深孔台阶爆破.docx
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深孔台阶爆破
设计任务
题目:
露天台阶深孔爆破设计
某石灰石矿山距离某砖混结构民宅约为320m。
该矿山采用露天深孔开采方式,穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔,钻孔直径为165mm,台阶高度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。
年产石灰石500万吨(210万立方米)。
为减小爆破振动,保证居民的生活稳定,同时,又不影响采矿强度和矿山中长期生产计划。
设计要求:
1)露天深孔台阶爆破设计;2)降低爆破振动的技术措施。
设计提示:
降低露天台阶爆破振动措施主要包括:
1)采用毫秒延期爆破,尽量减少最大一段装药量;2)实现逐孔爆破,将单响炸药量降低到最低;3)采用气体间隔器间隔装药;4)合理布置采场工作线方向。
设计
1、工程概况
露天石灰石矿采用深孔台阶爆破,台阶高度15m,钻孔直径均为165mm,岩石较坚固,采区离民宅最近距离约320m,年产石灰石500万吨(210万立方米),施工技术及进度要求,宜采用垂直钻孔爆破方案。
2、爆破参数及装药量
爆区台阶高度H=15m,孔径d=165mm,单耗取q=0.38kg/m3,孔深装药系数=0.6,超深h=10d=1.65m,孔深L=h+H=1.65+15=16.65m,钻孔邻近密集系数m取1.1,台阶坡面角固定为70°。
1.盘抵抗线计算:
Wd=34d=5.6m
2.孔距:
a=mWd=1.2×5.6=6.7m
3.排距:
b=asin60°=6.7×0.866=5.8m
4.填塞长度:
Lp=0.8Wd=0.8×5.6=4.5m
5.装药长度:
Le=L-Lp=16.65-4.5=12.15m
6.台阶上眉线至前排孔口距离:
bc=Wd-Hcotα=5.6-15cot70°=1.6m
已知矿山年产量为210万m3,若扣除休息日且4天一次爆破循环周期,则一年可以进行80次爆破,每次爆破量为:
2100000÷80=26250m3
即N=(25000÷15)÷(6.7×5.8)=45孔
7.单孔装药量:
第一排孔:
Q1=qaWdH
算得:
Q1=0.38×6.7×5.6×15=213.86kg
8.装药量验算:
Q允=πr2l=3.14×16.65×(0.165/2)2×1000=355.84kg
因为Q允>Q1,即允许装药量大于计算装药量
所以符合要求;
线装药量:
213.86÷12.15=17.60kg/m
其他排孔:
Q2=KqabH(K取1.1)
Q2=1.1×0.38×6.7×5.8×15=243.65kg
最大段药量:
Q=243.65×11=2680.17kg
9.单次总药量:
(2680.17×3)+(213.86×11)+187.5=10580.48kg
二次破碎药量:
Q3=26250×5%×0.15=196.9kg
10.实际炸药单耗:
10580.48÷26250=0.403kg/m3
3、钻孔及布孔
待爆区已形成完整的台阶,工作面较宽,爆破环境较好,钻孔前稍加清除岩基表面的覆盖层,平整岩基表面利于钻孔机定位及防止钻孔时堵塞炮孔,提高成孔率。
根据现有的设备,采用两台KQGS-150潜孔钻机钻孔,从台阶最前一排孔开始,逐步往后推
炮孔布置为梅花形(如图二)
4、装药结构,起爆方式和起爆网路
采用连续装药结构(如图三)
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(如图四)。
5、爆破安全验算
1.最大安全距离验算:
按爆破规程推荐,用公式R=(K/V)1/a×Q1/3对爆破最大安全距离进行计算。
式中,v——爆破振动速度,cm/s;
K、a——与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数;
Q——最大段药量,kg;
R——最大安全距离,m。
因石灰石属于中硬岩石,故K取200,a取1.7,v=2.0cm/s,且Q为2680.17kg,则·
R=(K/V)1/a×Q1/3=(200/2)1/1.7×2680.171/3=208.5m
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,m
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=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。
但是安全起见还是要警戒的。
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。
五、安全警戒
警戒图如图五。
详细布置如下:
1、警戒岗哨的布置:
警戒岗哨有5个固定警戒点,布置在爆破区周围的5个方向,并设立醒目的标志牌,警戒人员应佩载袖章和小红旗(每个警戒点由两名警戒人员组成,其中一个为组长)。
2、爆破前应对附近村民、工厂发布爆破公告,公告内容包括:
爆破地点、爆破时间、爆破次数、警戒范围、警戒标志、各种信号及其意义,以及发出信号的方式、时间、安全措施等有关注意事故。
3、在爆破作业地段,负责设置明确的工作范围标志,并安排警戒人员。
在邻近交通要道和人行通道的方位或地段设置防护屏障。
4、做好爆前村民疏散、车辆及设备的擅离工作,爆破前15分钟,确保爆破危险区域内无人及车辆,警戒人员至少在起爆前半小时到指定地点上岗,按设计断绝各通往或经过爆破点的通道,直至发出解除警戒信号后,方准离开警戒岗位。
5、爆破时,必须同时发出声响信号和视觉信号,使危险区附近的人员都能清楚地听到和看到。
6、防护措施
1、减震措施
为了尽量降低爆破震动,施工中采取如下的降振措施:
(1)爆破前,先用浅孔处理好底部根坎,确保爆破自由面良好;
(2)采用分段延时爆破,在空间上和时间上分散爆破震动。
2、减小爆破飞石危害措施:
(1)开创良好的爆破自由面,避免因自由面或炮孔附近残留的碎石产生飞石突出事故;
(2)提高施工质量,避免出现钻孔过深过浅或偏离设计位置太多,致使抵抗线变小,又或堵塞不合格,误装药等可能会引起飞石突出的事故;
(3)结合实际情况,对地质异常带采取补强或间隔装药措施;
(4)可以在爆破台阶上适当铺盖些覆盖物,减小飞石危害范围。
参考文献
郭学彬张继春主编《爆破工程》
韦爱勇主编《控制爆破技术》
控制爆破技术
设计题目:
深孔台阶爆破
指导教师:
蒲传金
学生班级:
采矿1001班
学生姓名:
冯亮
学生学号:
20100897
2013/6/7
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