露天台阶爆破工程设计.docx

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露天台阶爆破工程设计

湖北省爆破工程技术人员

安全技术培训考核班

（2011年第一期）

课程设计

题目：

露天台阶爆破

设计者：

2011年11月宜昌

露天台阶爆破工程设计

一工程概况

1、施工资料

某沿海大型热电厂场地粉煤灰库有一突出地面小山包，需采用爆破方法将其开挖平整，以作粉煤灰库基础。

小山包呈不规则长方形，高程在5.7——15.4m之间，需开挖岩石最大高差约10m，最大长度70m，最大宽度45m，开挖岩石方量约2.6万m3，爆破区临近电厂相关建筑物，距最近建筑物80m，有较严格的振动安全控制要求。

2、地质条件

岩性为中微风化及微风化花岗岩，岩石坚固性系数f=8——10。

3、工程设备及方法要求

采用深孔台阶法，要求控制最大单响药量为70kg，且爆破边缘有坡脚为70度的边坡，在开挖边缘进行预裂爆破，以降低爆破振动和平整开挖面。

可选择钻孔孔径分别为90mm，76mm，炸药采用乳化炸药，药卷直径有90mm、70mm、50mm和32mm等，起爆器材为普通塑料导爆管和导爆索。

二施工方案

根据本工程岩体特性，结合现场实际情况，本工程采用深孔台阶爆破法，开挖边缘采取预裂爆破，深孔台阶爆破主爆孔和预裂爆破炮孔之间设置缓冲孔。

小山包呈不规则长方形，高程在5.7——15.4m之间，需开挖岩石最大高差约10m，所以将小山包近似于高度为10m的台阶，取台阶平均高度为10m，爆破钻孔采用国产100型简易支架钻机，孔径选择90mm，因为要求控制最大单响药量，有较严格的振动安全控制要求，所以选择微差起爆技术，控制爆破振动，起爆器材为普通塑料导爆管和导爆索，炸药选用2号岩石乳化炸药（查书51页表3-9可知爆速≥3500m/s，爆力≥12mm）。

三台阶爆破参数选择

（1）主爆孔参数选择

1、爆破主爆孔钻孔采用国产100型简易支架钻机，孔径d选择90mm.

2、根据地质条件，岩石较坚硬，且采用深孔台阶爆破，爆破边缘有坡脚为70度的边坡，所以选择倾斜深孔，台阶高度H=10m，

3、底盘抵抗线W

按以下公式确定

W=Kd

K——系数20~30取20

d——孔径90mm

W=20*90=1.80m

算得W=1.80m

4、孔深L=（H+h）/sin70o

H——台阶高度H=10m

h——超深

h=（0.15——0.35）W取h=0.2W=0.2*1.8=0.27m

L=（10+0.27）/sin70o=11m

5、孔距和排距

孔距a

a=m*W

m——炮孔密集系数取1.5

W——底盘抵抗线W=1.8m

孔距a=1.5*1.8=2.7m

排距b

b=W=1.8m

采用矩形布孔方式

6、堵塞长度

堵塞长度l

l=（0.7——0.8）W

取0.7得

l=0.7*1.8=1.26m

7、单孔装药量

单位炸药消耗量q=0.45kg/m3

单孔装药量Q=qaWH

q——单位炸药消耗量查表取0.45kg/m3

a——孔距2.70m

W——底盘抵抗线W=1.80m

H——台阶高度H=10m

Q=0.45*2.7*1.8*10=22kg

8、装药、填塞结构

采用连续装药，炮泥填塞，每孔装毫秒导爆管雷管，选用导爆管起爆。

采用

70mm药卷，雷管位于孔底以上1/3处，详见装药结构图。

（2）缓冲孔参数选择

1、孔径与主爆孔孔径一样d=90mm

2、孔深与主爆孔相同，选择斜孔孔眼L=11m

3、孔距根据经验，孔距是主爆孔的0.5～0.7，取0.5

即孔距a=0.5×2.7=1.35m

排距缓冲孔与预裂孔的排距一般为1.5～2.5m，与主爆孔排距是正常主爆孔的0.5～0.7，取缓冲孔与预裂孔的间距为b=1.5m,与主爆孔的排距为0.9m。

4、装药结构设计

根据经验，缓冲孔装药量是正常主爆孔的35%～40%，取40%

单孔装药量Q=22*40%=9kg

药卷直径取50mm，导爆索起爆，采用中间分段间隔装药

5、堵塞长度

l=（20～30）d=1.8～2.7m，本设计取l=2.5m。

装药结构见装药结构图

（3）预裂孔参数选择

本工程离电厂相关及重要建筑物较近，必须采用预裂爆破，预裂爆破孔在主爆孔起爆

1、孔径选择d=76mm

2、因为爆破边缘有坡脚为70度的边坡，故预裂孔采用倾斜钻孔，超深底h取1.5m，钻孔深度为L=（H+h）/sin70o=（10+1.5）/0.9=12.80m

3、孔距a=（7～15）d=0.53～1.14m，结合以往经验本设计初步确定

a取0.90m；

4、线装药密度：

q线=0.83（

压）0.5d0.6，

压取80MPa，初步确定

q线=1000g，本设计初步确定q线=0.75kg/m。

5、堵塞长度l=（20～30）d=1.52～2.28m，本设计取l=2.0m。

6、装药结构

预裂爆破选用直径32mm药卷，导爆索起爆，采用分段装药，即底部为加强装药段、中部为正常装药段，顶部为减弱装药和堵塞段，底部加强段长度L3=0.2L=2.56m，中部正常段长度L2=0.5L=6.4m,上部减弱段和堵塞段长度L1=0.3L=3.84m，上部装药长度为1.84m。

结合工程经验，孔底装药量一般为上部装药量的4～5倍，则孔底装药量为1.50kg，中部装药量为5.3kg，上部装药量为0.30kg.详见装药结构图：

取长如图所示的区域，布置出主爆孔，缓冲孔，预裂孔，具体尺寸，规格

炮孔详细布置方式如图所示

四微差起爆网路设计

本工程主爆孔采用导爆管雷管起爆、缓冲孔和预裂孔采用导爆索起爆。

根据前期实验成果,规定最大单响药量不超过70kg，所以本工程主爆孔一次起爆3个孔，单响起爆药量为66kg；缓冲孔一次起爆6个孔，单响起爆药量为54.0kg，预裂孔一次起爆9个孔，单响起爆药量为64kg。

预裂孔先于其他孔100ms起爆，其他孔分批起爆，保证最大单响药量不超过70kg，起爆微差在50ms范围内，起爆网路详见起爆网路图。

五安全要求

因本工程爆破区邻近正在运行的电厂脱硫集控楼仅80m，有较严格的振动安全控制要求，根据前期实验成果，要求最大单响药量不超过70kg，本设计最大单响药量为65kg，在安全范围内。

根据Rf=20Kfn2W进行飞石安全计算，Kf取1.5，本工程为松动爆破n取0.75，计算得Rf=42m，按规范要求，安全警戒范围不小于200m。

六安全技术措施及注意事项

（1）钻孔

钻孔前，技术人员应首先确定孔位、倾角，钻孔时严格按确定的孔位和倾角钻孔。

钻孔结束由技术人员进行验收，验孔时，应将孔口周围

范围内的碎石、杂物清除干净，孔口岩壁不稳者，应进行维护。

深孔验收标准：

孔深为

，间距为

，方位角和倾角为

；

发现不合格时应酌情采取补孔、补钻、清空、填塞等处理措施。

（2）装药

爆破工程技术人员在装药前应对第一排各钻孔的最小抵抗线进行测定，对形成反坡或有大裂隙的部位应考虑调整药量或间隔填塞。

底盘抵抗线过大的部位，应进行清理，使其符合设计要求。

装药前应对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理，装药人员应对准备装要的全部炮孔进行检查。

从炸药运入现场开始，应划定装运警戒区，警戒区内应禁止烟火；搬运爆破器材应轻拿轻放，不应冲撞起爆药包。

各种爆破作业都应做好装药原始记录。

记录应包括装药基本情况、出现问题及处理措施。

有水炮孔使用乳化炸药。

爆破员应按爆破设计说明书的规定进行操作，不应自行增减药量或改变填塞长度；如果确需调整，应争得现场爆破技术人员同意并做好变更记录。

在装药和填塞过程中，应保护好起爆网络；如发生装药阻塞，不应用钻杆捣捅药包。

使用木质或竹制炮棍。

不应投掷起爆药包，起爆药包装入后应采取有效措施，防止后续药卷直接冲击起爆药包。

炸药发生卡塞时，若在雷管和起爆药包放入之前，可用非金属长杆处理。

装入起爆药包后，不应用任何工具冲击、挤压。

在装药过程中，不应拔出或硬拉起爆药包中的导爆管。

（3）填塞

使用岩屑进行填塞，不应使用石块和易燃材料填塞炮孔。

不应捣鼓直接接触药包的填塞材料冲击起爆药包。

填塞作业应避免夹扁、挤压和拉扯导爆管。

填塞水孔时，应放慢填塞速度，让水排出孔外，避免产生悬料。

（4）起爆网络

严格按设计联接导爆管起爆网络，导爆管网络中不应有死结，炮孔内不应有接头，孔外相邻传爆雷管之间有足够的距离。

起爆导爆管的雷管与导爆管捆扎端端头的距离应不小于

，雷管聚能穴方向与导爆管传爆方向方向，以免炸断导爆管，导爆管应均匀的敷设在雷管周围并有胶布等捆扎牢固。

应对导爆管起爆网络进行检查，主要检查有无漏接或中断、破损，有无打结或打圈，雷管捆扎是否符合要求，线路连接方式是否正确、雷管段数是否与设计相符，网路保护措施是否可靠。

（5）爆破警戒

在危险区边界的主要路口，设立明显标志，并派出岗哨。

执行警戒任务的人员，应按指令到达指定地点并坚守工作岗位。

使用警报器信号作为爆破信号，分为预警信号、起爆信号和解除信号。

预警信号：

该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作。

起爆信号：

起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出。

起爆信号发出后，准许负责起爆的人员起爆。

解除信号：

安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后，方可发出接触爆破警戒信号。

在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破警戒范围。

（6）爆后检查

爆后应超过

，方准检查人员进入爆区。

经检查确认爆破点安全后，经当班爆破班长同意，放准许作业人员进入爆区。

爆后检查内容包括：

确认有无盲炮，爆堆是否稳定，有无危坡危石。

检查人员发现盲炮及其他险情，应及时上报或处理；处理前应在现场设立危险标志，并采取相应的安全措施，无关人员不应接近。

发现残余爆破器材应收集上缴，集中销毁。

（7）盲炮处理

处理盲炮前应由爆破领导人定出警戒范围，并在该区域边界设置警戒，处理盲炮时无关人员不准进入警戒区。

派有经验的爆破员处理盲炮。

不应拉出或掏出炮孔中的起爆药包。

爆破网络未受破坏，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，应加大警戒范围后，再联线起爆。

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。

盲孔处理后，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。

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、处理方法和结果、预防措施。

七爆破组织工作

爆破工作总负责人为矿长；技术负责人为总工程师。

总负责人和技术负责人全面领导和指挥爆破设计和施工的各项工作，负责人员和材料的总体安排，协调各部门的关系。

施工队长为爆破的执行负责人，负责组织爆破施工，发出警戒、起爆、和解除警戒指令。

爆破施工队技术组、施工组、安全保卫组和抢险救护组。

技术组负责确定孔位、进行炮孔验收、起爆药加工、联线、起爆和爆后检查等工作，向施工人员讲解施工要点并指挥施工组按设计要求进行施工。

施工组负责钻孔和装药工作。

安全保卫组负责爆破器材的运输、储存保管和发放，警戒，人员撤离等工作。

负责向爆破区附近的单位、居民和有关人员进行宣传解除工作。

抢险救护组负责突发事件的抢险救护工作。