煤矿井下爆破设计与施工方案.docx
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1、镇巴县南江煤矿多种经营公司赤北煤矿矿井爆破设计与施工方案设计单位:镇巴县南江煤矿多种经营公司赤北煤矿2023年六月三日名目一、编制依据和指导思想11、编制依据12、指导思想1二、工程背景1三、工程概况21、地理位置22、四周环境3四、爆破设计41、方案选择42、技术设计4钻孔直径选择43、钻爆参数的选取5(1) 爆破参数确实定原则5(2) 爆破参数的选择8(3) 炮孔布置7(4) 装药及填塞8五、爆破网络8六、爆破安全校核10七、施工技术11八、井巷及掌子面单次爆破所需器材统计13九、应急预案14一、编制依据和指导思想1、编制依据1赤北煤矿矿山开采方案设计文件;2爆破安全规程GB6722-20
2、23;(3) 中华人民共和国民用爆炸物品安全治理条例;(4) 中华人民共和国安全生产法主席令第 70 号(5) 国家有关法律、法规、技术标准等;(6) 现场踏勘所把握的有关状况以及应当考虑的因素;(7) 参考有关爆破安全技术资料。2、指导思想(1) 本着安全第一的思想,细心设计施工方案,严密组织实施 爆破施工,确保整个爆破作业万无一失。(2) 认真落实“安全第一,预防为主”的安全生产方针,形成较为有效地安全治理网络;严格做好戒备工作,设立应急救援预案, 确保发生突发状况时能最大限度的做好抢险救灾工作。二、工程背景镇巴县南江煤矿多种经营公司赤北煤矿成立于 2023 年,经过多年开采后,2023
3、年陕西省国土资源厅续批手续,现年开采量 9 万吨,产品为烟煤、无烟煤两种。煤矿距县城所在地泾洋镇 86 公里,距X315 县道 2 公里,交通便利。公司主要业务为煤炭开采、销售等, 企业目前经营状况良好,为持续做好企业生产经营工作,该矿山须进展连续性爆破作业。公司拥有非营业性爆破作业许可证及自有火工品储存库,爆破作业由非营利性自有施工队伍进展,火工品在自有合规库房存储。在近年来持续开采的条件下,公司矿山年开采矿石量约 9 万吨左右,为满足矿山生产需要,现制定该爆破设计与施工方案。三、工程概况1、地理位置镇巴县地处大巴山西部,米仓山东段。巴山主脊东西横亘,构 成南北两个地理单元,成为嘉陵江、汉江
4、两大水系的分水岭。地质 构成以褶皱、断层为主,喀斯特地貌发育,多溶洞、暗河,地表岩 石多为沉积岩和变质岩。该矿井位于陕西省汉中市镇巴县简池镇蒿坪村,距 X315 县道 2 公里,周边 500 米内无常住人口居民区或村庄,整个矿山生产条件良好,爆破作业点距地面约 570 米,爆破作业区域环境良好。具体位置见以下图:2、四周环境爆破点距离地面约 570 米,距县道 X315 大路水平距离约 2 公里, 矿井内瓦斯浓度低,井下爆破作业环境良好。但因爆破点位于秦岭巴山构造混杂岩带,是中低温热液成矿,岩石较发育,爆破施 工过程中需留意冒顶、塌方等风险,因此在爆破后应对掌子面进展 准时支护。3、工程特点该
5、煤矿目前已掘进 10 余年,依据开采整体设计,巷道宽 4 米,高 3 米墙高 2.5 米,拱高 0.5 米,爆破时孔深设计为 2 米,进尺要求 1.5 米。地下巷道的岩石为沉积岩和变质岩,岩石硬度偏低, f 值约 6 左右。由于岩石硬度偏低,受地压影响易发生变形,因此施工过程中须关心锚杆及矿柱支护。本工程掌子面在地下 570 米处,正常作业区域宽 4 米,高 3 米, 单次爆破钻孔深度为 3 米,每进尺为 2.7 米。因此本工程巷道掘进单次进尺的爆破量为 12 立方;正常开采掌子面单次爆破量为 32.4 立方米。四、爆破设计1、方案选择结合本爆破工程特点,爆破开挖位于井巷或掌子面上,因此采 用
6、掏槽与周边孔分段起爆的方式,一次爆破成型。其中掏槽孔先行 起爆,关心孔崩落矿山,周边孔后实施光面爆破,这样既形成平坦 的巷道壁,又可使井巷岩石应力均匀分散,提升了井巷自身的稳固 性。2、技术设计钻孔直径选择依据工程量和地形条件,选取手持式风钻钻孔,钻孔直径 D 为40mm。取32 的药卷。3、钻爆参数的选取(1) 爆破参数确实定原则一是掏槽孔,承受平行空孔掏槽方式。二是关心孔,承受平行钻孔方式,要求孔底位于同一平面上。 三是周边孔,承受小孔距、大排距的方式实施光面爆破,确保井巷爆破后不消灭超挖和欠挖。(2) 爆破参数的选择由于本次爆破为井巷爆破与掌子面爆破同时穿插作业,因此爆 破参数依据两大类
7、进展设计。井巷爆破参数孔径 D=42mm;孔深 L=2 米;掏槽孔倾角 65 度,孔口间距 0.4 米,两排孔,每排3 个孔,每孔间距 0.3 米,掏槽孔孔底应超过底板 0.1 米。关心孔为垂直平行孔,依据计算及阅历,面积为 12 平方米的井巷,需 20 至 22 个关心孔即可。周边孔孔距取 0.3 米,距边帮 0.1 米,孔底须外扩 0.1 米,孔距 0.3 米,距关心孔 0.5 米。依据计算:掏槽孔 6 个,装药系数按 0.6 计算,单孔装药长度 1.2 米,装药量 1.2kg,共计装药 7.2kg;关心孔按 20 个布孔,装药系数 0.4,单孔装药长度 0.8 米,装药量 0.8kg,共
8、计装药 16kg;周边孔含底板孔须布 37 个,外加排水沟 1 个孔,共计 38 个孔,线装药密度 0.25kg/m,每孔装药 0.5kg,共计装药 19kg。据此可计算出该巷道单次消耗炸药 42.2kg,而该巷道面积为 12 平方米,计算出单耗为 3.52kg/立方米,与查爆破消耗定额表所得数据相差无几,即该布孔与装药系数合理。掌子面掘进孔径 D=42mm;孔深 L=3 米;掏槽孔倾角 65 度,孔口间距 0.4 米,两排孔,每排5 个孔,每孔间距 0.4 米,孔深 3 米。关心孔为垂直平行孔,依据计算及阅历,需 18 个关心孔即可。周边孔孔距取 0.4 米,距边帮 0.1 米,孔底须外扩
9、0.1 米,孔距 0.4 米,距关心孔 0.5 米。依据计算:掏槽孔 6 个,装药系数按 0.6 计算,单孔装药长度 1.8 米,装药量 1.8kg,共计装药 10.8kg;关心孔按 12 个布孔,装药系数 0.4,单孔装药长度 1.2 米,装药量 1.2kg,共计装药 14.4kg;周边孔含底板孔须布 24 个,线装药密度 0.3kg/m,每孔装药 0.9kg,共计装药 21.6kg。据此可计算出该巷道单次消耗炸药 46.8kg,而该掌子面面积为12 平方米,计算出单耗为 3.9kg/立方米,与查爆破消耗定额表所得数据相差偏高,依据阅历,应削减关心孔和周边孔孔数,在此关心孔孔数调整为 10
10、个、周边孔孔数为 20 个。(3) 炮孔布置上图为井巷爆破掘进布孔示意图,以2?表达为准。上图为矩形掌子面爆破掘进布孔示意图,以2?表达为准。(4) 装药及填塞装药构造:掏槽孔按上述装药量进展装填,炮孔填塞选用松散 黄土填塞,不得夹杂石块或硬质物体;光面孔承受线性装药,线装 药密度分别为 0.25kg/m、0.3kg/m。五、爆破网络1 爆破网路爆破网络承受非电毫微差起爆技术。其中掏槽孔用 1 段毫秒导爆管雷管起爆,关心孔用 5 段毫秒导爆管雷管起爆,周边孔用 7 段毫秒导爆管雷管起爆。1网络连接方法为了提高网路的牢靠性,承受导爆管起爆网路,孔内双发引爆, 同时承受簇联的方式。每 16 发左右
11、导爆管雷管并联为一束,用两发串联的 5 米脚线导爆管雷管引爆簇联,最终把全部孔外导爆管雷管簇联起来引入用电雷管激发起爆。电雷管肯定要认真筛选,选用外观良好、电阻值正常的激发。承受高能起爆器起爆。网路图如下:2、网络技术(1) 一般施工要求同于一爆区的导爆管雷管,必需是同厂同批产品。施工前要对导爆管进展外观检查,不允许有破损、拉细、进 水、断药、封口不严、管内有杂物等,不能打结,不能对折。孔内的导爆管不能有接头。孔外的传爆雷管之间应留有肯定的距离,以免相互错爆或切 断网路。用雷管起爆导爆管雷管网路时,雷管应绑扎在导爆管端头内, 且不小于 15cm 的地方,并用胶布包裹不少于三层,且肯定要绑紧。(
12、2) 捆联网路的施工要点绑扎材料要用具有肯定弹性和粘性的塑料电工胶布绑扎,且 绑扎不少于三层。绑扎导爆管的根数一发引爆雷管最多能引爆 20 根导爆管。引爆雷管的放置方向引爆雷管的聚能穴指向应与导爆管的传 爆方向相反。六、爆破安全校核1、爆破振动依据萨道夫公式:V=KQ1/3/Ra式中,V介质质点振动速度,cm/s。Q 一次最大单响药量,Kg。R 爆源中心到被保护对象的距离,m。K 与爆破场地条件,如地形、介质特性、爆破条件等有关的系数;K 取 350。a 与地质条件有关的系数;a = 2.0依据上式得出一次允许的最大装药量效验公式: Q=R3V/K3/a依据爆破点地处地下 570 米深处计算,
13、取R =570m,通过计算,一次允许的最大装药量 Q=3100kg而我们刚刚在爆破参数中已经计算,单个井巷单次起爆药量不 到 50 公斤,掌子面单次起爆药量缺乏 45 公斤,因此,设计中爆破使用的炸药量远远小于允许量,即设计爆破施工中爆破振动对四周 被保护对象的影响微乎其微。2、飞石为防止飞石产生破坏,就必需严格依据爆破设计进展施工,选取钻孔,确保孔距、排距和孔深等;同时留意堵塞长度和堵塞质量, 不行马虎。除此以外,还要留意临空面的存在。临空面的存在也是产生飞 石的一个缘由。因此在填塞时,尤其是填塞掏槽孔时肯定要认真, 确保填塞质量。依据爆破安全规程规定,井下爆破的最小安全允许距离不少于 20
14、0m。全部,本设计环境安全范围设为 300m,将戒备范围设置为 300m。七、施工技术1、钻孔依据设计要求,钻凿深度依据爆破点设计要求钻孔,并确保孔 与孔之间相互平行。2、验孔对全部孔进展检验。如孔深、间距、排距等。偏差超出规定范 围的视为废孔,需要重补的必需重钻孔,以确保爆破质量和安 全。3、装药首先校核前排孔的最小底盘抵抗线,然后依据设计单耗及每个 孔四周环境、岩石状况,重计算每孔装药量。装药承受人工装填 ,并于孔底、孔中各放置双发起爆雷管。4、填塞用松土或岩屑填塞,并捣实。填塞长度必需严格依据设计要求 进展操作。5、网络联接填塞完成后,开头敷设网络,对网络要认真进展检查。对电雷 管连接区
15、域,务必要用爆破电桥对网路进展电阻测量和电流计算, 确保安全无误。6、起爆网路联接完成,检查无误后可进展起爆,起爆前全部人员、设备必需撤离至安全戒备范围以外,同时在各巷道穿插口、回风井等关 键位置布设岗哨,并依据规定发出爆破信号。7、施工安全(1) 严格遵守各项爆破安全操作规程;(2) 严格按设计施工;(3) 场内严禁烟火;(4) 爆破物品搬运、堆放、保管要有专人负责,雷管、炸药分 开放置;(5) 加强职工安全教育工作,确保施工安全;(6) 作好现场爆破物品的消耗登记工作,剩余器材如数退库;(7) 加强保卫工作,施工作业区内严禁闲杂人等出入。8、爆破戒备工作(1) 安民告示:爆破前四周范围要贴
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