采石场中深孔爆破设计说明Word文档格式.docx
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图3-11台阶推进示意图
刚完成掘沟时，沟的作业空间非常有限，汽车须在沟口外进行调车，倒入沟装车（如图a）；
当在沟底采出足够的空间时，汽车可直接开到工作面进行调车（图b）；
随着工作面的不断推进，作业空间不断扩大，如果需要加大开采强度，可在一定的时候布置两台采掘设备同时作业（如图c）。
划归一台采掘设备开采工作线长度称为采区长度。
采区长度影响一个台阶可布置采掘设备的台数，从而影响台阶的开采强度。
采区长度随采运设备作业技术规格而变。
2.4爆破方案设计编制基本原则
（1）遵守《民用爆炸物品安全管理条例》（2006）的规定；
（2）遵守《爆破安全规程》（GB6722-2003）及当地公安机关对爆破作业的有关规定；
（3）最大限度保证岩石爆破块度满足设计的要求；
（4）采用先进的爆破技术、施工设备，尽早达产和缩短施工工期；
（5）最大限度保护边坡，底板满足施工质量要求。
第三章中深孔台阶开挖爆破参数的选择
3.1中深孔台阶参数选取
根据剥采区现状及开挖区的地形条件、选用的钻爆设备、岩石的块度要求及岩石的稳定性，设计采用水平台阶开挖。
3．1．1台阶高度
根据《冶金矿山安全规程》的有关规定，使用机械铲装经爆破的坚硬稳固的矿岩时，阶段高度不大于机械最大挖掘高度的1.2倍。
一般1.2～1.8m3液压反铲的最大挖掘高度一般为9～15m，因此，综合考虑两种挖掘设备的安全作业要求，方便设备的调度管理，提高开挖强度，增加台阶作业面，设计取台阶高度15m。
作为一般工程机械的液压反铲，根据其挖掘作业方式，主要用于下向挖掘作业，适合于建筑工程基础的采剥开挖、沟渠修筑等，极少用作矿山的主要装载设备，因此，在矿山安全规程中对该类设备没有明确规定。
由于液压反铲的挖掘过程是自外向，理论上只要挖掘的台阶高度高于液压反铲的站立水平，其挖掘作业都对自身安全构成威胁，因此，理论上液压反铲挖掘经爆破的坚硬稳固岩石时，应下向铲挖。
考虑到本工程的土岩分选只能使用液压反铲完成，同时为了提高液压反铲的分选和装载效率，满足开挖强度要求，根据以往采剥场施工的实践经验，1.0～1.2m3液压反铲铲装的台阶高度可采用15m。
但是，为了保证液压反铲的作业安全，在进行分选、铲装作业时，必须采取以下措施：
（1）使用推土机或其它设备（包括液压反铲）修筑一个高度1～1.5m的作业平台，液压反铲应站立在该平台上作业。
平台尺寸应保证液压反铲作业平稳，不发生倾斜或倾倒；
（2）液压反铲与其铲挖的台阶之间应保持一定距离，且液压反铲的作业平台与其铲挖的爆堆之间要留有一条深1～1.5m的防护沟；
（3）应确保挖掘作业面无悬岩，大块孤石。
3．1．2工作台阶坡面角
根据剥离区的岩石条件，设计选取工作台阶坡面角为63°
26′（坡面水平投影宽度为6m）。
3．1．3台阶宽度
矿体平台宽度为10米。
3．1．4工作平台宽度
根据穿孔、爆破、铲装、运输等工艺设备作业空间要求，以及岩石的强度和可爆性，在保证安全生产的前提下，确定最小工作平台宽度为35m。
3．1．5工作线长度
根据《矿山安全规程》规定，两台以上挖掘机在同一平台作业，其间距应大于最大挖掘半径的2.5倍，但不得小于50m，同时，由于挖掘机工作线过短，会直接影响其装载效率，因此，选取最小工作线长度为50m，在有条件的情况下，应尽可能大于50m。
3．1．6台阶爆破施工顺序
台阶爆破采剥施工顺序见图3-19所示。
材料准备
爆破设计
爆破施工准备
炮眼孔径、孔深、眼排距、单孔药量
起爆网路设计
爆破振动及飞石等安全措施验算
人员准备
机械准备
炮孔测设定位
钻孔
炮孔验收
炮孔装药堵塞
联结爆破网路
起爆
警戒区设置及警戒
有瞎炮、危石时排除
解除警戒
矿石装运
废石装运
矿石块分选
图3-19岩石爆破施工顺序图
3.2爆破参数的选择
3．2．1孔径φ=90mm
（1）基本条件：
台阶高15m，孔径φ=90mm，垂直孔，岩石为坚硬砂岩或石灰岩，f=8～14，炸药用改性铵油炸药，有水的情况可用乳化炸药。
（2）钻孔参数（图3-20、图3-21）
爆破方向
b
a
○○○○○○○
○○○○○○
图3-20炮孔布置平面示意图
Wm－底盘抵抗线W—抵抗线a－孔距b－排距h1－超深h2－装药长度α－台阶坡面角β－钻孔倾角h0－堵塞长度H－台阶高度L－钻孔深度
图3-21钻孔布置示意图
3．2．2底盘抵抗线计算
W1=（20-50）dd为炮孔直径
计算Wm=2.7-3m，本次取3m。
3．2．3超钻
根据经验公式
h1=（0.05-0.25）H=（0.75-3.75），本次取h1=1.3m
3．2．4钻孔长度
L=15+1.3=16.3m
3．2．5孔间距a
a=（1.2-1.3）W1=（3.6-3.9）m,本次取4m。
3．2．6排间距b
按经验公式b取3m。
3．2．6填塞长度l2
l2=（20-30）dd=90mm，l2=1.8-2.7m按经验l2取3m。
第四章药量计算、装药结构及爆破规模预计
4.1延米爆破量
4.2单位药量q
岩石为坚硬砂岩或石灰岩，f=8～14，取q=0.40kg/m3
4.3药量计算
Q1=aW1Hq=4*3*15*0.4=72kg
Q2=ab1Hq=4*3*15*0.4=72kg
Q月总∑Q=4*20*72=5760kg
4.4装药结构
采用混合装药结构，底部采用藕合装药，上部采用不藕合装药。
4.5爆破设计参数表见4-1所示
表4-1爆破参数表
参数名称
单位
取值
装药结构示意图
台阶高度（H）
m
15.0
孔距（a）
4.0
排距（b）
3.0
底盘抵抗线（w1）
钻孔倾角（α）
。
90
钻孔超深（△h）
1.3
孔深（L）
16.3
孔径（D）
mm
延米爆破量（V1）
m3/m
11.0
底部装药长度（h2）
7.7
底部装药量（Q2）
kg
46.2
上部装药长度（h1）
5.6
上部装药量（Q1）
25.8
孔口堵塞长度（h0）
3
单孔装药量
72
炸药单耗
kg/m3
0.40
上述设计的最后结果描述：
台阶高度15m，孔深16.3m，其中下部7.7m用全耦合装药，上部5.6m用横向不耦合装药，延米装药量减少了一半，顶部3m堵塞，块度均匀，大块率将大大减少。
4.6炸药装填
施工位置为多雨地区，可能会有一些炮孔积水。
对于有积水的炮孔应使用抗水性强的乳化炸药，以保证炮孔安全爆破。
为了保证炮孔中炸药的安全起爆，避免发生拒爆和出现盲炮，设计每个炮孔装填1～2个起爆药包，起爆药包选用乳化炸药药卷。
当炮孔装填一个起爆药包时，起爆药包应装填在炮孔的中部，以保证整个炮孔的安全起爆和传爆。
4.7爆堆分布计算
爆堆形态如图4-2所示。
图3-22爆堆形态图
a爆堆长Lm（从第一排孔算起）
按Lm=4.0w计算,Lm=15m。
按以往爆破经验，爆堆长一般在15m左右，根据分层开挖的安全要求，作业台阶宽度一般大于35m，这样，工作平台的最小宽度在20m以上，可满足施工安全要求。
b爆堆高Hm
最高不超过台阶高度15m，按本设计的平均单耗和起爆方式，爆堆最高点一般是台阶高度的0.8倍左右即12左右，便于挖掘机作业。
4.8孤石爆破及大块石的二次破碎
剥离风化土中普遍出露大块孤石、炮后也会出现不合格大块，为保证安全和加快进度需用液压破碎机进行破碎（见图3.27所示）。
图3-27用液压破碎机破碎大块石示意图
4.9爆破规模
4.9.1日产量计算
本矿年产6万吨矿石，年开采石方16.2万方，按一年有效工作250日计算，每个工作日应开采矿石648方（240吨），每月有效工作日按21天计算，月产量13608方（5040吨）。
4.9.2爆破孔数
根据设计每孔爆破石方约180m3，月产13608方（5040吨）应钻孔（76-78）孔。
4.9.3爆破次数确定
爆破次数的多少直接影响作业时间，每次机械出场、进场需要占用大量工作日，月产13608方（5040吨），无需每天爆破，若每月放4次炮，每次爆破20孔，产量大于13608方（5040吨）。
4.9.4爆破规模及需要炸药量
每月爆破4次，每次爆破20孔，每次爆破3600m3（1333吨），每月爆破14400m3（5333吨），每月爆破需要炸药量为5760kg，雷管160-200发，年需要炸药量69120kg，雷管1920-2400发。
第五章爆破网路设计
5.1起爆顺序
为保证孔炸药可靠起爆及形成稳定爆轰，每个炮孔安装2个起爆药包，每个起爆药包安装2发起爆毫秒延期导爆管雷管。
起爆顺序见图3-31示。
5.2爆破网路
孔采用毫秒延期导爆管雷管，孔延时，在孔外用四通连接成起爆网路。
如图3-32示；
为减少岩石爆破后的大块，也可选择逐孔接力起爆的爆破网路。
如图3-33示。
逐孔起爆网路孔毫秒雷管一般为ms10～12段，孔间毫秒雷管一般为ms3段，排间毫秒雷管一般为ms5段，必须严格区分各孔设计微差，做好检查工作。
5.3炮孔堵塞
炮孔堵塞采用粘土、黄沙混合物。
粗沙：
粘土=1：
1.5（粗沙粒经最大不超过2cm），各孔堵塞长度应根据各孔前排孔边距及孔口风化带的影响而定。
5.4网路联接
爆破网络联接由爆破专业设计人员负责，并做好网路的保护工作。
如果用大把抓的方式连接，雷管均用胶布捆绑5层，采用反向联接。
联接完成后由专业技术人员进行复查确认无误后，方可以进行堵塞工作。
5.5爆破施工注意事项
（1）起爆网络应采用双复式网路，以确保孔炸药全部准爆；
（2）根据飞石、震动等爆破有害效应校核结果确定控制单段药量；
（3）严格控制钻孔精度并及时修正抵抗线。
5.6起爆方式
采用非电复式导爆管起爆网络，导爆管与导爆管之间用四通连接件相连，外接塑料导爆管用击发枪进行起爆。
图3-31中深孔台阶爆破孔雷管起爆顺序示意图
图3-32中深孔台阶爆破孔外四通连接网络示意图
图3-33逐孔接力起爆网路示意图
第六章爆破安全设计
爆破作业不可避免的将产生爆破振动、爆破飞石、爆破噪音、爆破冲击波和爆破粉尘的爆破灾害。
爆破安全设计就是要将上述灾害控制有关规程之，并能被受影响者接受。
6.1爆破地震效应安全距离的确定
（1）爆破地震效应安全距离计算
爆破地震效应是炸药在土岩、建筑物及其基础中爆炸时引起的起爆区附近地层的震动现象。
爆破地震衡量标准采用振动速度，一般采用质点垂直振动速度值作为判定标准。
大量实测资料表明，爆破振动的大小与炸药量、距离、介质情况、地形条件和爆炸方法等因素有关。
目前主要根据萨道夫斯基经验公式估算，其基本形式如下：
v=k（Q1/3/R）α
式中：
v—介质质点振动速度，cm/s；
对附近厂房等建筑物允许v=2.5cm/s
Q—齐发爆破时总药量，分段起爆时取最大一段药量，kg；
R—爆源中心到观测点距离，m；
k—与介质特性、爆破方式和条件等有关的系数；
取150；
α—与传播途径、距离、地形等因素有关的系数；
取1.5。
根据上述选值，对附近加工厂等筑物允许v=2.5cm/s时药量Q与距离R的关系（表3-4）：
表3-4安全条件下装药量与距离的关系表
项目
符号
数值
离爆破中心点的距离
R
20
50
100
150
200
250
300
最大段起爆药量
Q
2
35
278
937
2222
4339
7500
施工中应根据保护物不同的距离，严格执行表中的单段药量，确保建（构）筑物的安全。
2）爆破飞石安全距离的确定
在确定飞石围时，如在高山陡坡条件下进行爆破施工，还应考虑滚石的危害。
《爆破安全规程》规定：
（1）浅孔爆破法个别飞石最小安全距离300m，深孔爆破形成台阶时安全距离200m。
（2）浅孔爆破形成台阶的安全距离200m，未形成台阶的安全距离300m。
爆破噪音、爆破冲击波和爆破粉尘等爆破灾害对本工程影响不大，不予考虑。
6.2安全警戒方案
成立爆破现场指挥部，由生产副经理、安全部、爆破大队协调指挥。
1）安全警戒围划定
根据爆破安全规程，确定深孔台阶爆破的警戒围划定危险区半径为200m，未形成台阶的深孔爆破和浅孔爆破及二次爆破警戒围为300m，设备减半。
警戒围及警戒点见图3-34所示。
爆破中心
人员安全警戒圈
设备安全警戒圈
起爆点
警戒人员位置
图3-34警戒范围及警戒点示意图
2）警戒信号
爆破工程在起爆前后要发布3次信号。
信号可分声响信号和视觉信号两种，声响信号可使用发令枪发出各色信号弹，或拉警笛、警报器；
视觉信号可采用打信号旗的方法。
各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。
现场一般采用口哨、对讲机和警报器。
第一次信号称预警信号。
它在施爆前一切准备工作完成后发出。
该信号发出后爆破警戒围开始清场工作。
第二次信号称起爆信号。
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，准许负责人起爆。
第三次信号称解除信号。
安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒围检查、确认安全后，方可发出解除爆破警戒信号。
在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破危险区围。
3）安全警戒实施
爆破警戒由工程爆破指挥部统一指挥。
对警戒围、警戒标志、警戒信号的意义及爆破时间进行公告，警戒人员要佩带明显标志，在爆区主要位置设置高音喇叭或用手持式喊话筒协助警戒，爆破指挥人员还要配备高倍军用望远镜。
爆破警戒区必须有明显的标志；
爆破警戒人员必须佩戴标志（袖章、口哨、红旗）。
4）警戒要求
爆破警戒区设明显的爆破警戒信号标志，实行定时爆破，并明牌告示附近行人和车辆。
5）爆破时间为：
中午11：
45～12：
15、下午16：
00～16：
30。
（或遵照当地公安机关、业主规定执行）。
第七章爆破施工工艺
7.1爆破施工工艺流程
设计→布孔→钻孔→验收炮孔→装药→堵塞→联网→防护→警戒→起爆→爆后检查并总结。
7.2爆破施工工艺方法
（1）爆破设计
每次台阶爆破均由爆破工程师进行计算机优化设计，打印布孔图和爆破参数表，装订成册经总工审核后，提供施工，并要求存档。
（2）测量
钻孔前，由测量组进行现场布孔，标明钻孔的深度、角度，并把数据及时提供给钻机司机。
（3）钻孔
由现场工程师按照设计严格布孔,钻机司机在现场工程师的布孔点上开钻，不得移位,实在不能在指定点钻孔,报工程师,经过工程师重新布孔,按照设计钻孔.钻孔深度误差不得超过20cm,钻孔偏斜度要控制在3%之。
（4）验孔
主要是检查孔深和孔距，孔距一般都按照设计参数控制，孔深的检查可分为三级检查负责制，即打完孔后由钻孔操作人员检查、接班人或班长检查、专职检查人员检查。
检查的方法可用软绳（或测绳）系上重锤进行测量，做好测量记录。
装药前的孔深检查应包括孔的水深检查和数据记录，确保不合格孔不签收，保证爆破的设计效果。
（5）装药堵塞
按照设计方案进行装药，有特殊原因的，可有工程师根据现场的实际情况做适当改动，并做好装药记录。
用钻孔的碎石屑进行人工堵塞。
堵塞注意不要损伤雷管线，把孔堵满。
（6）联网
爆破员根据爆破设计要求联接起爆网络，网络起爆顺序检查无误后，才能进行爆破警戒。
（7）警戒
爆破警戒人员必须佩戴标志（袖章、口哨、红旗）；
爆破警戒必须有整个警戒区都能听到的警报系统；
第一次警报后，人员设备撤出警戒区；
第二次警报，在检查所有人员、设备均已撤出警戒区，确认警戒区无人员，设备已进行有效保护后，发出第二次警报，准备起爆。
（8）起爆
爆破队长在第二次警报发出3分钟之，再一次确认警戒区人员、设备均已撤离警戒区，警戒人员到岗后，以倒计时数秒的方式，发出起爆命令。
（9）爆后检查及总结
起爆后15分钟，在烟尘消散后，由爆破员进入爆区进行爆后检查，确认爆区安全后发出解除警报指令。
如发现盲炮应及时处理。
爆后观查记录挖运情况，由爆破工程师进行爆破总结。
（10）盲炮处理方法
爆破后发现盲炮，应立即报告技术部爆破工程师，并按规定程序进行处理，处理方法如下：
①浅孔爆破盲炮的处理方法：
a经检查确认起爆网路完好时，可重新起爆。
b可打平行孔装药爆破，平行孔距盲炮不应小于0.3m；
为确定平行炮孔的方向,可从盲炮孔口掏出部分填塞物。
c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。
d可在安全地点外用远距离操纵地风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药，但应采取措施回收雷管。
e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，并收回雷管。
f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。
②深孔爆破盲炮的处理方法
a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，并加大警戒围后，再联线起爆。
b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，爆破参数由爆破技术人员确定并经项目总工批准。
c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灌水使之失效，然后做进一步处理。
第八章安全防护和保证措施
8.1安全防护措施
8.1.1安全管理目标和方针：
（1）安全控制目标：
①切实做到施工三不准：
·
没有合格的施工负责人不准施工；
不熟悉有关规章制度不准施工；
没有保证安全的应急措施不准施工。
②杜绝重大伤亡、交通、火灾和环境污染事故；
③施工现场安全达标率98%以上；
④月工伤频率控制在3‰以下；
⑤无集体中毒事故，职业病发生率为0；
⑥无爆破伤及外界人员及财产（损失5000元以上）事故。
（2）项目部的安全方针为：
安全守法客户至上优质环保精益求精
8.1.2安全保证体系运行
安全保证体系见图6.1示。
项目经理
项目副经理
执行有关安全规章制度监督指导安全措施贯彻落实安全奖罚工作
所有施工人员
遵守安全生产六大纪律，加强自我保护意识，听从管理人员指挥，按照安全、技术交底施工，做好班组安全活动记录
施工生产交底，施工过程安全监督，各队、班组安全教育
编制安全技术措施，特殊施工安全技术交底
设备维修严格执行设备安全操作规程，特种工教育，选择安全防护用品
安全检查监督、整改，职工违章行为制止和处理
项目总工
图6-1安全保证体系图
8.1.3安全组织机构图
技术质量
保证部
安全施工设施、质量检查验收
项目部安全施工领导小组
安全施工第一责任人：
技术责任人总工程师
主管责任人施工副经理
工程
管理部
施工总平面布置、实施安全施工措施
安全
环保部
安全施工管理
设备器材部
设备材料安全管理
合同
合同安全施工条款管理
财务会计部
落实安全施工措施经费
综合
办公室
办公、生活区安全卫生管理
各施工队
各班组
每个人
图6-2项目部安全施工管理机构图
（1）项目经理对本工程项目的安全生产负全面领导责任。
在项目施工过程中，认真贯彻落实安全生产方针、政策、法规和各项
规章制度，结合项目特点，提出有针对性的安全管理要求，严格履行考核指标和安全严惩办法。
落实及督促施工组织设计中安全技术管理的各项措施，严格执行安全技术措施审批制度、施工项目安全交底制度和设施、设备交待验收制度。
组织安全生产检查，定期研究分析项目施工中存在的安全隐患，组织予以排除。
批准并落实安全管理方案。
发生事故，积极组织抢救，保护好现场，及时上报，配合事故调查组进行事故调查和处理，采取措施避免类似事故的发生。
（2）项目副经理安全生产职责:
贯彻实施项目部安全目标，实施安全管理方案，主管项目部安全生产工作的落实。
负责经理部安全管理体系运行情况的监督和检查。
主持经理部每月的安全大检查。
（3）项目总工程师安全生产职责
项目总工程师对项目劳动保护和安全生产的技术工作负领导责任。
组织编制和审批施工组织设计（施工方案）及采用新技术、新工艺、
新设备时，必须督促及检查制定相应的安全技术措施。
负责提出改善劳动条件的办法和实施措施，并指导实施。
审查项目的安全技术规程，及时解决施工中的安全技术难题。
参加安全事故的调查分析，提出初步的技术鉴定意见和改进措施。
（4）安全环保部安全职责：
组织制订项目部安全管理方案和措施。
组织识别工程的危险因素，识别重大危险源，编制重大危险源的应急和响应预案。
组织安全大检查，监督和检查各施工队的安全生产活动。
组织跟踪隐患的整改。
（5）安全员安全生产职责
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