性。

三、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

（一）藥量計(jì)算

1.基本公式：Q=kWε，其中Q為裝藥量，k為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，W為爆破體積，ε為藥效系數(shù)。

裝藥量（Q）：指一次爆破需要裝入孔內(nèi)的炸藥總質(zhì)量，單位通常為公斤（kg）。

經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（k）：反映爆破效果和效率的系數(shù)，受礦巖性質(zhì)、鉆孔質(zhì)量、裝藥結(jié)構(gòu)、爆破目的（如松動(dòng)、拋擲、破碎）等多種因素影響。硬巖、破碎巖取值較低，軟巖、整塊巖取值較高；松動(dòng)爆破取值較低，拋擲爆破取值較高。設(shè)計(jì)時(shí)需參考類似工程的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或通過試驗(yàn)確定。

爆破體積（W）：指一次爆破需要破碎或移除的巖石總體積，單位通常為立方米（m3）。計(jì)算方法根據(jù)爆破形狀而定，如方體體積、圓柱體體積或根據(jù)鉆孔參數(shù)估算。

藥效系數(shù)（ε）：反映炸藥能量利用效率的系數(shù)，主要與裝藥密度、堵塞質(zhì)量、起爆方式有關(guān)。良好的堵塞能提高ε值，不均勻裝藥或起爆不充分會(huì)降低ε值。通常ε值在0.8~1.0之間，精確設(shè)計(jì)需考慮具體因素。

2.實(shí)際應(yīng)用：根據(jù)礦巖性質(zhì)調(diào)整系數(shù)，如硬巖取k=0.8~1.2，軟巖取k=0.6~0.9。在初步設(shè)計(jì)階段，可參考表1的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)范圍，但最終值必須結(jié)合詳細(xì)地質(zhì)資料和工程經(jīng)驗(yàn)確定。

表1：經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（k）參考范圍

|礦巖類別|硬度系數(shù)（f）|建議k值范圍|

|----------|------------|-----------|

|軟巖（頁巖、泥巖）|<4|0.6-0.8|

|中硬巖（砂巖、石灰?guī)r）|4-8|0.8-1.0|

|硬巖（花崗巖、石英巖）|>8|1.0-1.2|

3.示例數(shù)據(jù)：掘進(jìn)工作面爆破，單孔裝藥量可控制在50~200kg/米，具體根據(jù)孔深、孔徑、巖石硬度和爆破目的調(diào)整。例如，掘進(jìn)光面爆破，單孔裝藥量通常較小且分段裝藥；松動(dòng)爆破則需要較大的單孔裝藥量。計(jì)算總裝藥量時(shí)，需將所有炮孔的裝藥量相加。

（二）鉆孔參數(shù)

1.孔徑選擇：常用孔徑范圍38~75mm，根據(jù)爆破規(guī)模、裝藥量和礦巖硬度選擇。

小孔徑（如38-50mm）：適用于小規(guī)模爆破、掘進(jìn)工作面光面爆破或巖石較軟的情況，鉆孔和裝藥相對(duì)容易，對(duì)周圍巖體擾動(dòng)較小。

大孔徑（如60-75mm）：適用于大規(guī)模爆破、巖石較硬或需要提高裝藥效率的情況，鉆孔效率更高，單孔裝藥量可增大。

2.孔深控制：一般控制在1.5~5米，確保裝藥均勻?？咨钪苯佑绊憜慰籽b藥量和爆破效果。應(yīng)根據(jù)開挖高度、臺(tái)階高度和爆破目的（如全斷面一次爆破的高度）來確定。對(duì)于臺(tái)階爆破，孔深通常等于臺(tái)階高度。

3.孔網(wǎng)布置：采用梅花形或方格式排列，間距根據(jù)礦巖硬度調(diào)整，如硬巖間距0.8~1.2米，軟巖間距1.2~1.8米?？拙W(wǎng)參數(shù)（孔距a、排距b）的選擇需綜合考慮爆破塊度要求、鉆孔效率、裝藥難度和爆破效果。

梅花形（三角形）布置：相鄰孔形成三角形，鉆孔效率較高，適用于大多數(shù)爆破工程。

方格式布置：相鄰孔形成方形，在某些特定結(jié)構(gòu)或需要均勻破碎時(shí)采用。

排距（b）：通常略大于孔距（a），具體取決于巖石硬度和期望的破碎塊度。

（三）起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

1.起爆方式：可采用非電雷管或?qū)П芷鸨?，確保起爆可靠性。

非電雷管起爆：通過起爆器或起爆線路提供統(tǒng)一的電脈沖或電磁能，實(shí)現(xiàn)精確的同步起爆。優(yōu)點(diǎn)是起爆精度高，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的段別劃分。缺點(diǎn)是需要電源和雷管，存在一定的電氣安全風(fēng)險(xiǎn)。

導(dǎo)爆管起爆：利用傳爆藥柱的爆轟波傳遞起爆信號(hào)，屬于非電起爆。優(yōu)點(diǎn)是完全不受外部電源或電氣干擾影響，安全性高。缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)制作相對(duì)復(fù)雜，段別數(shù)量有限。

2.網(wǎng)絡(luò)類型：常用串聯(lián)網(wǎng)、并聯(lián)網(wǎng)或段聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)爆破規(guī)模選擇。

串聯(lián)網(wǎng)（簡單網(wǎng)絡(luò)）：所有雷管（或傳爆藥柱）首尾相連。結(jié)構(gòu)簡單，適用于小規(guī)模、單段起爆。

并聯(lián)網(wǎng)：所有雷管（或傳爆藥柱）的起爆端連接在一起，爆轟端連接在一起。適用于需要同時(shí)起爆大量雷管的情況，但存在個(gè)別雷管拒爆影響整體起爆的風(fēng)險(xiǎn)。

段聯(lián)網(wǎng)（復(fù)式網(wǎng)絡(luò)）：通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合，將雷管劃分為多個(gè)起爆段別，實(shí)現(xiàn)分區(qū)域、分步驟起爆。這是煤礦等復(fù)雜環(huán)境下最常用的方式，可以精確控制爆破順序和范圍。

3.電阻匹配：確保網(wǎng)絡(luò)電阻在規(guī)定范圍內(nèi)（如1000~2000歐姆），防止拒爆。非電雷管網(wǎng)絡(luò)需使用爆破電橋或萬用表測(cè)量總網(wǎng)絡(luò)電阻，導(dǎo)爆管網(wǎng)絡(luò)需檢查各連接點(diǎn)是否牢固。網(wǎng)絡(luò)電阻過高可能導(dǎo)致起爆器功率不足或傳爆中斷，過低可能引起短路或起爆器過載。

四、安全措施與風(fēng)險(xiǎn)控制

（一）安全距離設(shè)定

1.人員撤離：爆破前所有人員需撤離至安全區(qū)域，距離不得小于200米。人員撤離路線應(yīng)提前規(guī)劃并標(biāo)識(shí)清晰，確保所有人員能快速、安全地到達(dá)指定地點(diǎn)。撤離區(qū)域應(yīng)設(shè)置警戒線和警示標(biāo)志，并由專人負(fù)責(zé)看守，禁止無關(guān)人員進(jìn)入。

2.設(shè)備保護(hù)：對(duì)精密設(shè)備、重要設(shè)施采取防護(hù)措施，如設(shè)置防震溝、采用減震爆破器材或?qū)υO(shè)備進(jìn)行臨時(shí)加固。防震溝的深度和寬度需根據(jù)爆破規(guī)模和振動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果設(shè)計(jì)。

3.示例數(shù)據(jù)：當(dāng)裝藥量超過500kg時(shí)，警戒范圍需擴(kuò)大至500米；對(duì)于特殊保護(hù)對(duì)象（如重要建筑物），需根據(jù)振動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果設(shè)定更嚴(yán)格的距離。

（二）爆破振動(dòng)控制

1.藥量優(yōu)化：采用分段裝藥或減震藥包，降低振動(dòng)峰值。分段裝藥通過減少單次爆破的裝藥量來降低振動(dòng)，減震藥包（如使用乳化油炸藥的特殊結(jié)構(gòu)）能在爆轟產(chǎn)物膨脹過程中吸收部分能量。

2.監(jiān)測(cè)方法：使用振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀實(shí)時(shí)測(cè)量爆破影響，如振動(dòng)速度不得超過5cm/s。監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在爆破影響范圍內(nèi)的關(guān)鍵位置（如鄰近建筑物、邊坡、重要管線）以及遠(yuǎn)離爆源的安全區(qū)域。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)用于評(píng)估爆破效果和驗(yàn)證安全措施的有效性。

（三）粉塵與氣體管理

1.防塵措施：爆破前灑水濕潤礦巖表面，減少粉塵擴(kuò)散。對(duì)于掘進(jìn)工作面，可采用濕式鉆孔和裝藥。爆破后，在有條件的情況下進(jìn)行通風(fēng)，加速粉塵擴(kuò)散和稀釋。

2.氣體檢測(cè)：爆破后檢測(cè)瓦斯?jié)舛?，確保低于1%，方可進(jìn)入作業(yè)面。同時(shí)需監(jiān)測(cè)爆破產(chǎn)生的二氧化碳濃度，特別是在煤巷爆破后，防止因高溫導(dǎo)致瓦斯或二氧化碳瞬間析出濃度超標(biāo)。檢測(cè)應(yīng)在爆破后間隔一定時(shí)間（如15-30分鐘）進(jìn)行，并多點(diǎn)取樣。

五、實(shí)施與驗(yàn)收

（一）實(shí)施步驟

1.現(xiàn)場(chǎng)勘查：明確爆破區(qū)域地質(zhì)條件和周邊環(huán)境。詳細(xì)記錄地形地貌、建筑物分布、地下管線、周邊居民點(diǎn)、安全出口等關(guān)鍵信息。

2.方案審核：設(shè)計(jì)完成后由專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行技術(shù)評(píng)審。評(píng)審內(nèi)容包括設(shè)計(jì)的科學(xué)性、安全性、可行性以及是否滿足工程要求。必要時(shí)可邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覅⑴c。

3.起爆準(zhǔn)備：檢查起爆網(wǎng)絡(luò)、警戒設(shè)施和救援設(shè)備。確保所有器材完好無損，數(shù)量充足，符合設(shè)計(jì)要求。檢查起爆電源或起爆器狀態(tài)，確認(rèn)起爆信號(hào)正常。

4.爆破執(zhí)行：嚴(yán)格按照方案實(shí)施，記錄爆破效果。爆破前必須進(jìn)行最后的安全確認(rèn)，發(fā)出明確的起爆信號(hào)，并確保所有人員已撤離到安全區(qū)域。爆破后，等待安全間隔時(shí)間（根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和振動(dòng)情況確定），方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)檢查。

（二）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

1.爆破效果：開挖面平整度偏差不超過±10%，破碎塊度符合要求（如用于回填的石塊粒徑均勻，無過多大塊或細(xì)粉）。爆破輪廓應(yīng)清晰，符合設(shè)計(jì)要求。

2.安全記錄：無人員傷亡和重大設(shè)備損壞，所有安全措施落實(shí)到位，無違規(guī)操作。

3.環(huán)境評(píng)估：振動(dòng)、粉塵等指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如爆破振動(dòng)速度、粉塵濃度），無對(duì)周邊環(huán)境造成不可接受的影響。氣體濃度（瓦斯、CO2）符合安全規(guī)程要求。

4.文檔資料：完整的爆破設(shè)計(jì)說明書、安全評(píng)估報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施記錄、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等應(yīng)妥善歸檔保存。

一、概述

煤礦爆破工程設(shè)計(jì)是煤礦安全高效生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，涉及爆破原理、參數(shù)設(shè)計(jì)、安全措施等多個(gè)方面。本規(guī)范旨在提供系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，確保爆破作業(yè)符合安全標(biāo)準(zhǔn)，提高爆破效果，降低工程風(fēng)險(xiǎn)。

二、設(shè)計(jì)原則與要求

（一）設(shè)計(jì)基本原則

1.安全第一：爆破設(shè)計(jì)必須以保障人員、設(shè)備和環(huán)境安全為首要原則。

2.科學(xué)合理：根據(jù)地質(zhì)條件、工程需求等因素，選擇最優(yōu)爆破方案。

3.經(jīng)濟(jì)高效：在滿足安全的前提下，優(yōu)化爆破參數(shù)，降低成本。

4.環(huán)境友好：減少爆破振動(dòng)、粉塵和噪聲對(duì)周邊環(huán)境的影響。

（二）設(shè)計(jì)基本要求

1.爆破參數(shù)確定：需考慮礦巖硬度、爆破規(guī)模、開挖深度等因素。

2.起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：采用可靠的起爆方式，確保爆破順序準(zhǔn)確。

3.安全距離控制：根據(jù)爆破規(guī)模和周邊環(huán)境，設(shè)定合理的警戒范圍。

4.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：進(jìn)行爆破振動(dòng)、氣體析出等風(fēng)險(xiǎn)分析，并制定應(yīng)對(duì)措施。

三、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

（一）藥量計(jì)算

1.基本公式：Q=kWε，其中Q為裝藥量，k為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，W為爆破體積，ε為藥效系數(shù)。

2.實(shí)際應(yīng)用：根據(jù)礦巖性質(zhì)調(diào)整系數(shù)，如硬巖取k=0.8~1.2，軟巖取k=0.6~0.9。

3.示例數(shù)據(jù)：掘進(jìn)工作面爆破，單孔裝藥量可控制在50~200kg/米，具體根據(jù)孔深調(diào)整。

（二）鉆孔參數(shù)

1.孔徑選擇：常用孔徑范圍38~75mm，根據(jù)爆破規(guī)模選擇。

2.孔深控制：一般控制在1.5~5米，確保裝藥均勻。

3.孔網(wǎng)布置：采用梅花形或方格式排列，間距根據(jù)礦巖硬度調(diào)整，如硬巖間距0.8~1.2米。

（三）起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

1.起爆方式：可采用非電雷管或?qū)П芷鸨?，確保起爆可靠性。

2.網(wǎng)絡(luò)類型：常用串聯(lián)網(wǎng)、并聯(lián)網(wǎng)或段聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)爆破規(guī)模選擇。

3.電阻匹配：確保網(wǎng)絡(luò)電阻在規(guī)定范圍內(nèi)（如1000~2000歐姆），防止拒爆。

四、安全措施與風(fēng)險(xiǎn)控制

（一）安全距離設(shè)定

1.人員撤離：爆破前所有人員需撤離至安全區(qū)域，距離不得小于200米。

2.設(shè)備保護(hù)：對(duì)精密設(shè)備采取防護(hù)措施，如設(shè)置防震溝。

3.示例數(shù)據(jù)：當(dāng)裝藥量超過500kg時(shí)，警戒范圍需擴(kuò)大至500米。

（二）爆破振動(dòng)控制

1.藥量優(yōu)化：采用分段裝藥或減震藥包，降低振動(dòng)峰值。

2.監(jiān)測(cè)方法：使用振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀實(shí)時(shí)測(cè)量爆破影響，如振動(dòng)速度不得超過5cm/s。

（三）粉塵與氣體管理

1.防塵措施：爆破前灑水濕潤礦巖表面，減少粉塵擴(kuò)散。

2.氣體檢測(cè)：爆破后檢測(cè)瓦斯?jié)舛龋_保低于1%，方可進(jìn)入作業(yè)面。

五、實(shí)施與驗(yàn)收

（一）實(shí)施步驟

1.現(xiàn)場(chǎng)勘查：明確爆破區(qū)域地質(zhì)條件和周邊環(huán)境。

2.方案審核：設(shè)計(jì)完成后由專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行技術(shù)評(píng)審。

3.起爆準(zhǔn)備：檢查起爆網(wǎng)絡(luò)、警戒設(shè)施和救援設(shè)備。

4.爆破執(zhí)行：嚴(yán)格按照方案實(shí)施，記錄爆破效果。

（二）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

1.爆破效果：開挖面平整度偏差不超過±10%，破碎塊度符合要求。

2.安全記錄：無人員傷亡和重大設(shè)備損壞，所有安全措施落實(shí)到位。

3.環(huán)境評(píng)估：振動(dòng)、粉塵等指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，無二次災(zāi)害隱患。

一、概述

煤礦爆破工程設(shè)計(jì)是煤礦安全高效生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，涉及爆破原理、參數(shù)設(shè)計(jì)、安全措施等多個(gè)方面。本規(guī)范旨在提供系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，確保爆破作業(yè)符合安全標(biāo)準(zhǔn)，提高爆破效果，降低工程風(fēng)險(xiǎn)。

二、設(shè)計(jì)原則與要求

（一）設(shè)計(jì)基本原則

1.安全第一：爆破設(shè)計(jì)必須以保障人員、設(shè)備和環(huán)境安全為首要原則。所有設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)均需將人員安全置于最高優(yōu)先級(jí)，充分考慮可能的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并制定相應(yīng)的預(yù)防措施。

2.科學(xué)合理：根據(jù)地質(zhì)條件、工程需求等因素，選擇最優(yōu)爆破方案。設(shè)計(jì)應(yīng)基于實(shí)際的地質(zhì)勘察報(bào)告、工程斷面圖和施工要求，采用成熟的爆破理論和計(jì)算方法。

3.經(jīng)濟(jì)高效：在滿足安全的前提下，優(yōu)化爆破參數(shù)，降低成本。通過合理選擇裝藥結(jié)構(gòu)、孔網(wǎng)參數(shù)和起爆方式，力求在保證爆破效果的同時(shí)，減少炸藥和雷管的消耗。

4.環(huán)境友好：減少爆破振動(dòng)、粉塵和噪聲對(duì)周邊環(huán)境的影響。優(yōu)先選用低振動(dòng)、低噪聲的爆破技術(shù)和器材，并采取有效的降塵措施。

（二）設(shè)計(jì)基本要求

1.爆破參數(shù)確定：需考慮礦巖硬度、爆破規(guī)模、開挖深度等因素。礦巖硬度通常用普氏系數(shù)（f）表示，f值越大，巖石越硬，所需裝藥量、鉆孔直徑和爆破能量也越大。爆破規(guī)模根據(jù)一次爆破的石方量或需要破碎的面積確定。開挖深度影響單次爆破的塊度和拋擲效果。

2.起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：采用可靠的起爆方式，確保爆破順序準(zhǔn)確。起爆網(wǎng)絡(luò)必須能夠承受預(yù)期的電流或起爆信號(hào)，并保證所有裝藥按時(shí)、按順序起爆，避免出現(xiàn)盲炮。

3.安全距離控制：根據(jù)爆破規(guī)模和周邊環(huán)境，設(shè)定合理的警戒范圍。安全距離包括人員安全距離、設(shè)備保護(hù)距離和建筑物/環(huán)境敏感點(diǎn)保護(hù)距離，需根據(jù)相關(guān)計(jì)算公式和實(shí)際評(píng)估確定。

4.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：進(jìn)行爆破振動(dòng)、氣體析出（如爆破后可能產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致瓦斯或二氧化碳瞬間析出）、粉塵和噪聲等風(fēng)險(xiǎn)分析，并制定應(yīng)對(duì)措施。風(fēng)險(xiǎn)分析應(yīng)識(shí)別所有潛在危害，并評(píng)估其發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重性。

三、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

（一）藥量計(jì)算

1.基本公式：Q=kWε，其中Q為裝藥量，k為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，W為爆破體積，ε為藥效系數(shù)。

裝藥量（Q）：指一次爆破需要裝入孔內(nèi)的炸藥總質(zhì)量，單位通常為公斤（kg）。

經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（k）：反映爆破效果和效率的系數(shù)，受礦巖性質(zhì)、鉆孔質(zhì)量、裝藥結(jié)構(gòu)、爆破目的（如松動(dòng)、拋擲、破碎）等多種因素影響。硬巖、破碎巖取值較低，軟巖、整塊巖取值較高；松動(dòng)爆破取值較低，拋擲爆破取值較高。設(shè)計(jì)時(shí)需參考類似工程的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或通過試驗(yàn)確定。

爆破體積（W）：指一次爆破需要破碎或移除的巖石總體積，單位通常為立方米（m3）。計(jì)算方法根據(jù)爆破形狀而定，如方體體積、圓柱體體積或根據(jù)鉆孔參數(shù)估算。

藥效系數(shù)（ε）：反映炸藥能量利用效率的系數(shù)，主要與裝藥密度、堵塞質(zhì)量、起爆方式有關(guān)。良好的堵塞能提高ε值，不均勻裝藥或起爆不充分會(huì)降低ε值。通常ε值在0.8~1.0之間，精確設(shè)計(jì)需考慮具體因素。

2.實(shí)際應(yīng)用：根據(jù)礦巖性質(zhì)調(diào)整系數(shù)，如硬巖取k=0.8~1.2，軟巖取k=0.6~0.9。在初步設(shè)計(jì)階段，可參考表1的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)范圍，但最終值必須結(jié)合詳細(xì)地質(zhì)資料和工程經(jīng)驗(yàn)確定。

表1：經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（k）參考范圍

|礦巖類別|硬度系數(shù)（f）|建議k值范圍|

|----------|------------|-----------|

|軟巖（頁巖、泥巖）|<4|0.6-0.8|

|中硬巖（砂巖、石灰?guī)r）|4-8|0.8-1.0|

|硬巖（花崗巖、石英巖）|>8|1.0-1.2|

3.示例數(shù)據(jù)：掘進(jìn)工作面爆破，單孔裝藥量可控制在50~200kg/米，具體根據(jù)孔深、孔徑、巖石硬度和爆破目的調(diào)整。例如，掘進(jìn)光面爆破，單孔裝藥量通常較小且分段裝藥；松動(dòng)爆破則需要較大的單孔裝藥量。計(jì)算總裝藥量時(shí)，需將所有炮孔的裝藥量相加。

（二）鉆孔參數(shù)

1.孔徑選擇：常用孔徑范圍38~75mm，根據(jù)爆破規(guī)模、裝藥量和礦巖硬度選擇。

小孔徑（如38-50mm）：適用于小規(guī)模爆破、掘進(jìn)工作面光面爆破或巖石較軟的情況，鉆孔和裝藥相對(duì)容易，對(duì)周圍巖體擾動(dòng)較小。

大孔徑（如60-75mm）：適用于大規(guī)模爆破、巖石較硬或需要提高裝藥效率的情況，鉆孔效率更高，單孔裝藥量可增大。

2.孔深控制：一般控制在1.5~5米，確保裝藥均勻。孔深直接影響單孔裝藥量和爆破效果。應(yīng)根據(jù)開挖高度、臺(tái)階高度和爆破目的（如全斷面一次爆破的高度）來確定。對(duì)于臺(tái)階爆破，孔深通常等于臺(tái)階高度。

3.孔網(wǎng)布置：采用梅花形或方格式排列，間距根據(jù)礦巖硬度調(diào)整，如硬巖間距0.8~1.2米，軟巖間距1.2~1.8米?？拙W(wǎng)參數(shù)（孔距a、排距b）的選擇需綜合考慮爆破塊度要求、鉆孔效率、裝藥難度和爆破效果。

梅花形（三角形）布置：相鄰孔形成三角形，鉆孔效率較高，適用于大多數(shù)爆破工程。

方格式布置：相鄰孔形成方形，在某些特定結(jié)構(gòu)或需要均勻破碎時(shí)采用。

排距（b）：通常略大于孔距（a），具體取決于巖石硬度和期望的破碎塊度。

（三）起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

1.起爆方式：可采用非電雷管或?qū)П芷鸨?，確保起爆可靠性。

非電雷管起爆：通過起爆器或起爆線路提供統(tǒng)一的電脈沖或電磁能，實(shí)現(xiàn)精確的同步起爆。優(yōu)點(diǎn)是起爆精度高，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的段別劃分。缺點(diǎn)是需要電源和雷管，存在一定的電氣安全風(fēng)險(xiǎn)。

導(dǎo)爆管起爆：利用傳爆藥柱的爆轟波傳遞起爆信號(hào)，屬于非電起爆。優(yōu)點(diǎn)是完全不受外部電源或電氣干擾影響，安全性高。缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)制作相對(duì)復(fù)雜，段別數(shù)量有限。

2.網(wǎng)絡(luò)類型：常用串聯(lián)網(wǎng)、并聯(lián)網(wǎng)或段聯(lián)網(wǎng)，根據(jù)爆破規(guī)模選擇。

串聯(lián)網(wǎng)（簡單網(wǎng)絡(luò)）：所有雷管（或傳爆藥柱）首尾相連。結(jié)構(gòu)簡單，適用于小規(guī)模、單段起爆。

并聯(lián)網(wǎng)：所有雷管（或傳爆藥柱）的起爆端連接在一起，爆轟端連接在一起。適用于需要同時(shí)起爆大量雷管的情況，但存在個(gè)別雷管拒爆影響整體起爆的風(fēng)險(xiǎn)。

段聯(lián)網(wǎng)（復(fù)式網(wǎng)絡(luò)）：通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合，將雷管劃分為多個(gè)起爆段別，實(shí)現(xiàn)分區(qū)域、分步驟起爆。這是煤礦等復(fù)雜環(huán)境下最常用的方式，可以精確控制爆破順序和范圍。

3.電阻匹配：確保網(wǎng)絡(luò)電阻在規(guī)定范圍內(nèi)（如1000~2000歐姆），防止拒爆。非電雷管網(wǎng)絡(luò)需使用爆破電橋或萬用表測(cè)量總網(wǎng)絡(luò)電阻，導(dǎo)爆管網(wǎng)絡(luò)需檢查各連接點(diǎn)是否牢固。網(wǎng)絡(luò)電阻過高可能導(dǎo)致起爆器功率不足或傳爆中斷，過低可能引起短路或起爆器過載。

四、安全措施與風(fēng)險(xiǎn)控制

（一）安全距離設(shè)定

1.人員撤離：爆破前所有人員需撤離至安全區(qū)域，距離不得小于200米。人員撤離路線應(yīng)提前規(guī)劃并標(biāo)識(shí)清晰，確保所有人員能快速、安全地到達(dá)指定地點(diǎn)。撤離區(qū)域應(yīng)設(shè)置警戒線和警示標(biāo)志，并由專人負(fù)責(zé)看守，禁止無關(guān)人員進(jìn)入。

2.設(shè)備保護(hù)：對(duì)精密設(shè)備、重要設(shè)施采取防護(hù)措施，如設(shè)置防震溝、采用減震爆破器材或?qū)υO(shè)備進(jìn)行臨時(shí)加固。防震溝的深度和寬度需根據(jù)爆破規(guī)模和振動(dòng)預(yù)測(cè)結(jié)果設(shè)計(jì)。

3.示