獅子山鉛鋅礦1200水平一號采場水平扇形中深孔爆破設計說明書云南昆潤集團獅子山鉛鋅礦2011/10/11日目錄工程概況…………..…3開拓系統及采準方案……………..…3爆破設計原則…………………..…....4爆破設計依據…………………..……4爆破設計方案…………………..……5布孔方法………..……6爆破參數的確定……………..………7起爆順序……..………7起爆及起爆網絡……………..………8爆破安全校核……………….………………..……...10十一、爆破施工流程……………..……….10十二、爆破施工的技術要求…..……...…..10十三、爆破安全措施…………..…………11工程概況設計爆破地點位于獅子山鉛鋅礦1200水平一號采場內。采場由攀枝花鋼城機電承包開采。原設計采用無底柱淺孔留礦法開采。采場內近礦圍巖及礦體均為淺變質石灰巖、大理巖、白云巖等。由于采場內圍巖及礦體節理裂隙發育（目估平均間距小于50～80mm），頂板破碎，故改為水平層落礦無底柱階段礦房嗣后充值法采礦（見附圖一）。該礦設計日產量為1500噸/日，目前1200水平只有設計爆破地點一處采場，生產能力不足設計要求的250噸/日，其它采場形成生產能力尚需時日。該礦為新投產礦井，嚴格地說尚處于建井工期之內，生產任務重（要求10月份完成產量3000噸），且此前施工單位大部分員工不熟悉中深孔鉆爆作業。因此，本設計的基本要求是：1）一次爆破落礦量應能滿足公司對產量及采、掘銜接或早日達產的要求；2）盡可能詳細地說明鉆爆作業的每一道工序，包括施工設備、施工方法、技術要求、安全措施以及施工組織等。開拓系統及采準方案該礦尚未形成完整的開拓及采準系統（設計開拓系統為水平運輸大巷加斜坡道開拓系統），目前只有1200水平運輸大巷、1250水平回風大巷以及一號采場外側連接運輸和回風大巷的回風天井組成的開拓及采準系統；該礦設計通風方法為抽出式，礦井通風方式為分區對角式；該礦設計開采方法為淺孔留言礦嗣后充填法，如前述現改為水平層落礦無底柱階段礦房嗣后充填法。由于現有開拓及通風系統不完善等，所以必須加強爆破以后的排煙工作，避免炮煙中毒事件的發生。三、爆破設計原則1.在確保鉆爆施工安全的前題下，充份兼顧公司對礦井產量的要求;2.合理確定各爆破參數，使之盡可能符合實際，從設計上保證避免超挖欠挖現象的發生，降低大塊率和粉礦率，提高采區回采率，降低貧化率。四、爆破設計依據⑴根據提供的有關資料及現場勘察；⑵國務院：《民用爆炸物品安全管理條例》（2006.9.1）；⑶國家質量監督檢驗檢疫總局《爆破安全規程》（GB6722-2003）.2003,9(4)城鄉建設環境保護部《爆破工程施工及驗收規范》(GBJ201-8)；（5）中國工程爆破協會《工程爆破理論與技術》冶金工業出版社，2004.02；⑹陳華騰《爆破計算手冊》遼寧科學出版社，1991.9；五、爆破方案選擇根據礦井生產任務重、采場跨度小（平均5米）、頂板破碎等綜全合考慮，決定采用水平扇形中深孔為主局部輔以淺孔、非電導爆管微差起爆的爆破方案。采用水平扇形中深孔落礦時，最小抵抗線有三種計算方法：1.按每孔的合理裝藥量確定=1.17~2.44（米）2．按最小抵抗線和孔徑的比值確定＝３０～３５(中硬巖石d=68mm時W=2.05～2.38米)3.從一些礦山的實際資料中參考確定（見下表）W與d值的相對關系d（m）W（m）50～601.2～1.660～701.5～2.070～801.8～2.590～1202.5～4.0獅子山中深孔鑿巖采用YGZ-90型鑿巖機，釬頭直徑65mm，故最小抵抗線應為1.5～2.0米。綜合以上三項結果，釬頭直徑為65mm時，最小抵抗線介于1.14～2.44米，此時才可取得較為理想的爆破效果。本設計的特別之處在于：為保證一次爆破落礦量，最小抵抗線是給定的，既W=3.3米；同時，由于本次爆破工程對應的自由面所在空間跨度較小（5米），實際抵抗線遠大于上述計算所得抵抗線，所以按常規方法設計施工時，預計不能保證理想的爆破效果。為此，決定在扇形布孔不變的條件下，增加三個（左右兩側共六個）沿礦體兩端對角線鉛垂面內均勻分布的中深孔，并首先起爆，以增加自由面，保證本次爆破工程的成功實施。六、布孔方法1.按炸藥能在待爆巖體內平均分配的原則布孔；2.鉛垂面內扇形孔孔底距：取上述計算值（W=1.17～2.44米）的中間值，W1=1.5～1.7米；水平扇形孔孔底距：因增加一個自由面，所以取W2=2.0～2.8米；3.鉆孔走向兩端界線：考慮有通風及鑿巖天井保護礦柱的存在，所以孔底至走向邊界（礦柱）取為1米；鉆孔傾向兩端界線：考慮一號礦體與圍巖沒有明顯界線，既礦體品位是連續變化的，所以孔底至傾向兩端邊界外側取為0.35米，內側取為0.25米；4.鉛垂面內=1\*GB3①、eq\o\ac(○,15)號鉆孔孔底至礦體下部自由面距離（最小抵抗線）因扇形孔布置的自身局限性難以調整，同時，因該兩鉆孔首先起爆，為保證爆破工程可靠實施，所以取為0.55米。5.各孔裝藥或不裝藥長度的截取：自內側邊孔（eq\o\ac(○,4)、eq\o\ac(○,17)號）開始，首先自各孔孔口向內截取二分之一孔底距（可加鉆孔直徑）做為各孔的不裝藥長度；之后，自內側邊孔的相鄰鉆孔（eq\o\ac(○,5)號）孔底做eq\o\ac(○,3)號鉆孔的）的鉛垂線，取垂足至eq\o\ac(○,3)號孔孔底的二分之一做eq\o\ac(○,5)號鉆孔的平行線，該平行線與eq\o\ac(○,5)號鉆孔的交點既為eq\o\ac(○,5)號鉆孔的裝藥截止位置。其余依此類推。eq\o\ac(○,9)號鉆孔右側的鉆孔（eq\o\ac(○,9)～eq\o\ac(○,17)號鉆孔）布置與左側鉆孔（eq\o\ac(○,1)～eq\o\ac(○,9)號）完全對稱。七、爆破參數確定1.裝藥量計算已知參數如下:最小抵抗線W=3.3米；巖石硬度f=6～8；巖石基本不含水份，節理裂隙發育；機械裝巖時，裝藥密度△=0.8～11g/cm3。實際取0.9g/cm3;鉆頭直徑為65mm，鉆孔直徑d=68～70mm。實際取68mm；扇形孔孔底距：水平扇形孔a1=1.2～1.4米；垂直扇形孔a2=0.6~1.7米(各孔實際數值參見炮孔布置圖）；裝藥過程中炸藥的損失率按b=5~10﹪，實際取7.5％；計算所得參數如下：（8）鉆孔單位長度裝藥量C=0.785×d2×△×0.001=3.27kg/m；（9）鉆孔總長度等于各鉆孔長度之合：L=131.96米；（10）實際裝藥長度等于各孔實際裝藥長度之合L′=104.32米；（11）裝藥系數K=121.41/104.32=0.859；（12）總裝藥量Q=C×L×K×(1+b)=398.47kg；2.各孔裝藥量及相關參數見附頁《鉆孔參數一覽表》。八、起爆順序根據本工程的特點，既最小抵抗線大于常規計算所得數值，所以采用分部份設計分部份起爆的方法：（1）首先起爆鉛垂面內的扇形炮孔起爆順序如下eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,15)→eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,14)→eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,13)；（2）之后起爆水平面內的扇形炮孔起爆順序如下eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,12)eq\o\ac(○,16)→eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,11)eq\o\ac(○,17)→eq\o\ac(○,8)eq\o\ac(○,10)→eq\o\ac(○,9)（注：例如eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,11)eq\o\ac(○,17)寫法表示該四個炮孔同時起爆）；九、起爆及起爆網絡1.首段雷管的段位由于導爆管的傳爆速度（不大于2000米/秒）遠小于爆轟波在巖石中的傳播速度（接近5000米/秒），所以第一個起爆雷管的延遲時間只要大于（33/2）/5000=3.3毫秒，既可避免爆轟波對起爆系統未端導爆管網絡的破壞：T首=L(1/V導–1/V地)×1000毫秒=7.0125毫秒所以首段雷管選擇2段；2.延遲時間以先爆炮孔不破壞后爆炮孔及其網絡，同時最大限度減小爆破地震效應對礦柱的破壞為原則。按炮孔間距和巖體性質確定：T延=（30～40）×(a/f￣)1/3=19.5～26.0毫秒；所以其它各孔雷管段位如《鉆孔參數一覽表》。3.起爆方法采用導爆管加非電毫秒延期雷管起爆法；起爆網絡因導爆管數目較少，所以采用簇聯網絡（有傳爆四通時也可采用串聯等起爆網絡）：既將所有導爆管的未端用膠布捆綁在一發起爆雷管的外面；施工布眼（1）鉆眼前，必須先由測量人員按爆破設計（修正設計）在鑿巖巷道內用紅油漆準確繪出各炮眼位置，其誤差不超過5cm；（2）炮眼eq\o\ac(○,3)、eq\o\ac(○,4)、eq\o\ac(○,5)、eq\o\ac(○,6)、eq\o\ac(○,12)、eq\o\ac(○,13)、eq\o\ac(○,16)、eq\o\ac(○,17)的鉆眼精度要求比其他眼要高，開眼誤差不允許超過3cm；鉆工要熟悉炮眼布置圖，要能熟練地操縱鑿巖機械，特別是鉆eq\o\ac(○,3)、eq\o\ac(○,4)、eq\o\ac(○,5)、eq\o\ac(○,6)、eq\o\ac(○,12)、eq\o\ac(○,13)、eq\o\ac(○,16)、eq\o\ac(○,17)八個炮眼，一定要由經驗豐富的老鉆工司鉆，保證上述各鉆孔孔底在設計要求的位置；裝藥前，要用小直徑高壓風管向炮眼內輸入高壓風，將炮眼內的石屑刮出吹凈；采用機械連續柱狀裝藥，以增加裝藥密度或質量；要嚴格按炮眼設計圖確定的裝藥量自上而下進行，特別是雷管，一定要對號入座；所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長度不得小于20cm；連結起爆網絡時要注意：導爆管和起爆雷管在使用前必須進行認真的外觀檢查，發現導爆管破裂、斷、壓扁、變形（接細等）或管腔內存留異物，均應剪斷去掉，然后用套管對接；導爆管不得打結和拉細，絕對禁止搭接傳爆；起爆雷管要用黑膠布包扎固定在距離各導爆管自由端10cm以上的位置，且導爆管應均勻地敷設在雷管周圍；導爆管網絡中不得有死結；炮眼內的導爆管不得有接頭；爆破所用雷管、導爆管必須是同廠同批號產品；反向布置起爆雷管：既起爆雷管的聚能穴指向導爆管的未端；安裝起爆雷管之前，要停止爆破區域內一切與網路敷設無關的施工作業，無關人員必須撤離爆破區域，防止意外觸發起爆雷管；（10）網路聯結結束以后，要有專人負責檢查驗收，合格后方可起爆；十、安全距離校核爆破的危害效應包括爆破地震波、爆破飛石、空氣沖擊波及噪音。地下工程空氣沖擊波以及噪音產生的危害可以忽略不計。爆破震動及爆破飛石的控制，則需選擇合理的爆破參數，既控制最大一段起爆藥量，采取微差爆破方法來解決。本工程最大一段（eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,11)eq\o\ac(○,17)）起爆藥量為88.56公斤。按垂直振速公式（k取150，a取1.6,V≦2.5cm/s）求得最小安全距離R=65.57米。本次爆破為松動爆破，采場內空間窄小，飛石受周圍巷道限制，不會對警戒線以外的人員構成安全威協。綜合以上考慮，人員只要撤離至距爆源中心100米以上的圍巖較堅固（不至因地震波至頂板冒落）的巷道內，既可保證安全。十一、爆破施工流程爆破作業面平整→鉆爆設計→測量布孔→鉆孔→鉆孔驗收→申請領取炸藥→裝藥→填塞→聯接網絡→爆破系統安全檢查→安全警戒→起爆→爆后檢查處理→收集整理資料。十二、爆破施工的技術措施1.在鉆孔之前，要先對頂板及影響鉆孔施工質量的浮石等進行處理（必要時，先用淺眼爆破對炮腳進行修整，使其形成深孔鉆眼必備的條件）；2.測量人員按照設計要求，在現場布置炮孔位置，并向操作人員進行技術交底，使其掌握各項孔網參數（深度、傾斜角度、最小抵抗線等；3.鉆孔時，必須按相關規程、規范和設計標準進行作業，嚴把質量關，使鉆孔的方向、傾角、深度等符合設計的要求；4.裝藥前，必須根據設計要求對炮孔逐個檢查。全部炮孔符合設計要求以后方可裝藥。發現不合格的炮孔，要采取相應的補救措施；5.所有炮孔裝藥結束以后，都要用炮泥填塞，邊填塞邊搗實，填塞長度要符合設計要求，確保填塞質量；6.聯線起爆：按設計的起爆網絡聯線后，派出警戒人員，同時人員撤離現場，并發出爆破信號，確認爆源附近警戒范圍內無人員活動以后方可起爆。十三、爆破安全措施1.成立爆破安全小組，爆破負責人任組長，對工程安全負全面責任，組員為爆破技術人員、安全員、爆破作業人員及警戒人員等組成；2.建立安全規章制度，組織爆破作業人員認真學習國家《爆破安全規程》、《礦山安全規程》、《礦山安全法》及省、市等相關規定，并嚴格按操作規程及相關規定執行；3.爆破作業人員必須持證上崗；4.必須認真做好安全警戒工作。爆破時間要定時，并提前通知所有可能進入爆源附近的人員；5.安全警戒距離按距離爆源水平距大于100米設置警戒；6.為防止爆破期間1250水平有人自自通風天井進入警戒區，必須在1250水平內同時設置警戒；7.加強施工現場爆破