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 25000m3,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/m3;⑷装药度 e =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=17m⑻底盘抵抗线W d =d7.85 e T=5.5mmqd——孔径, dm;3;e ——装药密度, kg/mT——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/m3。
⑼孔距 a: a = m W d =1.2×5.5=6.6m⑽排距 b: b = a×sin60° = 0.866a=0.866×7.2=5.7m⑾填塞长度 Lp:取 Lp=0.8 W d =0.8×5.5=4.4m⑿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 =W d -Hcot α=5.5-15×cot80 =°2.86m⒁炮孔总数 N=(75m×22m)÷( 6.6m×5.7m) =443、装药量计算单孔装药量:第一排孔: Q1 =qa W d H=0.4×6.6× 5.5× 15=218 ㎏线装药量: 218÷12.6=17.3 ㎏/m 3其他排孔: Q2 =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: Q3 =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塞。
露天台阶爆破参数图,单位, m)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 (1)最大安全距离验算:根据安全距离的一般公式R=(K/V )a×1Q3因石灰石属于中硬岩石,故 K 取 200,a取 1.7,v=2.0cm/s,且 Q 11为 2728kg,则 R=( K/V )a×Q3 =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× 1.2 2× 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。
爆破警戒范围及岗哨布置图题目二:巷道掘进爆破设计某地下工程的巷道开挖断面底宽 3.0m,直墙高为1.5m,顶部半圆拱。
岩性为弱风化花岗岩,岩石硬而脆,坚固性系数 f=10。
设计要求如下:请给出开挖爆破设计:单位体积炸药消耗量;掏槽方式、孔深、孔距、排距、单孔药量;辅助孔的孔距、排距、孔深、单孔药量、填塞长度;周边孔的孔距、孔深、线装药密度、单孔药量、填塞长度;绘出炮孔布置图及掏槽孔布置图,标出各部位孔位间距,起爆顺序号与雷管段别;绘出掏槽孔、辅助卡和周边孔的装药结构图;绘出起爆网路图。
设计提示:一次成型,采用倾斜掏槽,周边采用光面爆破。
、工程概况二、巷道地质条件三、爆破要求四、巷道参数计算五、爆破参数计算六、装药结构,起爆方式和起爆网路七、施工注意事项、工程概况某地下工程的巷道开挖断面底宽 3.0m,直墙高为1.5m,顶部半圆拱二、巷道地质条件岩性为弱风化花岗岩,岩石硬而脆,坚固性系数 f=10三、爆破要求一次成型,采用倾斜掏槽,周边采用光面爆破。
四、巷道参数计算1.巷道宽: B 0=3000mm2.拱高:半圆拱拱高为巷道净宽的一半, f 0 =1500mm3.巷道掘进宽度: B=3000+200× 2(支护厚度) =3400mm4.巷道直墙高: h1=1500mm5.巷道掘进高度: H=1500+1500=3000mm6.掘进断面面积: S=3.4×1.5+(3.14×1.72 )/2=9.6m2五、爆破参数计算1.炮孔布置因为掘进面积较大,岩石 f=10,为了取得较好的掏槽效果及较大的炮孔利用率,采用水平楔形掏槽。
2.掏槽孔参数炮孔与工作面夹角θ=63° 炮孔长度 l0 =1.9m孔间距 :700mm 孔排距: 400mm 孔装药量:按装药系数 0.8 计算,外孔装药量 Q 1 =1.6kg,内孔装药量 Q2 =0.8kg,掏槽孔总孔数 N=4,总装药量 Q=4.8kg。
3.周边孔参数周边孔采用光面爆破孔间距取 700mm 炮孔深度: l=1.7m 钻孔直径 40mm 线装药密度取 q=150g/m 单孔装药量 Q=0.5kg 填塞长度 0.4m 直墙部分布孔 2×2=4 个,孔距500mm 半圆拱部分布孔 9 个底板布孔 6 个(含角孔),孔距680mm,孔深 1.7m,装药系数 0.7,单孔装药量 Q=1.2kg。
4.辅助孔参数孔间距取 650mm 顶孔参数:孔间距取 580mm 底孔参数:孔间距取 500mm 孔深 L=1.5m ,装药系数 0.6,单孔装药量 Q=0.9kg,填塞长度 0.6m共布孔 12 个,孔距与排距为 65~ 75cm5.总装药量的估算(1)炸药单耗: q=1.69kg/m3(2)V =LS=1.5 ×9.6=14.4m3(3)Q= qV=1.69 ×14.4=24kg根据炮孔布置,炮孔数为 35 个,据计算, N=3.3 3fS2 =32 炮孔数量为32 个,相差不大,故炮孔数为 35 个。
使用 2 号岩石炸药,炸药单耗1.69kg/m3,每循环炸药总消耗量 Q=qV=24kg 爆破各项参数见表一表七、装药结构,起爆方式和起爆网路1.倾斜锥形掏槽孔断面图有四个掏槽孔,与断面的夹角为 63 度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.炮孔布置掏槽孔,辅助孔连续装药,周边孔间隔装药4.起爆方式和起爆网路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,底孔最后引爆起爆网路图七、施工注意事项1、放炮员持证上岗,并认真执行 "一炮三检 "和"三人连锁放炮 "制度,放炮母线长度不小于 150 米,严禁出现明接头。
2、装药时,要注意把起爆药包的脚线顺直,使它贴在炮眼顶部,以防止脚线被折断和捣坏,并严禁用炮棍捣实炸药和起爆药卷,以防止产生拒爆、爆燃及捣响雷管等事故。
3、必须按设计的爆破网络联线。
整个爆破网路应从工作面向放炮点方向敷设,即先接好雷管脚线,再把它接到联接线上,把联接线接到放炮母线上,最后再把母线短接上。
切不可反向敷设,以免造成事故。
4、网路检查合格后,放炮员应先发出信号,然后把母线接到发爆器上,并保证充电时间,氖灯亮后,方可发信号放炮。
5、由于巷道掘进爆破会产生大量的有毒烟尘,故有必要在爆破后第一时间加强空气通风排毒,采用内压式和外抽式结合通风,每次爆破后通风 25-30 分钟,再进行渣料装载运出。