露天爆破設(shè)計(jì)

1、露天開采爆破課程設(shè)計(jì)武漢科技大學(xué)理學(xué)院課程設(shè)計(jì)    課程名稱： 露天開采 學(xué)生姓名： 周 華   專業(yè)班級(jí)： 十五冶采礦培訓(xùn)班 指導(dǎo)老師： 馬建軍 指導(dǎo)教師 2013年 1 月 23 日武漢科技大學(xué)十五冶采礦培訓(xùn)班目錄露天開采爆破課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1露天開采爆破課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書2一、工程概況2二、設(shè)計(jì)依據(jù)2三、設(shè)計(jì)方案選擇23.1 開采規(guī)模與方式23.2鑿巖工作3四、巖石爆破參數(shù)選擇34.1巖石中深孔爆破的鑿巖施工參數(shù)：34.2巖石爆破設(shè)計(jì)驗(yàn)算7五、礦石爆破參數(shù)選擇85.1礦石中深孔爆破的鑿巖施工參數(shù)：85.2巖石爆破設(shè)計(jì)驗(yàn)算12六、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)126.

2、1巖石爆破主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)126.2礦石爆破主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)13七、爆破安全允許距離147.1爆破安全性評(píng)估147.2爆破振動(dòng)157.3實(shí)際施工時(shí)應(yīng)采取的主要措施是15八、爆破安全警戒和安全保衛(wèi)168.1警戒范圍168.2爆破信號(hào)16九、安全技術(shù)及防護(hù)措施169.1安全防護(hù)措施169.2個(gè)別飛石的防護(hù)措施179.3施工安全措施17十、爆破施工組織1810.1鑿巖1810.2驗(yàn)孔1910.3裝藥1910.4堵塞1910.5爆破1910.6倒運(yùn)和裝礦20十一、爆破應(yīng)急預(yù)案20 武漢科技大學(xué)十五冶采礦培訓(xùn)班 I露天開采爆破課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1 工程概況某深凹露天鐵礦，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)鐵礦石150萬(wàn)噸，剝采

3、比1.7 t/t，臺(tái)階高度12m，年工作330天，兩個(gè)臺(tái)階生產(chǎn)，每天工作2班制；礦石體重4.12噸/m3，堅(jiān)固性系數(shù)f=1216；巖石體重2.7噸/m3，堅(jiān)固性系數(shù)f=810，松散系數(shù)為1.5。爆破點(diǎn)300m外有居民房屋（磚房）。2 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）鉆孔設(shè)備與爆破方案選擇（2）爆破參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算（3）裝藥結(jié)構(gòu)與起爆網(wǎng)路設(shè)計(jì)（4）爆破安全設(shè)計(jì)與校核（5）安全施工技術(shù)措施及注意事項(xiàng)（6）爆破組織工作（7）主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（8）參考資料附圖：炮孔布置圖（平面圖、剖面圖）裝藥結(jié)構(gòu)圖；起爆網(wǎng)路圖。注：設(shè)計(jì)書應(yīng)附示意小圖；再按比例繪制大圖。 露天開采爆破課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一、工程概況 某深凹露天鐵礦，生產(chǎn)規(guī)模為

4、年產(chǎn)鐵礦石150萬(wàn)噸，剝采比1.7 t/t，年工作330天，兩個(gè)臺(tái)階生產(chǎn)，每天工作2班制；礦石體重4.12噸/m3，堅(jiān)固性系數(shù)f=1216；巖石體重2.7噸/m3，堅(jiān)固性系數(shù)f=810，松散系數(shù)為1.5。爆破點(diǎn)300m外有居民房屋（磚房）。二、設(shè)計(jì)依據(jù)2.1爆破安全規(guī)程（GB6722-2003）2.2爆破現(xiàn)場(chǎng)示意圖2.3民爆安全管理?xiàng)l例三、設(shè)計(jì)方案選擇礦石與巖石堅(jiān)硬，穩(wěn)固性較好，有利于實(shí)施臺(tái)階式的規(guī)模化開采。鑿巖機(jī)械選擇SKH300履帶式露天潛孔鉆車3臺(tái)，一臺(tái)備用；和手持式鑿巖機(jī)2臺(tái)，一臺(tái)備用，用于淺孔二次爆破。臺(tái)階高度根據(jù)施工機(jī)械和生產(chǎn)能力綜合選擇為H=12米。3.1 開采規(guī)模與方式開采規(guī)模

5、：根據(jù)礦山要求年產(chǎn)150萬(wàn)噸礦石。計(jì)算年爆破總量（礦石與巖石之和）萬(wàn)噸。其中礦石150萬(wàn)噸，巖石255萬(wàn)噸。即年爆破量。按年工作330天計(jì)算，平均每天爆破量3965m3。安排每天工作兩班制，一個(gè)礦石爆破班，一個(gè)廢石爆破班。即礦石爆破班平均每天開采1103m3。廢石爆破班平均每天爆破量為2862m3。開采方式：中深孔臺(tái)階式爆破，垂直穿孔，單斗挖掘機(jī)裝料方式。3.2鑿巖工作鑿巖采用SKH300履帶式露天潛孔鉆車和手持式鑿巖機(jī)，以潛孔鉆機(jī)為主，實(shí)施中深孔鑿巖，爆破后形成臺(tái)階式工作面。四、巖石爆破參數(shù)選擇4.1巖石中深孔爆破的鑿巖施工參數(shù)：4.1.1孔徑的確定：根據(jù)提供的鑿巖機(jī)械和生產(chǎn)能力選擇孔徑D=

6、200mm。4.1.2臺(tái)階高度的選定：選擇臺(tái)階高度H=12m。4.1.3臺(tái)階坡面角的確定有爆破自然攤落角為臺(tái)階坡面角，巖石堅(jiān)固系數(shù)f=810。確定坡面角。4.1.4孔中心到坡頂線的安全距離B=2.5m。4.1.5地盤抵抗線的確定：可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式；。綜合確定選擇地盤抵抗線。4.1.6炮孔超深的確定可根據(jù)； 。綜合確定?？咨睢?.1.7孔距與排距的確定孔距取，為了改善爆破塊度，炮孔密集系數(shù)取，即。取。布孔采用等邊三角形布孔，即梅花形。排距。4.1.8堵塞長(zhǎng)度的確定可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：； 。綜合確定堵塞長(zhǎng)度選取。4.1.9裝藥長(zhǎng)度。4.1.10炸藥及單位消耗量的選擇炸藥選擇2#巖石硝銨炸藥；查表選擇炸藥

7、單位消耗量q=0.55 kg/m3。前排單孔裝藥量。前排以后單孔裝藥量。4.1.11裝藥結(jié)構(gòu)采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，每孔內(nèi)裝置兩個(gè)起爆藥包，起爆藥包分置于距孔底0.5m和裝藥頂部0.5m處。根據(jù)炸藥單孔裝藥量計(jì)算出實(shí)際裝藥長(zhǎng)度：取松散系數(shù)。前排孔實(shí)際裝藥長(zhǎng)度；前排孔實(shí)際堵塞長(zhǎng)度。后排孔實(shí)際裝藥長(zhǎng)度；后排孔實(shí)際堵塞長(zhǎng)度。詳見裝藥機(jī)構(gòu)圖。4.1.12炮孔個(gè)數(shù)的選擇（一次爆破工程量）根據(jù)巖石日均爆破量，安排每4天一次爆破。一次爆破巖石量為。即炮孔數(shù)量。4.1.13炮孔布置炮孔布置3排，第一排9個(gè)，第二排8個(gè)，第三排9個(gè)。梅花形布置，詳見炮孔布置圖。4.1.14起爆網(wǎng)路的選擇爆破施工中采用電雷管-塑料導(dǎo)爆管

8、毫秒雷管孔內(nèi)微差起爆的方式。孔外采用瞬發(fā)電雷管串聯(lián)起爆，孔內(nèi)塑料導(dǎo)爆管采用簇連起爆。起爆順序?yàn)閂形起爆順序，微差時(shí)間控制在25ms左右。詳見起爆網(wǎng)路圖。4.2巖石爆破設(shè)計(jì)驗(yàn)算4.2.1炸藥單位消耗量的驗(yàn)算爆區(qū)總裝藥量實(shí)際炸藥單位消耗量。偏差值，設(shè)計(jì)可行。4.2.2單孔裝藥量的驗(yàn)算；Qy與Q單1、Q單2偏差在允許范圍內(nèi)，方案可行。五、礦石爆破參數(shù)選擇5.1礦石中深孔爆破的鑿巖施工參數(shù)：5.1.1孔徑的確定：根據(jù)提供的鑿巖機(jī)械和生產(chǎn)能力選擇孔徑D=200mm。5.1.2臺(tái)階高度的選定：選擇臺(tái)階高度H=12m。5.1.3臺(tái)階坡面角的確定有爆破自然攤落角為臺(tái)階坡面角，巖石堅(jiān)固系數(shù)f=1216。確定坡面

9、角。5.1.4孔中心到坡頂線的安全距離B=2.5m。5.1.5地盤抵抗線的確定：可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式；。綜合確定選擇地盤抵抗線。5.1.6炮孔超深的確定可根據(jù)； 。綜合確定。孔深。5.1.7孔距與排距的確定孔距取，為了改善爆破塊度，炮孔密集系數(shù)取，即。取。布孔采用等邊三角形布孔，即梅花形。排距。5.1.8堵塞長(zhǎng)度的確定可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：； 。綜合確定堵塞長(zhǎng)度選取。5.1.9裝藥長(zhǎng)度。5.1.10炸藥及單位消耗量的選擇炸藥選擇2#巖石硝銨炸藥；查表選擇炸藥單位消耗量q=0.64 kg/m3。前排單孔裝藥量。前排以后單孔裝藥量。5.1.11裝藥結(jié)構(gòu)采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，每孔內(nèi)裝置兩個(gè)起爆藥包，起爆藥包分置于距

10、孔底0.5m和裝藥頂部0.5m處。根據(jù)炸藥單孔裝藥量計(jì)算出實(shí)際裝藥長(zhǎng)度：取松散系數(shù)。前排孔實(shí)際裝藥長(zhǎng)度；前排孔實(shí)際堵塞長(zhǎng)度。后排孔實(shí)際裝藥長(zhǎng)度；后排孔實(shí)際堵塞長(zhǎng)度。詳見裝藥結(jié)構(gòu)圖。5.1.12炮孔個(gè)數(shù)的選擇（一次爆破工程量）根據(jù)巖石日均爆破量，安排每5天一次爆破。一次爆破巖石量為。即炮孔數(shù)量。5.1.13炮孔布置炮孔布置3排，每排5個(gè)。梅花形布置，詳見炮孔布置圖。5.1.14起爆網(wǎng)路的選擇爆破施工中采用電雷管-塑料導(dǎo)爆管毫秒雷管孔內(nèi)微差起爆的方式?？淄獠捎盟舶l(fā)電雷管串聯(lián)起爆，孔內(nèi)塑料導(dǎo)爆管采用簇連起爆。起爆順序?yàn)榕砰g起爆，微差時(shí)間控制在25ms左右。詳見起爆網(wǎng)路圖。5.2巖石爆破設(shè)計(jì)驗(yàn)算5.2

11、.1炸藥單位消耗量的驗(yàn)算爆區(qū)總裝藥量實(shí)際炸藥單位消耗量。偏差值，設(shè)計(jì)可行。5.2.2單孔裝藥量的驗(yàn)算；Qy與Q單1、Q單2偏差在允許范圍內(nèi)，方案可行。六、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)6.1巖石爆破主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)巖石爆破技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目單位數(shù)量備注孔徑mm200單位炸藥消耗量kg/ m30.55前排單孔裝藥量kg257.4后排單孔裝藥量kg265.7一次爆破孔數(shù)個(gè)26一次爆破炸藥總消耗量kg6833.5起爆藥包個(gè)52導(dǎo)爆管雷管1段發(fā)22段發(fā)83段發(fā)144段發(fā)125段發(fā)126段發(fā)4電雷管發(fā)3一次爆破巖石量m311448一次炮孔總長(zhǎng)度364延米爆破量m3/m31.56.2礦石爆破主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)礦石爆破技術(shù)經(jīng)

12、濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目單位數(shù)量備注孔徑mm200單位炸藥消耗量kg/ m30.64前排單孔裝藥量kg253.44后排單孔裝藥量kg263.58一次爆破孔數(shù)個(gè)15一次爆破炸藥總消耗量Kg3903起爆藥包個(gè)30導(dǎo)爆管雷管1段發(fā)22段發(fā)83段發(fā)144段發(fā)4電雷管發(fā)3一次爆破巖石量m35515一次炮孔總長(zhǎng)度210延米爆破量m3/m26.3七、爆破安全允許距離7.1爆破安全性評(píng)估爆破造成的危害主要有：爆破振動(dòng)、空氣沖擊波、飛石、噪音和有毒氣體。其中的飛石按有關(guān)安全規(guī)程規(guī)定距爆點(diǎn)的安全距離為300m。噪音和有毒氣體在施爆區(qū)空曠和人員撤離的條件下，不致于構(gòu)成危害。該礦山周圍300m內(nèi)均無(wú)構(gòu)筑物及民宅，故可不考慮施工噪音

13、等危害。所以，僅就爆破振動(dòng)、空氣沖擊波和飛石問(wèn)題作出測(cè)算和評(píng)估。7.2爆破振動(dòng)我國(guó)爆破安全規(guī)程規(guī)定，以地表質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度作為破壞與否的判據(jù)。爆破振動(dòng)傳播衰減公式（薩道夫斯基公式）：v為地面質(zhì)點(diǎn)峰值震動(dòng)速度，根據(jù)爆破安全規(guī)程規(guī)定礦山300m外有居民房屋（磚房）v應(yīng)不大于2cm/s。把公式換算得最大一次起爆藥量：，其中查表得系數(shù)K、取值分別為K=150、=1.5。計(jì)算得。爆區(qū)采用微差起爆網(wǎng)路，一次起爆量遠(yuǎn)小于允許安全最大起爆藥量。故礦山300m外有居民房屋（磚房）受爆破震動(dòng)的影響小，安全。7.3實(shí)際施工時(shí)應(yīng)采取的主要措施是7.3.1保證填塞質(zhì)量和填塞長(zhǎng)度；7.3.2在地形、地質(zhì)變化明顯的部位控制藥量

14、；7.3.3為保證人員、設(shè)備的安全，劃定爆破警戒范圍，根據(jù)爆破安全規(guī)程規(guī)定，爆破警戒半徑為300m。爆破前人員撤至警戒范圍以外，機(jī)械設(shè)備撤至安全半徑以外。八、爆破安全警戒和安全保衛(wèi)8.1警戒范圍本工程爆破的警戒范圍全部300米。爆破時(shí)礦區(qū)內(nèi)所有人員應(yīng)撤離到安全地點(diǎn)，距爆破區(qū)300米以上；機(jī)械設(shè)備應(yīng)放置避開炮口的方向，同時(shí)各道路附近加強(qiáng)警戒和瞭望點(diǎn)，另外東側(cè)附近的道路口位置應(yīng)有警戒人員把崗，注意來(lái)往人員及車輛均應(yīng)撤離安全地點(diǎn)處。8.2爆破信號(hào)爆破信號(hào)共分三次,由指揮部發(fā)出。第一次信號(hào)：預(yù)備信號(hào)，為兩長(zhǎng)聲。在起爆前15分鐘發(fā)出。要求與爆破無(wú)關(guān)的人員立即撤至危險(xiǎn)區(qū)外，或撤至指定的安全地點(diǎn)。警戒人員到

15、達(dá)指定的警戒地點(diǎn)。第二次信號(hào)：起爆信號(hào),為兩短聲。各地點(diǎn)警戒人員警戒完畢，確認(rèn)人員、設(shè)備全部撤離危險(xiǎn)區(qū)后，向指揮部報(bào)告，指揮部在確認(rèn)具備安全起爆條件后，發(fā)出起爆信號(hào)。第三次信號(hào)：警戒解除信號(hào),為一長(zhǎng)聲。起爆后，爆破員和安全員間隔15分鐘方可進(jìn)入爆破現(xiàn)場(chǎng)檢查，經(jīng)檢查確認(rèn)安全后，方準(zhǔn)發(fā)出警戒解除信號(hào)。在未發(fā)出警戒解除信號(hào)前，各警戒人員應(yīng)堅(jiān)守崗位，禁止人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。九、安全技術(shù)及防護(hù)措施9.1安全防護(hù)措施降低爆破地震效應(yīng)的措施1）采用微差爆破：實(shí)踐證明采用微差爆破與齊發(fā)爆破相比，平均降震率達(dá)50，微差段數(shù)越多，降震效果越好，并間隔時(shí)間以50ms100ms為宜。2）控制最大一段單響藥量。9.2個(gè)別飛石

16、的防護(hù)措施9.2.1精確的設(shè)計(jì)爆破參數(shù)，孔網(wǎng)距，炸藥單耗，單孔裝藥量等是很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。9.2.2保證炮孔的堵塞質(zhì)量，保證有一定的堵塞長(zhǎng)度；堵塞料應(yīng)符合規(guī)格要求，并堵嚴(yán)、堵實(shí)，堵塞物中不能夾帶小石塊，碎石等。9.2.3采取覆蓋措施，加蓋沙包或草包。9.2.4做好安全警戒工作，爆破時(shí)，人員應(yīng)撤離300米以外的安全地點(diǎn)。9.3施工安全措施9.3.1爆破作業(yè)認(rèn)真貫徹執(zhí)行爆破安全規(guī)程和安全生產(chǎn)操作規(guī)程要求進(jìn)行施工，認(rèn)真檢查每道工序的操作是否規(guī)范，有否違章作業(yè)，堅(jiān)決杜絕一切安全的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)。9.3.2做好施工人員的安全培訓(xùn)教育，做好三級(jí)安全教育工作，對(duì)爆破員、安全員一定要通過(guò)公安部門專門培訓(xùn)，考試

17、及格后發(fā)證，持證上崗。9.3.3要做好火工品的保管、儲(chǔ)存及運(yùn)輸工作，建立發(fā)放領(lǐng)用及退庫(kù)登記帳表。在工地上的雷管必須用鐵皮箱存放并上鎖。不能亂放亂丟，火工品應(yīng)有專人看管，使用完后剩余的火工品必須當(dāng)班退庫(kù)，不能私藏。9.3.4不能違章作業(yè)，打孔、裝藥、堵塞、聯(lián)線點(diǎn)炮等均應(yīng)按規(guī)程要求辦。9.3.5爆破作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)要嚴(yán)格檢查，發(fā)現(xiàn)有盲炮及不安全因素應(yīng)及時(shí)處理和上報(bào)主管部門。9.3.6爆破時(shí)一定要做好警戒工作，要認(rèn)真清場(chǎng)警戒。并且爆破前應(yīng)把機(jī)械設(shè)備等撤離到安全地點(diǎn)，各通道口均要設(shè)專人警戒。9.3.7嚴(yán)禁夜間、黃昏、大霧天和雷雨天進(jìn)行爆破作業(yè)，應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)放炮，并插上爆破警示牌。9.3.8嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行布孔

18、，并認(rèn)真驗(yàn)收精確計(jì)算裝藥量，并在技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行裝藥，在聯(lián)線時(shí)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)操作。9.3.9爆破作業(yè)中要細(xì)心操作，注意連線防止盲炮產(chǎn)生，如發(fā)生盲炮，一定要及時(shí)處理上報(bào)主管部門，在處理盲炮時(shí)，周圍附近的作業(yè)人員應(yīng)臨時(shí)撤離到安全地點(diǎn)，以防萬(wàn)一。9.3.10用高能起爆器時(shí)，在安全警戒沒(méi)搞好前，不得將起爆線路聯(lián)結(jié)到高能起爆器上，并且起爆器有專人負(fù)責(zé)使用，保管好鑰匙。9.3.11加強(qiáng)對(duì)挖機(jī)、汽車司機(jī)的安全教育等，要求文明遵章開車做好機(jī)械設(shè)備，車輛的維修保養(yǎng)，做到無(wú)隱患。9.3.12進(jìn)入工地必須戴安全帽，衣著整齊，不準(zhǔn)穿拖鞋。十、爆破施工組織10.1鑿巖在待爆部位用手持式鑿巖機(jī)或人工處理好地表覆蓋層，給潛

19、孔作業(yè)鉆機(jī)創(chuàng)造一個(gè)較平的平臺(tái)工作面后，用潛孔鉆機(jī)按設(shè)計(jì)參數(shù)鉆鑿中深孔。要求孔位、孔深、炮孔的垂直度準(zhǔn)確，鉆斜孔時(shí)保證傾斜度。手持式鉆機(jī)承擔(dān)潛孔鉆機(jī)不便工作的部位的鑿巖工作和二次解小的鉆孔工作。10.2驗(yàn)孔爆破前應(yīng)對(duì)已打好的孔進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)收，其目的是為爆破器材消耗量的計(jì)算提供依據(jù)；如發(fā)現(xiàn)孔位布局不合理，則應(yīng)及時(shí)補(bǔ)孔，以保證爆破質(zhì)量和安全。10.3裝藥待鉆孔工作完畢，并確認(rèn)炮孔符合設(shè)計(jì)要求，吹干炮孔內(nèi)積水和巖粉后，即可進(jìn)行裝藥工作，裝藥結(jié)構(gòu)采用連續(xù)裝藥。并采用木制或竹質(zhì)炮棍裝藥，在干燥的炮孔內(nèi)可將藥卷的包皮用小刀劃開小許裂縫，裝入炮孔后在放入起爆藥包之前可用木棍壓緊，以增加炮孔底部的裝藥密度。在有水或潮濕的炮孔中，