1、緒論土木工程施工是一種工程分支，只用各種建筑材料修建房屋、鐵路、道路、 橋梁、隧道等工程的生產(chǎn)活動和工程技術。在這些工程中，大都需要進行大量 的土體或巖石體的開挖，如房屋建筑中的基礎開挖，鐵路、道路施工中的路塹 開挖，各類工程隧道的開挖等。當這樣的開挖工程處于巖層中時，按照工程設 計的基本要求，將處于開挖圍的巖石與周圍巖石分離，并破碎到合理的塊度， 以便提高效率的運裝，同時保障開挖圍以外的巖石體的原有的穩(wěn)定性，實現(xiàn)工 程施工的良好經(jīng)濟效益，這是我們追求的目標。巖石開挖的方法有多種，但限于目前的科學技術發(fā)展水平和出于經(jīng)濟效益 等多方面的考慮，爆破時應用最廣泛的一種。巖石爆破技術是以炸藥為能源，當

2、其爆炸做機械功，是周圍介質發(fā)生變形, 破壞、移動和拋擲，達到既定工程的工程技術。目前巖石爆破技術不僅在土木 工程施工中得到了廣泛的應用，而且也在采礦、水利水電、國防、軍事等眾多 領域中的到了廣泛的應用。在未來的一段時間，爆破技術仍將是巖石開挖的主 要手段。爆破技術可應用于以下幾個領域：（1）金屬和非金屬礦山的爆破（2）土建工程爆破（3）農(nóng)業(yè)爆破（4）電力和機械加工與拆除（5 ）其他方面，如油井的鉆孔爆破和射孔，處理卡鉆事故、爆破凍土、炸 冰。第一章工程概況1.1工程簡介礦山位于市城鄉(xiāng)的馬村區(qū)，隸屬于千業(yè)水泥。該工程位于太行山南麓低山丘陵區(qū)分東西倆采區(qū)，東采區(qū)最高海拔474.38米最低海拔199

3、.70米，西采區(qū)最 高海拔429米，一般相對高差220米，最大相對高差274.68米。千業(yè)水泥5000t/d 孰料新型干法生產(chǎn)線石灰石礦山基建與礦石保產(chǎn)。本工程從2006年開始動工，現(xiàn)已經(jīng)從開采標高+410米降到了 +385米，需進行爆破的是從385平臺降至370 平臺，該設計爆區(qū)長35m，寬20m，臺階高度15m，礦石屬于普通巖石。1.2地理位置該工程位于市東北方向距市區(qū)12KM，隸屬于馬村區(qū)城鄉(xiāng)和修武縣西村鄉(xiāng)管轄，修武縣與市邊界以區(qū)東西向主山脊為界，北為修武縣西村鄉(xiāng)，南為市馬村 區(qū)城鄉(xiāng)。1.3工程地質地表山體全由奧系中統(tǒng)灰?guī)r組成，西北受豈料反斷層影響，形成西北陡， 東南緩，河谷形態(tài)多成“V

4、”字型，區(qū)域露地層以系為主，次為石炭系。礦區(qū)北部 地形較陡，巖層裸露，南部地形較緩，植被不太發(fā)育。主要地層為石灰石，灰 白色、深灰色，巖石較堅硬。屬于IV類圍巖。巖石堅固性系數(shù)f=68 1.4交通位置在施工區(qū)10KM有枝城鐵路通過，東連京廣線，西接隴海線，鐵路直通， 交通極為便利。上山道路屬于千業(yè)水泥投資的礦山工程，上山道路全長904.13m，道路最大縱坡為 7.117% 總的工作量為41437.07m3。1.5氣候條件三門河從礦區(qū)的西部邊界由北向南穿過，為季節(jié)性河流，常年干涸，汛期 大雨時有雨。據(jù)市氣象站觀測資料：歷年來平均氣溫14.6C,最高氣溫43.3C, 最低氣溫-16.9 C,年平均

5、降雨量719.7伽，冰凍時期為12月-次年2月GB16423-2004GB6722-1986GB18599-2001GB5748-85GBJ87-85GB14161-1993GBJ22-87GB5749-85GB18599-2001GB50070-94GB4064-83第二章設計依據(jù)2.1法律、法規(guī)本設計主要依據(jù)的法律法規(guī)有：1中華人民礦產(chǎn)資源法2中華人民礦山安全法3爆炸危險場所安全法實施規(guī)定4中華人民國職業(yè)病防治法5非煤礦山企業(yè)安全生產(chǎn)許可證實施辦法6中華人民國環(huán)境保護法2.2標準、規(guī)、規(guī)程1金屬非金屬礦山安全規(guī)程2爆破安全規(guī)程3一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準4作業(yè)場所空氣中粉塵的

6、測定方法5工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)定6礦山安全標志7廠礦道路設計規(guī)8生活飲用水衛(wèi)生標準9一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準10礦山電力設計規(guī)11電氣設備安全設計導則2.3設計基礎資料1千業(yè)水泥礦山開采設計資料2千業(yè)水泥礦山地質地形圖3千業(yè)水泥礦山礦產(chǎn)資源利用方案第三章開采方法3.1開礦方法及開采臺階要素開礦方法根據(jù)礦山的地形、地質等特點設計采用臺階爆破的方法開采。臺階爆破是工作面以臺階的形式推進的爆破方法。按孔徑、孔深的不同， 分為深孔臺階爆破和淺孔臺階爆破。 通常將孔徑大于50伽，孔深大于5米的鉆 孔稱為深孔。反之，則稱為淺孔，又稱炮眼或淺眼。（如圖3-1所示）該設計選用露天深孔臺階爆破

7、。它廣泛的用于礦山、鐵路、公路和水利水電等工程，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國近年來露天開礦的產(chǎn)量比重：鐵礦石占90%有色金屬礦石占52%化工原料占70.7%建筑材料近100%本礦山屬于建筑材 料的開采。在大中型露天礦山或一些規(guī)模較大的工程開挖施工中，廣泛使用深孔爆破。因為在露天作業(yè)條件好、機械化程度高，采用深孔爆破可加大爆破方量，充分 滿足大型裝載設備連續(xù)作業(yè)。巖石用潛孔鉆鉆孔。具體型號見第四章爆破工程設計。圖3-1 15m臺階高度臺階要素為了達到良好的爆破效果，必須正確確定以下各項臺階要素:圖3-2深孔爆破的臺階要素表3-1深孔普通爆破參數(shù)序號爆破參數(shù)符號單位計算公式普通爆破1臺段高度Hm582炮孔直

8、徑dmm1051053炮孔傾角aoo=mwm=0.6 1.475754最小抵抗線wm(2434) d2.53.05孔距am3.03.56排距bmb=0.8a2.53.07超深h1m(0.1 0.15)H0.50.758孔深hmh=(H+h 1)/Sina5.79.09單位炸藥消耗量qkg/m30.35 0.550.50.510單孔裝藥量（前排）QKg18.754211單孔裝藥量（后排）QKg20.6346.212堵塞長度h2Mh2=(16 32)d2.62.413裝藥長度h3Mh3=h-h 23.16.6起爆網(wǎng)絡采用串聯(lián)，為安全準爆，每個起爆體中兩發(fā)電雷管串聯(lián)后再和其 它起爆體串聯(lián)，相距兩排孔

9、時差50ms，YJGN-1500型高能起爆器起爆。 3.2主要的施工工藝露天深孔臺階爆破施工工藝流程如表 3-2所示剝離表土 鉆眼（裝藥前炮孔檢查 孔口標簽設置現(xiàn)場藥量核實加深或回填）裝藥堵塞敷設網(wǎng)路起爆爆后檢查運輸（廢石處理）破碎皮帶廊運輸水泥廠321鉆眼礦石硬度中等，性脆，本設計選用潛孔鉆鉆機鉆眼，穿孔直徑根據(jù)第四章 爆破工程設計確定。鉆眼工序中包括炮孔的布置、鉆孔和炮孔驗收。1炮孔布置根據(jù)爆破設計或爆破作業(yè)通知書上的規(guī)定布置炮孔。2鉆孔作業(yè)鉆機操作工人根據(jù)炮孔位置進行鉆孔。鉆孔作業(yè)前必須認真清理炮孔周圍 浮石、松石等，并了解炮孔鉆鑿深度、傾角。3炮孔驗收炮孔驗收的主要容：檢查炮孔深度和孔

10、網(wǎng)參數(shù)；復核前排個炮孔的抵抗線； 查看孔中含水的情況。炮孔檢查應達到的要求：炮孔的孔距、排距應達到設計要求，對個別有變 化的孔位要做好記錄和標志；對炮孔深度進行實測，做好測量記錄，孔深誤差 應在0.5m以。對個別孔深和設計孔深相差較大的淺孔應重新加深；對超深、 過大的，適當回填；孔數(shù)不足，應補孔；孔的方位角和傾角偏差應在130；孔口的巖渣或雜物應清理干凈，用紙或草根等堵好，防止雜物落入孔。對已堵 孔，應補鉆或補孔；對有水的炮孔應用高壓風將孔水吹干凈。為防止孔外水回 流或雨水流入孔，可在孔口用粘土做圍堤。裝藥裝藥分為人工裝藥和機械裝藥。本設計中采用的是人工裝藥。1人工裝藥結塊的銨油炸藥必須敲碎后

11、放入孔，防止堵塞炮孔，破碎藥塊時只能用木 棍，不能用鐵器；炸藥在裝入炮孔前一定要整理順直，不得有壓扁等現(xiàn)象，防止堵塞炮孔；根據(jù)裝入炮孔的炸藥量估計裝藥位置，發(fā)現(xiàn)裝藥位置偏差很大時,立即停止裝藥，并報爆破技術人員處理；裝藥速度不宜過快，特別是水孔裝藥 速度一定要慢，要保證炸藥沉入孔底；放置起爆藥包時，雷管腳線要順直，輕 輕拉緊并貼在孔壁一側，可避免腳線產(chǎn)生死彎而造成芯線折斷、導爆管折斷等。圖3-3人工裝藥現(xiàn)場裝藥安全規(guī)定：裝藥前要對硐室、藥壺和炮孔進行清理和驗收。裝藥時， 必須使用木質炮棍。嚴禁投擲和沖擊各種爆破器材。深孔裝藥出現(xiàn)堵塞時，當 未裝入雷管起爆藥柱等干度高的爆破器材時用銅或木質長桿處

12、理。作業(yè)現(xiàn)場禁 止煙火，禁止用明火照明。不得裝入失效、變質等不符合安全要求和技術指標 的爆破器材。2裝藥結構和炸藥品種生產(chǎn)實踐和研究表明，合理的裝藥結構可提高爆破質量。如果采用垂直深 孔爆破時，由于底部阻力大，因而有必要采用超深的辦法時藥包中心下降到坡底水平附近。但這樣容易使臺階上部炸藥分布過少而產(chǎn)生大塊。這就需要裝藥 結構采取必要的措施來解決上述的問題。常用的裝藥結構有：連續(xù)裝藥結構、間隔裝藥結構和混合裝藥結構傳爆圖3-4連續(xù)裝藥結構1x-U巖渣111炸1藥11圖3-5孔底間隔裝藥結構炸藥采用兩種：一種是乳化炸藥，另一種是巖石膨化硝銨炸藥。乳化炸藥是通過乳化劑的作用，是氧化劑水溶液的微滴均勻

13、的分散在含有 空氣泡或空氣泡或空氣微球等多孔質的油相連續(xù)介質中而成的一種油包水型的 乳膠狀混合炸藥。乳化炸藥它具有威力高、感度高、抗水性好等特點，被譽為“第四代”炸藥, 它不同于水包型的油將炸藥和水膠炸藥，而不是以油為連續(xù)相的油包水型的乳 膠體，既不含爆炸性的敏化劑，也不含膠凝劑。它的缺點是耐凍性差，使用時 一般要求炸藥的溫度為 oC以上；有的廠家采用紙卷包裝，容易破包，給裝藥 工作帶來很多的不便。巖石膨化硝銨炸藥的爆炸性能優(yōu)良、爆轟速度快，綜合性能優(yōu)于2號巖石銨梯炸藥；產(chǎn)品吸濕性低，不易結塊，貯存性能和穩(wěn)定性高；安全性能好，使 用性好。表3-2膨化硝銨炸藥的組分炸藥名稱組分含量（以質量分數(shù)計

14、）%木粉食鹽膨化硝銨炸藥油相（柴油、石蠟等）巖石膨化硝銨炸藥90943.05.05.03.0-一級煤礦許用膨化硝銨炸藥81852.53.55.54.5810一級抗水煤礦許用硝銨炸藥81852.53.55.54.5810二級煤礦許用膨化硝銨炸藥80843.04.04.03.010-12二級抗水煤礦許用硝銨炸藥80-843.04.04.03.01012堵塞炮孔裝藥后，炮孔口部的一段空孔要用炮泥或其他的材料填充密實，這個 工作叫做堵塞。良好的堵塞可以阻礙爆炸氣體過早擴散，使炮孔在相對較長的 時間保護高壓狀態(tài)，有利于提高爆破效果；同時，良好的堵塞可使炮孔中的炸 藥有完全反應的條件，既有利于提高爆速，又

15、可以減少有毒氣體的生成量。良 好的堵塞對減少爆破分散物有重要的作用。堵塞工作必須保證堵塞質量，除擴壺爆破外，硐室、深孔或淺眼爆破必須 堵塞，而且要保證有足夠的堵塞長度。禁止使用石塊、易燃、易爆、有毒和有 放射性的物品作為堵塞材料，可采用鉆孔的巖屑，沙土或塊度小于3 cm的碎石填充。但不得使用石頭、木樁等堵塞。填塞時不準損傷起爆線路或使用導火索 受到強力擠壓。禁止在深孔裝入起爆藥包后直接用木楔填塞。填塞應達到設計的要求的長度，除深孔擴壺爆破外，嚴禁不堵塞爆破。堵 塞時不得將導入線、導爆管或導爆索拉得過緊，防止被砸斷、碰破。324起爆網(wǎng)路各種起爆網(wǎng)路均應使用經(jīng)現(xiàn)場檢驗合格的起爆器材。器爆網(wǎng)路應嚴格

16、按設 計進行連接。在可能對起爆網(wǎng)路造成損害的部位，應采取措施保護穿過該部位 的網(wǎng)路。敷設起爆網(wǎng)路應由有經(jīng)驗的爆破員或爆破技術員實施，并實行雙人作 業(yè)制。器爆網(wǎng)路檢查應由有經(jīng)驗的爆破員組成的檢查組擔任，檢查組不得少于 兩人。在工程爆破中，必須根據(jù)爆破方法、目的、要求、規(guī)模等條件確定合理的 起爆方法。起爆方法和技術直接關系到爆破作業(yè)的可靠性和安全性，爆破的效 果質量。根據(jù)采用的起爆器材料不同，目前常用的起爆方法有雷管起爆法和導 爆索起爆法兩種。其中雷管起爆法又分為電雷管起爆法（電力起爆） 、火雷管起 爆（導火索起爆法）和導爆管雷管起爆法（導爆管起爆）后兩者稱為非電力起本設計采用的是導爆管起爆網(wǎng)路。

17、導爆管起爆網(wǎng)路的檢查包括以下幾個方面：有無漏接或中斷、破損；有無打結或打圈，支路拐角是否符合規(guī)定；雷管 困扎是否符合要求；線路連接方式是否正確、雷管段數(shù)是否與設計相符；網(wǎng)路 保護措施是否可靠。325爆破后的安全檢查爆破后的安全檢查主要包括以下 5項：1有無盲炮：通過堆積情況初步判定是否有盲炮。2堆積情況：巖土爆破的巖石堆積情況是否穩(wěn)定，拆除爆破中建筑物是否 完全塌落，是否存在安全隱患。3邊坡（或圍巖）危石情況；露天爆破中爆后的邊坡是否穩(wěn)定，邊坡上是 否存在危石。4附近建筑物及不能撤離的設備有無損壞。5現(xiàn)場是否有殘存的爆破器材。爆破結束后，爆破員撤離爆破現(xiàn)場要在安全地點認真清理爆破器材。核實 炸

18、藥、雷管和其他起爆器材的實際使用量，并填寫實際消耗單。把多領而未使 用完的炸藥、雷管等爆破材料立即交回炸藥庫。爆破母線要從爆破現(xiàn)場收回，并纏繞起來，崩斷的部分要接好，再用膠布 纏勞，最后要做導通實驗，以備下次爆破時使用。爆破對工業(yè)炸藥的基本要求工業(yè)炸藥的質量和性能對工程爆破的效果和安全均有較大的影響，因此為 保障獲得較佳的爆破質量，被選用的炸藥應滿足如下基本要求：1安全性好，感度適中。既要保證運輸、搬運、使用等環(huán)節(jié)的安全，又 要保證在采用采用常規(guī)的起爆器材和起爆方法時能可靠起爆。2爆炸性能好。具有足夠的爆炸威力，能滿足不同礦巖和建筑結構的爆 破需要；3具有一定的化學安定性。在規(guī)定的貯存期不會因

19、分解、變質、吸濕結 塊等因素而失效；4資源來源豐富，成本低廉；5具有良好的工藝性，便于成產(chǎn)和加工；6炸藥組分的配比應達到零氧平衡或者是接近零氧平衡，爆炸后產(chǎn)生的 有害氣體的含量少，同時炸藥中應少含或不含有毒成分。第四章爆破工程設計4.1爆破方式及炸藥爆破方式根據(jù)采場巖石的硬度及給出的工程概況的基本條件，采用深孔爆破。它通 常是在一個事先修好的臺階上進行鉆孔作業(yè)，這個臺階也稱梯段，所以臺階深 孔爆破也稱作梯段爆破。鉆孔形式深孔爆破分為垂直深孔爆破和傾斜深孔爆破。垂直深孔爆破和傾斜深孔爆 破的不同點見表4-1.表4-1垂直深孔爆破與傾斜深孔爆破深孔布置形式采用情況優(yōu)點缺點在開采工程量使1.適用于各

20、種地質條件（包括堅硬巖1.爆破巖石大塊率用，特別是在大型石）的深孔爆破比較多，常常留有根底垂直深孔的礦山2.鉆鑿垂直深孔的操作技術比傾斜2.梯段頂部經(jīng)常發(fā)孔簡單生裂隙，梯段坡面穩(wěn)定3.鉆孔速度比較快性比較差中小型礦山，石材1.布置的抵抗線比較均勻，爆破破碎1.鉆鑿傾斜鉆孔的開采、建筑、水電、的巖石不易產(chǎn)生大塊和殘留根底技術操作比較復雜，容道路、港灣及軟質2.梯段比較穩(wěn)固，梯段坡面容易保持易發(fā)生鉆鑿事故傾斜深孔巖石開采工程中3.爆破軟質巖石時，能取得很好的效2.在堅硬巖石中不（隨著新型鑿巖機果易使用的發(fā)展，應用圍廣4.爆破堆積巖塊的形狀比較好，而爆3.鉆鑿傾斜孔的速泛增加）破質量并不降低度比垂直

21、深孔的速度慢布孔方式深孔臺階平面布孔方式有單排布孔和多排布孔兩種。 多排布孔又分為方形、 矩形及梅花形三種.方形布孔具有相等的孔間距和抵抗線，各排中對應炮孔呈豎直線排列。矩形布孔的抵抗線比孔間距小，各排中對應炮孔同樣呈豎直線排列。三角形布孔時可以取抵抗線和孔間距相等，也可以取抵抗線小于孔間距， 后者更為常用。從能量均勻分布的觀點看，等邊三角形更為理想。本設計中采用的是等邊三角形布孔。1919-19-9191919919廠Zj-c丿丿X-_/ IJp191919191919191919j-(1oo1181818181818181919Cf(D C丿XJ_yj1818 18181818191919

22、o乂 AJ*181818181818181919Hl丿J丿VfJx Js.-J J丿1818 18181818181919廠r廣f廠、廠W廣、oy-cJ*35000圖4-1炮孔布置平面圖炸藥常用的炸藥有2號巖石銨梯炸藥、乳化炸藥、煤礦許用炸藥等不同種類巖 石的炸藥具有不同的性能和用途。根據(jù)千業(yè)水泥礦山的巖性，硬度以及爆破環(huán)境，設計采用乳化炸藥。采用乳化炸藥一一膠體狀的和粉末狀的兩種。膠體壯的敏感度和爆破感度要比粉末狀的強，所以在現(xiàn)場是用膠體狀的引著粉末狀的。采用9段兩發(fā)的電雷管引爆。乳化炸藥有以下優(yōu)點：一，爆炸性能好；二、抗水性能強，安全性能好； 三、環(huán)境污染小；四、原材料來源廣，加工工藝簡單

23、；五、生產(chǎn)成本較低，爆 破效果好。有時如果爆破的面積比較大的話，會采用巖石膨化硝銨炸藥。它的密度比 乳化炸藥的小，所以體積比較大。粉狀的乳化炸藥爆炸性能優(yōu)良，組分原料不含猛炸藥，具有較好的抗水性， 他克服了現(xiàn)有的粉狀炸藥混合不均勻的不足，提高了粉狀炸藥的爆炸性能。膨化硝胺炸藥爆炸性能優(yōu)良，炮轟速度快；產(chǎn)品吸濕性低，不宜結塊。其 特點是炸藥中不含梯恩梯，徹底消除了梯恩梯對人體的毒害和環(huán)境的污染。它 是用于中硬及中硬以下礦巖使用。4.2鉆孔及爆破參數(shù)421鉆孔參數(shù)的選擇和確定鉆孔布置方式見上圖4-11鉆孔直徑的選擇一個工程開工之前，要根據(jù)工程數(shù)量，進度要求和機械設備的可能情況， 確定使用鉆機的類型

24、和孔徑的大小。從爆破經(jīng)濟效果和裝藥的施工來說，無疑 鉆頭直徑越大越好，每米孔爆破方量按鉆孔直徑增加值的平方增加，孔徑越大,裝藥越方便，越不易發(fā)生堵孔現(xiàn)象。而對爆破效果來講，無疑孔徑越小，炸藥 在巖體中分布更均勻，效果更好。本工成采用90型三角架鉆機。炮孔直徑為90伽。2. 鉆孔傾角與臺階坡面角鉆孔傾角與臺階坡面角一致，一般為 60。-80 臺階的坡面角最好控制在60-75。之間，如果巖石不堅硬，采用單排爆破或 多排分時段起爆時，坡面角可以大些。如果巖石松軟，多數(shù)炮孔同時起爆，則 坡面角宜緩些，坡面角太大或上部巖石堅硬，爆破后容易出現(xiàn)大塊，坡面角太 小或者下部巖石堅硬，則易留底根。3. 臺階高度

25、的確定臺階高度又稱梯段高度，是深孔爆破的重要參數(shù)之一，它的選取合理與否， 直接影響到爆破效果和碎石裝運效率以及挖掘機械的安全。 因此確定臺階高度 應滿足以下要求：1要滿足生產(chǎn)進度的要求2給機械設備(挖掘機、自卸車)創(chuàng)造高效率的工作條件。3滿足安全工作的要求4保證輔助工作量最小，達到最好的技術經(jīng)濟指標 本設計中臺階高度為15m。爆破參數(shù)的確定及裝藥結構根據(jù)爆區(qū)臺階高度，鉆孔直徑和巖石性質，爆破參數(shù)為H=15m，孔徑為d=9cm,單耗q=0.38kg/m 3；裝藥密度 =0.75g/ml;孔深裝藥系數(shù) =0.8 ；炮孔直 徑 =90伽；鉆孔鄰近密集系數(shù) m，其值通常1.取1.2.表4-2單位炸藥消

26、耗量q巖石硬度系數(shù)f6-88-1010-1212-1616-20單位炸藥消耗量/ kg /m 31.底盤抵抗線W1值的確定在深孔爆破中，為避免留底根和克服底盤的最大阻力并為了簡化起見，一 般不用最小抵抗線而用底盤抵抗線。露天礦臺階坡面往往是斜面的。所以一般都采用底盤抵抗線作為爆破參數(shù) 設計的依據(jù)。底盤抵抗線是指臺階平臺水平面上藥柱中心至臺階坡面底線的距 離。它是影響深孔爆破效果的重要參數(shù)。過大的底盤抵抗線造成殘留的底根， 大塊率高，沖擊作用大，過小的抵抗線，貝U不僅浪費炸藥，增大鉆孔工作量而 且還會引起沖泡。按體積公式反推計算：W1=d.,mq=9 . 7.85 0.75 0.4 / 1.2

27、0.38 2.2m(4-1 )式中：d炮孔直徑，dm裝藥密度，km/dm裝藥長度系數(shù)，當 H10m時，=0.6 ；當H=1015 m時，=0.5 ； H=1520 m 時， =0.4q單位耗藥量，kg/m 3 ；m 炮孔密集系數(shù)，一般取0.81.22. 孔距和排距的確定孔距a是指同排的相鄰兩炮孔中心線間的距離 排距b是指多排孔爆破時， 相鄰兩排炮孔間的距離。兩者確定的合理與否，均對爆破效果產(chǎn)生重要的影響。孔距 a mww 1.2 2.22.7 m（ 4-2）排距b asin 0.866a 2.5m（鉆孔布置成等邊三角形布置 ）（4-3）按實際地質條件以及經(jīng)驗孔距 a=3.5 m,排距b=3m孔

28、邊距的計算，主要是為了保證鉆機作業(yè)安全和核對堵塞長度。排距b不應小于23m，否則鉆鑿將有危險。另外堵塞長度不能小于排距。3. 炮孔總數(shù)的確定：N=35 22/4.5 3=54 （孔） （4-4 ）4. 超深與孔深超深h是指鉆孔超出臺階高度的那一段孔深。如圖3-1，其作用是克服底盤巖石的夾制作用，使爆破后不留底根。超深與巖石的堅硬程度、炮孔直徑、 底盤抵抗線有關。確定超深刻按下表4-6選取。進行多排孔爆破時，第二排以后的超深值還需加大0.30.5m o表4-3超深h值巖石f值1336681020臺階高度H/m70.600.70.851100.700.8511.25150.8511.251.520

29、11.251.51.75251.251.51.752注：表中所列數(shù)值適用于鉆孔直徑為150 mm的情形。如果鉆孔直徑不是150伽, 則將表中的數(shù)值乘以d/150即可。由以上數(shù)據(jù)的超深 h=90/1501.25=0.8 m超深確定后即可確定鉆孔深度L.垂直炮孔：l H /sinh 15/sin90 0.8 15.8m（4-5）在設計中取16m。5. 堵塞長度和裝藥長度確定深孔爆破的堵塞應該達到設計長度，除深孔擴壺爆破外，嚴禁不堵塞進行 爆破。合理的堵塞長度和良好的堵塞質量，對改善爆破效果和提高炸藥利用率具 有重要作用。堵塞材料多采用鉆孔的巖屑，也可采用尾砂或專門破碎的巖石， 但禁止使用石塊和易燃

30、材料，在有水的炮孔堵塞時，還應該防止堵塞料懸空。合理的堵塞長度能降低爆生氣體能量損失和盡可能增加鉆孔裝藥量。良好 的堵塞質量是盡量增加爆生氣體在孔的作用時間和減少空氣沖擊波、噪聲和飛 石的距離。堵塞長度：l230d30 0.92.7m，（ 4-6）因為堵塞長度不應小于排距b，所以l2 =3m裝藥長度：h l l216 313m（4-7）6. 裝藥量計算1單孔裝藥量Q的確定單排孔爆破（或第一排炮孔）每孔裝藥量按下式計算：式中：q單位耗藥量，kg/m 3;a孔距,mH臺階高度,m多排孔微差爆破時，后排孔的藥量不增加。同第一排孔的計算方式一樣。本設計采用的就是毫秒爆破的方式。線裝藥量：56.43/1

31、3.3=4.24kg/m7. 鉆孔及布孔待爆區(qū)已形成完整的臺階，工作面較寬，爆破環(huán)境較好。鉆孔前稍加清除巖基表面的覆蓋層，平整巖基表面以利于鉆孔機定位及防止鉆孔時堵塞炮孔，提高呈孔率。根據(jù)現(xiàn)有的設備，擬采用直徑為90伽兩臺三腳汽油潛孔機打孔，從臺階最前一排開始，逐步往后推進，布孔方式為梅花型。見上圖4-38. 計算每個炮孔的裝藥量第一排：1-1由圖4-6可得，段高為16 m，孔深18 m，底盤抵抗線為2.2m，孔間距a為3.5m，3爆破量:N H w2 a 16 2.2 3.5158.4m，裝藥量:Q W1 H a q 2.2 16 0.38 3.5 61kg1- 2由以上可得：3爆破量:N

32、H w1 a 16 2.2 3.5158.4m，裝藥量:Q w1 H a q 2.2 16 0.38 3.5 61kg1-3、1-4、1-5、1-6、1-7 同上可得：3爆破量:N H W1 a 16 2.2 3.5158.4m，裝藥量:Q w1 H a q 2.2 16 0.38 3.5 61kg1-8和1-9由圖4-6可得：段高17m，孔深19m，底盤抵抗線為2.2m 孔間距a為3.5m，3爆破量:N H w1 a 17 2.2 3.5168.3m第二排：2-1由圖4-6可得，段高為16 m，孔深18 m，底盤抵抗線為2.2m，孔間距a為3.5m，爆破量：N Hw、162.233.5158

33、.4m，裝藥量：Q2.216 0.38 3.5 61kg2- 2由以上可得:爆破量：N H162.233.5158.4m，裝藥量：Q wi2.216 0.38 3.5 61kg2-3、2-4、2-5、2-6、2-7 同上,可得:爆破量:NH w1 a 1632.2 3.5158.4m，裝藥量:Q2-8 和 2-9wi H a q由圖4-6可得:2.2 16 0.38 3.5 61kg段高17m，孔深19m，底盤抵抗線為2.2m，孔間距a為3.5m，爆破量:N H W1 a 1732.2 3.5168.3m，裝藥量:Qw1H a q2.2 17 0.38 3.564 kg第三排：3-1由圖4-6

34、可得，段高為16 m，孔深18 m，底盤抵抗線為2.2m，孔間距a為3.5m，爆破量:N H W1a162.233.5158.4m，裝藥量:Qw-i Haq2.216 0.38 3.561kg3-2由以上可得：爆破量:N H 呵a162.233.5158.4m裝藥量:Qw-i Haq2.216 0.38 3.561kg3- 3、3-4、3-5、3-6 同上。3爆破量:N H w1 a 16 2.2 3.5158.4m，裝藥量:Q w1 H a q 2.2 16 0.38 3.5 61kg3-7、3-8和3-9由圖4-6可得：段高17m，孔深19m，底盤抵抗線為2.2m， 孔間距a為3.5m，3

35、爆破量:NHw1a17 2.2 3.5168.3m第四排：4-1由圖4-6可得，段高為16 m,孔深18 m，底盤抵抗線為2.2m,孔間距a為3.5m爆破量：N Hw1162.233.5158.4m，裝藥量：Q2.216 0.38 3.5 61kg4- 2由以上可得:爆破量：N162.233.5158.4m，裝藥量：Q2.216 0.38 3.5 61kg4-3、4-4、4-5、4-6、4-7 同上,可得：爆破量：Na 16 2.233.5158.4m，裝藥量：Qa q 2.216 0.38 3.5 61kg4-8和4-9由圖4-6可得：段高17m，孔深19m，底盤抵抗線為2.2m，孔 間距a

36、為3.5m，3爆破量：NH w a 172.23.5168.3m，裝藥量：Qw1 H a q2.217 0.38 3.564kg第五排：5-1由圖4-6可得，段高為17 m，孔深19 m，底盤抵抗線為2m，孔間距a為3.5m爆破量：N Hw1a172.23.53168.3m，裝藥量：Q wHaq2.2170.38 3.564kg5-2由以上可得：爆破量：N Hw1a172.23.53168.3m裝藥量：Qw-iHaq2.2170.38 3.564kg5- 3、5-4、5-5、5-6、5-7、5-8、5-9 同上。由圖4-6可得：段高17m，孔深19m，底盤抵抗線為2.2m，孔間距a為3.5m，

37、3爆破量：NHW1a17 2.2 3.5168.3m裝藥量：Qw1Haq 2.2 17 0.38 3.564kg第六排：6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8 和 6-9 同上。由圖4-6可得：段高17m，孔深19m，底盤抵抗線為2.2m，孔間距a為3.5m,3爆破量：N H w a 17 2.2 3.5 168.3m ,裝藥量：Q w1 H a q 2.2 17 0.38 3.5 64kg每個炮孔的裝藥量的統(tǒng)計見附表4-4.由以上表可得：總的炸藥量為 3.374t ,爆破量為8652.3m3。炮孔總數(shù)54 個，其中水孔無，炮孔總長958m，爆破排數(shù)6排，鉆孔直徑90伽

38、，炸藥 單耗0.38kg/m3，導爆管9段的108發(fā)，三段的26發(fā)，即發(fā)雷管2發(fā)，最 大的一段用藥量192 kg9起爆網(wǎng)路的確定1深孔爆破采用電力、導爆索-繼爆管、導爆管起爆網(wǎng)絡或者復式器爆網(wǎng)路。 雷雨季節(jié)宜采用非電起爆法。網(wǎng)路敷設宜所使用的起爆器材應事先進行檢驗。 還應按設計要求進行，并嚴格遵守爆破安全規(guī)程中有關起爆方法的規(guī)定， 經(jīng)查驗確認起爆網(wǎng)路完好且具備安全起爆條件時方準起爆。該設計選用導爆管起爆網(wǎng)路起爆，選用8號即發(fā)電雷管。這種方式可預防雜散電流，射頻電，雷電等的影響，提高電爆網(wǎng)路的安全性，可靠性，防止發(fā) 生早爆事故。起爆串聯(lián)網(wǎng)路連接示意圖：電源導線圖4-5起爆串聯(lián)連線圖電雷管2導爆管

39、起爆法安全操作規(guī)程規(guī)定：一、導爆管網(wǎng)路應嚴格按設計進行連接，導爆管網(wǎng)路不應該有死結，炮孔部應該有接頭，孔外相鄰傳爆管之間應有足夠的距離；二、用雷管起爆導爆管網(wǎng)路時，起爆導爆管的雷管與導爆管困扎端斷頭的 距離不應小于15 cm,應有防止雷管聚能穴炸斷導爆管和延時雷管的氣孔燒壞雷 管的措施，導爆管應均勻的敷設在雷管周圍并用膠布等捆扎牢固。三、用導爆索起爆導爆管時，宜采用垂直連接。3導爆管起爆法的優(yōu)缺點優(yōu)點：導爆管起爆法操作簡單方便，使用安全、準確、可靠；導爆管起爆 網(wǎng)路可以同時起爆的炮孔或裝藥的數(shù)量不受限制，既可以應用于小型爆破，也 可應用于大型的深孔硐室爆破；能抗雜散電流、靜電和雷電；原料是塑料

40、，金 屬和棉紗的用的較少，導爆管運輸安全。缺點：不能用儀表檢查網(wǎng)路連接質量；爆區(qū)太長或延期段數(shù)太多時，采用 孔外延期起爆網(wǎng)路，容易被空氣沖擊波或地震、飛石破壞。在高寒地區(qū)，塑料 管硬化會影響導爆管的性能。另外不適用于有瓦斯或礦塵爆炸危險的礦山。10.爆破安全距離的確定爆破對人身、生產(chǎn)設備、建筑物都有危害性，主要是爆破飛石、爆破地震、 沖擊波等因素的影響。因此在組織進行爆破作業(yè)前，要根據(jù)建筑工程和施工現(xiàn) 場的特點正確地計算安全距離，避免事故發(fā)生。A、爆破飛石的安全距離：嚴格執(zhí)行國家爆破安全規(guī)程，飛石距離控制在200m。R 100D100 0.9 90m(4-9)式中R飛石距離半徑，mD炮孔直徑，

41、mB、爆破震動對建筑物影響的安全距離Rc Q1/3 (K/V)1/1921/3 (200/1)1/1.68 5.76 22.7 131m(4-10)K-根據(jù)建筑物地基土石性質而定的系數(shù)，150250a依爆破作用指數(shù)而定的系數(shù)，1.132.0Q 爆破時最大一段起爆藥量、一次起爆藥量、齊放爆破總藥量，kgV-地震安全速度，cm/s ; 土窯洞、土柸房，毛石房取1.0 cm/s ；一般磚房、非抗震的大型砌筑建筑物 23 cm/s ;對于一般的古建筑物0.10.3 cm/sC、空氣沖擊的安全距離：Rv KB Q1/3 25 1/3192 144m（ 4-11 ）Kb與裝藥條件和破壞程度有關的系數(shù)，一般

42、取25Q-一次爆破的炸藥量，kg ;秒延期爆破時，Q按各延期段的最大藥量 計算；毫秒延期爆破時，kg ； Q按一次爆破的總炸藥量計算，kg ；Rv-空氣沖擊波距離對掩體人員的最小安全距離，m通過以上計算，本次爆破的安全距離為：R=200 mD、防震技術措施：采用延期雷管，分散爆破作用力。合理布置炮孔，減少一次爆破量。采用預裂爆破的隔震措施。爆破時，人員須撤離爆破區(qū)300m以外。11 爆破效果的分析露天礦場的全部工作過程都是緊密相連的，因此初次破碎的好壞也就是給 挖掘機的工作有很大的影響，這種影響主要表現(xiàn)在兩方面：1）對巖石爆破后爆堆尺寸的影響2）對巖石破碎程度的影響在現(xiàn)場中都竭力獲得爆堆的標準

43、尺寸規(guī)格，爆堆高度不得超過挖機高度很大，爆堆寬度應為挖機采掘帶的整數(shù)。12.拒爆事故的預防與處理在爆破網(wǎng)路的設計與施工中，既要保障網(wǎng)路安全準爆，又必須防止起爆后 的拒爆。弓I起拒爆的原因很多，有起爆器材，爆區(qū)周圍環(huán)境，網(wǎng)路設計、錯誤 的操作等。1拒爆事故的原因1）炸藥過期變質，質量差引起的拒爆，如失去雷管感度，不能正常傳爆，受潮結塊，感度下降，密度變大，失去爆轟性能；2）電爆網(wǎng)絡拒爆，如設計電流不夠，起爆器容量不夠，接觸電阻過大，線 路接地、漏電，違反“三同”原則，漏接；3）非電導爆管網(wǎng)路的拒爆，如雷管接頭不好，連接器質量有問題，漏接， 微差爆破時導爆管被沖斷、拉斷，導爆管有漏藥段、有水局部拉

44、細的現(xiàn)象；4）裝藥、堵塞作業(yè)造成的拒爆，如不連續(xù)裝藥造成部分拒爆；裝藥過密， 炸藥感度降低，造成拒爆；裝藥、堵塞時操作不當，損壞網(wǎng)路；水孔中將部分 炸藥溶解，起爆不了，線路接錯；對于深孔爆破，爆后發(fā)現(xiàn)下列之一者，可以判斷其藥包發(fā)生了拒爆：一、 爆破效果與設計有較大的差別，爆堆形態(tài)和設計有較大的差別，地表無松動和 拋擲現(xiàn)象；二、在爆破圍殘留炮孔，爆堆中有巖坎、陡壁或兩藥包之間有顯著 的間隔；三、現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)殘藥和導爆索殘段。2拒爆事故的處理檢查人員發(fā)現(xiàn)盲炮和其他的險情，應及時上報和處理；處理前應在現(xiàn)場立 危險標志，并采取相應的安全措施，無關人員不應接近。盲炮的處理方法分為：裸露爆破、淺孔爆破、深孔爆

45、破和硐室爆破的盲炮 處理方法。因本設計采用的是深孔爆破，所以以下只講深孔爆破的盲炮處理辦 法。處理深孔爆破的盲炮方法：1）爆破網(wǎng)路未受破壞，且最小抵抗線無變化者，可重新連線起爆，最小抵 抗線有變化者，應驗算安全距離，并加大警戒圍后，再連線起爆；2）可以再距盲炮炮孔不小于 10倍炮孔直徑處另打平行孔裝藥起爆。爆破 參數(shù)由爆破工程技術人員確定并經(jīng)爆破領導人批準；3）所用炸藥為非抗水性硝銨炸藥，且孔壁完好時，可取出部分堵塞物，向 孔灌水使之失效，然后在作進一步處理第五章爆后效果分析與二次爆破深孔爆破和硐室爆破的一個嚴重問題是大塊率高，所謂的大塊，就是指礦 巖尺寸超過了運輸、鏟裝等設備所要求的快度，地

46、下爆破指最大邊長大于 300-400伽，露天爆破一般指最大邊長大于 800-1000伽的巖石。在正常的情況下，露天礦場中只進行破碎大塊和修整臺階坡面的工作。5.1爆后效果分析全面正確的分析爆破工程中影響爆破作用的各種因素，是獲得預期的爆破 效果和提高爆破效率的重要環(huán)節(jié)。通過分析，應盡量利用客觀的或人為的有利 因素，避免或克服不利因素，從而獲得最優(yōu)的技術經(jīng)濟指標。影響爆破效果的因素1 巖石因素巖石是爆破的直接對象，它是影響爆破作用和效果的自然因素，主要包括 巖石的結構、構造及其物理力學性質。巖石一般不是理想的均勻介質，常常呈各向異性，且多被節(jié)理、裂隙及斷 層等地質結構面切割，表現(xiàn)出復雜的物理力學

47、特征。巖石的這種復雜性對爆破 效果有很大的影響。2炸藥因素影響爆破作用的炸藥性能因素有爆炸能量利用率、炸藥密度、爆速、炮轟 壓力、爆炸壓力、爆生氣體體積等。1炸藥能量利用率炸藥爆炸做功的形式主要體現(xiàn)在以下幾個方面：使爆源附近的巖石產(chǎn)生強 烈的塑性變形和粉碎、破碎巖石；將破碎巖塊推移或拋擲出去；產(chǎn)生空氣沖擊 波和噪聲；在巖體中形成爆破地震效應；熱化學損失。根基實驗測定，用于破 碎巖石的能量僅占全部爆破能量的10%左右，因而設法提高對巖石的破碎有益的炸藥能量利用率，對改善爆破效果是十分有益的。2爆轟壓力爆轟壓力越高，在巖石中激起的沖擊波壓力也就越高，從而可在巖石中形 成較高的應力狀態(tài)，有利于提高巖

48、石的爆破效果。但是過高的爆轟壓力將使爆 源附近的巖石過度粉碎而消耗大量的能量，降低遠離爆源的巖石的效果。因此，爆轟壓力以滿足應力波的強度，可使巖石破碎為宜。3爆炸壓力爆炸壓力又叫炮孔壓力，即爆生氣體作用于爆孔壁的膨脹壓力，起作用時 間遠遠超過爆轟壓力的作用時間。因此在爆破松軟巖石時，應采取措施（良好 的堵塞）盡量延長爆炸壓力作用時間，以改善巖石破碎效果。3. 起爆藥包的位置起爆藥包的位置決定著藥包爆轟波的傳播方向和應力波以及巖石的破壞的 發(fā)展方向，藥室爆破時，通常將起爆體布置在藥包幾何中心位置，藥量大時， 需增加起爆點的數(shù)目。4. 爆破方法、工藝及其它爆破條件對爆破效果的影響1自由面的大小和數(shù)

49、量自由面的大小及數(shù)量對爆破效果影響顯著，自由面越小，數(shù)目越少，則爆 破受到的夾制作用越大，爆破就越困難。2藥包的幾何形狀球形藥包爆炸時，爆源附近的巖石將過度破碎，遠處巖石則產(chǎn)生大塊或破 壞不足。柱狀藥包和平面形藥包爆破時，巖石的破碎效果較好。試驗表明，在 炮孔容積相等的條件下，平面形藥包比柱狀藥包的崩石量提高約 1/4，并且?guī)r石 破碎塊度均勻。3堵塞情況炮孔裝藥后孔口堵塞與否以及堵塞質量的高低，對于爆破效果的好壞有較 大的影響。良好的堵塞可以提高炸藥的炮轟性能， 爆速和殉爆距離都顯著增加， 更重要的是可以阻止爆炸氣體產(chǎn)物過早的從裝藥空間中沖出，使裝藥空間在巖 石的破碎之前保持高壓狀態(tài)，并且延長

50、了爆生氣體膨脹做功的時間。這樣便可 以大大提高有效破碎能量，改善爆破效果。為了保證堵塞效果，應選用合適的堵塞材料和保證必要的堵塞長度。常用 極易被沖掉。從安全角度出發(fā)，也必須強調(diào)堵塞。堵塞可以延長爆轟氣體作用時間，促 進炸藥的完全反映，減少有毒氣體的生成量，特別是在有可燃性 礦塵和瓦斯礦 井爆破時，堵塞可以減少爆礦塵或瓦斯的可能性。堵塞情況不好，完全可以引起沖天炮。圖5-1 沖天炮降低大塊產(chǎn)出率和根底率措施露天深孔臺階爆破普遍存在著大塊（不合規(guī)格大塊）產(chǎn)出率和根底率偏高 的問題，它不僅影響鏟裝效率，加速設備的磨損，而且增加了二次爆破量，提 咼了爆破成本。大塊的標準主要取決于鏟裝設備和初始破碎設

51、備的型號和尺寸，因此，其 標準的制定是因地、因時而異1. 產(chǎn)生部位和原因分析大量的統(tǒng)計資料表明，不合格大塊主要產(chǎn)自臺階上部和臺階坡面；同一爆 區(qū)軟、硬巖的分界處；爆區(qū)的后部邊界。其原因是：1為了克服底盤抵抗線的阻力，炸藥主要置于炮孔的中底部，使其沿炮孔 軸線方向的炸藥能量分布不均勻。孔口部分能量不足，巖石破碎不均勻。2臺階前部，即鄰近臺階坡面的一定圍，巖石受前次爆破的破壞，原生弱 面脹烈，甚至被切割“塊體”，爆破時這部分塊體易整體震落，形成大塊。3同一爆區(qū)硬巖和軟巖分界部分，有時從爆區(qū)表面就可以看到大塊條帶， 易于震落。4爆區(qū)的后部與未爆巖石相交處也會產(chǎn)生一些因爆破而震落的大塊。爆破后電鏟難以

52、挖掘的凸出采掘工作面一定高度的硬坎、巖埂。對于臺階 高度大于12米的礦山，凸出采掘工作面標高1.5米以上的硬坎、硬埂。稱為根 底。根底產(chǎn)生的原因是孔網(wǎng)參數(shù)選擇不當；起爆順序和毫秒間隔時間不合理； 底部裝藥不足等。2. 降低大塊率和根底率的措施降低大塊率和根底率的措施是多方面的，歸納起來有正確的設計、嚴格的 施工和科學的管理三方面。1正確的設計就是要確定合理的爆破參數(shù)，特別要注意的是：選準前排孔的抵抗線；控 制最后排孔的高度；控制合理的超深和余高；選擇與巖石相匹配的炸藥，增強 底部炸藥的威力；選擇合理的毫秒延期間隔時間；爆區(qū)有明顯結構面時，要根 據(jù)巖體的結構面的特征，決定起爆順序；在適宜地點采用大孔距、校抵抗線爆 破和壓喳爆破。2嚴格的施工嚴格的施工不僅是