露天矿爆破经典设计

露天台阶中深孔爆破设计说明书设计：（作业）设计审批：计划审核：（成绩）评语：施工爆破时间：______年__月__日__时__分一、爆破作业任务书编号：NO.2011-10-23-802✄………………………………………………………………………………………………………………四、爆破任务书回执单编号：NO.2011-10-23-802注：请现场负责人在作业后，将此回执单当日反馈到技术组。

原因一栏中填写未完成原因，若完成填二、逐孔爆破设计（一）、爆破设计参数（二）、布孔形式、装药技术、起爆网路敷设及起爆方法1、布孔形式：矩形2、装药技术：连续注药3、起爆网络设计采用微差（斜向、平行）起爆网路进行敷设，以孔间微差为25ms，排间微差为100ms。

4、起爆方法为：脉冲起爆体系。

（三）、施工流程附炮孔编号示意图（四）、炮孔装药断面示意图三、露天采场火工材料审批表已知条件：1、钻孔直径，D=0.22m；2、炸药类型乳化炸药；3、起爆材料为导爆管；4、炸药单耗为210g/m3；5、起爆方式为反向起爆；6、起爆网络布置为逐孔起爆；7、爆破孔数为40个；8、台阶高度为H=8m；9、炮孔为垂直孔；要求：1、设计合理的孔网参数和装药结构实现排间、孔间的微差逐孔爆破。

2、绘制炮孔布置平面图并标明起爆先后顺序。

3、填写和编制本次爆破作业规程和质量验收单。

1、爆破参数计算与设计1.1炮孔参数1.1.1孔径D；孔径主要取决于所选的钻机和岩石的性质。

D=0.22m1.1.2孔深L=H+h=8+1.2=9.2m式中： L——钻孔深度，m；H——台阶高度，m；h——超深，m；1.1.2.1超深h的计算垂直深孔超深值计算公式W=1.2mh=(0.15—0.35)1W为8m。

注：由于露天矿爆破一般为松动爆破所以此处系数取0.156。

11.2孔网参数1.2.1底盘抵抗线W 1的计算台阶坡面通常情况下都为斜面，所以对于垂直孔有两种抵抗线，即最小抵抗线W 和底盘抵抗线。

最小抵抗线:它是指第一排孔的炮孔中心到台阶斜面的最小距离。

底盘抵抗线：它是指第一排炮孔中心到台阶坡底的水平距离。

底盘抵抗线是影响台阶爆破效果的最重要参数之一，底盘抵抗线过大，根底多，大块率高，后冲作用大，影响爆破效果；底盘抵抗线过小，浪费炸药，增加了钻孔工作量，而且容易产生飞石，安全性差。

所以能否选择一个合理的底盘抵抗线值对于爆破效果好坏起着至关重要的作用。

1）根据钻孔作业安全条件确定c H W +≥αcot 1 360cot 81+⨯≥︒W =7.6m式中 W1——底盘抵抗线，m;H ——台阶高度，m ；α——台阶坡面角，一般为60°～75°；c ——从深孔中心到坡顶边线的安全距离，一般c ≥2.5～3m ，此处c 取3m 。

2）按照体积法（即药包重量与爆落岩石成正比）反推计算Hq m LdW ⋅⋅⋅⋅∆=τ85.71式中：d ——炮孔直径，dm ；Δ——装药密度，一般Δ=150kg/m3；τ——装药长度系数，(当H ＜10m 时，τ＝0.6；当H ＝10～15m 时，τ＝0.5；H=15～20m 时，τ＝0.4；H>20m 时，τ＝0.35；)q ——单位耗药量，kg/m3；m ——炮孔密集系数，一般m ＝0.8～1.2,（当岩石坚固系数f 高，要求爆下的块度小，台阶高度愈小时，可取较小m 值，反之可取较大m 值）。

L ——钻孔深度，m 。

3）按台阶高度确定抵抗线H W )9.0~6.0(1= =7.2m岩石坚硬，系数取小值，反之，系数取大值 4）按钻孔直径确定d kd W )38~32(1== =7.7m 式中：k 取35。

要求Hq m LdW ⋅⋅⋅⋅∆=τ85.71≥W1≥c H +αcot综上可得1W =7.65m 。

1.2.2炮孔密集系数m炮孔密集系数：它是指同排孔的孔间距a 与底盘抵抗线的比值。

一般m ＝0.8～1.2，（当岩石坚固系数f 高，要求爆下的块度小，台阶高度愈小时，可取较小m 值，反之可取较大m 值）。

由于露天矿一般为岩石坚固系数f 较小的砂岩所以此处m 取1.1。

1.2.3孔间距计算孔间距:：它是指同排孔中相邻两个炮孔中心线之间的距离。

a=mW1=1.1⨯7.65=8.42m1.2.4排距排距：它是指相邻两排炮孔中心线之间的距离。

b=1W=7.65m1.3炮孔装药量计算炸药量取决于以下几个因素：（1）岩石的爆破性能。

一般与岩石的物理力学特性和结构特征有关，岩石越硬、越完整，单耗就越高。

（2）炸药的威力。

使用的炸药威力越高，单耗就越低。

（3）装药的堵塞情况。

堵塞越差，单耗越高。

（4）开挖对爆破的要求。

即要求爆破后块度的大小、爆堆堆散的范围等等。

单排孔爆破或多排孔爆破的第一排的每孔装药量计算公式：Q1=q×a×W1×H=108.21kg多排孔从第二排起，以后各排的每孔装药量计算公式：Qi =k×q×a×b×H=124.45kg(i2≥)考虑受前排各排孔的矿岩阻力作用的增加系数，k=1.1-1.2,此处k取1.15。

2、装药结构2.1装药形式考虑到该露天矿台阶爆破为中深孔爆破，且露天煤矿的岩石一般情况下为岩石坚固性系数比较小的砂岩或页岩所以装药形式采用连续耦合装药。

2.2炮孔堵塞长度L1=(20—30)D=5m2.3连续装药长度L2=L-L1=4.2m台阶炮孔剖面图3、台阶中深孔微差爆破参数确定3.1根据露天矿实践经验得排间微差取100ms，孔间微差25ms。

3.2微差爆破形式为逐孔起爆逐孔起爆：它是指爆区内处于同一排的炮孔按照设计好的延期时间从起爆点依此起爆，同时爆区排间炮孔按另一延期时间依次向后排传爆，从而使爆区内相邻起爆炮孔的起爆时间错开，起爆顺序呈分散的螺旋状。

4爆破总炸药量和爆破方量计算4.1第一排炸药量计算Q’=108.21×8=865.68kg所有剩下排的装药量计算：Q’’=124.45×32=3982.4kg总炸药消耗量Q=Q’+Q’’=4848.08kg4.2爆破方量计算V=210Q×103=1018096800≈1.02×105万m3炮孔编号示意图5、微差爆破的优点1）可使爆破地震效应和空气冲击波及飞石作用降低。

2）可增大一次爆破量，减少爆破次数，提高大型设备的利用率。

3）爆下的矿岩块度均匀，大块率低。

4）爆堆比较集中，有利于提高铲装生产率。

6、炸药量取决于以下几个因素1）岩石的爆破性能。

一般与岩石的物理力学特性和结构特征有关，岩石越硬、越完整，单耗就越高。

2）炸药的威力。

使用的炸药威力越高，单耗就越低。

3)装药的堵塞情况。

堵塞越差，单耗越高。

4)开挖对爆破的要求。

即要求爆破后块度的大小、爆堆堆散的范围等等。

7、装药过程中主要注意事项1)不适于装填的炸药应做安全处理后装填；2)根据装药量计算装药位置，偏差不能很大，否则要爆破技术人员处理；3)速度要适中，不要过快；4)放置起爆药包时，脚线或导爆管要放好，防止破坏，防止掉入孔内；5)防止超量装药，并及时处理。

8、自由面条件影响1)自由面的大小和数目对爆破作用效果有着明显的影响。

自由面小和自由面的个数少，爆破受到的夹制作用大，单位炸药消耗量增高。

2)自由面的位置对爆破作用也产生影响，炮孔中的装药在自由面上的投影面积越大，越有利于爆炸应力波的反射，对岩石的破坏越有利。

3)垂直于自由面布置炮孔，那么在这种条件下炮孔中装药在自由面的投影面积最小，所以爆破破碎范围也很小。

4)炮孔与自由面斜交布置，那么装药在自由面上的投影面积比较大，爆破破碎范围也比较大。

5)当自由面条件差时，应人为地创造补充自由面。

9、防护措施1）减震措施为了尽量降低爆破震动，施工中采取如下的降振措施：(1)爆破前，先用浅孔处理好底部根坎，确保爆破自由面良好；(2) 采用分段延时爆破，在空间上和时间上分散爆破震动。

2）减小爆破飞石危害措施(1)开创良好的爆破自由面，避免因自由面或炮孔附近残留的碎石产生飞石突出事故；(2)提高施工质量，避免出现钻孔过深过浅或偏离设计位置太多，致使抵抗线变小，又或堵塞不合格，误装药等可能会引起飞石突出的事故；(3)结合实际情况，对地质异常带采取补强或间隔装药措施；(4)可以在爆破台阶上适当铺盖些覆盖物，减小飞石危害范围。

10、爆破施工组织爆破施工程序流程图见10-1。

图10-1施工工艺流程。