某露天矿台阶爆破设计.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流某露天矿台阶爆破设计.精品文档.爆破工程课程设计 题 目 某露天矿台阶爆破设计 学院名称 指导教师 班 级 矿物资源工程 学 号 学生姓名 目录第一章 爆破工程课程设计任务书1第二章 工程概况32.1工程描述32.2环境32.3地质32.4技术要求32.5工程量与工期3第三章 设计依据4第四章 爆破设计方案选择54.1台阶高度54.2钻孔设备及钻孔直径54.3炸药及起爆器材5第五章 爆破参数的设计65.1设计原则65.3爆破参数选择65.4装药结构与爆破网路设计75.5堵塞9第六章 爆破施工方案106.1试爆106.2爆破施工顺序106.3
2、爆破施工要点116.4爆破器材的管理11第七章 爆破有害效应的验算及安全措施137.1震动及安全距离校核137.2爆破防护方案137.3安全措施14第八章 安全警戒方案15第九章 设备及人员配备169.1设备配备169.2人员配备16第十章 管理机构组织17第十一章 施工安全保证措施18第十二章 安全机构及设施1912.1安全管理原则1912.2安全机构和人员1912.3安全生产管理制度1912.4从业人员的安全培训19第十三章 事故应急救援预案编制20参考文献21第一章 爆破工程课程设计任务书1. 课程设计的任务根据爆破安全规程(GB6722-2013)、简明爆破工程设计手册等要求,进行某工
3、程的爆破设计。2.课程设计内容及要求(1)熟悉任务书提供的有关设计资料,认真仔细分析和研究各种相关文件及工程资料;(2)爆破参数设计,爆破方式设计;(3)爆破网络敷设,爆破效果预测,爆破设计感想;(4)按时独立完成,字迹清楚、工整,章节顺序安排合理;(5)设计图用CAD绘制,图纸包括:爆区环境示意图(可选),孔网参数图,装药结构图,网络敷设图,爆破境界示意图;(6)胶装订整齐、美观,全班统一封面设计,字数不低于1万字。3.设计步骤(1)审题。(2)环境描绘。绘出爆区环境示意图及安全注意事项。(3)设备选型。根据爆破规模及爆破条件选定供风设备及穿孔设备类型。(4)确定穿孔爆破参数。包括孔位、孔径
4、、孔深、孔角、超深、孔间距、排间距等。(5)确定装药结构。确定装药结构类型,装药长度、充填长度及偶合系数等。(6)网络敷设。确定起爆方式、网络敷设形式、雷管段数、测试并计算电阻值,绘出爆破网络图。(7)计算爆破工程量。计算爆破体积、爆破工程量、炸药量、穿孔进尺、炸药单耗、延米爆破量等。(8)计算安全距离。计算飞石、地震波、冲击波安全距离。(9)预测爆破效果及安全距离。(10)确定警戒距离。由爆破安全规程及爆破实际确定安全警戒距离,设置相应的岗哨。(11)施工及安全组织。组织爆破施工及安全警戒工作,成立相应的管理机构,明确岗位职责、建立安全网络,负责爆破全过程的施工与安全管理工作。4.课程设计题
5、目(1)设计题目1 矿山运输巷道开挖爆破设计某矿山主运输巷道开挖,其断面形状设计为半圆拱,其断面宽度约为B米,直墙高为H米,围岩坚固性系数为f,围岩密度为2.65t/m3,炸药单耗根据岩石性质确定。每次穿爆深度约为L米,则应如何进行爆破设计才能满足要求。采用一次成型,周边采用光面爆破。表1 巷道掘进爆破参数表 序 号断面宽度(按学号最后第二位)直墙高坚固性系数12340/5学号尾数为02.83.03.23.43.61.87-8学号尾数为13.03.23.43.63.81.99-10学号尾数为23.23.43.63.84.02.011-15学号尾数为33.43.63.84.04.22.1大于15
6、学号尾数为43.63.84.04.24.42.29-10学号尾数为54.44.64.85.05.22.27-8说明:学号单号采用斜眼掏槽,双号采用直眼掏槽。(2)设计题目2 某露天矿台阶爆破设计某露天矿山,设计开采台阶高度为H米,矿石坚固系数为f=816 炸药单耗为q kg/t,矿山设计年生产能力约为T万吨,要严格控制爆破安全距离。则应如何进行爆破设计才能满足矿山生产要求。表2 露天矿爆破参数序 号台阶高度年生产能力 /万吨(按学号最后第二位)坚固性系数矿石密度t/m312340/5学号尾数为68204060801007-82.55学号尾数为710305070901109-102.65学号尾数
7、为81240608010012011-152.78学号尾数为915507090110130大于152.65说明: 矿山工作时间安排,300天/年5.设计进度安排(1)本学期14-15周(2014年12月212015年01月04日)(2)2015年1月3-4日答辩及设计成绩评(课程设计最终版由本人面交老师,不容许转交)。6.设计说明书格式要求严格按科研论文的排版格式,包括参考文献格式;页面设置:页边距:上2.5厘米,下2.5厘米,左2.5厘米,右2.5厘米,页眉1.5厘米,页脚1.75厘米 间距:段前0行,段后0行 行距:固定值,15.6磅(题目行、公式行采用单倍行距);字体和字号一级标题:四号
8、,宋体和Times New Roman字体,加粗,靠左顶格; 二级或三级标题:小四号,宋体和Times New Roman字体,加粗,靠左顶格; 正文部分:五号,宋体和Times New Roman字体;希腊字母用Symbol字体 ;图题、表题:小五号,加粗,宋体和Times New Roman字体;图、表中文字用小;五号Times New Roman字体,量与单位之间用“/”间隔 ;图注与说明、表注与说明:小五号Times New Roman字体。爆破工程课程设计内容第二章 工程概况2.1工程描述某露天矿山,设计年生产能力为50万吨,设计台阶高度为15m,年工作300天,每天2班制,选用的是
9、潜孔钻钻机。2.2环境爆破地点300m外有居民房(砖房)。2.3地质矿山岩石密度为2.65 t/m3,岩石硬度系数为f15,水文地质简单,没有地下水。2.4技术要求从矿山整体来看有一条公路要充分利用以便于运输和开采。修一条简易公路与普通公路相通。矿山台阶高度为15m,宜采用深孔台阶爆破。采用孔内微差毫秒爆破,控制单孔药量,防止地震波和个别飞石。2.5工程量与工期该矿山设计年生产能力约为50万吨,由于节假日、机械维修、自然条件等因素的影响,工期300天,15天爆破一次,则日产量为m=500000300=1667(吨)为了计算方便,取m=1700吨,矿石的密度为2.65 t/ m3,折算成体积得:
10、V=17002.65=641.5 m3取V=650,15天需爆破的体积V1为: V1=65015=9750 m3台阶高度H=15m,计算得台阶的爆破面积: S=975015=650 m2核定每次爆破量A为2.5万吨,然后设计台阶的长与宽。第三章 设计依据(1)爆破安全规程(GB6722-2013)(2)简明爆破工程设计手册(3)爆破工程课程设计任务书(4)开采方案与安全技术措施(5)民爆安全管理条例(6)山体的地理位置和结构形式(7)爆破现场示意图(8)安全现状评价报告第四章 爆破设计方案选择4.1台阶高度 根据原始资料提供的数据,本露天矿山台阶高度确定为15m。 4.2钻孔设备及钻孔直径 根
11、据采石场的现状和以后的发展趋势,爆破台阶高度为15m,适用于潜孔钻机进行钻孔作业。本露天矿山采用KQ-150型潜孔钻进行钻孔,钻孔直径为165mm。4.3炸药及起爆器材炸药可采用2号岩石炸药、乳化炸药或铵油炸药,毫秒延时导爆管雷管,塑料导爆管,起爆雷管使用瞬发电雷管,脉冲起爆器作为电雷管的起爆源。严格控制单孔装药量,采用孔内微差毫秒爆破防止地震波和个别飞石对周边环境的影响,确保施工的正常正规和安全。第五章 爆破参数的设计5.1设计原则露天台阶深孔爆破必须在满足各种开挖工程技术要求的同时,提高爆破质量,改善爆破的技术经济指标,降低工程的总成本。提高爆破质量就是一方面要破碎充分,便于高效率铲装。另
12、一方面要最大限度地降低爆破危害,减少后冲、后裂和侧裂。改善爆破的技术经济指标,提高延米爆破量,降低炸药单耗,在保证爆破质量的前提下,使铲装、运输、机械破碎以及边坡支护等后续工序发挥高效率,降低工程的综合成本。5.2炮孔布置和起爆方式5.2.1炮孔布置为能很好地控制爆破飞石,确保爆破自由面与飞石方向一致,布孔方式采用多排矩形,钻孔方式采用垂直钻孔,排间呈矩形。详见图1所示。图1炮孔布置图5.2.2起爆方式采用孔内微差毫秒爆破方法1,排间顺序起爆形式,前排先爆,由前往后逐排起爆。具体为:击发枪(击发)导爆管(传爆)非电延期毫秒雷管(引爆)药柱。5.3爆破参数选择钻孔直径(d)d=165mm爆除高度
13、(H)H=15m台阶坡面角(b)b固定为75底盘抵抗线(W1)Wd=(2040)d,W1=5m超深hh=(0.10.15)Hh=1.95m,取2m钻孔深度(L)L=H+h=17m排距(b)b= W1=5m孔距(a)a=mb=5m,m炮孔密集系数,已取1.0台阶上眉线至前排孔口距离,由图2得(B)B = Wd-Hcotb=0.98m图2台阶要素图炸药单耗(q)q=0.501.20kg/m3,试验按0.68kg/m3计算。第一排孔的单孔装药量(Q1单)Q1单=qHab=0.681555=255kg第二排孔的单孔装药量(Q2单)Q2单=K Q1单=1.1255kg=280.5kg延米装药量(P) P
14、=1/4pdr1=25.6kg填塞长度(ld)ld=(2030)d=3.34.95m取4m装药长度(le1 、le2)第一排孔装药长度le1= Q1单P=10.0m17-4=13m第一排孔装药长度le2= Q2单P=10.96m17-4=13m每次爆破孔数 (N)N=A/r岩石abH=25000(2.655515)=25.2 个为了便于布孔连线,取N=27。5.4装药结构与爆破网路设计5.4.1装药结构采取炸药沉底、孔口强填塞的空气间隔装药结构,用塑料导爆管传爆及硝铵炸药爆破,如图3所示。图3装药结构图5.4.2起爆网路设计该工程爆破条件良好,起爆网路设计成排间分段起爆形式,前排先爆,由前往后
15、逐排起爆,如图4所示。图4起爆网络示意图5.4.3网路联接该设计网路为孔内微差,同排孔内采用同段位延时雷管,各排孔分别采用3、5、7段延时雷管。为加强网路的安全性,最大强度地避免盲炮的产生,孔内装入所需段别的双发雷管,整修网路敷设成复合式网络连接双向起爆的方法进行爆破施工,起爆网路采用并联串联法,如图5所示。图5起爆网路敷设图5.5堵塞充填的目的是保证炸药充分反应, 使之产生最大热量, 防止炸药不完全爆轰; 防止高温高压的爆轰气体过早地从炮孔逸出, 使爆炸产生的能量更多地转换成破碎岩体的机械功, 提高炸药能量的利用率,另外合适的充填还可以大大降低出现飞石的比率。合理的堵塞长度应能够降低爆炸气体
16、能量损失和尽可能的增加钻孔装药量。堵塞长度过长将会降低钻孔延米爆破量,增加钻孔费用,并造成台阶上部爆破不佳;堵塞长度过短,则炸药能量损失大,将产生较强的空气冲击波,噪声和个别飞石的危害,并影响钻孔下部破碎效果。孔内无水时采用2号岩石硝铵炸药,炸药包装形式为散装(每袋重40 kg),孔内有积水无法排除时,应使用岩石乳化炸药。采用空气间隔装药结构,炸药沿着炮孔轴向方向连续装填,装填7m炸药后,使用空气间隔器,间隔长度23m,再继续装填炸药。每个炮孔布置所需段别的双发雷管,一个放置距孔底0.30.5m处,另一个置 于药柱顶端0.5m处。每个炮孔装药后都要对剩余 长度进行填塞,填塞料用炮泥或钻孔细屑,
17、不得用石块和可燃物进行填塞,填塞要密实,中间不得出空洞,填塞同时应要注意保护起爆网路不受 损坏,要确保填塞长度和质量,禁止无填塞或半填塞爆破。第六章 爆破施工方案6.1试爆本工程爆破施工以前,必须编制相应的爆破试验大纲,经设计批准后,选取不影响建基面、边坡标高、坡度具有代表性的岩石区域,进行爆破试验,根据爆破试验结果,调整后的爆破参数,直至取得最佳爆破效果,并以调整后的爆破为现场爆破开采的依据。6.2爆破施工顺序爆破作业施工程序:钻孔装药填塞联线起爆爆后检查等。 6.2.1钻孔 钻孔设备选用KQ-150型潜孔钻机,钻孔直径165mm。6.2.2装药 爆破的装药工作要在清理完炮孔内杂物以后进行,
18、装药前应检查炮孔内有无堵塞物和孔深、最小抵抗线与原设计的抵抗线有无变化,以确保最后调整核实药量的准确程度。6.2.3起爆雷管安装雷管检查合格后,应使脚线短路,最好用工业胶布包好露线头。按电雷管段数分别挂上标记牌,放入专用箱,根据设计要求运送到爆破现场,然后现场布置分发到各炮孔位置。装药时应严防捣断雷管脚线,脚线应沿孔壁顺直。6.2.4填塞炮孔填塞是很重要的工序,填塞质量好可以使炸药爆炸完全,改善爆破效果。填塞材料用粘土的混合物,事先拌好,做成泥条备用。6.2.5联线电雷管起爆法在装药后进行并联联线,联线人员不得使用带电的照明,无关人员应退出工作面。整个网络的联线必须从工作面向起爆站方向顺序进行
19、,联好一个单元马上检测一个单元。脚线、导线之间的接头形式应该符合爆破要求,各裸露接头间相距足够距离,不允许相互接触,避免接头接触矿岩或水,应用绝缘胶布裹好。6.2.6起爆(1)电力起爆网络为了确保每一个炮孔安全准爆,采用串并联网路,即每孔装两发雷管,形成两条串联线路,将其并联与母线连接。接头用绝缘胶布包裹。也可采用并串并联网络。(2)非电导爆管网络当杂散电流大于30毫安的工作面或在高压线射频电源安全允许距离内,不应采用普通电雷管起爆,应采用抗杂电雷管或非电导爆管雷管,每匝导爆管束数量不得多于20发,并用绝缘胶布包扎紧。爆破主线与起爆电源连接前,必须测量全线路的电阻值,总电阻值应与计算值相符(误
20、差5%),若不符合,禁止连接。起爆时,必须有明确规定的指令和操作步骤及安全信号。6.2.7爆后检查在爆破起爆10分钟后,爆破员或爆破技术人员进入爆破现场进行检查,如发现有拒爆现象的炮孔,应立即进行处理或报告爆破工作领导人;在进行处理或作出明显标记后,由爆破工作领导人作出是否解除警戒的决定。如需重复起爆,则执行联线警戒起爆爆后检查的施工工序。6.2.8盲炮处理一般规定(1)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许进入警戒区。(2)应派有经验的爆破员处理盲炮,硐定爆破的盲炮处理应由爆破工程技术人员提出方案并经单位主要负责人批准。(3)电力起爆发生盲炮时
21、,应立即切断电源,及时将盲炮电路短路。(4)导爆索和导爆管起爆网路发生盲炮时,应首先检查导爆管是否有破损或断裂,发现有破损或断裂的应修复后重新起爆。(5)不应接出或掏出炮孔和药壶中起爆药包。深孔爆破的盲炮处理(1)爆破网路未受破坏,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,并加大警戒范围后,再联线起爆。(2)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。(3)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向灌水使之失效,然后做进一步处理。浅孔爆破的盲炮处理(1)经检查认起爆网路完好时,可
22、重新起爆。(2)可打平行孔装药爆破,平行孔距盲炮不应小于0.6m,对于浅孔药壶法,平行孔距盲炮药壶边缘不应小于0.5m。为确定平行炮孔的方向,可以盲炮孔口掏出部分填塞物。(3)可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具,轻轻地将炮孔内填塞物掏出,用药包诱爆。(4)可在安全地点外用远距离操纵的风水喷管吹出盲炮填塞物及炸药,但应采取措施回收雷管。(5)处理非抗水硝铵炸药的盲炮,可将填塞物掏出,再向孔内注水,使其失效,但应加收雷管。(6)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。6.2.
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