爆破工程课程设计

工程爆破

课 程 设 计

学院：矿业学院 班级：xx班

姓名：xxx 学号：xxx 日期：xxx年xx月xx日

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矿业学院爆破工程课程设计任务书

系 部 姓 名 指导教师 设计题目 矿业学院 陈光 朱鸿德 大姚铜矿人行平巷爆破设计 3专业 学号 金属矿开采技术 1200001237 班级 日期 采矿1232班 2013年12月27日 设计任务：平巷炮孔爆破设计 6、通过井巷的涌水量：1m/h 1、 井巷名称：独头平巷 7、掘进任务：7.5米/日 2、 井巷用途：人行 8、选用凿岩设备和爆破器材 3、 井巷长度：120m 9、确定凿岩爆破参数 4、 井巷穿过岩层：紫色长石石英沙岩 10、炮眼布置 5、巷道断面形状和尺寸 11、预期爆破效果 基础资料：f＝14巷道高2.5米底宽2.1米顶宽1.9米，炮眼利用率85％，三班/日。采用塑料导爆管非电起爆系统，此巷道无瓦斯，巷道服务年限20年。离爆破点10米。有一个混凝土支护的硐室，爆破时是否有危险？请制作一个作业循环图表。请写出全过程的安全注意事项及出事故时的安全应急方案。 提交成果： 1、 凿岩工作的安全措施 2、 爆破工作的安全措施 3、 空气冲击波最小安全距离计算 4、 其他见设计任务表 日程安排： 题目发给日期：2013年 12月16 日 设计完成日期：2013年12月 27 日 教研室主任审核： 夏建波 2013年6月17 日 付院长审核： 邱阳 2013年6月17 日

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目录

一．工程概况 二．平巷断面设计

1.断面形状选择 2.巷道断面尺寸确定 三．平巷爆破施工工艺 1.凿岩爆破工作 2.凿岩设备及工具选择 3.炸药及起爆器材的选择 4.凿岩爆破参数的选择 四．安全技术措施 1.凿岩工作的安全措施 2.爆破工作的安全措施

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一．工程概况

（一）原始地质资料

该矿区主要以中生代的侏罗系到新三代系红层为主，但分布面积较广，该层的地质构造以褶皱为主，地层组合为砂岩与泥质粉层状构造,松质岩组半坚硬，井巷穿过的坚硬岩层为紫色长石，石英砂岩，岩石坚固系数f=12。 （二）巷道情况

1、巷道名称：独头平巷 2、巷道用途：人行 3、巷道长度：120m

4、岩层：紫色长石石英沙岩 5、通过井巷用水量：1m3/h 6、掘进任务：7.5m /日

7、岩石坚固系数f＝14

8、巷道高2.5m，底宽2.1m，顶宽1.9m。 9、炮眼利用率:85％ 10、巷道服务年限20年 11、无瓦斯

（三）设计任务

1．断面形状选择

2．巷道掘进断面尺寸的确定 3、凿岩设备及工具选择

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4、炸药及起爆器材选择 5、凿岩爆破参数确定 6、起爆网络连接 7、计算安全距离 8、编制安全说明书

（四）设计要求

1、编制工程设计说明书 2、绘制相关图表

二、平巷断面设计

1、断面选择

从巷道的地压大小、巷道尺寸及服务年限为20年来 看，选择梯形巷道。 2、巷道掘进断面尺寸的确定

巷道高2.5米，底宽2.1米，顶宽1.9米

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三、平巷爆破施工工艺

1、凿岩设备及工具选择（根据《采矿设计手册》查的）

由于每日巷道掘进任务是7.5m，三班制，所以每班掘进2.5m，深度小于5m。采用浅孔凿岩机。在实际操作中，要考虑到打眼时有水平的，倾斜的，所以炮孔的平均L平均=2.9m，炮孔数目n=18个。

L总=L平均 n =2.9 18 =52.2m

由于凿岩时间一般为2—2.5h，使用YT—24型的气腿式风动凿岩机。（因为YT—24型的气腿式风动凿岩机的工作效率为22m/h，所以使用YT—24型的气腿式风动凿岩机。）

2、炸药及起爆器材的选择（由《工程爆破》查的）

（1）炸药的选择：由于巷道涌水量为1m3/h，所以采用直径为32mm，长200mm，重200g的乳化炸药。

原因：乳化炸药的坑水性能好，爆炸威力较大，爆速高，感度高，安全性好。

（2）起爆方法：由于巷道内无瓦斯，选用导爆管簇联起爆网络。 （3）爆破器材：非电延时雷管，带绞线电雷管，导爆管，连接块。 （4）辅助器材：小刀，击发枪，胶带，砂纸。 3、凿岩爆破参数的确定

（1）孔深的确定：因为掘进任务为：7.5m/日，而且是“三班制”所以每次掘进2.5m，炮孔利用率为85%。

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L平均=2.585%

2.9m

=L平均+0.15

掏槽眼要超深0.15m L

掏槽眼 =2.9+0.15 =3.05m

（2）孔径的确定:选用的是32mm的要卷，所以采用35mm的孔径。 （3）填塞长度的确定：炮孔的填塞长度为炮孔的1/3 L填塞=2.91/3

=0.96m （4）炮孔的布置

由于每班的进度是2.5m，选用的是YT—24型的气腿式风动凿岩机，属于浅孔爆破。

爆破的断面面积：S=（2.1+1.9）2.52 =5m2

掏槽眼的选择：因为爆破的断面面积为 5m2>4m2，所以采用倾斜掏槽。岩石坚固系数f=14，处于13—16之间，掏槽眼使用6个。

由炮孔布置图知：周边眼有10个 由炸药量计算知：辅助眼有2个 （5）炸药量的计算

①每个掘进循环所需的炸药量

Q总

Q总=SqηL

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式中

Q总——总炸药量，kg； S——爆破的断面面积，m2

q——炸药单耗量，kg/m3（从《工程爆破》查的取q=2.64kg/m3） η——炮眼利用率 L——工作面平均孔深，m Q总=SqηL

=5m22.64kg/m385%2.9m =32.5kg

②每个炮孔的装药量

Q0

Q0=ψLG/h 式中

Q0——每个炮孔的装药量，kg

Ψ——装药系数（从《工程爆破》中查的一般掏槽眼取0.6—0.8，辅助眼和周边眼去0.5—0.6）

L——炮孔长度，m G——每个药卷的重量，kg H——每个药卷的长度，m Q掏=0.73.05m0.2kg0.2m =2.14kg

Q周、辅=0.62.9m0.2kg0.2m =1.45kg

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Q底=0.72.9m0.2kg0.2m =2.03kg

总掏槽眼的装药量为：Q总掏=6Q掏 =6 2.14kg =12.84kg 总周边眼的装药量为：Q总周=7Q周、辅 =71.45kg =10.15kg 底眼的装药量为：Q底=2.09kg3 =6.27kg

总辅助眼的装药量为：Q总辅=Q总-Q总掏-Q总周-Q底

=32.5kg-12.8kg-10.15kg-6.27K歌 =3.28 辅助眼数目为：n=3.28/1.452个 总炮孔数为：n总=6+10+2 =18个 （6）安全距离计算 ①爆破震动速度计算

地下矿用集中药包公式：V=k（QV——爆破震动速度，cm/s

k——与介质特性、爆炸方式及其他条件因素有关的系数 Q——最大一段装药，kg

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13R）



R——据爆炸中心距离

α——与转播途经，距离，地质，地形等有关的系数 K取190，α取1.5,（查《工程爆破》得到） Q通过计算的：Q1=2.142=4.28kg Q2=2.144=8.56kg Q3=1.452=2.9kg Q4=2.093=6.27kg Q5=1.457=10.15kg 所以Q=Q5=10.15kg

V=k（Q

13R）

13

=190（10.15 =19.2cm/s

10）

1.5

答：硐室的最大允许震动速度是20cm/s，对其没有影响。

②爆破安全距离计算

K取190，α取1.5,（查《工程爆破》得到） R=（KV）Q R——爆破安全距离

K——与介质特性、爆炸方式及其他条件因素有关的系数 V——允许安全震动速度，cm/s Q——最大一段装药，kg R=（KV）Q =（19020）

121213121310.15

10

13 =6.6682m

答：爆破安全距离为6.6682m

③空气冲击波最小安全距离

K取5（查《工程爆破》得到） R=KQ

R——最小安全距离

K——与介质特性、爆炸方式及其他条件因素有关的系数 Q—— 一次起爆的药量 R=510.15 =15.93m

（7）起爆网络连接

已知给矿区无瓦斯，采用秒延期非电雷管连接，这样可以节约成本，减少大块率，便于出渣。 起爆顺序图：

1212 11

起爆顺序为：1——5 连线图：

炮孔布置三视图：

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装药结构示意图：

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岩石的坚固系数f=14，属于中等硬度，采用反向装药，可以提高第二自由面的面积，提高爆破效果。

爆破原始材料表

编号 1 2 3 4 5 名称 掘进断面 炮眼深度 炮眼数目 岩石坚固性系数 总装药量 单位 米2 米 个 f kg 数量 5 2.8 18 14 32.5 编号 6 7 8 9 10 名称 炸药类型 药包规格 雷管种类 连接块 单位 乳化炸药 200g，20cm 非电雷管19 125 1 个 数量 导线长度 米

炮孔布置及装药，连线，起爆说明表

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眼号 炮眼 名称 眼 个 数 炮 眼 深 度 炮 眼 长 度 倾角 炸 药 装药量 （kg） 合计/kg 水 平 垂 直 个/眼 乳化炸药 乳化炸药 乳化炸药 乳化炸药 乳化炸药 装 药 系 数 堵 塞 长 度 起 爆 顺 序 联 线 方 式 1 2 3 4 5 合计 掏槽眼 掏槽眼 辅助眼 底眼 周边眼 2 4 2 3 7 18 3.05m 3.05m 2.9m 2.9m 6.1 12.2 5.8 8.7 2.44 2.44 1.45 1.45 1.45 4.88 9.76 2.9 4.35 10.15 32.5 0.8 0.8 0.6 0.6 0.6 0.96m 0.96m 0.96m 0.96m 0.96m I II 簇III 连 IV V 2.9m 20.3 52.2m

预期爆破效果表

编号 1 2 3 4 5 名称 炮眼利用率 每循环进尺 每循环实体岩石量 单位炸药消耗量 每米巷道炸药消耗 单位 % 米 米3 公斤/米3 公斤/米3 数量 85 2.5 12.5 2.6 13 编号 6 7 8 9 10 名称 每米3岩石雷管消耗 每米巷道雷管消耗 每米巷道导爆管消耗 每日循环进尺 每立方炮眼消耗量 单位 个 个 米 米 米 数量 1.25 7.6 229 7.5 4.2

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雷管的段别及数量 雷管段别 数量 起爆雷管

1 2 3 4 5 2 1 7 3 9 7 井巷掘进循环图表 进度/h 所需工序工作效率 时3.量 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4 4.5 5 5.5 6 间5 名称 /h 准备工作 6.5 7 7.5 22m/h 0.5 2 凿岩 52m 装药爆破 同风 出渣 铺轨接线 0.5 0.5 2.5 1.5

四安全技术措施

（一）凿岩工作的安全措施

1、凿岩工作准备

（1）启动凿岩机前要认真的检查各个连接部分是否松动，及各部件死否有缺失，若果有要及时的处理。

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（2）对各个润滑点加入润滑油。 （3）检查油箱的润滑油。

（4）凿岩机开进工作面放在安全的位子。 （5）接好风管，水管。

（6）检查各个部的连接情况，看是否漏油，漏水，漏风。 2、凿岩作业

（1）操作推进器再看凿岩机，开孔时风力不能太大。 （2）推进器不牢固是不能作业。 （3）按选好的炮孔位置和角度进行凿岩。 3、装药

（1）装药时要对作业场地，爆破器材的堆放场地进行处理，对进行要装药的炮孔进行检查。

（2）从炸药运入现场开始要划定警戒线，警戒区内禁止烟火。搬运爆

破器材时要轻拿轻放，不能冲撞炸药包。

（3）在铵油炸药，重铵油炸药与导火索直接接触时，要才去隔油措施

或采用耐油型的导火索。

（4）对各种爆破作业都要做好装药记录。记录应包括的装药情况，出

现问题及处理措施。 4、爆破工作的安全措施 （1）准备过程

①调查清楚施工场地周围的安全情况。 ②在现场会同施工人员校核落实爆破设计方案。

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③事先了解天气情况及爆破区的环境情况，决定合理的爆破时间。 ④了解爆破地区的居民情况，对爆破时间可能出现的问题作出充分的

认真估计，提前防范，妥善安排，避免不应该的损失或造成的不良危害。

⑤研究决定如何布置爆破安全警戒线，确定警戒范围和人员安全撤离

爆破地点。

⑥选定爆破器材的存放点和加工起爆药包的地点。

⑦领爆破器材时要分组领取，一组领取雷管，一组领取炸药，相距

2

——3m，到达工作面后观看是否有浮石，再把炸药和雷管分开放置。所有器材要轻拿轻放。 （2）起爆前的撤离工作

①起爆前要选定明显的位置设立标志，并将起爆时间，危险范围，要

求撤离的时间，起爆信号等。一书面的形式通知下去，以便做好撤离工作。

②警戒人员要在起爆前彻底清查危险去的人员撤离情况，确认危险区

人员撤离到安全地点，并向爆破指挥部回报情况。 （3）警戒信号

爆破前必须发出声响或视觉信号，使危险区的人员都能清楚的听到或看到。

第一次信号——预告信号，是指所有与爆破无关的人员应立即撤离危险区，到达安全的地点。

第二次信号——起爆信号，是指具备安全起爆条件时，准许爆破员起

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爆的信号。

第三次信号——解除警戒信号，是爆破人员检查确认安全可靠，可进入范围的信号。 （5）应急方案

①飞石砸伤人

发现险情后，要迅速采取措施，控制事态发展，最大限度的减少危害程度，然后立即报告监理单位，小组指挥中心，并把伤员送往医院进行治疗。

②机械伤人

发现险情后，要迅速采取措施，控制事态发展，组织自救获救他，把伤员送往医院进行治疗，最大限度的减少危害程度，和经济损失，并立即报告监理单位，小组指挥中心。

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