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巷道爆破设计课程设计

西南科技大学环境与资源学院巷道掘进爆破设计方案姓名:学号:班级:指导老师:年月目录第一章编制依据、原则 (1)1.1编制依据 (1)1.2编制原则 (1)第二章工程概况 (1)第三章爆破工程设计 (2)3.1爆破施工总体方案 (3)3.2爆破钻孔设备的选择 (3)3.3爆破参数确定 (3)3.4布孔、钻孔及验收 (3)3.5炮孔装药 (5)3.6 炮孔堵塞 (7)第四章爆破安全设计 (7)4.1爆破振动计算及减震措施 (8)4.2爆破飞石防护 (8)4.3爆破冲击波 (9)4.4有毒气体的控制 (10)4.5爆破后安全检查 (10)4.6爆破安全管理 (10)第一章编制依据、原则1.1编制依据(1)《爆破安全规程》(GB6722-2014)(2)中华人民共和国《民用爆炸物品安全管理条例》(国务院令第466号) (3)《爆破作业单位资质条例和管理要求》(GA990-2012)(4)《爆破作业项目管理要求》(GA991-2012)(5)《施工机械安全操作规程》(2013)(6)《爆破作业人员安全技术考核标准》(GA 53-1993)(7)《中华人民共和国环境保护法》(主席令第九号)1.2编制原则(1)采用合理的开采方法、爆破工艺和技术,保证工程施工安全和效果;(2)所有爆破施工作业的最小抵抗线方向朝向西南山体(凹)或朝向空旷地带,不得将最小抵抗线方向朝向村庄与需要保护的建构筑物等;(3)有效控制爆破飞石、振动、噪声等,避免对周围建筑物、管线、车辆、行人造成损害和影响;(4)采用的合理爆破参数和起爆网路,爆破施工安全、可靠、经济;(5)切实做好安全警戒工作:(6)制定安全施工措施,防止事故的发生;(7)做好安全事故应急措施,一旦发生事故,采取有效措施遏制事故扩大,让损失减小到最小程度;(8)建立文明施工措施,实现文明施工目标。

第二章工程概况某地下工程的巷道开挖断面底宽4.0m,直墙高为2.0m,顶部半圆拱。

岩性风化花岗岩,岩石硬而脆,经试爆单位药量约为1kg/m3,与其同一水平距离144m,有一民用建筑物为土坯房,爆破产生的在该处的爆破地震波为30Hz,请对该爆破进行设计并分析对该民房的影响及减震措施。

第三章爆破工程设计3.1爆破施工总体方案1.方案分析根据地下巷道开挖断面,可以判断为半圆顶为半永久性建筑。

由岩石岩性为风化花岗岩取岩石坚硬系数为f=10,无其他外来因素影响。

爆破采用一次成型,奏便采用光面爆破,尽量控制不出现超挖欠挖情况。

2.选择方案据该巷道的实际情况,采用风钻钻孔直径为38mm,采用潜孔掘进爆破,由于断面尺寸大于4m2,所以选择倾斜掏槽中的楔形掏槽。

3.详细方案该巷道为永久性巷道,服务年限长。

要求采用半圆弧拱,加强其承压能力,提高安全性。

断面尺寸平巷掘进宽度:B=4000mm平巷掘进侧墙高度:h1=2000mm拱高:h2=2000mm平巷掘进高度:H1=h1+h2=4000mm掘进断面积:S=1/2Πr2+Bh1=14.28m23.2爆破钻孔设备的选择风钻钻孔直径为38mm3.3爆破参数确定1.孔径D=38mm;2.掏槽孔参数:掏槽孔与工作面的夹角=60o炮孔长度L=2.5m相邻炮孔间距:孔口距离800mm,孔底距离200mm 2.辅助孔参数:孔间距取:675mm3.顶空参数:孔间距离:930mm;夹角:30o4.底孔参数:孔间距离:900mm;与边距离:200mm 5.周边孔参数:孔间距离:750mm;与边距离:250mm图3-1 掏槽孔布图6.炸药单位耗药量:k=1kg/m37.巷道断面尺寸:S=Bxh 1+0.5Πh 22=14.28m 2 8.炸药总耗量:ηkSl Q ==28.27kg 9.炮孔深度:l=2.5sin60o =2.2m3.4布孔、钻孔及验收1.炮孔布置与起爆方案根据断面面积,岩石岩性确定起爆方法为楔形起爆,风钻机孔径为38mm ,掏槽孔深为1.81m 。

根据公式Kn kS N η=计算,炮孔数量为N=18个,但是根据Q=28.27kg ,而N 不够炸药量,说明炮孔布置过稀,应适当增加炮孔数目。

经过验算提高炮孔数目为27合适。

炸药单耗为1kg/m 3,没循环炸药总消耗量为Q=28.27kg ,爆破各项参数见表一表3-1 平巷掘进的各项参数图3-2 炮孔布置图3.5炮孔装药1.装药量核算取炸药单耗k=1 kg/ m³时,单孔装药量q=L1nK=2.5x0.7x1=1.75kg(掏槽孔)q=L2nk=2x0.6x1=1.2kg(辅助孔)q=L3nK=2x0.65x1=1.3kg(周边孔,顶孔,底孔)2.装药结构掏槽孔、辅助孔采用连续装药结构,周边孔采用不耦合分段装药;3.6 炮孔堵塞1.堵塞材料采用聚氯乙烯和液体混合的堵塞材料。

聚氯乙烯成本低,加工易成型;液体堵塞成本低廉,爆炸后产生的水蒸气与粉尘结合会起到降低粉尘浓度的作用.配合吸水性很强的无机盐类和表面活性剂,能降低溶液的表面张力,提高润湿能力,从而能提高爆破后溶液的雾化程度和捕捉粉尘的能力。

聚氯乙烯和液体混合使用可达到节约成本、降尘环保的目的。

2.堵塞要求填塞必须达到设计要求的长度,严禁不填塞爆破填塞料,多采用钻孔岩粉,黏土等,禁止使用石块和易燃材料在有水炮孔填塞时,应防止填塞悬空。

3.7 起爆网络设计孔内采用延时导爆管雷管,采用塑料导爆管传爆及2号岩石炸药,起爆网路设计设计成并联网路,掏槽孔先引爆,辅助孔其次,随后是顶孔、周边孔,底孔最后引爆。

图3-3 起爆网络图第四章爆破安全设计4.1爆破振动计算及减震措施1.爆破振动计算爆破振动评价采用爆破振动危险速度作为衡量标准,计算式如下:am RQ K V )(•=K ,a-与爆源至该质点间的地形、地质和爆破条件有关的系数和衰减指数,根据本地的岩石系数f 为10,属于坚硬岩石。

K 取120,a 取1.4;表4-1 K 、a 值与岩性关系Q-总装药量,取30.7Kg ; m-装药量指数(国内多采用1/3); R-从爆源中心到该质点的距离144m ;V 物-建筑物允许最大振速,1m/s ;爆破产生的地震频率为30Hz计算得: V 物-爆炸到建筑物时速度,0.5cm/s ;由以上计算可知,爆破振动对144米外的土坯房不产生危害。

2.减震措施(1)爆破前,先用浅孔处理好底部根坎,确保爆破自由面良好;(2)采用分段延时爆破,在空间上和时间上分散爆破震动。

4.2爆破飞石防护1.爆破飞石安全距离R f=20n2WK fK f-安全系数,一般取K f=1~1.5,取1.5;n-爆破作用指数,取1.5;W-药包抵抗线,3m;计算得:R f=202.5m按照《爆破安全规程》的规定,露天深孔爆破是,个别飞散物对人员的最小安全距离为200m。

由计算得出,个别飞石的飞散距离为202.5米,为避免飞石对工作人员造成伤害,工作人员的躲避距离应于250米以外。

2.减少爆破飞石危害措施(1)开创良好的爆破自由面,避免因自由面或炮孔附近残留的碎石产生飞石突出事故;(2)提高施工质量,避免出现钻孔过深过浅或偏离设计位置太多,致使抵抗线变小,又或堵塞不合格,误装药等可能会引起飞石突出的事故;(3)结合实际情况,对地质异常带采取补强或间隔装药措施;(4) 可以在爆破台阶上适当铺盖些覆盖物,减小飞石危害范围。

4.3爆破冲击波1.爆破冲击波安全距离3R k=25√QR k-空气冲击波对在掩体内人员的安全距离,m;Q-装药量,kg;毫秒延期爆破按一次爆破的总药量计算,取4395.4kg;计算得:R k=409.5m2.防护措施(1)避免裸露爆破,特别是在居民区更需特别重视,导爆索要掩埋20cm或更多,一次爆破孔间延迟不要太长,以免前排带炮使后排变成裸露爆破;(2)保证堵塞质量,必须保证足够的堵塞长度。

对水孔要防止上部药包在泥浆中浮起;(3)考虑地质异常,采取措施。

例如,断层、张开裂隙处要间隔堵塞,溶洞及大裂隙处要避免过量装药;(4)在设计中要考虑避免形成波束;4.4有毒气体的控制1.防护措施(1)将有毒气体生成量减至最小程度。

尽可能采用零氧平衡炸药;加强炸药的保管和检验工作,禁用过期、变质的炸药;保证有足够的起爆能量,改善炸药的传爆条件,使其保持理想的爆轰状态并反应完全;4.5爆破后安全检查1.爆破后,爆破通风排烟15min后爆破员与班长应进入工作面,检查有无危石、盲炮、有无残余炸药及雷管,当发现盲炮、残余炸药及雷管时,必须由原爆破人员按规定处理,处理完毕由班长解除警戒后其他人员方可进入工作面作业。

2.拒爆和熄爆处理。

通电以后拒爆熄爆时,必须先取下钥匙,并将爆破母线从发爆器上摘下,扭结成短路,再等一定时间后(用瞬发电雷管时至少5分钟,用毫秒延期电雷管时至少15分钟),爆破工方可沿线路检查。

由连线不良造成的拒爆熄爆,可以重新连线起爆,严禁用打眼的方法往外掏药或从起爆药卷中拉出雷管。

在拒爆、熄爆处理完毕以前,严禁在该地点进行其它工作。

3.盲炮处理(1)发现盲炮应立即向班长及现场值班人员报告并及时处理。

若不能及时处理,应在附近设置明显标记,并采取相应的安全措施。

(2)处理盲炮时,无关人员不准在场,应设警戒,危险区域内禁止其他工序同时作业。

(3)发生盲炮时,须立即切断电源,及时将爆破网络短路。

(4)盲炮处理后,应仔细检查爆破堆,将残余的爆破器材收集起来集中处理。

(5)处理钻孔爆破盲炮时,可选用下列方法:1)因爆破网路而引起的盲炮,经检查和处理后,重新联线起爆。

2)在盲炮孔附近投放裸露药包诱爆。

3)经测量定位,在盲炮周围钻孔、埋药起爆,消除盲炮浅点。

4.6爆破安全管理1.爆破作业必须严格执行国家颁发的《爆破安全规程》。

2.爆破作业必须设置爆破工作领导人、爆破工程技术人员、爆破段班长、爆破员和爆破材库主任。

3.爆破作业必须使用符合国家标准或部颁标准的爆破器材。

4.凡从事爆破工作的人员都必须经过培训、考试合格并持有合格证。

5.爆破场区严禁闲人进入或进行其它作业,周边设置明显警示标记。

6.爆区和库区严禁烟火,禁止使用明火照明。

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