华北理工大学课程设计说明书
设计题目：某露天矿深孔台阶爆破设计
姓名：建辉
学号：201214410421
专业：采矿工程
班级：12采4
指导教师：王晓雷
矿业工程学院
2015年7月4日
华北理工大学采矿工程专业爆破工程课程设计考核评分表
目录
1 工程概况 (1)
1.1原始条件 (1)
1.2爆区地质条件 (1)
1.3设计目标 (1)
2 爆破方案 (1)
3 爆破参数选择与计算 (3)
4 装药、填塞与起爆网路 (4)
5 安全距离计算 (5)
6 安全措施 (6)
1工程概况
1.1原始条件
某露天矿山，采剥总量300万t/a，台阶高度13m，年工作300天，每天2班制。
爆破点200m外有居民房屋（砖房）。
（设钻机效率为60m/台班）
1.2爆区地质条件
岩石为石灰岩，坚固性系数f=8~10，松散系数为1.5。
1.3设计目标
采用露天深孔台阶爆破技术对露天采矿工程进行台阶爆破设计。
通过本课程设计，学生应在以下方面得到训练并掌握相应的知识和能力。
（1）读懂设计原始条件，并利用CAD绘制巷道断面图；
（2）熟悉爆破工程设计的基本程序和基本容；
（3）掌握岩石爆破的基本理论，爆破参数选择与计算的基本方法，爆破器材的使用方法；
（4）掌握安全距离的计算方法，爆破振动的安全距离计算方法；熟悉基本的安全技术措施；
（5）熟悉爆破施工组织的基本知识。
2爆破方案
钻孔设备：KQ-200型国产潜孔钻机，3台
深孔布置方式：方形布孔。
炸药：选用2号岩石铵梯炸药，其药卷直径200mm，单位岩石消耗量0.54kg/m3。
钻孔及布孔：待爆区已形成完整的台阶，工作面较宽，爆破环境较好，钻孔前稍加清除岩基表面的覆盖层，平整岩基表面利于钻孔机定位及防止钻孔时堵塞
炮孔，提高成孔率。
根据现有的设备，采用三台KQ-200型国产潜孔钻机钻孔，从台阶最前一排孔开始，逐步往后推进，钻孔方式为垂直钻空(如图一）布孔方式为方形（如图二）。
图一钻孔图
图二炮孔布置图
爆破方式：采用非电导爆管雷管2、3、4、5段，孔外毫秒延期起爆方式，采用导爆管簇连起爆网路，逐排起爆顺序。
起爆器材：塑料导爆管、起爆雷管、非电导爆管雷管等。
一次爆破规模：取2天一次爆破循环，一年进行150次。
4
3300106060.613.3150
V m ⨯==⨯岩 3 爆破参数选择与计算
（1）底盘抵抗线
1)按钻孔作业的安全条件：cot d W H B α≥+
式中, d W ——底盘抵抗线，m ；
α——台阶坡面角，取α=75o ；
H ——台阶高度，m ；
B ——从钻孔中心至坡顶线的安全距离，取B =2m 。
故 13cot 752 5.48o d W m ≥⨯+=
2）按孔径计算：d W Kd =
式中，K ——系数，取K =30；
d ——炮孔直径，mm 。
故 3020060006d W mm m =⨯==
并结合有关矿山实例，取d W =6m 。
（2）超深：2h m =
（3）孔深：13215L H h m =+=+=
（4）孔距和排距：0.66 3.6d a b mW m ===⨯=（式中，m 为炮孔密集系数，参考有关矿山实例，取m =0.6；a 为孔距，b 为排距。
）
（5）堵塞长度：0.80.86 4.8d d L W m ==⨯=，取5m 。
装药长度：15510e d L L L m =-=-=
（6）单位岩石炸药消耗量：30.54/q kg m =
（7）单孔装药量：
第一排孔的单孔装药量：10.54 3.6613151.64d Q qaW H kg ==⨯⨯⨯=
从第二排孔起，以后各排孔的单孔装药量：
2 1.30.54 3.6 3.613118.27Q kqabH kg ==⨯⨯⨯⨯=
式中，k ——考虑受前面各排孔的岩石阻力作用的增加系数，取1.3。
（8）一次爆破孔数：4
23001035.973003.3 3.6132N ⨯==⨯⨯⨯，取N =36
（9）一次爆破总装药量：
12927151.649118.27274558.05Q Q Q kg =⨯+⨯=⨯+⨯=总
（10）一次爆破岩石量：332.415.12136368.54V m '=⨯⨯=岩
4 装药、填塞与起爆网路
采用连续耦合装药结构，每孔装有两个起爆雷管。
如图三。
图三 装药及堵塞结构
根据起爆器材情况，采用非电导爆管雷管2、3、4、5段，孔外毫秒延期起爆方式，簇连起爆网路，逐排起爆顺序，下排孔先爆，向上依次延伸，如图四。
图四 起爆网路图
5 安全距离计算
(1)爆破地震安全距离
按爆破规程推荐，对爆破最大安全距离进行计算
1/1/3R K /V Q α=⨯（）
式中，V ——爆破振动速度，cm/s ；
K α、——与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数
和衰减指数；
Q ——最大段药量，kg ；
R ——最大安全距离，m 。
因石灰石属于中硬岩石，故K 取200，α取 1.8，V=3.0cm/s ，且Q 为4558.05kg ，则
1/1/31/1.81/3R K /V Q R 200/34558.05170.95m α=⨯=⨯=（）（）
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)飞石安全距离
非抛掷露天深孔爆破个别飞石对人员安全距离一般不小于200m ，对设备和建筑物的安全距离由设计确定，一般不小于人员安全距离的一半，不大于人员安全距离。
但要适当加强防护，避免飞石对人员及建筑物造成伤害或破坏。
（3）爆破空气冲击波验算
对地面建筑物的安全距离计算：02135200R K m m ===< 式中，0R ——空气冲击波的安全距离，m ；
n K ——与爆破作用指数和破坏状态有关的系数，取n K =2。
6 安全措施
(1) 爆前警戒
1）爆破前应对附近村民、工厂发布爆破公告，公告容包括：爆破地点、爆破时间、爆破次数、警戒围、警戒标志、各种信号及其意义，以及发出信号的方式、时间、安全措施等有关注意事故。
2）在爆破作业地段，负责设置明确的工作围标志，并安排警戒人员。
在邻近交通要道和人行通道的方位或地段设置防护屏障。
3）做好爆前村民疏散、车辆及设备的擅离工作，爆破前15分钟，确保爆破危险区域无人及车辆，警戒人员至少在起爆前半小时到指定地点上岗，按设计断绝各通往或经过爆破点的通道，直至发出解除警戒信号后，方准离开警戒岗位。
4)爆破时，必须同时发出声响信号和视觉信号，使危险区附近的人员都能清楚地听到和看到。
(2)减震措施
为了尽量降低爆破震动，施工中采取如下的降振措施：
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）采用延时爆破，在空间上和时间上分散爆破震动。
(3) 减小爆破飞石危害措施
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，减小飞石危害围。
参考文献
[1] 戴俊．爆破工程［M］．：机械工业，2007．
[2] 守中．爆炸基本原理［M］.：国防工业，1988．
[3] 明武．控制爆破［M］.：冶金工业，1993．
[4] 高尔新，仁树．爆破工程［M］.：中国矿业大学，1999．
[5] 中华人民国国家标准GB6722—2003.爆破安全规程[S].：中国标准，2004．
[6] 炳旭，肖文雄，高荫桐，等．条形药包硐室爆破[M]．：冶金工业，2009．
[7] 于亚伦．工程爆破理论与技术．[M]．：冶金工业，2008．。