1、爆破初級工程師考試試題選例設計 9 露天深孔臺階爆破設計某石灰石礦山采區離民宅最近約 300m，該礦山采用露天深 孔開采方式，穿孔用 KQGS-150 潛孔鉆機穿孔，鉆孔直徑約為 165mm，深孔爆破，臺階高度 15m，爆破采用塑料導爆管毫秒雷 管分段起爆，主要采用硝銨炸藥爆破。隨著水泥產銷量的不斷增 加，石灰石需求量為年產 480 萬噸（礦石 200 萬立方米）。因此， 為減少爆破震動，保證居民的生活穩定，同時，又不要影響采礦 強度和礦山中長期生產計劃。設計要求：1）露天深孔臺階爆破設計；2）降低爆破震動的技術措施。設計提示：1）采用毫秒延期爆破，盡量減少最大一段裝藥量；2）實現逐孔起爆，將

2、單孔藥量降到最低；3）采用空氣間隔器間隔裝藥；4）合理布置采場工作線方向 （即最小抵抗線方向和爆破 拋擲方向不能對民宅）。設計 10 某采石場生產石料規模為 30 萬立方米 /年，有效 工作時間為 300 天，每天兩班制， 巖石為石灰巖， 巖石堅固性系 數 10 ，巖石松散系數為 1.5，選用潛孔鉆機的鉆進效率為 30m/（臺班），孔徑 100mm，逐孔起爆。1設計要求：1）爆破方案：一次爆破規模， 爆破巖石量，總藥量、總 孔數；裝運機械和鉆機機械的數量；工程進度安排；2）爆破參數：孔徑、孔距、排距、孔深、超深、單位炸 藥消耗量、單孔裝藥量、裝藥長度、填塞長度；3）起爆網路設計；4）飛石安全距

3、離；5）爆破震動影響分析。設計提示：（ 1）根據石料場的開采強度確定一次爆破規模、總藥量。根據鉆孔孔徑確定總孔數，總延米數和采用的鉆機和裝運設備數 量和工程進度；（ 2）按照一次爆破規模設計相關爆破參數。解答題： 采石場爆破時點燃導火線后工人要在爆破前轉移到 400 米 以外的安全區域。導火線燃燒速度是 1 厘米 /秒，工人轉移的速 度是 5 米/秒，導火線要大于多少米？解：設導火索Xcm 有 400/5 80cm 即導火索不得少于 0.8 米。露天石灰石礦山深孔臺階爆破設計方案設計時間： 2011 年 9 月 19 日一、概述21、石灰石礦山采區離民宅最近約300m2、該礦山采用露天深孔開采

4、方式，穿孔用KQGS-150 潛孔鉆機穿孔，鉆孔直徑約為 165mm3、深孔爆破，臺階高度15m，爆破采用塑料導爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝銨炸藥爆破。4、石灰石需求量為年產480 萬噸（礦石 200 萬立方米）二、深孔臺階爆破設計1、臺階高度及鉆具 該礦山采用露天深孔開采方式，穿孔用 KQGS-150 潛孔鉆機穿孔，鉆孔直徑 約為 165mm，深孔爆破，臺階高度 15m2、爆破起爆方式 爆破采用塑料導爆管毫秒雷管分段起爆， 主要采用硝銨炸藥爆破3、爆破 參數設計 孔深與超 深國內礦 山超深值一 般取0.5-3.6m，此處為減少根底、 提升爆破效果，超深 h 取值為 2.5m 即m h 5

5、 . 2炮孔深度 L：垂直深孔 L=H+h=15+2.5=17.5m傾斜深孔 hH L式中： 臺階坡面角，一般為 6075； 臺階高度； 鉆孔超深。 底盤抵抗線 1 W D W ) 34 28 ( 1該礦山臺階高度 15m，底盤抵抗線范圍為：4.625.61 根據該礦山鉆孔機具及孔深的設計， 底盤抵抗線取值為：1 W =4.5m 孔距和排距 孔距 a ： 1 mW a采用寬孔距爆破時， 取炮孔密集系數為2，則孔距a =2*4.5=9m 此處將孔距優化為 a =9m 排距 m a b據此排距 b=4.5m 堵塞長度 2 l 1 2 ) 0 . 1 7 . 0 ( W l該礦山 2 l 取值3范圍

6、為 3.154.5m 根據相關安全考慮， 堵塞長度取值為2 l =4.5m 炸藥單耗，根據石灰石礦山實際經驗和爆破安全操作規程（GB-6722-2003） 的規定，取炸藥單耗為單孔裝藥量 Q qabH Q若臺階高度能夠保證統一為15m，即可確定裝藥結構在露天深孔爆破中，為減小爆破震動，采取間隔裝藥，具體措施參見下面降 低爆破震動的技術措施相關內容。 起爆網路 采用非電毫秒微差起爆方式，逐孔、逐排順序起爆。三、降低爆破震動的技術措施1、空氣采用空氣間隔器間隔裝藥 采用空氣間隔器間隔裝藥， 根據長期工作經驗， 超過 16m 的炮孔，一般采用 空氣間隔裝藥能有效降低單耗、減小爆破震動，同時合理的設計

7、也不會影響爆破 效空氣間隔器長度規格有 0.8m、1.5m、2.0m、2.4m 等不同，該礦山采用長度 0.8 米、直徑 140mm 的間隔器，底部間隔一個長 0.8m 的間隔器，中部兩個間隔層間 隔距離為 2m，按此設計進行爆破設計，每孔裝藥量降低了 52.36kg ，每孔裝藥 量為 190.64 kg ，單耗由原來的 0.4降為 .031，爆破震動強度降低 20%左右，爆 破效果不變，而且很好的降低了單孔裝藥量。2、采用逐孔起爆 采用逐孔起爆， 孔內裝同一段別非電導爆管雷管，孔外采用捆綁不同段別雷 管，實現逐孔起爆的順序，這樣單段最大起爆藥量是單孔裝藥量，為 190.64kg ， 網絡連接

8、示意圖如下：3、調整爆破方向減震法合理布置采場工作線方向， 使爆破方向4與民宅所處方位平行，不僅可以減少爆破震動對民宅的危害，還能有效防止飛石對民宅存在的安全隱患。4、設置隔離帶減震當保護對象距爆源較近， 采用分段微差起爆仍不能滿足安全要求時，可在爆 源周邊設置一條預裂隔震帶，預裂炮孔可以是一排，也可以是多排。炮孔 深度最好超過內部實際炮孔深度 12m。四、爆破震動效應： 爆破振動危險半徑： R=(K/V) 1/ Q m式中： K, -與爆破點至計算保護對象間的地質條件有關的系數和衰減指數，根 據本地的巖石系數確定。 K 取 200，取1.7. Q-最大一段起爆藥量 190.64Kg m裝藥量

9、指數 （國內多采用 1/3） V 人-人允許最大振速, 2.5 m/s, V 物-建筑物允許最大振速 , 1m/s 則 R 人=(K/V) 1/ Q m=22.57 Q 1/3 /2.5 1/1.7 =22.57 5.75/1.714=76 米 R 物=22.57 Q 1/3/1 1/1.7 =22.57 5.75/1=130 米 由以上計算可知，爆破震動對 76 米外的人及 130 米以外的建筑物將不產生危害。 驗證：一般民房的承受的震動速度不大于 20cm/s 民房處于爆區三百米處，因此計算 300m處的震動速度為：經計算得出： 300m 處的震動速度為：，遠小于房屋結構要求的 20 cm

10、/s 的震動速度，符合設計要求。五、安全技術措施：1、爆破作業現場杜絕一切閑人進入2、爆破人員接到爆破指令后，應由班組安全員召開作業前的安全會議 ,特殊 地帶或特殊情況，應由技術員、安全員、班長組織開會5安排重點防范措施。3、領取爆破器材時安排專人領取。4、穿孔及裝藥過程中要維護好孔口。5、爆破前，設備撤至安全地帶，不得停在爆破區域正前方300 米以內。6、運輸炸藥到孔口時，速度要慢，輕拿輕放，嚴禁拋擲。7、參與爆破人員嚴禁穿化纖衣服，且嚴禁帶火種。8、爆破人員按要求裝填孔，在裝藥過程中如發現溶洞、斷層等情況，要及時反映給技術人員，由技術人員拿出具體方案后才可繼續裝藥。多余火工品返回。9、工程

11、技術人員對整個裝填工作負責，檢查雷管炸藥數目，并檢查網絡連接情況。10、加強爆區周圍 400 米之內區域的警戒工作；爆區現場嚴禁使用移動電話 等接發裝置。11、嚴格執行中爆破信號制度， 爆破前礦山組織一次爆破安全學習，確定爆 破信號為 ： 第一次 三響（電動警報器） 為預警信號 第二次 二響為起爆信號 第三次 一響為解除警戒信號12、生產副礦長負責現場指揮，專職安全員負責現場安全。13、考慮到爆破區南側有一村莊， 安全警戒工作最好在當地政府相關人員主 持、指導下進行，聽從政府相關人員的協調指揮。14、確定爆破時間為下午17：0017:30，必須嚴格遵守，準點起爆。615、爆破前一天通知當地政府

12、和業主，告知下次爆破的準確時間和地點，相互協調、相互配合共同完成爆破警戒工作。16、根據現場實際情況，制定詳細爆破方案，優化爆破設計，采用微差控制爆破技術，竭力控制爆破危害，確保爆破安全。17、嚴格按設計要求裝藥，裝藥前對炮孔進行檢測。禁止用藥包直接沖擊起 爆藥包。按設計充填，不得將石塊沖入孔內，不得將炮頭線或非電導爆管碰斷 或受損。18、起爆后十五分鐘后，方可進入炮區檢查，如遇盲炮、殘炮和其他隱患時，應及時通知上級領導， 在安全有效的方案下進行處理。露天石灰石礦山深孔臺階爆破設計方案設計時間：2011年9 月20 日一、概述1、采石場生產規模為30 萬立方米 /年；2、有效工作時間為300

13、天，每天兩班制；3、巖石堅固性系數10 8，巖石松散系數為1.5；4、潛孔鉆機的鉆進效率為30m/（臺 班），孔徑 100mm；5、起爆方式采用逐孔起爆。二、爆破參數根據現代礦山生產實際情況、爆破效果和礦山機械的施工能力等，選取礦山臺階高度 H 為 15m，選取超深 l 為 2.5m，則孔深為，選取鉆孔機具為孔徑 100mm 的中型鉆機。 根據每次爆破的規模、和巖石方量，根據巖石堅固性系數為1078和巖 石松散系數 1.5，確定單位炸藥消耗量按 0.4kg/m 3 計算， 則堵塞深度可知D L ) 32 16 ( 1，為提升安全系數，取堵塞長度為 3m。根據排距計算式mqH L d b e，d

14、 =0.14 ，裝藥長度2 L =14.5m， e，取炮孔鄰近系數 m=2，q = 0.4kg/m 3 ，H=15m，代入上式，計算得出： b=3.08m，取為 b=3.0m 又由 b a m，得出：a=2b=6.0m。 單孔裝藥量qabHQ，計算得出： Q 1 =108kg三、爆破方案1、一次爆破規模和爆破巖石量按礦山實際情況， 考慮各機械施工進度和經濟耗損，暫定每四天爆破一次， 因此每次爆破的巖石方量至少 4000 立方米 /次。炸藥選用 M2 型巖石乳化炸藥， 裝藥密度為 0.851.05。2、總藥量和總孔數根據每次爆破的規模、和巖石方量，根據巖石堅固性系數為10 8和巖 石松散系數 1

15、.5，確定單位炸藥消耗量按 0.4kg/m 3 計算，每次爆破總藥量為： q V Q單孔裝藥量qabH Q總孔數為： 1 Q Q n孔，取整且考慮誤差，取孔數為93 孔。3、裝運機械和鉆機機械的數量根據礦山生產任務， 每天產礦要求為1000 立方米，工作實行兩班制，每班四小時，挖機選用小松 PC-400 系列，其斗容為1.9m 3 ，運礦汽車選用凈載量35 噸的中型礦車，挖機每小時平均裝載200 噸，巖石原始密度取2.65 噸/m3 ，虛 渣密度取 1.75 噸/m 3 ，每四天需要挖裝方量為4000 立方米，8合 7000噸，每四天 一臺挖機裝載量為 6400噸。 挖機臺數為 6 4 007

16、0001臺 考慮礦山突發因素和輪休制度， 因此，需要 2臺斗容為1.9m 3 小松 PC-400 系列挖機和 1臺小松 PC-220 系列挖機。 根據運輸工作量， 運礦汽車選用凈載量35 噸的中型礦車，35200 2臺，考慮其他因素，取礦車正常工作系數為1.2，需要礦車7.2 臺，取礦車數量 為 8 臺。 一次爆破總延米為5.17*10 3，設需要 3 n 臺鉆機，則： 3 3 * ) 4 * 2 ( * 30 L n可計算出3 n =0.7 臺，考慮突發因素，取鉆機為2 臺。4、工程進度安排礦山正式進入正常保產階段時，有效工作時間為 300 天，每天兩班制，八小 時工作制， 礦車每班休息 2

17、 臺，挖機每班配合工作，每班休息 1 臺。 保證每月完成相應任務，每四天內，鉆機進行鉆孔施工，挖機連續作業，每 四天按上述要求爆破一次。 設立現場主管、爆破組長進行專門負責，雙方協調工作。四、起爆網路設計 采用非電起爆系統，逐孔起爆，降低爆破震動和提升爆破效果，連接示意圖 如下所示：五、飛石安全距離 根據飛石計算公式： R 飛=20K 飛 n 2 W 式中 K 飛-安全系數，取 11.5 n- 爆破作用指數 ,取 1.5 , W- 藥包抵抗線 ,取 3 米 計算可得： R 飛=201.5 1.5 2 3=67.5 米六、爆破震動分析 爆破震動評價采用爆破振動危險半徑作為衡量標準，計算式如下： R=(K/V) 1/ Q m K,-與