采石场中深孔爆破设计

采石场中深孔爆破设计标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

筠连县筠连镇莲花采石场开采（中深孔爆破）设计方案二〇一四年三月

第一章工程概述

工程名称、地点及规模

工程名称：筠连县筠连镇莲花采石场中深孔爆破施工方案。

工程地点：筠连县筠连镇莲花村七组。

工程内容及规模：5万吨/年矿山开采及运输。

矿岩物理力学性质

矿山位于筠连莲花乡鼻状背斜中段北西翼近轴部，为单斜岩层，岩层产状为：倾向300°，倾角48°，矿区地质构造简单、岩石节理裂隙发育，采矿许可区域内见两组节理，产状分别为：217°根据莲花采石场储量地质报告、矿产资源开发利用方案，采石场设计范围内水文地质条件中等，工程地质条件中等，环境地质条件中等。围岩及矿石致密坚硬，节理发育。开采矿体硬度F=7-9，比重约为吨/m3。

工程范围、工作内容和工程量

该矿批准开采标高为+575—+510米，根据矿层产出位置，结合地形条件，开采方式采用两级台阶由上而下开采。矿山开采先从东侧修建一条专门的挖掘机上山通道由工业广场至矿山开采顶部，然后自顶部逐步向下剥离、爆破、采挖。

第二章、爆破方案的选择及台阶推进方式

爆破方案的选择

根据矿山地质构造基本情况和年生产需求，矿山露天开采，采用从上向下分层分台阶潜孔钻中深孔爆破，挖掘机挖装，汽车运输的机械化施工。

山坡露天平台开采

由于山坡岩石较为坚硬，在修建好挖掘机专用上山道路至山顶后，先进行穿孔爆破，当爆破区域地形比较平缓，可采用控制底板标高、打不同深度的垂直孔，直接装药爆破形成正规的台阶爆破工作面。爆破作业后再用挖掘机清理（图3-9、图3-10示）。

图3-9爆破方法开拓工作平台钻孔布置示意图图3-10清除爆破石碴形成工作平台示意图

台阶的推进方式

掘沟为一个新台阶的开采提供了运输通道和初始作业空间，完成掘沟后即可开始台阶的侧向推进。由于汽车运输的灵活性，有时在掘完出入沟后不开段沟，立即以扇形工作面形式向外推进。如图3-11所示：

(图a) (图b) (图c)

图3-11台阶推进示意图

刚完成掘沟时，沟内的作业空间非常有限，汽车须在沟口外进行调车，倒入沟内装车（如图a）；当在沟底采出足够的空间时，汽车可直接开到工作面进行调车（图b）；随着工作面的不断推进，作业空间不断扩大，如果需要加大开采强度，可在一定的时候布置两台采掘设备同时作业（如图c）。划归一台采掘设备开采工作线长度称为采区长度。采区长度影响一个台阶可布置采掘设备的台数，从而影响台阶的开采强度。采区长度随采运设备作业技术规格而变。

爆破方案设计编制基本原则

（1）遵守《民用爆炸物品安全管理条例》（2006）的规定；

（2）遵守《爆破安全规程》（GB6722-2003）及当地公安机关对爆破作业的有关规定；

（3）最大限度保证岩石爆破块度满足设计的要求；

（4）采用先进的爆破技术、施工设备，尽早达产和缩短施工工期；

（5）最大限度保护边坡，底板满足施工质量要求。

第三章中深孔台阶开挖爆破参数的选择

中深孔台阶参数选取

根据剥采区现状及开挖区的地形条件、选用的钻爆设备、岩石的块度要求及岩石的稳定性，设计采用水平台阶开挖。

3．1．1台阶高度

根据《冶金矿山安全规程》的有关规定，使用机械铲装经爆破的坚硬稳固的矿岩时，阶段高度不大于机械最大挖掘高度的倍。一般～液压反铲的最大挖掘高度一般为9～15m，因此，综合考虑两种挖掘设备的安全作业要求，方便设备的调度管理，提高开挖强度，增加台阶作业面，设计取台阶高度15m。

作为一般工程机械的液压反铲，根据其挖掘作业方式，主要用于下向挖掘作业，适合于建筑工程基础的采剥开挖、沟渠修筑等，极少用作矿山的主要装载设备，因此，在矿山安全规程中对该类设备没有明确规定。由于液压反铲的挖掘过程是自外向内，理论上只要挖掘的台阶高度高于液压反铲的站立水平，其挖掘作业都对自身安全构成威胁，因此，理论上液压反铲挖掘经爆破的坚硬稳固岩石时，应下向铲挖。考虑到本工程的土岩分选只能使用液压反铲完成，同时为了提高液压反铲的分选和装载效率，满足开挖强度要求，根据以往采剥场施工的实践经验，～液压反铲铲装的台阶高度可采用15m。但是，为了保证液压反铲的作业安全，在进行分选、铲装作业时，必须采取以下措施：（1）使用推土机或其它设备(包括液压反铲)修筑一个高度1～的作业平台，液压反铲应站立在该平台上作业。平台尺寸应保证液压反铲作业平稳，不发生倾斜或倾倒；

（2）液压反铲与其铲挖的台阶之间应保持一定距离，且液压反铲的作业平台与其铲挖的爆堆之间要留有一条深1～的防护沟；

（3）应确保挖掘作业面无悬岩，大块孤石。

3．1．2工作台阶坡面角

根据剥离区的岩石条件，设计选取工作台阶坡面角为63°26′（坡面水平投影宽度为6m）。

3．1．3台阶宽度

矿体平台宽度为10米。

3．1．4工作平台宽度

根据穿孔、爆破、铲装、运输等工艺设备作业空间要求，以及岩石的强度和可爆性，在保证安全生产的前提下，确定最小工作平台宽度为35m。

3．1．5工作线长度

根据《矿山安全规程》规定，两台以上挖掘机在同一平台作业，其间距应大于最大挖掘半径的倍，但不得小于50m，同时，由于挖掘机工作线过短，会直接影响其装载效率，因此，选取最小工作线长度为50m，在有条件的情况下，应尽可能大于50m。

3．1．6台阶爆破施工顺序

台阶爆破采剥施工顺序见图3-19所示。

W

m

3．2．2底盘抵抗线计算

W1=（20-50）d d为炮孔直径

计算W

m

=，本次取3m。

3．2．3超钻

根据经验公式

h

1=（）H=（），本次取h

1

=

3．2．4钻孔长度

L=15+=

3．2．5孔间距 a

a=（）W1=（）m,本次取4m。3．2．6排间距 b

按经验公式 b取3m。

3．2．6填塞长度l

2

l

2=（20-30）d d=90mm，l

2

= 按经验l

2

取3m。

第四章药量计算、装药结构及爆破规模预计

延米爆破量

单位药量q

岩石为坚硬砂岩或石灰岩，f=8～14，取q=m3