岩石爆破方案要点

岩石爆破施工方案

（1）爆破方案选择

根据本露天矿采剥工艺，结合采装设备对岩石破碎块度、疏散度的要求，考虑到岩石的软硬程度，确定本矿山岩石层破碎方式为台阶松动爆破。

煤层顶板岩层厚度（即穿孔工作面到煤层的高度）若不足一个标准台阶高度，可采用小台阶爆破法处理，做到“分爆分采”，减少废石混入和降低贫化。

部分爆破区的炮孔穿透含水层，水孔装药应使用乳化炸药。

掘沟工程可根据掘沟高度即掘沟宽度单独进行爆破设计。（2）标准台阶孔网参数设计（爆破对象为一般难爆岩石，达到爆破松动的效果，采用“经验法”设计）

矿山生产标准台阶高度10m，本矿爆破岩石厚度3-8m，本设计采用爆破最大用药量,用8m计算，使用的穿孔设备时KY120型履带式露天潜孔钻机，穿孔直径d=120mm。

根据矿区岩层可爆性分析，结合类似矿山的爆破经验，炸药单耗

kg。施工过程中可根据不同爆破区的岩石硬度、初步确定为q=0.40

3

m

可爆性、岩石结构、层理发育程度的因素进行适当的调整，以期达到最佳爆破经济效果。

1）、孔径ø=110mm;

2）、台阶高度H=8.0m

3）、炮孔超深取h=1.5m

4）、炮孔深度L=H+h=9.5m

5）、填塞长度ho=3.0m

6）、单孔装药量Q=qabW

kg

7）、实际单孔单耗q=0.43m

8）、布孔方式：穿凿竖直孔，一般采用梅花形布孔方式。

a=5m b=5m Q后排=Q前排（1.1≈1.2）

9）、总孔数n=50

10）、药量数Q总=50×60=3.0T

在采剥过程中由于开采的需要，有时采取低台阶爆破法，孔网及装药参数计算方法同上，即在保证爆破质量的前提下算出不同的孔网、装药参数，经设计计算得出不同条件下的参数如下表。

表1：经过计算调整后的低台阶爆破穿、爆参数成果表

上表的参数可作为布孔和装药的参考，爆破施工中，对于不同的爆破区应根据岩石硬度，炮孔深度及爆破区周围的环境以及所选用的炸药特性调整照耀单耗、布置合理孔网、调整装药结构，以期达到理想的爆破效果。

（3）装药结构

采用全孔径耦合装药结构，起爆药包放置在距底部装药长度的1/3处，用尾线长度7.0m的普通毫秒延期导爆管雷管(根据炮孔深度选用尾线长度）作为孔内激发雷管，深空内放置两发激发雷管，浅孔内放置一发激发雷管，使用多孔粒状铵油炸药时，用作起爆药包的乳化炸药不少于800g。标准台阶爆破深孔装药结构见附图2

图2 炮孔装药结构图

（4） 填塞

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，不得有压扁等迹象，防止炮孔堵塞。 2、 根据装入炮孔内的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。 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。

4、 放置起爆药包时，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，同时可减少炮棍捣坏脚线的机会。

5、 要采取措施，防止起爆线（或导爆管）掉入孔内。

6、 装药超量时采取的办法。其一，装药为铵油炸药时往

孔内倒入适量的水溶解炸药、降低装药高度、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）不得受到损伤，否则应

在填塞前报爆破技术人员处理。

7、填塞过程中要防止导线、导爆管被砸断、砸破。

8、合理的填塞长度应能降低爆炸气体能量损失和尽可能

增加钻孔装药量。良好的填塞质量是尽量增加爆炸气体在

孔内的作用时间和减少空气冲击波，噪声和个别飞散物的

危害。

（5）安全分析与计算

1）空气冲击波的影响

本工程采用松动爆破方式，爆破震动和飞石距离时安全考虑的主导因素，空气冲击波危害不作为安全考虑的主要因素。

2 ）由爆破震动确定最大同段齐爆药量

爆破震动对建筑物造成的危害不容忽视，由构、建筑物最大容许震速确定最大同段齐爆药量，计算方法：

爆破震动速度的控制标准和计算方法在〖爆破安全规程〗中由明确的规定，可按下表取值。

cm）

建筑物地面质点最大允许振动速度V容（s

具体计算方法：

允许最大一次齐爆药量：a a K V R Q 3331

上式中：安全距离R 以m 计，允许药量（最大单响爆破药量）Q1以kg 计，计算震速v 以s cm 计，公式中系数K a 的选取见下面的表格：

按距离爆破区最近且抗震等级最差的建筑物允许地面质点最大震动速度反算最大一次齐爆药量：

计算得出70米，质点振速为0.83小于1.0，符合安全标准要求。

上述由爆破震动确定的单响起爆药量式在取极端保守的参数条件下得出的，分析计算结构可知：爆破硬岩时同段齐爆药量控制在609kg以内，可使拒爆破区400m处的地面质点震速控制在1.0cm/s 以内，若爆破软岩，爆破震动会更小。

考虑到爆破区的地质条件：

1、沉积岩在水平向上连续性好，对爆破震动波的传播有力，使得地震波在水平传播方向上衰减较为缓慢；

2、地下采空区的存在，产生能力集中效应，使得地震波能量密度在水平传播方向上波衰减比正常地质条件下缓慢。

由于上述原因，对一次同段起爆药量在计算值的基础上进一步下调。鉴于在爆破现场的多次实际观察，结合对爆破后的爆破震动分析，经归纳总结，本露天矿爆破的齐响齐爆药量以不超过300kg为宜。3）由飞石安全距离的计算确定爆破安全警戒距离

按照瑞典德唐尼克研究基金会总结的经验公式计算：

Smax=15.8d=189.6m

d为孔径

参照《爆破安全规程》（GB6722-2003)的相关规定，爆破安全警戒距离确定如下：爆破区位于避炮点高处时，人员安全警戒距离距爆破区边缘200m，设备安全距离不小于150m；爆破区位于避炮