爆破设计.doc

一、设计依据 灰岩矿爆破设计的主要依据有 1、民用爆炸物品安全管理条理国务院（2006）第466号令； 2、爆破安全规程（GB6722-2003）； 3、金属非金属矿山安全规程（GB16423-2006）。 二、技术要求 1、爆破方案必须满足技术可行、安全可靠、经济合理的原则； 2、保证日产2473m3矿石的产量要求； 3、设计台阶高度为10m，台阶坡面角80；爆破工作平盘台阶宽度20m以上，钻孔直径为150mm。 4、严格控制爆破振动、飞石等危险，防止发生不安全事故。 5、根据采场的地形地质条件，综合各方面的要求进行设计，以求在各种条件下爆破都能获得成功。 6、要求业主必须按照设计进行小规模的爆破试验，根据试爆结果对爆破参数进行适当调整后方可应用于矿山正常生产爆破。 三、矿山爆破方案选择 根据灰岩矿地形地质条件和爆区环境，拟采用中深孔台阶爆破方案，前排留渣的微差挤压爆破技术。装药结构为耦合连续装药正向起爆。 设计选用KQ150G潜孔钻机，钻孔直径150～165mm，深度17.5m，工作气压1.8～2.2MPa，耗气量16-22m3/min。 台阶高度初定为10m，爆破工作平盘宽度不小于20m以上，台阶工作面由东南向西北方向布置，工作线从西北推进。形成台阶后，钻凿垂直炮孔，钻孔直径150mm，每次钻爆4排炮孔，采用前排留渣微差挤压爆破技术，以减少前排炮孔飞石飞散数量与飞散距离。 采用深孔台阶爆破的理由是深孔台阶爆破方案有助于控制爆破质量，便于采石场机械化施工，钻孔施工与铲装作业相互影响较少，产矿效率高，以保证矿山产量，一次爆破后产量的增加使爆破次数减少从而增大了爆破安全系数。 微差爆破又称毫秒延期爆破，是指在爆破施工中，利用毫秒延期雷管以毫秒级时差顺序起爆各组药包的一种爆破技术。将微差爆破技术应用于灰岩矿，首先可以在不提高爆破振动前提下，使每次爆破规模增加，保证矿石产量；其次采用前排留渣微差挤压爆破技术，可改善矿岩破碎效果，提高矿石装车效率，降低矿石二次破碎工作量；更重要的是，采用前排留渣微差挤压爆破技术，可有效降低飞石最大飞散距离，减少飞石总量，保证矿山生产的顺利进行，提高矿山总体经济效益和安全性。 四、台阶参数的选择 1、台阶高度 设计台阶高度10m。 2、钻孔形式 设计采用垂直深孔。见图5-1垂直深孔示意图。 图5-1 垂直深孔示意图 3、炮孔平面布置形式 设计采用三角形布孔，V字型起爆，每次爆破4排炮孔，如图5-2所示。 图5-2 五、微差挤压爆破参数的确定 1、堆渣厚度 根据工程爆破实用技术，石灰岩矿山堆渣厚度取值10m。 2、留渣爆堆高度 HmKTDHT Hm留渣爆堆高度，m； KTD留渣厚度系数，当留渣厚度为10m时，取值1.1； HT台阶高度，m； 计算得留渣爆堆高度为11m。 3、炮孔直径依据选定潜孔钻机参数为150mm。 4、孔深、超深、填塞长度及装药长度 ①依据经验公式 超深Hc（8～12）d Hc钻孔超深，m； d钻孔直径，m。 矿岩坚固时取大值，设计取值10，则超深值计算为1.5m。 ②孔深LH Hc L孔深，m； H台阶高度，m； Hc超深，m。 经计算，孔深为11.5m。 ③填塞长度Lt（16～32）d Lt填塞长度，m； d钻孔直径，m。 设计取系数30试算，得填塞长度为4.5m。 ④装药长度lL-Lt L孔深，m； Lt填塞长度，m。 经计算，装药长度为6m。 5、底盘抵抗线 ①设计采用垂直深孔，按经验公式计算，底盘抵抗线Wd（0.6～0.9）H，压渣爆破时，底盘抵抗线应适当减小。 ②按每个炮孔的装药条件计算 Wd底盘抵抗线，m； d钻孔直径，dm； Δ装药密度，g/cm3； ψ装药系数； m炮孔密集系数； q炸药单耗，kg/m3。 经计算，Wd4.48m。 ③综合①②计算结果，根据穿孔机安全作业条件验算 Wd≥HctgαB Wd底盘抵抗线，m ； H台阶高度，m； α台阶坡面角，； B从炮孔中心至坡顶线的安全距离，B≥2.0～3.0m； 则底盘抵抗线Wd≥3.76m。 ④微差挤压爆破时，尚需考虑渣体增加的抵抗线值W′ W′渣体厚度折算成附加的抵抗线值，m； δb渣体的平均厚度，m； Ks爆破后的渣体松散系数。 经计算，渣体厚度折算成附加的抵抗线值W′3.1m。 综合分析①②③④各计算结果，设计初选底盘抵抗线3.8m。 6、延米装药量q2.5πφρ2 q延米装药量，kg/m； φ装药直径，dm，对散装药φd； ρ装药密度，kg/dm3，设计取值0.87 kg/dm3。 经计算，延米装药量为15.37kg/m。 7、初选单位耗药量q10.5kg/m3。 选用的初选单位耗药量q2kekdkjkeq1 ke炸药修正系数； kd允许大块尺寸修正系数； kj夹制条件修正系数； ke钻孔误差修正系数。 经计算，q20.42kg/m3。 8、单孔最大可能装药量Q′ql 经计算，Q′92.22kg。 9、单孔负担面积 经计算，S21.96m2。 10、布孔间排距 a1.25b a孔距，m； b排距，m； W后排孔最小抵抗线，m。 经计算，a5.24m，b4.2m。 11、设计实际炸药单耗 经计算，q′0.42 kg/m3。 12、装药结构调整 根据我国的堆渣爆破经验，第一排炮孔和最后一排爆孔装药量应增加10～20，设计取10，则第一排和最后一排炮孔装药量为101.44kg。 为使第一排和最后一排孔容纳多装的9.22kg，调整第一排和最后一排孔的填装长度，11.91kg炸药需占用0.6m炮孔长度，则前后排孔填塞长度为3.9m。经计算，前排孔最小抵抗线约为3.6m，前排孔填塞长度满足要求。最后一排孔填塞长度小于最小抵抗线，则设计调整最后一排孔超深至1.8m后，满足要求。 13、爆破设计成果表 台阶高 /m 钻孔直径/mm 超钻/m 垂直孔孔深 /m 堵塞/m 装药 单孔装药量 kg 孔网参数 平均单耗kg/m3 长度/m 延米装药量kg/m 负担面积/m2 孔距/m 排距/m 10 150 1.5 11.5 4.5 6 15.37 21.96 92.22 5.24 4.2 0.42 14、微差时间间隔的确定 在微差爆破中，确定合适的微差间隔时间和准确地控制间隔时间是搞好微差爆破的关键。 微差间隔时间的确定主要与矿岩性质、最小抵抗线大小、爆后矿岩移动速度等因素有关，而矿岩破碎效果和爆破振动速度大小是鉴定微差间隔时间合理与否的重要依据。 根据研究测试，中深孔内的药包引爆后10ms，岩石地表开始有明显的移动，接头在加速过程中形成鼓包；20ms时，鼓包运动接近最大速度；100ms鼓包严重破裂。许多研究者的研究结果表明，对于中深孔台阶爆破合理的微差间隔时间与最小抵抗线大小有关，并认为每米抵抗线后的孔间延期间隔时间为1.6～4.3ms/m，排间延期间隔时间为3～15ms/m。据此本次设计微差间隔时间初定为20～50ms，并在实际爆破工作中通过试验适当加以修正。 六、微差爆破网络设计 设计采用毫秒延期导爆管雷管，2号岩石铵梯炸药，连续不耦合装药，反向起爆，爆破采用非电毫秒雷管族一串联爆破网络，V形微差起爆顺序。见图53。 图53 七、结论 严格按照爆破安全规程规定及以上设计实施爆破作业以保证露天矿爆破安全。 根据爆破安全规程（GB6722-2003）规定露天台阶深孔爆破的爆破安全距离不得小于200m，建、构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求。 在形成最终边帮的的爆破中，建议使用预裂爆破，以使坡面保持平整并保护边帮，有利于边坡稳定。 设计中采用的爆破参数供生产中参考，因矿石其物理力学特征和赋存条件不尽相同，设计参数会与实际有一定差异，在生产实践中，建议做爆破漏斗试验，进一步确定爆破作用指数及单耗，根据具体情况，适当进行调整，以取得理想的爆破效果。