露天台阶深孔爆破设计

题目一：露天台阶深孔爆破设计

某石灰石矿山采区离民宅最近距离约300m。该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm，深孔爆破，台阶高度为15m，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨(矿石200万立方米)。因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。

设计内容1、工程概况

2、爆破参数的确定

3、装药量计算

4、露天爆破台阶工作面的炮孔布置

5、装药、填塞和起爆网路设计

6、爆破安全评估

7、采取的安全防护措施。

1.工程概况

矿山采区离民宅最近距离约300m 。该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm ，深孔爆破，台阶高度为15m ，爆破采用塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药爆破。随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨(矿石200万立方米)。因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。 平均分80次开挖，单次开挖爆破工程量25000m ³，自采场水平挖进约75m ×22m 。

2.爆破参数的确定与装药量计算。

根据爆区台阶高度、钻孔直径和岩石性质(石灰石f 8~10)，选择爆破参数

⑴台阶高度H=15m ⑵钻孔直径d=165mm ⑶单耗q=0.4kg/m 3； ⑷装药度e ρ=0.75t/; ⑸孔深装药T=0.7；

⑹超深h=15d=12x0.165=1.98m 取h=2m ； 钻孔邻近密集系数m=1.2。 ⑺孔深L=h+H=2+15=17m ⑻底盘抵抗线d W =d mq

T

e 85.7ρ=5.5m d ——孔径，dm ；

e

——装药密度，kg/3m；

T——装药系数, T=0.5~0.7；

m——炮孔密集系数，一般取0.9~1.4；

q——炸药单耗，kg/3m。

⑼孔距a：a = m

d

W=1.2×5.5=6.6m

⑽排距b：b = a×sin60°= 0.866a=0.866×7.2=5.7m

⑾填塞长度Lp：取Lp=0.8

d

W=0.8×5.5=4.4m

⑿装药长度Le=L-Lp=17-4.4=12.6m

⒀台阶上眉线至前排孔口距离:

b

c =

d

W-Hcotα=5.5-15×cot80°=2.86m

⒁炮孔总数N=（75m×22m）÷（6.6m×5.7m）=44 3、装药量计算

单孔装药量：

第一排孔：Q

1=qa

d

W H=0.4×6.6×5.5×15=218㎏

线装药量：218÷12.6=17.3㎏/m3

其他排孔：Q

2

=KqabH=1.1×0.4×6.6×5.7×15=248kg 线装药量248÷12.6=19.6kg/ m3

最大段药量：Q=248×11=2728kg

二次破碎药量：Q

3

=25000×5%×0.15=187.5kg

总药量：（2728×3）+（218×11）+146=10728kg

实际炸药单耗：10728÷25000=0.43kg/m³

炸药年终用量：I=80×i=103×10728=858240kg

采用导爆管毫秒延时雷管分段起爆，这样可以尽量减小爆破震动，同时又可以保证采掘进度的正常维持。

6、装药、填塞和起爆网路设计

（1）装药结构采用连续装药，硝铵炸药爆破。非装药部分全部进行堵塞。

（露天台阶爆破参数图，单位，m）

6

装药结构示意图

炮孔布置图（单位：m）

（2）起爆网路

采用连续装药结构，每孔装一个毫秒延期起爆电雷管排间延期110ms ，孔间延期50ms ，采用塑料导爆管传爆及硝铵炸药爆破，起爆网路设计成排间分段起爆形式，下排孔先爆，向上依次延伸。

起爆网路图

7、爆破安全评估

（1）最大安全距离验算：根据安全距离的一般公式R=（K/V ）a

1×Q 3

1 因石灰石属于中硬岩石，故K 取200，a 取1.7，v=2.0cm/s ，且Q 为2728kg ，则R=（K/V ）a

1

×Q 3

1 =210m 由此可见，爆破最大安全距离小于爆破点到周围民房的距离，爆破震动对周边民房没有多大影响。

（2）飞石验算：个别飞石的飞散距离按下式进行计算，即RF=kd 式中 RF ——个别飞石的飞散距离，m ； d ——炮孔直径，cm k ——为安全系数，取15.5

则 RF=kd=15.5×16.5=255.75m

由此可见，个别飞石的飞散距离小于爆破点到周围民房的距离，飞石

对周边民房没有多大影响，但要适当加大警戒距离，避免飞石对工作人员造成伤害。

（3）爆破空气冲击波验算：深孔填塞爆破，形成空气冲击波的可能性极小，且空气冲击波的形成需具备超音速条件，加之空气冲击波大多情况下表现为单孔作用，故在此对其不作具体验算。

8、采取的安全防护措施。

(1)采用微差爆破，以降低爆破地震效应，并间隔时间以50ms～100ms 为宜。

（2）控制最大一段单响药量。1.2 个别飞石的防护措施

（3）精确的设计爆破参数，孔网距，炸药单耗，单孔装药量等是很关键的环节。

（4）保证炮孔的堵塞质量，保证有一定的堵塞长度；堵塞料应符合规格要求，并堵严、堵实，堵塞物中不能夹带小石块，碎石等。（5）采取覆盖措施，加盖沙包或草包。

（6）根据飞石最远飞行距离的经验公式：R=20kn²W=20×1.2×1.2²×6.1= 210.8m ，实施爆破之前，先在距居民居住区的安全距离210.8m（取300米）处设置隔离栏网，如图所示。