相邻矿山(采场)联合爆破设计.doc
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1、目 录1 总论12 爆破设计53. 起爆网路、装药及填塞104 爆破安全分析155 爆破施工进度计划226 爆破施工准备237 爆破警戒268 爆破安全防护329 爆破后检查3610 盲炮处理3611 爆破总结37附图:1、爆破环境、安全警戒及岗哨布置图12、炮孔装药填塞结构图23、炮孔平面布置图、剖面图34、起爆网路敷设示意图41 总论1.1项目背景XXXXXX材料有限公司XX石场和XXXXXXXXXXX建筑材料厂采石场相互毗邻,矿区之间最近距离不足60m,两家矿山爆破危险区相互叠加,如果每家矿山各自独立进行爆破作业,发生爆破飞石相互打击事故的概率较高,严重的会造成人身伤亡事故以及财产损失。
2、为有效防止这类事故发生,对两家矿山实施爆破作业统一管理、统一指挥、共同警戒是十分必要的,因此,需要对两家矿山进行联合爆破设计。1.2工程概况本工程包括XXXXXX材料有限公司XX石场(简称XX石灰石矿)露天开采爆破工程、XXXXXXXXXXX建筑材料厂采石场(简称XXX采石场)露天开采爆破工程。两家矿山毗邻,该矿区位于XXXXXXXX太平镇西南5km处的前夹槽子村,方位167左右,距离XXXX公路1.8km,有砂石路相通交通较为方便。两家矿山均已建立健全了安全生产管理制度、安全操作规程、安全生产事故应急救援预案、并与当地矿山救护中心签署了矿山救护协议,并报XXXXXXXX安监局备案。1.2.1
3、XX石灰石矿概况XX石灰石矿于2011年11月,由原XXXXX设计院完成了初步设计,主要工程方案概述如下:矿山生产规模为20104m3/a(54104),开采服务年限为20年。年工作天数为330天,每天2班,每班8小时。设计采用溜槽与非运输公路联合开拓方式,深孔爆破,液压挖掘机与装载机铲装,汽车运输,二次破碎设计采用挖掘机配液压破碎锤进行机械破碎,穿爆工作由该矿山自行施工。设计采用由上至下分台阶的开采工艺,在水平方向工作面大致沿东西方向布置,由南向北推进。设计采剥要素:采矿工作台阶高度20m、采矿工作阶段坡面角70、最小工作平台宽度25m。该采石场现已完成了采场基建工作,在采场南边侧中心形成了
4、485m389m(装矿平台)溜槽,形成了485m阶段,台阶高度20m,坡面角700,平台宽度20m。1.2.2XXX采石场概况XXX采石场于2011年6月,由XXX设计院完成了开采方案设计,主要工程方案概述如下:矿山生产规模为10104m3/a,开采服务年限为29.7年。年工作240天,每天工作2班,每班8小时。设计采用公路汽车运输开拓方式,深孔爆破,液压挖掘机与装载机铲装,汽车运输,二次破碎设计采用挖掘机配液压破碎锤进行机械破碎,穿爆工作由当地民爆公司承担。设计采用由上至下分台阶的开采工艺,水平方向采矿工作帮总体由西南向东北方向保持阶梯状推进。设计采剥要素:采矿工作台阶高度15m、采矿工作阶
5、段坡面角70、最小工作平台宽度20m。该采石场现已进入正常开采时期,形成了465m、450m两个阶段,台阶高度15m,坡面角700,平台宽度20m。1.3矿区周边情况两家矿山位于一个矿区内,在平面位置关系上,XX石灰石矿位于XXX采石场东南侧,两者矿区边界最近距离仅为58.4米。XX石灰石矿区:其爆破危险区内有建/构筑物,与本矿区边界的最近距离见下表:设施名称到矿区边界的最近距离(m)电控室98仓库与发料室144破碎站94空压机房12更衣室156修理间260 XXX采石场矿区:其爆破危险区内有建/构筑物,与本矿区边界的最近距离见下表:设施名称到矿区边界的最近距离(m)破碎站72办公室162材料
6、库185除了上述情况外,距离两家矿山矿区边界500m范围内,无居民区、学校或其它需要保护建筑、设施等。矿区周边爆破环境,详见爆破环境平面图-11.4矿床开采技术条件1.4.1矿区地形、地貌两家矿区位于山脊端部条形区域,XX石灰石矿区最高标高550m,XXX采石场矿区最高标高515m,XX石灰石矿区所在山坡区域地形坡度在300-420,XXX采石场所在山坡区域地形坡度在150-200。区域地表林木和植被较发育,没有发生过泥石流灾害,区域自然环境较好。1.4.2水文地质本区属低山丘陵区地貌,矿区海拔标高+370m+555m,相对高差185m,高于侵蚀基准面365m之上,矿区无大的地表水体,采场充水
7、来源主要为大气降水,可自然排出,水文地质条件属简单型。1.4.3工程地质两家矿体准采范围仅是矿体(岩体)的一部分,矿体与围岩大致相同,矿体顶板为第四系全新统腐植土及残坡积层,厚1.0m左右,矿体底板仍为石灰岩(矿体)。露天开采边坡稳固性较好,只是近地表岩(矿)石较破碎,风化较强,稳固性较差。矿岩普氏硬度系数f=810。1.5技术与安全要求1)设计爆破能力应满足两家矿山生产规模要求:XX石灰石矿生产规模为20104m3/a(54104),日生产规模为606 m3/d。XXX采石场生产规模为10104m3/a,日生产规模为417 m3/d。2)由于两家矿山互为对方爆破危险区内,任一方爆破作业均应达
8、到两家矿山和矿区周边安全要求。3)通过采取有效措施,确保两家矿山人员与设备设施的安全。1.6主要设计依据(1)中华人民共和国矿山安全法(1993);(2)中华人民共和国劳动法(1994);(3)国务院令第466号民用爆炸物品安全管理条例;(4)金属非金属矿山安全规程(GB16423-2006);(5)爆破安全规程(GB6722-2003)。(6)XXX设计院编制的XXXXXXXXXXX建筑材料厂采石场(扩建)开采设计方案(2011.6); (7)原XXXXX设计院编制的XXXXXX材料有限公司XX石场(扩建)初步设计(2011.11);(8)现场踏查收集的资料。1.7 设计内容与工程范围依据爆
9、破安全规程(GB6722-2003)有关规定和两家矿山委托要求,本次设计的内容是两家矿山露天开采深孔爆破设计。工程范围是两家矿山采矿许可证划定的矿区范围。2 爆破设计2.1 爆破方案的选择该矿区矿岩普氏硬度系数f=810,属于坚硬较难爆破类岩体,两家矿山,炮孔倾角均为70,台阶高度为15m20m,具有3-5年的深孔爆破作业施工经验。当地民爆器材公司设有中心炸药库,XXX采石场每次使用炸药前需经当地公安部门批准,由民爆器材公司负责运输到矿山。XX石灰石矿已建成5t炸药库一座,位于基地工业区外围,已取得当地公安机关颁发的爆炸物品(存储、使用)许可证,炸药由生产单位直供,每次使用炸药均由本矿山专用运
10、输车辆运输到矿山。结合该矿区所在当地爆破材料供应品种的情况,以及当地安监、公安部门对两家矿山的要求,XX石灰石矿自行穿爆作业,采用孔径115mm的中风压潜孔钻穿孔。XXX采石场穿爆工作委托当地民爆公司承担,采用孔径115mm的高风压潜孔钻穿孔。基于以上情况,两家矿山均设计采用深孔爆破方案(松动爆破),非电导爆管起爆网路。2.2 炸药和爆破材料的选择根据该地区火工材料的供应情况,并结合安监、公安部门有关要求,设计选用爆破材料如下:炸 药:乳化油炸药(粉状袋装)起爆药:2岩石改性铵油炸药(箱药)雷 管:1、5段导爆管毫秒延时雷管地面网路引爆雷管:1段导爆管毫秒延时雷管网路结点连接:塑料反射四通填塞
11、材料:岩粉和黄粘土质炮泥2.3 爆破参数的选取与计算XX石灰石矿自行穿爆作业,XXX采石场穿爆工作委托当地民爆公司承担。当地民爆公司是我省著名的专业爆破施工企业,具有丰富的工程爆破、拆除爆破及特殊爆破经验,资金强大,技术雄后。XX石灰石矿具有较丰富的深孔爆破施工经验。两者可在本设计爆破参数基础上,针对矿山实际情况对爆破参数及炸药单耗进行适当调整。1)、孔径和孔深采用高风压或中风压潜孔钻,孔径d为115mm。孔深由台阶高度、超深及台阶坡面角决定。2)、孔距和排距经验公式:炮孔间距 a=(35-45)d炮孔排距 b=(0.7-0.85)a3)、前排抵抗线W经验公式:前排抵抗线 W=(20-30)d
12、4)、炮眼超深h1经验公式h1=(0.1-0.15)L5)、填塞长度L2对于大孔距/小排距深孔爆破,填塞长度一般不小于炮孔间距a。6)、炸药单耗石灰岩矿床炸药单耗,通常取0.40-0.60kg/m3,前排炮孔通过调整抵抗线W(小于排拒)实现加强装药,结合该矿区石灰岩性属于坚硬较难爆破类岩体,本方案选取炸药单耗:前排选取 q前=0.70kg/m3后排选取 q后=0.50kg/m3 爆破参数布置示意图HL1h1WL2Lbc炮孔结合当地民爆公司、XX石灰石矿的实际爆破经验参数:炮孔直孔设计与计算,选取两家矿山爆破参数见下表:设计两家矿山爆破参数与技术指标表项目名称单位爆破参数备 注XX石灰石矿XXX
13、采石场年爆破量104m32010矿石体重2.7t/m3日爆破量m3606417台阶高度m2015炮孔直径dmm115115炮孔倾角7070孔距am4.64.6排距bm3.63.6前排抵抗线wm2.52.5炮孔斜深Lm22.917.6炮孔倾斜超深h1m1.61.6一次爆破进尺m6.16.12排装药密度kg/dm30.960.96延米孔装药量kg/m9.69.6炮孔填塞长度L2m5.04.6装药长度L1m17.913.0单孔装药量kg171.8124.8单排炮孔数量个810单段爆破炸药量kg1374.41248单排单孔爆破量m3前排244.7前排183.5后排331.2后排248.4一次爆破炮孔排
14、数排22一次爆破总炸药量kg2748.424962排一次爆破矿石量m346074319可出矿(岩)天数天710炸药单耗kg/m3前排 0.702前排 0.680后排0.519后排0.502平均0.596平均0.578炮孔参数、装药与填塞布置,详见装药和填塞结构图-2两家矿山年爆破器材计算用量、穿孔设备主要耗材量见下表:主要爆破材料消耗表序号材料名称XX石灰石矿XXX采石场备注单耗年消耗量单耗年消耗量1炸药0.596 kg/m3119.2t0.578 kg/m357.8t2非电导爆管雷管0.007发/ m31400发0.009发/ m3900发3导爆管0.022m/m34400m0.025m/m
15、32500m不含雷管尾线4钻杆0.4根/万m38根0.4根/万m34根3m/根5钻头1.5个/万m330个1.5个/万m315个115mm6冲击器护套0.3个/万m36个0.3个/万m33个2.4 二次破碎为确保两家矿山人员、设备设施安全,对于块度不符合要求的大块(500mm),两家矿山二次破碎各采用一台液压挖掘机配MB1700型破碎锤进行机械破碎,严禁采用炸药二次破碎。2.5.爆破危险区的确定随着矿山由上至下开高度的降低,两家矿山在爆破主抛掷方向(下坡地形方向),爆破危险区是动态变化的,基于矿区边界确定的爆破危险区范围是最大的,由于两家矿区范围较小,故将最大范围确定为爆破危险区。根据爆破安全
16、规程(GB6722-2003)有关规定,结合该矿区地形和爆破方式,确定两家矿山爆破危险区如下:1)、XX石灰石矿以矿区南侧、西侧及北侧三个矿区边界线为起点,沿垂直三个边界线方向,向远离矿区水平推进300m的范围为爆破危险区;矿区2号拐点东北侧为上坡地形的山脊,以该山脊上距离2号拐点200m的点位向矿区北侧、南侧自然过多到300m的范围为爆破危险区。2)、XXX采石场以矿区西南侧、西侧及东北侧三个矿区边界线为起点,沿垂直三个边界线方向,向远离矿区水平推进300m的范围为爆破危险区;矿区号拐点东南侧为上坡地形的山脊,以该山脊上距离号拐点200m的点位向矿区西南侧、东北侧自然过多到300m的范围为爆
17、破危险区。3. 起爆网路、装药及填塞3.1 起爆网路设计采用复式起爆网路。两排炮孔中相邻的两个炮孔分为一组,每组炮孔均采用复式连接,即每组内的两个炮孔,由两个塑料反射四通交叉传爆连接,每个炮孔形成双起爆导爆管网路。每个塑料反射四通插入4根导爆管:主传爆导爆管、续传导爆管、前排炮孔中一个炮孔内引出的孔内起爆雷管导爆管尾线、后排炮孔中一个炮孔内引出的孔内起爆雷管导爆管尾线。设计采用第一段导爆管毫秒延时雷管起爆方法:起爆人员在避炮设施内进行起爆操作,主引爆雷管为第一段导爆管毫秒延时雷管(1发),并与主传导爆管连接,在确认起爆命令下达后起爆。传爆顺序:起爆器主引爆导爆管雷管导爆管塑料反射四通孔内起爆导
18、爆管雷管炸药。起爆网路连接,详见起爆网路敷设图-33.2雷管段位选择该矿区周边爆破环境较复杂,两家矿山爆破危险区相互叠加,两家矿山有设备设施位于爆破危险区内,需要得到防护,为有效降低爆破震动影响,参照国外实验观测爆破震动数据和我国爆破工程协会提出的段间微差间隔不低于100ms的研究结果,并结合我省雷管精度,本次设计选用雷管段位如下:前排炮孔内起爆雷管采用第1段毫秒延时导爆管雷管,每个炮孔内配2发。后排炮孔内起爆雷管采用第5段毫秒延时导爆管雷管,每个炮孔内配2发。3.3起爆顺序 设计同时起爆两排炮孔,采用排间毫秒微差起爆顺序,排间毫秒微差间隔为110毫秒。起爆顺序:前排炮孔后排炮孔。毫秒导爆管雷
19、管延期时间及标志表段别12345678910时间(ms)0255075110150200250310380段别标志MS1MS2MS3MS4MS5MS6MS7MS8MS9MS10段别11121314151617181920时间(ms)46055065076088010201200140017002000段别标志MS11MS12MS13MS14MS15MS16MS17MS18MS19MS203.4爆破顺序为提高全矿区爆破作业安全性,两家矿山不同时进行爆破作业,并至少应错开一天。3.5装药施工1)、炮孔检查A、炮孔网度、深度、角度是否符合设计要求炮孔网度过大,角度偏离造成抵抗线过大或过小,以及废孔情
20、况,应在距离原孔不低于20倍孔径的距离上补穿新钻孔。超深不够应补穿炮孔深度,超深过大应采用岩粉充填超深部分。如遇到断层、构造面、节理裂隙发育程度超出正常情况,应考虑适当减少装药量(如:空气间隔分段装药,不耦合装药)。应特别注意检查第一炮孔抵抗线的大小,对于炮孔抵抗线过小或过大的情况,应重新补打新孔。对于台阶坡面存在明显凹陷区导致抵抗线的变小情况,应采用间隔分段装药。以上修改施工内容应由技术负责人根据现场情况制定。B、炮孔口附近、孔内是否有杂物如果炮孔口附近0.5m范围内有岩粉和其它杂物,应指定人员及时清理干净,孔口0.5m范围内不得留存石块和岩粉。如果孔内有堵塞物应指定爆破员采用套孔铁炮棍疏通
21、清理。C、炮孔内是否有水若有,水量不大应采用压缩空气将水吹出炮孔,水量大可采用水泵抽出。当有地下补给水源时,炸药应采用防水袋包装处理或改用抗水炸药。2)、装药现场清理清除现场内和炸药搬运通道上所有杂物,撤离场内所有设备及材料,设定装药现场警戒线,现场警戒范围:距离穿孔区后排炮孔10m范围、预爆破台阶下部平台上距离前排炮孔所对应的坡底线10m范围、两排炮孔端侧距离端侧炮孔10m范围。在警戒线上每隔57m设置立杆,在立杆1.2m高位置上挂拦护绳,并在警戒线外缘顺警戒线每隔2025m设置1各安全警示牌。装药现场设置1名专职安全员进行现场安全监护。3)、起爆药包加工应在远离起爆现场的安全地点(40m以
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