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采石场爆破设计方案

目 录

一、 工程概况。
二、 编制设计依据。
三、 爆破方案选择。
四、 露天深孔台阶爆破方案施工设计。
五、 爆破安全计算。
六、 安全技术措施及注意事项。
七、 准备工作。
八、 附图。

一、 工程概况。
该工程位于华容县东山乡塔市村弹子山，将定于2013年8月开始实施。根据合同要求，开采总量为400万吨，开采时间为两年，分两个时段进行。第一时段自2013年8月至2014年6月底，第二时段为2014年9月初至2015年6月底。每时段开采量为200万吨。每个时段有效工作日约240个，日开采量≥8400吨。该采石场的岩石为花岗岩，属于中厚层，岩石硬度系数f=8～10，岩石松散系数为1.4。采用··炸药，··电雷管，日用炸药量为1.5吨，雷管用量为110发（含放改炮）。采石场四邻300米内无其他建筑物且采石场内爆破施工条件比较完善（施工便道、电）。

二、编制设计依据。
（1）中华人民共和国国家标准局《爆破安全规程》。
（2）《民用爆破物品使用条例》。
（3）《建设工程安全生产管理条例》。

三、爆破方案选择。
据该采石场的实际情况，需炮孔孔径大于50mm，孔深大于5m，为了更好地实现预期爆破的目标，故选择深孔露天台阶爆破。
四、露天深孔台阶爆破方案施工设计。
1、工作面的布置。
采取台阶工作面。以便道，进入台阶，确定工作面的走向。台阶高度为12m，超深1m，采取垂直炮孔深为13m。
2、凿岩爆破参数的确定。
（1）选择炮孔直径。
d=100mm。钻机选取为开山牌KG920A型，每分钟9-16个立方压气消耗。
（2）孔深和超深。
L=h+H，超深为1m，孔深为13m。
（3）底盘抵抗线。
根据炮孔的直径确定，W=kd=30*100=3000mm=3m。
（4）孔距和排距。
a=mW(m为炮孔密集系数，m=1.3)
所以a=3.9m b=3.4m。
（5）填塞长度。
l2=0.8*W=2.4m
(6)单位炸药消耗量。
选取q=0.35kg/m3.根据查相关表和实际检测获取正确数值。
（7）弹孔装药量。
Q=qabHk （后排）
Q=qWaH (前排)
K为后排孔受前排孔岩石阻力作用系数，取1.1。
（8）装药结构。
根据采石场实际情况，选用连续装药结构。
（9）起爆网络。
用非电导爆管起爆，电雷管引爆导爆管。采用串联形式，网络的孔号外串联雷管要有醒目的标志，连线和覆盖时应谨慎操作，确保网络畅通。爆破时，连线应从起爆的终点开始直到起爆的起点。
五、爆破安全计算。
1、飞石安全距离。
爆破时危险警戒圈对个别飞石安全距离的计算是圈定危险警戒范围的依据。据公式 R=20Kn²Wmax =
式中 R——个别爆破飞石安全距离，m；
k——安全系数，取1.0；
n——最大药包爆破作用指数；
Wmax——最大药包最小抵抗线，m。
此处最大药包的Wmax =3m，
计算得R
飞石防护： （1）严格控制药量，在影响爆破飞石诸因素中，装药量是主要因素之一。 （2）合理布置药包，根据爆破要求，被爆体的性质，岩石的结构和层理性质，综合考虑确定药包布置。 （3）采取微差爆破，无论是深孔爆破，还是峒室爆破，切忌放齐炮。爆破实践表明，多炮一次齐爆，或多炮顺段爆破，破碎度得不到保证，爆破震动较大，爆破效果不好，容易产生较多飞石。一般来说，在爆破振动安全允许的条件下，每个药包或每组药包，应以隔断或跳段安排起爆顺序，这对控制飞石颇为重要。 （4）加强防护措施，尽管在爆破中，作了精心设计，科学施工，但影响飞石的因素很多，为防止万一，在爆区附近还是要加强防护，对飞石的人身防护是撤离危险区，并加强警戒，还应该在爆区四周安全距离内外，设封锁线和信号，以防飞石对人员和物体的危害，对建筑物的防护，可用覆盖方法防止飞石危害对于深孔和浅孔爆破，还需要在爆点上加盖覆盖材料。
2、爆破地震安全距离。
爆破地振安全距离由下式校核：) R=（K/V）1/α ×Q m
式中： V——振动速度，cm/s；
R——爆破地振安全距离，m；
Q——单段最大药量，kg；
k——常数； a
a——衰减系数，。计算得R
根据《爆破规程》规定，对于普通民房，最大允许振动速度取1cm/s。
震动控制： 根据影响爆破地震的因素，目前控制爆破震动的速度的方法主要有以下几种： （1）对土石爆破要采用适当的爆破类型。爆破地震的强度随爆破作用指数值的增大而减小。 （2）采用能获得最大松动的爆破设计。松动条件良好的炮孔爆破，即靠近自由面的炮孔爆破产生的震动较小。使用延发爆破技术开辟内部自由面，以便爆破后产生的压缩波可以从这些自由面反射。通过正确设计延发起爆方案时，使其排间延发时间隔大于排内孔间延发间隔时间，就能获得较大的松动。 （3）选用低威力低爆速的炸药，实战证明，炸药的波阻抗不同爆破震动强度也不同。越大，爆破震动强度也越大，且炸药的波阻抗越接近岩石的波阻抗，其震动强度也越大。若能设法将岩石炸药的爆速降低到一定程度时，其地震效应可降低40~60%。 （4）限制一次爆破时的最大用药量。由爆破震速计算公式可以看出震速与爆速成正比，因此控制用药量就能控制震动速度。 （5）选用适当的单位炸药消耗量。过大的单位炸药消耗量，会使爆破震动与空气冲击波都增大， 并引起岩块过度的移动或抛掷。相反，过小的单位炸药消耗量，也会由于延迟和减小从自由面反射回来的拉伸波效应，从而爆破震动增大。 （6）选择适当的装药结构。装药结构对爆破地震效应有明显的影响。装药越分散，地震效应越小。 （7）采用微差爆破技术减震。大量实验研究表明在总装药量和其它爆破安全条件相同的情况下，微差爆破的震动速度比齐发爆破可降低10~60%。 （8）应用预裂爆破或开挖减震沟。 （9）调整爆破工程传爆方向。以改变与被保护物的方位关系。实践证明，抛掷爆破时，最小抵抗线方向的震动最小，后冲方向最大，两侧居中，而采用排成一排的群药包爆破时，在药包中心的连线方向比在垂直与连线方向的震速可降低25~45%。此外，爆破震动在不同高程处，震动强度也不一样，低于爆源外的建筑物的抗震性能比高于爆源处的建筑物可抗震性能好。因此，充分利用爆破震动的这些特点，通过改变爆源与被保护物的相对位置，可适当控制被保护物处震动的大小。 （10）充分利用地形地质条件，如河流、深沟、渠道、断层与都有显著的隔震减震作用。

六、安全技术措施及注意事项。
(1) 牢固树立“安全第一”的思想，现场施工时要严格执行爆破安全法规，不得私自主张进行爆破作业。
(2) 用“深孔大区多排微差挤压”的爆破技术，以减少爆破产生的地震波对周围建筑物的损害。
(3) 钻机钻孔按照现场爆破设计说明书的要求作业。
(4) 必须按照设计要求装药，不得擅自改变。
(5) 炸药到现场半小时前清理现场，将无关的人员、设备以及其他杂物清理到100米外安全地带，在爆破区域外30米设置明显的“爆破施工，闲杂人员不得靠近”警示牌。
(6) 爆破区域30米范围内用警戒带圈上。
(7) 爆炸物品运临现场，爆破现场周围的范围内为警戒区，用警戒带围上。
(8) 施工现场设置爆破警示牌，公示每天的爆破时间和部位。
(9) 在同一爆破区域，必须使用同厂、同批、同型号雷管。
(10) 使用导爆管雷管，首先要检查其外观是否完好、有无裂缝、破皮、打死扣现象，如果发现上述情况之一，请勿使用。使用电雷管必须用电雷管测试仪检测电雷管的电阻是否超标。
(11) 炸药进入爆破区，立即使用警戒带封闭爆破区，爆破区域安置警示牌，封闭的爆破警戒区现场未经爆破工程师和爆破安全员批准，和爆破施工无关的人员一律禁止入内。
(12) 爆破网路敷设好，指定专人看守，严禁无关人员进入现场，以免踩踏而发生爆破事故。
(13) 要确保填塞深度，用钻机吹出来的岩渣或黄土填塞确保炮 孔填塞质量。
(14) 炮孔装完炸药后，确保填塞质量。不能向炮孔内填大石块，以免卡在孔壁处不能填实。
(15) 人员不能在爆破现场吸烟和有明火作业。
(16) 安全警戒的距离确定在200米外，所有人员必须撤离到200米外的安全地点避炮。
(17) 周围不可动设备必须做好安全防护措施，用炮被或铁皮焊接物盖住。
(18) 盲炮处理流程 a) 经检查确认起爆网路完好时，且最小抵抗线无变化者，可以重新起爆；最小抵抗线有变化者，应计算安全距离，并加大警戒范围后，在联线起爆。 b) 爆破网路破坏，采取打平行孔装药爆破的方法处理。浅孔时，平行孔距盲炮孔不应小于0.3m；深孔时距盲炮孔不小于10倍炮孔直径。爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破领导人批准。 c) 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内灌水使之失效，然后做进一步处理。
(19) 在雾天、雨天、大风、雷电或黑夜不得起爆。

七、施工准备。
1、覆盖层清除
按照“先剥离、后开采”的原则，根据施工区的特点，采石场安排机械进行土清理、风化层剥离，为爆破施工创造条件。
2、施工道路布置。
施工道路主要服务于钻机就位和道路运输。
布置钻机就位的道路施工时，要尽量兼顾随后的运输需要。运输道路布置采用原采石场道路，以缩短基建工期。上山路选线应有利于开采期内的石料及废石的运输，应尽可能降低纵坡，以保证雨天的运输、通过能力。
3、台阶布置
道路与设计的台阶平台交叉处应外拓，为汽车和钻机工作创造条件。

八、附图：

图1 深孔布置平面参数图

图2 装药结构图起爆点

图3 布孔平面图