爆破施工组织方案设计.docx
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1、爆破工程设计方案3.3施工阶段划分连接起爆雷管爆破区警戒工程准备和爆破设计阶段:收集爆破资料,确定爆破方案,设计爆破工艺,审查并提交爆破工程设计,开始爆破工程的施工设计和施工准备。施工阶段:按照施工单位设计制定的施工方法、施工顺序、施工进度,以及 平安保障制度、质量检验制度、设计反应制度等,精心进行施工。爆破实施阶段:即爆破阶段,分为主要抛石爆破阶段(石料供应高峰期)和 条状岩石爆破阶段(石料供应低谷期)。主要建设内容包括爆破指挥系统的组成、 装药包装、爆破网络连接、防护、预警、起爆、爆破后检查、事故处理和爆破总 结。主岩爆破阶段以中、深孔爆破为主,条状岩爆破阶段以浅孔爆破和药罐爆破 为主。爆
2、破工艺的主要施工工艺:覆盖层剥禺堆场开挖范围内的植被应人工清扫,清扫堆场外表的树根、杂草、垃圾等障 碍物,清扫范围应在开挖界线内5m。表土 In?由挖掘机挖掘,满足监理工程师的 要求,废弃材料运至业主指定区域堆放。3.4 爆破开采方案根据工程的抛石工程量和施工强度要求。考虑到山体地形、地质及周边环境 的实际情况,必须以中深孔爆破为主,其他爆破方法为辅。开采从上到下分步进 行,以形成爆破开采工作面,上层开采到一定程度后,即可满足运输工作。然后 进行下层的后续爆破开采,以此类推。严禁一侧或下坡开采。开挖到达边界后, 进行边坡稳定性处理,应符合矿山平安规定。山体最大开采高度为120m,按自上而下开采
3、法,20m作为台阶高度,最终坡 度为65度,平安平台宽度,4m采矿底盘标高22m (公路标高)。见下文3.6料场运输通道规划前期交通便道建设,先用挖掘机搭建临时不平整路面,为钻孔设备提供工作 场地。在设计道路上需要爆破的位置,辅以简单的支撑中90钻头和气枪进行爆破, 爆破石半挖半填筑人行道。运输道路起点:坐标X: 3094021.178, Y: 536814.135;立面22m,与外部 道路相连;从起点延伸136m到第一块平板的中心,中心坐标为:X: 3093932.591, Y: 536916.170,海拔42m;从第一块平板折回延伸164m到第二块平板的中心, 中心坐标为:X: 30937
4、81.828, Y: 536853.958,海拔62m;从第二个平板向回延伸160m到第三个平板的中心,中心坐标为:X: 3093895.019, Y: 536965.005, 海拔82m;从第三个板块145m到第四个板块的中心,中心坐标为:X: 3093752,908,Y: 536941.339,海拔102m。每块平板回转半径15m,路面坡度全线7-9度,路面宽度,10m排水沟内侧外侧设置石质护栏,道路交叉坡度为2-4%内低和外高。路面需要定期维护以保持平整。具体道路规划如下列图所示典型人行道局部示意图3.7 爆炸区规划和分区根据料场实际情况,共有4个矿区:1#矿区形成于第一平板,沿沟壑方向
5、向 内推进。斜坡,作为一期和二期的采矿道路。2#矿区和3#矿区分别在第二块平板 和第三块平板上形成,作为4#矿区形成前的临时物资供应矿区。4#矿区形成于第 四平板。作为该工程的主要矿区,由于山体不够平坦,局部地方超过了设计台阶 高度。在4#矿区较大场地满足平安出货条件的情况下,3#料场跟进开采,假设3#矿 区形成更大场地满足平安出货条件装船,2#料场跟进开采,在2#矿区形成较大场 地且能满足平安出货条件的情况下,1#料场跟进开采,最后跟进沿22m高程(道 路标高)向边坡开采,形成自上而下的分层开采作业。面条。在采矿的早期,主 要使用道路的建设和采矿平台的创立。创立操作平面时可以提供少量材料。进
6、入 4#平,可扩大作业面,提高施工强度。3.8 建设计划前期交通便道建设,先用挖掘机搭建临时不平整路面,为钻孔设备提供工作 场地。在设计道路上需要爆破的位置,辅以简单的支撑90钻头和气枪进行爆破, 爆破石半挖半填筑人行道。运输道路起点:坐标X: 3094021.178, Y: 536814.135;立面22m,与外部道路相 连;从起点延伸300m到第一块平板的中心,中心坐标为:X: 3093932.591, Y: 536916.170,海拔42m;从第一个平板转回并延伸300m到第二个平板的中心。中 心坐标为:X: 3093781.828, Y: 536853.958, 62ml0月30日前完
7、成标高。同时 将爆破采石运至主干道填筑路段,1000m对主干道进行填筑.十月完成;从二楼延 伸300m到三楼的中心,中心坐标:X: 3093895.019, Y: 536965.005,标高82m, 11月竣工;由三楼延伸300m至四楼中心,中心坐标为:X: 3093752.908, Y: 536941.339,标高102m, 12月竣工。每块平板回转半径15m,路面坡度全线7-9 度,路面宽度,10m排水沟内侧外侧设置石质护栏,道路交叉坡度为2-4%内低 和外高。路面需要定期维护以保持平整。3.9 爆破开采技术(简体)采矿过程:机械剥离覆盖层、钻孔、人工装药、起爆雷管、坍塌炸药、铲 装卸、车
8、辆运输。(1)剥离工作按照“采采并举,先采后采”的原那么。(2)穿孔工作钻孔采用潜孔钻机、气液联动钻机、活塞式空气压缩机。射孔作业流程为:先布置射孔工作面(包括剥离覆盖层和平整抛丸区),然后布置孔位,再从外排孔进行射孔作业至内排孔。爆破临空面保存岩体预裂孔(光爆孔)爆 破 临 空 面1-11 相邻边坡射孔分类图(主炮孔=90mm)20m主爆区射孔作业剖面图(直径90m)0Q 3.75m Q-,T-e03. 0 mo oo穿孔工作平面图(孔径90m)第四章爆破参数选择与装药计算4.1 露天中深孔台阶爆破参数中深孔阶梯控制爆破是一项独立的系统工程,具有鲜明的特点。为到达良好 的爆破效果,需要根据施
9、工现场周围环境,合理确定布孔方式、孔网参数、装药 结构、阻隔长度、爆轰网、微分时间、起爆顺序等。场地的实际情况和所投资的 钻井设备。以及炸药单耗等参数。4.1.1 台阶高度、孔径、超深和孔深根据地形地质条件、工程量要求、力学配置和爆破设计方案,台阶高度小于 20md= 90mm( 115mm, 140mm),超深h=812d岩石较硬,否那么取较小值),孔Deep L=20+ho底盘阻力线和最小阻力线底盘阻力线W底=2050d。4.1.2 孔距、行距和单孔控制区孔距a=mW底(m为密度系数,本工程取值为1.25) 行间距b=W单孔控制面积A = a义b插头长度阻塞长度L 阻塞20. 75W底部爆
10、款单耗炸药单耗q=0.300.42kg/m 3单孔装药单孔电荷Q=qabH由于工程需要,本次爆破工程采用90mm三个孔径,115mm, 。140mm硬岩深孔台阶爆破主要参数表光圈超深底盘阻力线最小阻力线孔间距行间距插头长度充电长 度(米)高(米)W底(米)宽(米)是)乙(米)L块(米)大号900.93.83.03.753.03.217.81151.25.54.55.64.54.0171401.56.55.56.95.55.016光圈单孔剂量引爆互联 网单孔控制区单孔爆破能 力剂量直线米爆破 量单次消 费(米)Q (公 斤)没有任何一个(米2 )V 单(m3)公斤V (公斤3)q (kg/m3)
11、9090V型爆轰11.252305.0130.40115177V型爆轰25.2050410.4300.35140250逐孔引爆37.9575915.6470.33露天浅孔小台阶爆破主要参数4.1.3 台阶高度、孔径、超深和孔深根据地形地质条件、工程要求、力学配置和爆破设计方案,台阶高度HW 5m, 孔径d=36mm42mm,均51mm. 64mm超深h=(0.100.15)H (取较大者)岩石坚 硬时取值,否那么取较小值),孔深L=H+h。4.1.4 底盘阻力线和最小阻力线底盘阻力线W底二(0.4LO)H。4.1.5 孔距、行距孑L总巨a = (LO2.0)W底行间距b=W插头长度阻塞长度L
12、阻塞20. 75W底部爆款单耗炸药单耗q=0.30.5kg/m 3硬岩浅孔小台阶爆破主要参数表光圈高台阶孔深底盘阻力线孔间 距插头长度收费单次消费(米)高(米)小时 (米)W底(米)一个 (米)L块(米)Q (公 斤)q (kg/m 3)263411.40.81.01.00.40.5512.53.21.51.91.52.70.386455.92.12.62.06.50.34.2 收费结构爆破孔爆破孔一般采用连续装药。有时,为了提高爆破效果和调整爆破块大小,使用分层装药。无论是阶梯爆破还是单孔爆破,爆破孔底部的夹持力都是最大的。 一般孔底装药长度1 b= 1.3w,而中间的夹持力较小,药卷直径应
13、小于底部药卷直 径。但为方便施工时操作,整个孔采用一直径药卷,故采用中间装药形式。一般 的控制标准是:中间的平均线性稻谷为底部的40%60%。爆破孔连续装药图432预裂(爆破)孔在边坡设计线附近布置一排预裂(距边坡线的距离为0.75取决于岩石介质)2.75m (光学爆破)孔,孔径通常与爆破孔孔径相同或小于爆破孔孔径。预裂(光 爆)孔通常采用非耦合不连续装药,将炸药线圈以一定的间隔均匀捆扎在细长的 竹片上(经过特殊处理),每个线圈用12根导爆索捆扎连接,预裂(光爆) 孔线装药量通常在200800g/m之间,根据岩石介质通过实验确定。辅助爆破孔在边坡爆破中,为了保证爆破效果而不破坏坡面的完整性,我
14、们在爆破孔和 预裂(光学爆破)孔之间布置一排辅助爆破孔,平行于预裂(光爆)孔排列距离预裂(光爆)孔1,1.2m孔间距约为主爆孔距离的一半。其作用是保证预裂(光目录页码编译依据4第一章工程概述、环境和技术要求51.1 工程概况5主要工程数量及工期要求51.2 施工、技术和平安要求5第二章爆炸区的地形、地质和水文条件62.1 爆炸区域地形、环境6工程地质62.2 水文气象7交通状况7第三章爆破设计8施工原那么83.1 中深孔台架爆破施工流程图9施工阶段划分W3.2 覆盖层剥离10爆破开采计划113.3 堆场运输道路规划12爆炸区域规划和分区133.4 建设计划13爆破开采工艺14第四回爆破参数设计
15、16露天中深孔工作台爆破参数164.1 露天浅孔小台阶爆破主要参数18电荷结构184.2 孔图案19 学爆破)孔前的岩石可以在不破坏边坡的情况下进行爆破。为保证外表的完整性, 装药通常为爆破孔装药的50%70%,采用非耦合装药。4.4孔布局方法中、深孔台阶爆破的孔一般从爆破区的自由面由外向内、一端向另一端排列; 根据营盘集五草坑采石场的具体情况,参照爆破设计参数,采用矩形孔和三角形 孔。根据实际情况,采用垂直钻孔和倾斜钻孔两种方法。第五章引爆互联网5.1 爆轰网络设计原那么爆破网是保证中深孔台阶可控爆破效果的主要环节之一。其设计原那么是:实 用可靠、爆破平安准确、操作方便、保证效果、满足施工现
16、场需要。在本工程的 爆破中,选用了塑料导爆管毫秒级微分网络。网络设计时要求:1、在每个炮孔 的同一截面使用两个或多个非电毫秒雷管;2、在孔内使用延时;3、利用合理 的孔间或排间微分时间,控制单向装药不超过规定值,有效控制爆破的地震效应; 4、起爆管连接时,防止打结、破损、损坏管壁、用力过猛,防止水或其他杂物进 入起爆管。;5.网络要尽可能的设计整齐、规整,有利于其连接的质量,无论是漏 接还是错接,都减少了引爆网络错误的可能性。5.2 差动爆破差动爆破就是以毫秒的时间间隔引爆多个炮孔或多排炮孔。差动爆破实践证 明:差动爆破具有减振效果、爆桩集中、石块均匀、可降低炸药单耗、增加线性 米爆破体积等优
17、点。5.3 微分时间确实定 微分时间确实定应以到达新自由面的时间更合适、破碎质量最好、减震效果最好的原那么为依据。可以使用经验公式计算微分间隔时间:t=k P W(24-f)=25 75ms式中,at为微分时间,ms; kp为岩石裂隙系数,裂隙少为0.5,中裂隙为0.75,裂隙发育为0.9; W为最小阻力线,m; f为岩石硬度系数;为提高爆破效果,降低爆破地震效应,爆破孔之间实施毫秒微分爆破,微分 时间为25ms75ms起爆方案和起爆顺序的选择在多排差动爆破中,在一定的网格参数和主要条件下,选择不同的爆破顺序 所获得的爆破效果是有很大差异的。合理的爆破方案应使爆破后的岩石均匀,保 持爆破桩松而
18、不松,使装载效率高,爆破抗震效果最低。本次爆破采用逐孔V型爆破,严格控制单发装药小于等于300kg.V形爆破又称楔形爆破,连接前后排炮孔,其爆破顺序类似V形。这种爆轰 方式适用于前进方向有自由面,爆破孔间距加大,左右两排移动速度相交的情况, 有利于爆破岩石的碰撞,从而减少块和使爆破桩集中。第六章爆破平安设计6.1 爆破地震效应的平安控制:爆破地震波所引起的振动,常常使附近的地面和地面上的物体产生颠簸和震 动,称为爆破地震效应。爆破地震具有以下特点:1、爆破振动幅度虽大,但衰 减快,破坏范围不大;3.爆破地震持续时间很短。以10000吨剂量的爆破为例,在附近区域仅需1s左右。6.1.1 爆破振动
19、速度计算V=K(Q 1/3 /R)其中:V:地震波速度,m/sK:地形,地质系数,本工程取K=200Q:最大起爆药量,kgR:爆炸区域到观测点的距离,ma:振动衰减系数取a = 1.6爆破振动平安允许距离的计算为了防止爆破振动对周围建筑物的破坏作用,必须计算爆破振动的平安允许 距离。如果建筑物位于平安允许距离内,那么需要撤除建筑物。如果建筑物不允许 撤除,那么要减少爆破药量,控制爆破规模。爆破振动平安允许距离的计算Rd=Q 1/3 X (K/V) 1/a式中:Rd :最近建筑物受损处的距离mQ:最大起爆药量(kg)K:地形,地质系数,本工程取K=200V:地震波速m/s取lcm/sa :振动衰
20、减系数取a = 1.6根据公式计算出不同单发剂量条件下的平安距离,如下表所示:Q (公斤)50100200300400500600路(米)101128160184202218232从表中可以看出,在控制单次爆破的炸药量的情况下,爆破600kg对最近的 周边建筑(营盘集村居民区)没有破坏作用。202米本工程单次爆破装药量W 300kg,单次爆破总装药量控制3000kg在以内,满足爆破平安规定。6. 2爆破冲击波控制由于本工程采用中深孔差动控制爆破,单次爆破总装药量QW W 3000kg,爆 破冲击波危害可忽略不计。7. 3爆破分散控制本工程的爆破碎屑主要是爆破过程中的飞石,因为炸药能破石后,仍有
21、剩余 的气体能量继续作用于碎石,使其获得较大的动能和初始速度。薄弱的地表(断 层、裂隙、软夹层等),强大的气体能量集中并从那里冲出,使这局部碎石获得很 大的动能,具有很高的初速度(有时大于岩体隆起运动数次)次)飞出。对于阶梯式深孔爆破,爆破飞石距离按以下经验公式计算:R f =20 n 2 W k f式中n:爆破作用指数取n=lW:最小阻力线,与孔径有关K f :平安系数取K f=l计算结果:R f = 60m (当孔径二90mm, W=时3. 0m);R f = 90m(当孔径中二 115mm, W= 4. 5m);R f = nOm(当孔径二 140mm, W= 5. 5m);总结 R f
22、 max =110m8. 4爆破有害气体控制乳化炸药用于爆破接近零氧平衡,露天爆破通风良好,无论其危害如何。经计算,本次爆破工程的平安距离为184m,但警戒距离不小于200m。第七章平安技术与防护措施9. 1 一般规定爆炸物的管理和爆破应注意以下几点:一、认真执行中华人民共和国民用爆炸物品管理条例和爆破平安规程 GB6722-2003KB、切实加强爆破物资管理制度,严格按照市消防局有关爆破物资管理规定执 行。爆炸物(引发剂)进入工地时,必须指派专职保安人员看管。施工现场有专 职保管人值班。烟火必须分类并存放在单独的仓库中。所有仓库必须及时到账, 现场作业时由平安员负责监督检查,做到万无一失。C
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