庄门源水库采料场爆破施工设计.docx

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庄门源水库采料场爆破施工设计

庄门源水库采料场爆破施工设计

1．概述

1、工程名称

庄门源水库面板堆石坝石料场石料爆破开采施工。

2、目的及其用途

主要用途：

石料主要用于水库面板堆石坝各级料填筑。

设计目的：

针对其用途，按照设计要求及有关规范，初期目标是使爆破料满足设计要求，最终目标在碾压试验基础上，使爆破料既符合压实要求，又可最大限度的上坝，以获得最佳级配料。

3、石料场爆破施工设计

石料场在大坝施工范围上游约1公里处，根据现场测量采石场地形图，该开采区总方量约80万，覆盖层剥离后，实际可满足设计要求石料约60万方，山体岩石属于中等硬度岩石。

由于爆破方量巨大，拟采用多台潜孔钻机平行作业的方式进行深孔梯段爆破。

考虑到该矿的岩石剥离深度较大，拟采用多梯段爆破法进行岩石剥离。

梯段高度出于安全和效率考虑初步确定为8—10米以内。

根据现场岩层厚度最后确定具体的梯段高度。

对于边坡比较高的位置拟采用光面爆破的方式以保证边坡的稳定。

爆破穿孔采用潜孔钻机。

根据现场岩石特性，拟采用Ф90mm和Φ120mm的穿孔设备进行主爆区的钻孔工作，Ф90mm的钻机主要用于边坡光面爆破和零星小方量部位的爆破。

1.主体爆破参数设计

根据施工设备，钻孔直径取φ90mm或φ120mm。

孔深由台阶高度和钻孔超深确定。

爆破台阶高度的开挖深度，确定为：

H=8—10.0m。

钻孔超深可按以下经验公式确定：

h=（0.15-0.35）Wd：

（1）

其中:

Wd为底盘抵抗线。

本设计中钻孔超深的取值范围为：

h=1.0m。

钻孔深度按：

L＝H＋h计算。

取为最大11米。

孔网参数按常规设计取值。

孔网参数不仅取决于钻孔直径，而且和梯段高度（即爆深）有关。

对于φ120mm的钻孔，当爆深大于H>10m时，宜采用4×4m的孔网参数。

根据主爆区的实际尺寸，并考虑到减低大块率的需要，炮眼间距a=4.0m，排距b=4.0m；当爆深10m>H>8m时，宜采用3×3m的孔网参数，炮眼间距a=3.0m，排距b=3.0m；当爆深H<8m时，可以考虑采用φ90mm的钻孔，其孔网参数应为2×2m,炮眼间距a=2.0m，排距b=2.0m；考虑到路基的设计尺寸和保护边坡的要求，为便于爆破网路联接的简单划一，取矩形布置。

为改善爆破效果，钻孔倾角取α＝75°。

钻孔深度可以按下式计算：

ld=（H+h）/sinα2

（2）

单孔装药量按体积公式计算：

Q＝qabH（3）

式中：

Q－单孔装药量，kg；

abH=V：

为单孔爆破岩石体积；其中a为炮眼间距，m；b为炮孔排距，m；H为台阶高度，在此取炮眼深度，m。

q－经验参数，即炸药单耗，根据爆破岩石性质，取q＝0.4kg/m3；钻孔布置见图1、2，爆破参数详见表-1。

各方案的孔网布置参数均可根据爆破效果，在不改变孔间距的基础上改变最小抵抗线和炮孔排距。

其钻孔装药参数不必更改。

2．装药结构

装药结构采用全长偶合装药。

为获得较好的爆破效果，炮孔下底部相当于1.3W长度范围内的装药需捣实。

钻钻孔直径为φ120mm时，底部装药集中度应在11kg/m左右，上部装药取自然装填密度即可，装药集中度应在8kg/m左右。

炮孔堵塞长度应大于或等于装药的最小抵抗W（或排距）。

主爆孔的装药结构见图1。

3．光面爆破设计

对于边坡，拟采用光面爆破。

决定采用“预留光爆层”的光面爆破施工方案，起爆顺序和时间可与主体爆破延后25~30m一次起爆，其也可以待主体爆破后再进行涮坡的方法进行光面爆破施工。

a.炮眼间距

根据现有钻孔设备，路堑边坡光面爆破最好采用φ90mm的炮孔，用古河液压钻机钻孔。

故：

a=（12~16）d；（mm）

式中：

d-为钻孔直径，mm；

根据主爆孔的钻孔直径的不同，光面爆破孔的炮眼间距取：

a=1.2~1.5m

b.光爆层厚度

由m=a/w=0.8~1.0；

式中：

m–钻孔密集系数；

w–最小抵抗线，这里即光爆层厚度。

故有：

wg=a/m=1.5~1.88；实际爆破取wg=1.5~2.0m

c.线装药密度

光面爆破的线装药密度可参照预裂爆破装药量公式进行计算：

ql=kd√a；

式中：

ql-光面爆破线装药密度，g/m；

k–岩石系数，坚硬岩石取：

k=0.6，其余同上。

将相关参数带入上式得：

ql=0.6×0.9×√150=661g/m=0.66kg/m；

线装药密度还可按下式进行验算：

ql=qawg

式中：

q–为炸药单耗，g/m3；根据爆破岩石的性质及产出情况，取q=450g/m3,其余同上。

故：

ql=450×1.5×2.0=1350g/m=1.35kg/m；

实际操作时可视岩石出露情况和主爆破体所采用的钻孔直径，取ql=0.75~1.0kg/m。

d.光面爆破孔的装药结构

根据现场实际情况，光爆孔采用连续空气柱不偶合装药结构。

即将长20cm，重150g或200g的岩石乳化炸药药卷按设计线装药密度用胶布均匀绑扎在导爆索上，而后将做好的导爆索串下放到光爆孔中即可。

装药不偶合系数：

ξ=d/d0=90/32~36=2.5~2.8；满足要求。

孔口炮泥的封堵长度取：

l′=1.0~1.5m，视主爆孔直径不同在此范围内取值。

光爆孔堵塞时，先用编织袋装少量沙土，用炮棍推压至设计堵塞起始位置，上部用钻屑充填至表地水平。

光爆孔装药结构如图2所示。

3．起爆网路

为简化起爆网路，降低爆破成本，该矿区爆破全部采用导爆管－导爆雷管起爆网路。

为提高网路准爆的可靠性，亦采用孔内高段位，孔外高段位的导爆雷管微差爆破起爆网路，即孔内全部采用7~9段导爆雷管，孔外接力采用3段导爆雷管。

为确保室爆破网路准爆和爆破安全，建议一次起爆的钻孔数量不宜大于10排。

这样以保证前排首发装药起爆后，后面装药中的导爆雷管全部被引燃，确保整个爆破网路的安全起爆。

爆破网路示意图见图3。

4、爆破安全技术

4.1个别飞石的安全距离梯段爆破总有个别飞石飞散较远，危险性大，个别飞石的分散距离与爆破参数、堵塞质量、地形和地质构造等因素有关，本设计按经验公式计算。

RF=15~16d

式中RF—个别飞石的安全距离，m；

d––炮孔直径，cm。

RF=225~240m。

因此警戒距离拟设定为500米。

4.2爆破地震安全距离

为了减少爆破地震危害，本次爆破采用毫秒微差爆破技术加以控

制，减少单段爆破的药量，同时利用应力波相互干涉，以减弱爆破震动峰值和振速。

采用下式估算爆破振动安全距离：

Rd＝（Kd/V）1/α3√Q＝384m

式中Rd——爆破地震波危险半径，（按地表建筑物安全确定）；

Kd——岩石性质系数，Kd=150；

V-------允许地震速度，V=1.0cm/s；

α——爆破性质系数，α＝1.5；

Q——最大单响装药量，Q=2400kg；

Rd＝384m。

距离爆区的建筑物最近的在2Km以上,爆破地震计算结果满足爆破安全要求。

5、爆破安全措施

爆破施工安全技术和安全措施是保证工程顺利进行的重要环节。

因此，在进行爆破材料运输、装药、堵塞和起爆等关键工序中，必须严格遵守国家标准局发布的6722—86号《爆破安全规程》中有关的爆破安全规定要求。

本设计就相应措施做如下说明：

（1）爆破材料运输必须有专职押运员、安全员负责押运；

（2）人力搬运炸药每次不得超过一包；

（3）装卸爆破材料要轻拿轻放。

按指定地点摆平放稳；

（4）炸药雷管必须分区存储，存放距离按有关规定执行；

（5）起爆体作业只允许爆破技术人员进行，其它人员不得接触；

（6）电雷管导通只允许用电雷管测试仪，网络检查应采用电爆网络测试仪进行；

（7）装药堵塞时应注意保护起爆网络，并采用一定的保护措施；

（8）起爆器应由专人看管，起爆器钥匙由起爆者随身携带，其它人员不得随意触碰起爆器和爆破网络；

（9）起爆体安放与网络联接应严格按操作规程进行；

（10）起爆前，除起爆人员留在掩体内外，所有人员必须撤离到警戒范围1000m以外；

（11）爆破完毕后，由爆破技术人员首先进行爆破现场检查，确定各药室全部准确起爆后，方可解除警戒，其它人员才能进入爆破现场。

起爆和警戒信号

（1）起爆站

起爆站设置在矿体抛掷方向的背向，安全且掩护的地点。

（2）起爆前的工作

要做好统一指挥人员撤离，警戒保卫等各项工作，在爆破人员完成全部爆破前准备工作，一切工作安排就绪后，方可下达起爆命令。

（3）警戒信号

第一次信号：

为预备信号。

第二次信号：

为起爆信号。

第三次信号：

为解除警报信号，起爆后15分钟，爆破人员进入爆区检查，确认无拒爆现象，才能发出解除信号。

起爆信号内容另定。