露天爆破设计题参考示例设计题一某露天剥离工程,爆破岩石为泥岩和泥砂岩互层,岩石普氏系数f =4~5,台阶高度为12m,炮孔直径120mm,垂直梅花形布孔,采用散装铵油炸药,导爆管毫秒雷管起爆。
工程总方量为130万m³,工期一年。
爆区距离居民区300m。
设计要求:做出可实施的爆破技术设计,设计内容应包括(但不限于):爆破方案选择、爆破参数设计、药量计算、起爆网路设计、爆破安全设计计算、安全防护措施等、及相应的设计图和计算表。
一、设计依据1、中华人民共和国安全生产法2、民用爆炸物品安全管理条例3、爆破安全规程GB6722-20144、本工程设计及现场勘查资料5、本工程中标通知书6、本爆破工程合同二、工程概况爆破岩石为泥岩和泥砂岩互层,岩石普氏系数f =4~5,爆区距离居民区300m。
工程总方量为130万m³,工期一年。
三、爆破方案采用深孔台阶爆破,取台阶高度为12m,钻孔直径120mm,垂直钻孔。
炸药为多孔粒状铵油炸药,以乳化炸药作为起爆药卷,采用导爆管毫秒雷管起爆网路。
考虑爆区离民宅最近距离约300m,(若为矿山开采则加入以下内容:矿山开采量大,开采年限长),爆破频次高,为保证居民的生活稳定和爆破工程的顺利实施,爆破采用毫秒延时起爆技术,最小抵抗线避开被保护物方向,严格控制段发药量,以减小爆破振动对居民的影响。
四、爆破参数设计与计算(以下参数计算中,因各参数有多种取值计算方法,而本孔径为120mm,在深孔爆破中算是较小的,建议均按孔径的倍数进行计算取值)1、台阶高度:H=12m;2、钻孔直径:d=120mm,钻孔方向:垂直;3、底盘抵抗线:W1=kd,取k=35,W1=4.2m;4、超深:h=(8~12)d=1.2m;5、孔深:L=12+1.2=13.2m;6、填塞长度:L2=(25~40)d=4.2m;(可以取与底盘抵抗线同样的值)7、装药长度L1=13.2-4.2=9m;8、单孔装药量为Q=14πd2L1∆=14π×1.22×90×1=101.7kg(注:式中孔径和孔深均将单位统一到分米dm,密度∆取1kg/dm3)9、单耗:根据岩石普氏系数f =4~5,又属于露天剥离工程,取q=0.35kg/m3(若为金属矿石开采爆破,则可高一些,如0.4~0.45);10、采用散装铵油炸药,耦合、连续装药结构,见装药结构图:导爆管雷管MS9炸药11、单孔负担面积为S =Q qH=101.70.35×12=24.22m 212、排距:b=W 1=4.2m ; 13、孔距:a=S/b=24.22/4.2=5.7m14、每孔爆破方量:V=abH=5.7×4.2×12=287m 3 15、爆破规模按每年施工250天计算,两天放炮一次。
每天爆破孔数为1300000/250/287×2=37个孔一次起爆药量为37×101.7=3762.9kg以上爆破参数需在实际施工时不断完善优化。
五、起爆网路为减小爆破振动,采用毫秒延期逐孔起爆网路,孔内用MS9(310ms),排间接力用MS5(110ms),孔间接力MS3(50ms),炮孔布置及起爆网路见下图。
每次起爆37个孔,采用梅花形布孔法,每次布置3排,自前至后三排炮孔的个数分别为14个、12个、11个。
S 9六、爆破安全计算1、爆破振动爆破振动速度计算公式为:以Q=101.7kg、K=150、α=1.5、R=300m处代入上式计算得民宅处的振动速度值为V=0.29cm/s。
根据爆破安全规程规定,露天深孔爆破(f=10~50 Hz),土窑洞、土坯房、毛石房屋的安全允许质点振动速度[V]=0.45~0.9cm/s,V<[V],所以民宅处是安全的。
2、爆破个别飞散物(爆破飞石)深孔台阶爆破个别飞石的安全距离常用的计算公式:R=40d/25.4 =189m式中:d---炮孔直径,mm。
3、爆破空气冲击波、爆破粉尘、爆破噪音等爆破危害露天爆破,爆破空气冲击波的扩散一般条件较好,其影响范围一般小于爆破振动与爆破飞石的影响范围,本设计不进行计算;爆破粉尘、爆破噪音等爆破危害本设计也不进行计算。
4、爆破安全警戒距离综合考虑计算及《爆破安全规程》要求,爆破安全警戒距离取为300m。
七、施工组织设计(略)八、安全警戒方案(略)九、安全技术措施(略)十、施工公告及爆破公告(略)十一、应急预案(略)设计题二某新建桥梁的主桥墩基坑需采取爆破方法开挖,开挖尺寸为长11m,宽7m,深9m,开挖岩体为石灰岩,节理不发育,普氏系数f =8~10,无地表水,不考虑地下水的影响。
周围环境为:新建桥梁一侧与既有老桥并排,两桥相距100m,另外三面为农田。
一、设计依据1、中华人民共和国安全生产法2、民用爆炸物品安全管理条例3、爆破安全规程GB6722-20144、本工程设计及现场勘查资料5、本工程中标通知书6、本爆破工程合同二、工程概况本爆破工程为桥梁的主桥墩基坑爆破开挖,开挖尺寸为长11m,宽7m,深9m,开挖岩体为石灰岩,节理不发育,普氏系数f =8~10,无地表水,不考虑地下水的影响。
周围环境为:新建桥梁一侧与既有老桥并排,梁桥相距100m,另外三面为农田。
三、爆破方案本工程可选爆破方案有两个:1、深孔台阶爆破方案:首先在基坑中心掏槽形成侧向自由面,然后分一层或两层自上而下进行正规深孔台阶爆破。
本方案优点为爆破效率高,施工成本相对较低,但由于本基坑平面尺寸相对较小,深孔爆破时夹制作用大,爆破效果差,爆破振动等有害效应大且不易控制。
2、立井浅孔控制爆破:首先在基坑中心掏槽形成侧向自由面,然后分四层自上而下进行立井浅孔控制爆破。
施工时严格控制最大单段起爆药量减小爆破振动,加强对爆体覆盖以控制飞石。
综合考虑采用方案2,即立井浅孔控制爆破。
将基坑自上而下分为4层逐层施工,爆破时每层首先采用掏槽方法爆破后形成侧向自由面,基坑边界采用光面爆破。
台阶高度取2.3m,钻孔直径40mm,垂直钻孔。
炸药为φ32mm的乳化炸药,每卷长度200mm,重200g。
爆破采用毫秒延时起爆技术,最小抵抗线避开既有老桥和道路。
四、爆破参数设计与计算(一)掏槽孔设计掏槽孔采用楔形掏槽,布置四对掏槽孔,孔深2.9m,与地面夹角75°,每对孔口间距1.75m,孔底间距0.2m,每对之间距离0.5m,单孔装药量2.2kg,连续装药结构。
(二)辅助孔设计1、台阶高度:H=2.3m;2、钻孔直径:d=40mm,钻孔方向:垂直;3、超深:h=(8~12)d=0.4m;4、孔深:L=2.3+0.4=2.7m;5、填塞长度:L2=(25~40)d=1.0m6、装药长度L1=2.7-1.0=1.7m;7、单孔装药量为Q =1.7kg8、单耗:根据开挖岩体为石灰岩,节理不发育,普氏系数f =8~10,取q=0.9kg/m 3;9、采用乳化炸药卷,连续装药结构,见装药结构图:导爆管炸药10、单孔负担面积为S =Q qH=1.70.9×2.3=0.82m 211、间、排距:a=b=√0.82=0.9m ;根据基坑实际尺寸,将炮孔间距调整为炮孔布置图中所示尺寸。
以上爆破参数需在实际施工时不断完善优化。
(三)周边孔设计周边孔孔深2.7m ,孔距0.6m ,单孔装药量0.6kg ,空气间隔装药,导爆索起爆。
装药结构如下图所示。
五、炮孔布置 炮孔布置见下图六、爆破参数表七、起爆网路掏槽孔和辅助孔按爆破参数表中雷管段别使用雷管,周边孔采用导爆索连接,相应雷管段别起爆。
采用簇连起爆网路,孔外采用MS1雷管连接。
八、爆破安全计算1、爆破振动爆破振动速度计算公式为:以Q=34.8kg、K=150、α=1.5、R=100m处代入上式计算得老桥处的振动速度值为V=0.88cm/s。
根据爆破安全规程规定,露天浅孔爆破(f>50 Hz),老桥的安全允许质点振动速度[V]取2.5cm/s,V<[V],所以老桥是安全的。
2、爆破个别飞散物(爆破飞石)深孔台阶爆破个别飞石的安全距离常用的计算公式:R=40d/25.4 =63m式中:d---炮孔直径,mm。
施工时,为了防止飞石对周围行人、车辆、老桥及农田造成危害,采用一层砂带、竹笆和炮被等材料对爆体不少于三层的覆盖,竹笆或炮被搭接长度及炮孔外延伸不少于1m,有效控制飞石。
3、爆破空气冲击波、爆破粉尘、爆破噪音等爆破危害露天爆破,爆破空气冲击波的扩散一般条件较好,其影响范围一般小于爆破振动与爆破飞石的影响范围,本设计不进行计算;爆破粉尘、爆破噪音等爆破危害本设计也不进行计算。
由于周边孔外采用导爆索进行连接,当爆区周围环境对噪声有要求时,需对地表导爆索用砂带进行覆盖以减小空气冲击波和噪声。
4、爆破安全警戒距离综合考虑计算及《爆破安全规程》要求,爆破安全警戒距离为300m。
九、施工组织设计(略)十、安全警戒方案(略)十、其它安全技术措施(略)十一、施工公告及爆破公告(略)十二、应急预案(略)11。