凿岩爆破工程课程设计

1、题目一：露天台阶深孔爆破设计某石灰石矿山采区离民宅最近距离约300m。该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm，深孔爆破，台阶高度为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。随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨(矿石200万立方米)。因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。设计内容1、 工程概况2、爆破参数的确定3、 装药量计算4、露天爆破台阶工作面的炮孔布置5、装药、填塞和起爆网路设计6、爆破安全评估7、采取的安全防护措施。1. 工程概况矿山采区离民宅最近距

2、离约300m。该矿山采用露天深孔开采方式，穿孔用KQGS-150潜孔钻机穿孔，钻孔直径均为165mm，深孔爆破，台阶高度为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。随着水泥产销量的不断增加，石灰石需求量为年产480万吨(矿石200万立方米)。因此，为减小爆破振动，保证居民的生活稳定，同时，又不要影响采矿强度和矿山中长期生产计划。平均分80次开挖，单次开挖爆破工程量25000m³，自采场水平挖进约75m×22m。2. 爆破参数的确定与装药量计算。根据爆区台阶高度、钻孔直径和岩石性质(石灰石f 810)，选择爆破参数台阶高度H=15m 钻孔直径d=165

3、mm 单耗q=0.4kg/m；装药度=0.75t/;孔深装药T=0.7；超深h=15d=12x0.165=1.98m 取h=2m；钻孔邻近密集系数m=1.2。孔深L=h+H=2+15=17m底盘抵抗线=d=5.5m d孔径，dm；装药密度，kg/；T装药系数,T=0.50.7；m炮孔密集系数，一般取0.91.4；q炸药单耗，kg/。孔距a： a = m=1.2×5.5=6.6m排距b：b = a×sin60°= 0.866a=0.866×7.2=5.7m填塞长度Lp：取Lp=0.8=0.8×5.5=4.4m 装药长度Le=L-Lp=17-4.4

4、=12.6m台阶上眉线至前排孔口距离: b=-Hcot=5.5-15×cot80°=2.86m 炮孔总数 N=（75m×22m）÷（6.6m×5.7m）=443、装药量计算单孔装药量：第一排孔：Q=qaH=0.4×6.6×5.5×15=218 线装药量：218÷12.6=17.3/m 其他排孔：Q=KqabH=1.1×0.4×6.6×5.7×15=248kg 线装药量 248÷12.6=19.6kg/ m 最大段药量：Q=248×11=2728k

5、g 二次破碎药量：Q=25000×5%×0.15=187.5kg 总药量：（2728×3）+（218×11）+146=10728kg 实际炸药单耗：10728÷25000=0.43kg/m³ 炸药年终用量：I=80×i=103×10728=858240kg采用导爆管毫秒延时雷管分段起爆，这样可以尽量减小爆破震动，同时又可以保证采掘进度的正常维持。6、 装药、填塞和起爆网路设计（1）装药结构采用连续装药，硝铵炸药爆破。非装药部分全部进行 堵塞。（露天台阶爆破参数图，单位，m） 6装药结构示意图炮孔布置图 （单位：m）

6、（2） 起爆网路采用连续装药结构，每孔装一个毫秒延期起爆电雷管排间延期110ms，孔间延期50ms，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。起爆网路图7、爆破安全评估（1）最大安全距离验算：根据安全距离的一般公式R=（K/V）×Q 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2728kg，则R=（K/V）×Q =210m 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式中 RF个别飞石的飞散

7、距离，m； d炮孔直径，cm k为安全系数，取15.5 则 RF=kd=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，但要适当加大警戒距离，避免飞石对工作人员造成伤害。 （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。 8、采取的安全防护措施。(1)采用微差爆破，以降低爆破地震效应，并间隔时间以50ms100ms为宜。 （2） 控制最大一段单响药量。 1.2 个别飞石的防护措施 （3） 精确

8、的设计爆破参数，孔网距，炸药单耗，单孔装药量等是很关键的环节。 （4） 保证炮孔的堵塞质量，保证有一定的堵塞长度；堵塞料应符合规格要求，并堵严、堵实，堵塞物中不能夹带小石块，碎石等。 （5） 采取覆盖措施，加盖沙包或草包。（6）根据飞石最远飞行距离的经验公式： R=20kn²W=20×1.2×1.2²×6.1= 210.8m ，实施爆破之前，先在距居民居住区的安全距离210.8m（取300米）处设置隔离栏网，如图所示。爆破警戒范围及岗哨布置图题目二：巷道掘进爆破设计某地下工程的巷道开挖断面底宽3.0m，直墙高为1.5m，顶部半圆拱。岩性为弱风化

9、花岗岩，岩石硬而脆，坚固性系数f=10。 设计要求如下： 请给出开挖爆破设计：单位体积炸药消耗量；掏槽方式、孔深、孔距、排距、单孔药量；辅助孔的孔距、排距、孔深、单孔药量、填塞长度；周边孔的孔距、孔深、线装药密度、单孔药量、填塞长度；绘出炮孔布置图及掏槽孔布置图，标出各部位孔位间距，起爆顺序号与雷管段别；绘出掏槽孔、辅助卡和周边孔的装药结构图；绘出起爆网路图。 设计提示：一次成型，采用倾斜掏槽，周边采用光面爆破。1、 工程概况2、 巷道地质条件3、 爆破要求4、 巷道参数计算5、 爆破参数计算6、 装药结构，起爆方式和起爆网路 七、施工注意事项一、工程概况 某地下工程的巷道开挖断面底宽3.0m

10、，直墙高为1.5m，顶部半圆拱。 二、巷道地质条件 岩性为弱风化花岗岩，岩石硬而脆，坚固性系数f=10。 三、爆破要求 一次成型，采用倾斜掏槽，周边采用光面爆破。 四、巷道参数计算 1.巷道宽：B=3000mm2.拱高：半圆拱拱高为巷道净宽的一半，f=1500mm 3.巷道掘进宽度：B=3000+200×2（支护厚度）=3400mm 4.巷道直墙高：h1=1500mm 5.巷道掘进高度：H=1500+1500=3000mm 6.掘进断面面积：S=3.4×1.5（3.14×1.7）/2=9.6m5、 爆破参数计算1.炮孔布置 因为掘进面积较大，岩石f=10，为了取得

11、较好的掏槽效果及较大的炮孔利用率，采用水平楔形掏槽。2.掏槽孔参数 炮孔与工作面夹角=63° 炮孔长度l=1.9m 孔间距:700mm 孔排距：400mm 孔装药量：按装药系数0.8计算，外孔装药量Q=1.6kg，内孔装药量Q=0.8kg，掏槽孔总孔数N=4，总装药量Q=4.8kg。3.周边孔参数周边孔采用光面爆破孔间距取700mm 炮孔深度：l=1.7m 钻孔直径40mm线装药密度取q=150g/m单孔装药量Q=0.5kg填塞长度0.4m直墙部分布孔2×2=4个，孔距500mm半圆拱部分布孔9个底板布孔6个（含角孔），孔距680mm，孔深1.7m，装药系数0.7，单孔装药

12、量Q=1.2kg。4.辅助孔参数孔间距取650mm 顶孔参数：孔间距取580mm 底孔参数：孔间距取500mm 孔深L=1.5m，装药系数0.6，单孔装药量Q=0.9kg，填塞长度0.6m 共布孔12个，孔距与排距为6575cm5.总装药量的估算 (1)炸药单耗：q=1.69kg/m (2)V =LS=1.5×9.6=14.4m(3)Q= qV=1.69×14.4=24kg 根据炮孔布置，炮孔数为35个，据计算，N=3.3=32炮孔数量为32个，相差不大，故炮孔数为35个。使用2号岩石炸药，炸药单耗1.69kg/m，每循环炸药总消耗量Q=qV=24kg 爆破各项参数见表一表

13、一炮孔名称孔数/个与工作面夹角/°炮孔长/m炮孔深/m装药量起爆 顺序连线 方式装药 结构周边孔起爆单孔小计重量/kg重量/kg掏槽孔4631.91.71.6/0.84.8 非电导爆管一次点火连续反向装药 （孔 底）周边孔为间隔 装药辅助孔12902.12.10.910.8 顶孔9向外102.11.70.54.5周边孔4向外102.11.72底孔6向外102.11.73 总计3568.564.325.1七、装药结构，起爆方式和起爆网路 1. 倾斜锥形掏槽孔断面图有四个掏槽孔，与断面的夹角为63度掏槽孔断面图2.装药结构掏槽孔、辅助孔采用连续装药结构，周边孔采用不耦合分段装药掏槽孔装药

14、周边孔装药辅助孔装药3. 炮孔布置 掏槽孔，辅助孔连续装药，周边孔间隔装药炮孔布置示意图（单位，m）4.起爆方式和起爆网路 孔内采用延时导爆管雷管，采用塑料导爆管传爆及2号岩石炸药，起爆网路设计设计成并联网路，掏槽孔先引爆，辅助孔其次，随后是顶孔、周边孔，底孔最后引爆起爆网路图7、 施工注意事项1、 放炮员持证上岗，并认真执行"一炮三检"和"三人连锁放炮"制度，放炮母线长度不小于150米，严禁出现明接头。 2、 装药时，要注意把起爆药包的脚线顺直，使它贴在炮眼顶部，以防止脚线被折断和捣坏，并严禁用炮棍捣实炸药和起爆药卷，以防止产生拒爆、爆燃及捣响雷管等事故。 3、 必须按设