各类中深孔爆破施工设计方案.docx
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各类中深孔爆破施工设计方案
各类中深孔爆破设计方案
2.1矿区概述
2.1.1矿区地理和交通
矿区地处山坡斜坡部位，所处地势总体为东部低，西部高；工作区最低为矿区南西部冲沟口处，海拔标高1920米；最高为矿区北西部的山坡处，海拔标高2278米，相对高差358米，地形坡度一般15～40°之间。
属低浅切割地貌区。
隆阳区板桥镇秋山村宝石山石场位于市隆阳区（市区）42°方向，平距约19千米处。
矿区地理坐标（极值）:
东经99°15′28″～99°15′31″，北纬25°14′53″～25°15′01″。
矿区由四个拐点圈定（详见地形地质图）,矿区面积0.019Km2，开采标高2060-2100米，矿区围拐点坐标见表4-1。
行政区划隶属隆阳区板桥镇秋山村宝石山村民小组管辖。
320国道经过矿区西部，有一条约6千米的简易矿山公路与西部国道相联通；矿区至隆阳区（市区）运距为23千米。
交通较为方便，详见交通图（图1）。
4.10凿岩爆破
本采石场以机械开采为作业方式，台阶高度10m，凿岩采用VF-9/7型空压机驱动与之匹配的KQD-70型潜孔钻机，钻孔直径为70mm。
爆破采用中深孔微差爆破技术，炸药选用2#露天岩石炸药。
在爆破作业中需要做好各种防措施，采点之间签订统一爆破协议，并派遣专人在300m爆破警戒围上站岗放哨，发出明确的爆破信号和解除爆破信号。
4.10.1钻孔形式和炮孔布孔方式
（1）、钻孔方式：
采用中深孔潜孔钻机钻孔，多排炮孔时炮孔倾角取80°，最后一排炮孔取75°；采用单排炮孔时，倾角取75°。
（2）、布孔方式：
一次爆破量较少时用单排孔，一次爆破量较大时，则采用V型孔布置方式。
4.10.2爆破参数的选择
（1）、炮孔直径d
炮孔直径取决于选定的钻机类型，采用KQD-70型潜孔钻机，钻孔直径取70mm。
（2）、底盘抵抗线Wp
（a）、矿区的台阶为斜坡面，其坡角在750。
为了克服台阶底部的阻力，避免出现“根底”现象，一般都采用底盘抵抗线作为爆破参数设计的依据。
根据爆破实践经验，底盘抵抗线与钻孔直径之间存在如下关系：
Wp＝Hcotα+c
式中：
H——台阶高度；
α——台阶坡面角，80°，cotα=0.176；
c——从深孔中止心到坡顶线的安全距离，B≥2.5～3.0m。
（b）、wp=（0.4～1.0）H；在坚硬难爆的岩石中，或台阶高度较高时，计算时应取较小系数。
（3）、炮孔排距b
根据经验公式，炮孔排距：
b=（25～40）d。
其中d是炮孔直径。
（4）、炮孔间距a
根据有关经验公式，炮孔间距：
a=（0.5～1.0）L，为控制爆块大小，可根据灰岩的实际硬度确定炮孔间距。
（5）、超深h
超深是为了增加深孔底部装药量，增加对深孔底部岩石的爆破作用，以克服底盘抵抗线的阻力，避免爆破后在台阶底部留下“根底”，超深值与岩石坚固性系数、炮孔直径、底盘抵抗线有关，其值可按下式计算：
h=（0.10～0.15）H
（6）、填塞高度L2
填塞材料用粘土的混合物。
填塞高度是一个重要的爆破参数，合理的填塞高度应保证爆破气体不过早从孔口喷泄，同时又使台阶上部岩石能得到充分破碎。
根据经验，按炮孔直径大小，填塞高度可取：
L2=（0.7～1.0）w1
垂直深孔取（0.7～0.8）w1；倾斜深孔取（0.9～1.0）w1
或L2=（20～30）d；
（7）、孔深
孔深：
垂直孔时L=H+h
倾斜孔时L=H/sina+h
式中L：
钻孔深度；H：
台阶高度；α:
为台阶坡面角；h:
超深
（8）、负担面积
单孔负担面积：
S=ab；
单孔负担体积：
V=abH,钻孔倾斜角：
与台阶坡面角α一致，钻孔为倾斜孔；
（9）、炸药单耗q
单位炸药消耗量q值表（kg/m3）
0.8～2
3～4
岩石坚固性系数
5
6
8
10
12
14
0.40
0.43
q值
0.46
0.50
0.53
0.56
0.60
0.64
根据石英砂岩的硬度系数f=5～7和所选2号露天硝铵炸药，炸药单耗q取0.46kg/m³。
（10）、每个炮孔装药量Q
当采用多排孔微差爆破时，为了改善爆破质量，应加大后排炮孔的装药量，因此，实际爆破设计中炮孔装药量的计算公式为：
式中：
Q炮孔装药量，kg；
q设计选用的炸药单耗，kg/m³；
Wp炮孔底盘抵抗线，m；
a孔间距，m；
H台阶高度，m。
当采用多排孔微差爆破时，为了改善爆破质量，应加大后排炮孔的装药量，因此，实际爆破设计中炮孔装药量的计算公式为：
前排孔：
Q1=q·w1·a·H
后排孔：
Qn=k·q·a·b·H
式中：
Q1第一排炮孔的装药量，kg/m³；
Wp第一排炮孔的底盘抵抗线，m；
Q后排炮孔的装药量，kg/m³；
b炮孔的排间距，m；
k后排炮孔的装药量增加系数1.1～1.2。
（11）、台阶爆破参数计算结果表
表4-3各台阶爆破参数计算结果表
序号
项目
参数
2090m、2080m、2070m、2060m
1
台阶高度H
10m
2
钻孔深度（垂直深度）
10.0m
3
钻孔深度（斜深）
10.8m
4
钻孔直径d
70mm
5
沿边距c
2.5m
6
底盘抵抗线Wp
2.0m
7
超深h
0.7m
8
填塞高度Lt
≥2.6m
9
炮孔排距b
1.8m
10
炮孔间距a
2.2m
11
单孔面积S
3.96㎡
12
单孔体积V
39.6m³
13
炸药单耗q
0.46kg/m³
14
第一排孔装药量Q1
20.2kg
15
第二排孔装药量Q2
22.3kg
16
第三排孔装药量Q3
24.5kg
17
炮孔倾角α
80°
18
单次最大起爆药量
500千克
19
起爆方法
非电起爆
20
炸药
2#露天岩石炸药
说明
本设计爆破参数仅供参考，各项参数在实际操作中会有变化，爆破作业时应该根据项目实际情况，特别是岩石硬度、完整性和节理裂隙情况重新进行爆破设计。
爆破必须采用中深孔微差挤压爆破技术，非电起爆，严禁多个炮孔同时起爆，并严格遵守《爆破安全规程》（GB6722-2003）的要求才能确保爆破安全。
4.10.3起爆方法
（1）、起爆方法：
非电导爆管起爆法。
（2）、爆破网络：
并串并联法、孔外微差爆破。
起爆顺序
4.10.4爆破器材
（1）、炸药：
选用2号露天岩石炸药。
（2）、雷管：
选用塑料导爆管雷管。
4.10.5爆破作业施工程序和盲炮检查
爆破作业施工程序：
钻孔—装药—填塞—联线—起爆—爆后检查等。
①、钻孔
钻孔设备选用KQD-70型，钻孔直径70mm。
②、装药
爆破的装药工作要在清理完炮孔杂物以后进行，装药前应检查炮孔有无堵塞物和孔深、最小抵抗线与原设计的抵抗线有无变化，以确保最后调整核实药量的准确程度。
装药时要注意以下几点：
一、雷管聚能穴朝向起爆药包，采用正向起爆方法时向下，采用反向起爆方法时向上，雷管角线与连接线用绝缘胶布包裹。
二、要防止药包与雷管脱离而引起拒爆，孔装入起爆药包后严禁用力捣压起爆药包，以免发生意外。
三、要保证炸药的连续性，以免影响爆轰波的传递。
四、装药密度要适中，一定的炸药密度可增加爆破威力，密度过大会影响炸药感度，甚至会出现拒爆。
五、水孔装药要注意作好防水处理，或采用抗水炸药。
③、起爆雷管安装
雷管检查合格后，应使脚线短路，最好用工业胶布包好露线头。
按电雷管段数分别挂上标记牌，放入专用箱，根据设计要求运送到爆破现场，然后现场布置分发到各炮孔位置。
装药时应严防捣断雷管脚线，脚线应沿孔壁顺直。
④、填塞
炮孔填塞是很重要的工序，填塞质量好可以使炸药爆炸完全，改善爆破效果。
填塞材料用粘土的混合物，事先拌好，做成泥条备用。
⑤、联线
电雷管起爆法在装药后进行并联联线，联线人员不得使用带电的照明，无关人员应退出工作面。
整个网络的联线必须从工作面向起爆站方向顺序进行，联好一个单元马上检测一个单元。
脚线、导线之间的接头形式应该符合爆破要求，各裸露接头间相距足够距离，不允许相互接触，避免接头接触矿岩或水，应用绝缘胶布裹好。
⑥起爆
一、电力起爆网络
为了确保每一个炮孔安全准爆，采用串—并联网路，即每孔装两发雷管，形成两条串联线路，将其并联与母线连接。
接头用绝缘胶布包裹。
也可采用并—串—并联网络。
二、非电导爆管网络
当杂散电流大于30毫安的工作面或在高压线射频电源安全允许距离，不应采用普通电雷管起爆，应采用抗杂电雷管或非电导爆管雷管，每匝导爆管束数量不得多于20发，并用绝缘胶布包扎紧。
爆破主线与起爆电源连接前，必须测量全线路的电阻值，总电阻值应与计算值相符（误差±5%），若不符合，禁止连接。
起爆时，必须有明确规定的指令和操作步骤及安全信号。
根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）：
露天土岩爆破个别飞石对人员的最小安全距离不得小于300m，建、构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，土窑洞、土坯房、毛石房屋的安全震动速度为1.0厘米/秒；新建工业设施和民用建筑应在露天境界300m外布置，爆破时应注意人员撤离至安全地点。
⑦、爆后检查
在爆破起爆10分钟后，爆破员或爆破技术人员进入爆破现场进行检查，如发现有拒爆现象的炮孔，应立即进行处理或报告爆破工作领导人；在进行处理或作出明显标记后，由爆破工作领导人作出是否解除警戒的决定。
如需重复起爆，则执行联线—警戒—起爆—爆后检查的施工工序。
⑧、盲炮处理
1、一般规定
1）、处理盲炮前应由爆破领导人定出警戒围，并在该区域边界设置警戒，处理盲炮时无关人员不准许进入警戒区。
2）、应派有经验的爆破员处理盲炮，硐定爆破的盲炮处理应由爆破工程技术人员提出方案并经单位主要负责人批准。
3）、电力起爆发生盲炮时，应立即切断电源，及时将盲炮电路短路。
4）、导爆索和导爆管起爆网路发生盲炮时，应首先检查导爆管是否有破损或断裂，发现有破损或断裂的应修复后重新起爆。
5）、不应接出或掏出炮孔和药壶中起爆药包。
6）、盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来销毁；在不能确认爆堆无残留的爆破器材之前，应采取预防措施。
7）、盲炮处理后应由处理者填写登记卡片或提交报告，说明产生盲炮的原因、处理的方法和结果、预防措施。
2、裸露爆破的盲炮处理
1）、处理裸露爆破的盲炮，可去掉部分封泥，安置新的起爆药包，加上封泥起爆；如发现炸药受潮变质，则应将变质炸药取出销毁，重新敷药起爆。
2）、处理水下裸露爆破和破冰爆破的盲炮，可在盲炮附近另投入裸露药包诱爆，也可将药包回收销毁。
3、浅孔爆破的盲炮处理
1）、经检查认起爆网路完好时，可重新起爆。
2）、可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于0.6m，对于浅孔药壶法，平行孔距盲炮药壶边缘不应小于0.5m。
为确定平行炮孔的方向，可以盲炮孔口掏出部分填塞物。
3）、可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具，轻轻地将炮孔填塞物掏出，用药包诱爆。
4）、可在安全地点外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药，但应采取措施回收雷管。
5）、处理非抗水硝铵炸药的盲炮，可将填塞物掏出，再向孔注水，使其失效，但应加收雷管。
6）、盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。
4、深孔爆破的盲炮处理
1）、爆破网路未受破坏，且最小抵抗线无变化者，可重新联线起爆；最小抵抗线有变化者，应验算安全距离，并加大警戒围后，再联线起爆。
2）、可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆。
爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准。
3）、所用炸药为非抗水硝铵类炸药，且孔壁完好时，可取出部分填塞物向孔向灌水使之失效，然后做进一步处理。
4.10.6爆破安全距离核算
根据拟定的最大爆破装药量（500kg）进行爆破安全距离核算，并提出一定的安全措施，矿山应根据实际的装药量依据下列公式进行核算。
一、爆破警戒线的确定依据以下公式进行计算：
（1）Rk=Kk
式中：
Rk—空气冲击波对建筑物的安全距离，m；
Q—装药量，取500kg；
Kk—系数，取10。
经计算，Rk=223m。
（2）R’k=25
式中：
R’k—空气冲击波对避炮人员的安全距离，m；
Q—装药量，500kg。
经计算，Rk=198m。
（3）Rf=20n2WKf
式中：
Rf—碎石飞散对人员的安全距离，m；
ｎ—爆破作用指数，取1.0；
W—最小抵抗线，取2.0m；
Kf—安全系数，取1.25。
经计算，Rk=50m。
综合以上计算结果可看出，同段最大爆破装药量500Kg时，空气冲击波对建筑物的安全距离为223m，空气冲击波对避炮人员的安全距离及爆破飞石对人员的安全距离小于300m；爆破安全规程（GB6722-2003）规定：
露天土岩爆破飞石最小安全距离不得小于300m，矿山严格控制同段最大爆破装药量500kg时，300m的安全距离是安全的。
建、构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，具体措施如下：
（1）爆破采用定时爆破，让职工有规律地避炮。
加强职工和附近村民安全教育，让职工和附近村民事先知道警戒围、警戒标志、声响信号的意义。
在爆破警戒线外设置明显标志，爆破前同时发出音响和视觉信号，使危险区的人员能清楚地听到和看到；爆破时派专人负责警戒，严禁任何人员进入爆破警戒线围以。
（2）采矿靠帮时采用预裂爆破，以减小爆破地震波对边坡的影响。
（3）采取掩护爆破措施。
（4）矿山各建筑物应具有一定抗击爆破冲击波的能力。
爆破时，人员均不得在建筑物避爆，应撤离至300m以外的安全地带。
（5）爆破器材库、电力变压器、储气罐、空压机等与采场的爆破安全距离必须大于300m。
（6）每次爆破均应进行爆破设计，并按爆破设计进行施工，做好安全警戒工作，才能确保爆破的安全。
爆破必须采用中深孔微差爆破技术，严禁多个炮孔同时起爆。
严格按照《爆破安全规程》规定及以上措施实施爆破作业完全能保证该露天矿爆破安全。
4.10.7二次爆破
一次爆破后，若遇大块矿岩，则可采用破碎锤机械破碎或人工二次破碎。
严禁二次爆破。
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