煤矿井下爆破设计与施工方案.doc

镇巴县南江煤矿多种经营公司赤北煤矿井下爆破设计与施工方案镇巴县南江煤矿多种经营公司赤北煤矿矿井爆破设计与施工方案设计单位：镇巴县南江煤矿多种经营公司赤北煤矿二一七年六月三日目 录一、编制依据和指导思想11、编制依据12、指导思想1二、项目背景1三、工程概况21、地理位置22、周围环境3四、爆破设计41、方案选择42、技术设计4钻孔直径选择43、钻爆参数的选取5(1）爆破参数的确定原则5（2）爆破参数的选择8（3） 炮孔布置7（4）装药及填塞8五、爆破网络8六、爆破安全校核10七、施工技术11八、井巷及掌子面单次爆破所需器材统计13九、应急预案14一、编制依据和指导思想1、编制依据（1)赤北煤矿矿山开采方案设计文件；(2）爆破安全规程（GB67222014）；（3）中华人民共和国民用爆炸物品安全管理条例;（4)中华人民共和国安全生产法主席令第70号(5）国家有关法律、法规、技术规范等;（6)现场踏勘所掌握的有关情况以及应该考虑的因素；（7）参考有关爆破安全技术资料。2、指导思想（1）本着安全第一的思想，精心设计施工方案，严密组织实施爆破施工,确保整个爆破作业万无一失。（2)认真落实“安全第一，预防为主”的安全生产方针，形成较为有效地安全管理网络；严格做好警戒工作，设立应急救援预案，确保发生突发状况时能最大限度的做好抢险救灾工作。二、项目背景镇巴县南江煤矿多种经营公司赤北煤矿成立于2002年，经过多年开采后，2016年陕西省国土资源厅续批手续，现年开采量9万吨，产品为烟煤、无烟煤两种。煤矿距县城所在地泾洋镇86公里，距X315县道2公里，交通便利。公司主要业务为煤炭开采、销售等，企业目前经营状况良好,为持续做好企业生产经营工作，该矿山须进行连续性爆破作业。公司拥有非营业性爆破作业许可证及自有火工品储存库,爆破作业由非营利性自有施工队伍进行，火工品在自有合规库房存储.在近年来持续开采的条件下,公司矿山年开采矿石量约9万吨左右，为满足矿山生产需要,现制定该爆破设计与施工方案。三、工程概况1、地理位置镇巴县地处大巴山西部，米仓山东段。巴山主脊东西横亘,构成南北两个地理单元，成为嘉陵江、汉江两大水系的分水岭。地质构成以褶皱、断层为主，喀斯特地貌发育，多溶洞、暗河,地表岩石多为沉积岩和变质岩。该矿井位于陕西省汉中市镇巴县简池镇蒿坪村，距X315县道2公里，周边500米内无常住人口居民区或村庄,整个矿山生产条件良好，爆破作业点距地面约570米,爆破作业区域环境良好。具体位置见下图：2、周围环境爆破点距离地面约570米，距县道X315公路水平距离约2公里,矿井内瓦斯浓度低,井下爆破作业环境良好。但因爆破点位于秦岭巴山构造混杂岩带，是中低温热液成矿，岩石较发育，爆破施工过程中需注意冒顶、塌方等风险，因此在爆破后应对掌子面进行及时支护。3、 工程特点该煤矿目前已掘进10余年，根据开采整体设计，巷道宽4米，高3米（墙高2。5米，拱高0。5米)，爆破时孔深设计为2米，进尺要求1.5米。地下巷道的岩石为沉积岩和变质岩，岩石硬度偏低，f值约6左右.由于岩石硬度偏低，受地压影响易发生变形,因此施工过程中须辅助锚杆及矿柱支护.本工程掌子面在地下570米处，正常作业区域宽4米，高3米,单次爆破钻孔深度为3米，每进尺为2。7米.因此本项目巷道掘进单次进尺的爆破量为12立方;正常开采掌子面单次爆破量为32。4立方米。四、爆破设计1、方案选择结合本爆破工程特点,爆破开挖位于井巷或掌子面上,因此采用掏槽与周边孔分段起爆的方式，一次爆破成型.其中掏槽孔先行起爆，辅助孔崩落矿山，周边孔后实施光面爆破，这样既形成平整的巷道壁,又可使井巷岩石应力均匀分散，提升了井巷自身的稳固性.2、技术设计钻孔直径选择 根据工程量和地形条件，选取手持式风钻钻孔，钻孔直径D为40mm。取32的药卷。3、钻爆参数的选取(1）爆破参数的确定原则一是掏槽孔,采用平行空孔掏槽方式。二是辅助孔，采用平行钻孔方式，要求孔底位于同一平面上。三是周边孔，采用小孔距、大排距的方式实施光面爆破，确保井巷爆破后不出现超挖和欠挖.（2）爆破参数的选择由于本次爆破为井巷爆破与掌子面爆破同时交叉作业，因此爆破参数按照两大类进行设计.井巷爆破参数孔径D=42mm;孔深L=2米;掏槽孔倾角65度,孔口间距0。4米，两排孔，每排3个孔，每孔间距0.3米，掏槽孔孔底应超过底板0.1米.辅助孔为垂直平行孔，根据计算及经验,面积为12平方米的井巷,需20至22个辅助孔即可.周边孔孔距取0.3米,距边帮0。1米，孔底须外扩0。1米，孔距0。3米，距辅助孔0。5米.根据计算:掏槽孔6个,装药系数按0.6计算，单孔装药长度1.2米，装药量1.2kg，共计装药7.2kg;辅助孔按20个布孔，装药系数0.4，单孔装药长度0.8米，装药量0。8kg，共计装药16kg;周边孔（含底板孔）须布37个,外加排水沟1个孔,共计38个孔,线装药密度0。25kg/m，每孔装药0。5kg，共计装药19kg。据此可计算出该巷道单次消耗炸药42.2kg，而该巷道面积为12平方米，计算出单耗为3.52kg/立方米，与查爆破消耗定额表所得数据相差无几，即该布孔与装药系数合理.掌子面掘进孔径D=42mm;孔深L=3米；掏槽孔倾角65度，孔口间距0.4米，两排孔，每排5个孔,每孔间距0。4米,孔深3米。辅助孔为垂直平行孔，根据计算及经验，需18个辅助孔即可.周边孔孔距取0。4米，距边帮0.1米，孔底须外扩0。1米，孔距0.4米，距辅助孔0。5米.根据计算:掏槽孔6个，装药系数按0.6计算，单孔装药长度1。8米，装药量1。8kg，共计装药10。8kg;辅助孔按12个布孔,装药系数0。4,单孔装药长度1.2米，装药量1.2kg，共计装药14.4kg；周边孔（含底板孔)须布24个，线装药密度0。3kg/m，每孔装药0.9kg，共计装药21。6kg。据此可计算出该巷道单次消耗炸药46。8kg，而该掌子面面积为12平方米，计算出单耗为3.9kg/立方米，与查爆破消耗定额表所得数据相差偏高，按照经验，应减少辅助孔和周边孔孔数，在此辅助孔孔数调整为10个、周边孔孔数为20个。（3） 炮孔布置上图为井巷爆破掘进布孔示意图,以（2)叙述为准.上图为矩形掌子面爆破掘进布孔示意图，以（2)叙述为准。（4）装药及填塞装药结构:掏槽孔按上述装药量进行装填，炮孔填塞选用松散黄土填塞,不得夹杂石块或硬质物体；光面孔采用线性装药,线装药密度分别为0.25kg/m、0。3kg/m。五、爆破网络1爆破网路爆破网络采用非电毫微差起爆技术.其中掏槽孔用1段毫秒导爆管雷管起爆，辅助孔用5段毫秒导爆管雷管起爆，周边孔用7段毫秒导爆管雷管起爆。（1）网络连接方法为了提高网路的可靠性,采用导爆管起爆网路，孔内双发引爆,同时采用簇联的方式。每16发左右导爆管雷管并联为一束，用两发串联的5米脚线导爆管雷管引爆簇联，最后把所有孔外导爆管雷管簇联起来引入用电雷管激发起爆。电雷管一定要仔细筛选，选用外观良好、电阻值正常的激发。采用高能起爆器起爆.网路图如下：2、网络技术(1）一般施工要求同于一爆区的导爆管雷管，必须是同厂同批产品。施工前要对导爆管进行外观检查，不允许有破损、拉细、进水、断药、封口不严、管内有杂物等，不能打结,不能对折。孔内的导爆管不能有接头。孔外的传爆雷管之间应留有一定的距离，以免相互错爆或切断网路。用雷管起爆导爆管雷管网路时，雷管应绑扎在导爆管端头内，且不小于15cm的地方，并用胶布包裹不少于三层，且一定要绑紧.（2）捆联网路的施工要点绑扎材料 要用具有一定弹性和粘性的塑料电工胶布绑扎，且绑扎不少于三层。绑扎导爆管的根数 一发引爆雷管最多能引爆20根导爆管。引爆雷管的放置方向 引爆雷管的聚能穴指向应与导爆管的传爆方向相反。六、爆破安全校核1、爆破振动根据萨道夫公式：V= K（Q1/3/R）a式中,V介质质点振动速度，cm/s。一次最大单响药量,Kg.爆源中心到被保护对象的距离,m。-与爆破场地条件，如地形、介质特性、爆破条件等有关的系数;K取350。与地质条件有关的系数；2。0根据上式得出一次允许的最大装药量效验公式: Q= R3（V/K）3/a根据爆破点地处地下570米深处计算，取=570m，通过计算，一次允许的最大装药量Q=3100kg而我们刚才在爆破参数中已经计算，单个井巷单次起爆药量不到50公斤，掌子面单次起爆药量不足45公斤，因此，设计中爆破使用的炸药量远远小于允许量，即设计爆破施工中爆破振动对周围被保护对象的影响微乎其微。2、飞石为防止飞石产生破坏，就必须严格按照爆破设计进行施工,选取钻孔，确保孔距、排距和孔深等；同时注意堵塞长度和堵塞质量，不可马虎.除此以外，还要注意临空面的存在。临空面的存在也是产生飞石的一个原因。因此在填塞时,尤其是填塞掏槽孔时一定要仔细，确保填塞质量。根据爆破安全规程规定,井下爆破的最小安全允许距离不少于200m.所有，本设计环境安全范围设为300m,将警戒范围设置为300m。七、施工技术1、钻孔根据设计要求，钻凿深度根据爆破点设计要求钻孔，并确保孔与孔之间相互平行。2、验孔对所有孔进行检验.如孔深、间距、排距等。偏差超出规定范围的视为废孔，需要重新补的必须重新钻孔,以确保爆破质量和安全。3、装药首先校核前排孔的最小底盘抵抗线,然后根据设计单耗及每个孔周围环境、岩石情况，重新计算每孔装药量。装药采用人工装填乳化炸药，并于孔底、孔中各放置双发起爆雷管。4、填塞用松土或岩屑填塞，并捣实。填塞长度必须严格按照设计要求进行操作。5、网络联接填塞完成后，开始敷设网络，对网络要仔细进行检查。对电雷管连接区域，务必要用爆破电桥对网路进行电阻测量和电流计算，确保安全无误.6、起爆网路联接完成，检查无误后可进行起爆,起爆前所有人员、设备必须撤离至安全警戒范围以外，同时在各巷道交叉口、回风井等关键位置布设岗哨,并按照规定发出爆破信号。7、施工安全（1）严格遵守各项爆破安全操作规程；（2）严格按设计施工；（3）场内严禁烟火;（4)爆破物品搬运、堆放、保管要有专人负责，雷管、炸药分开放置；(5）加强职工安全教育工作，确保施工安全；（6）作好现场爆破物品的消耗登记工作，剩余器材如数退库；(7）加强保卫工作，施工作业区内严禁闲杂人等出入.8、爆破警戒工作（1）安民告示：爆破前附近范围要贴安民告示，告知矿区人员爆破时间、规模、范围等;（2)岗哨：根据爆破警戒范围及地形特点,需在爆破施工点四周设岗哨，每个岗哨点配置警戒人员2名；（3）爆破信号：同时使用警报器、对讲机、手持红旗作为爆破信号；（4）预告信号：在装药、联线工作完成后即可进行清场，各岗哨警戒人员到位，发出第一信号；（5)起爆信号：确信爆区内已无人员及需移走设备的情况下，由爆破指挥长发出；（6)警戒解除信号：炮响后不少于15分钟,爆破员、技术人员方可进入现场检查，待确认无误后方可发出警戒解除信号，并撤回警戒人员。9、爆破时间爆破时间暂定为每日07:0018：00，具体起爆时间由现场确定。八、井巷及掌子面单次爆破所需器材统计序号名称数量备注1乳化炸药126公斤2导爆管雷管100发3个段位3瞬发电雷管16发含备用4起爆器2台备用1台5爆破母线500米6爆破电桥1台备注:若当日爆破有循环次数,则上述表格中炸药、雷管数量乘以循环次数.九、应急预案1、预防爆炸物品失窃的措施预防爆炸物品丢失、被盗、被抢等事故，必须对爆炸物品的装卸、运输、存储、保管、发放等五个环节,制定出一套安全可靠的管理制度，方可避免这类事故的发生.（1）民用爆炸物品的装卸应遵守如下规定要对运输工具进行认真检查，确保运输工具完好，并清除车辆内的一切杂物。在装卸爆破器材的地方要设立明显标志，白天拉起安全带并悬挂红旗；夜晚要有足够的照明，并悬挂红灯。要有专人现场监督，设置警卫，无关人员不许进入装卸现场。装卸爆破器材时要轻拿轻放，不允许抛掷、踩踏，还要码平、卡牢、捆紧，不允许出现摩擦、碰撞.未装满的雷管箱其空隙应用不产生静电的柔性材料塞紧。如遇暴风雨、打雷时,不许装卸爆破器材。在装卸作业结束后，要把作业现场进行认真检查,防止有遗漏的爆破器材。（2)爆炸物品的运输规定运输爆炸物品应使用专用车辆，这里要特别强调包括从工地仓库到施工现场都必须使用专用车辆运输.同车装运两种以上爆炸物品时，必须严格遵守爆破器材同库存放的规定。当需要把炸药和雷管放在同一车辆运输时，该车辆必须符合所规定的专用的车辆.公路运输爆破器材时，不得在外停留住宿，严禁在居民点、闹市区、名胜古迹、风景游览区、重要建筑设施等地停留。用汽车装运爆破器材时,应遵守以下规定:a。车库负责人在出车前要认真检查车况，并在出车单上注明“该车辆经检查合格，准许运输爆破器材”.b.要由熟悉爆破器材性能，具有安全驾驶经验的司机驾驶.c。在平坦道路驾驶时,前后两辆汽车的距离要大于50米，上山或下山要大于300米。d.如遇雷雨天气，车辆应停留在空旷的地方。e.在冰雪路面上行驶时,应采取安全防滑措施.f.车上要配备消防器材，并配上明显标志.g.在高速路、平硐运输爆破器材，应执行国家有关规定。人工搬运爆破器材时,应要遵守以下规定：a。在夜间搬运爆破器材时，应随身携带完好安全的矿用灯具。b.不允许一人同时携带炸药和雷管,炸药和雷管应分别放在专用的背包或特制的木箱内,不许装在衣袋里。c。当班使用当班领取,领到爆炸物品后，应及时送到作业地点，不可乱丢乱放。f.携带爆破物品不允许在有人群的地方停留.g。用手推车运送炸药时，其重量不得超过300公斤。h.一人一次运送爆破器材，其数量不能超过：（a）雷管为1000发；（b）拆箱或拆袋运送炸药为20kg；（c)背送原包装炸药为一箱或一袋；（d）挑运原包装炸药为两箱或两袋.（3)爆破器材存储、收发和库房安全管理爆破器材存储a。爆破器材应存放在爆破器材库内,任何人不得非法存储爆破器材.b.库存量应执行GB50089的规定，库存总量不得超过本单位半年的炸药用量和一年的起爆器材用量。在此要特别声明:井下不得设置临时炸药库，临时存放点存放火工品数量不得超过当日使用量，且必须留有2人以上人员在距爆破作业面500米以外的地方看管,必须做到当日爆破结束当日清退火工品，井下不得存放过夜或隔班.c.爆破器材原则上执行一个品种一个库存放。如受到条件限制，同库存放不同品种的爆破器材应遵守以下规定：(a）炸药类可以和导爆索、导爆管同库混存。(b)雷管类起爆器材要单独库房存放。（c）库内存放多种爆炸物品时,应分别堆放，并有明显标志。d.在存储库内应放置温度计和湿度计，并做好记录.e。库内爆破器材要堆放整齐，稳妥。f.堆放爆破器材的地面上应铺设0。1米厚的木板。g.爆破器材堆放高度不要超过1.6米。h。爆破器材堆放要留出0.8m宽的通道和1.2m的装运通道,且距墙的距离要大于0.4m.i.存储库要有良好的通风、防潮和防小动物进入库房，并有防止阳光照射措施.j。库房内不能存放任何杂物。收发管理规定a.爆破器材运到目的地后,接收单位指派专人验收，认真检查爆破器材的包装、数量、质量等，如果包装破损，数量和质量不符，应立即报告有关部门查对。b。建立严格的爆炸物品收发、领取和清退制度.定期对账目、库存进行核对，做到账物相符，并将所有数据存储在电脑中.所有账目要保存两年，备查。d。对爆破器材应按出厂的时间顺序堆放,并遵守按照先到先发.e.发放应在单独的发放房间进行，如发放房间与库房连建，一定要有坚固的隔墙隔开。f.变质、过期和性能不清的爆破器材，不要发放使用.g。在库房内不允许拆箱（袋）发放，只允许整箱发放。h.严禁在库房、发放间进行爆炸物品的加工作业。i.对退库的爆破器材应单独建账,单独存放。库房管理制度a。库房要建立严格的责任制度，治安保卫制度，防火、防静电制度.b。保管员要经过安全操作培训,经考核合格并取得保管员证后方可上岗。c.严禁携带引火物、电磁波发射源进入库区。d。不应穿带有钉子的鞋、易产生静电的衣服进入库房或发放间；不应使用可能产生火花的工具开启炸药、雷管箱。e。保管员因工作变动或库房钥匙丢失时,必须及时更换锁具或调整锁具密码。f.库房实行双人双锁、双人入库制度，无关人员不得进入库区.g.保管员离开库房时，必须断电、关窗、锁门。h.经常要对监控器、报警器等进行检查，确保其处于良好的工作状态。（4)爆破器材失窃应急预案一旦发现爆炸物品失窃首先要保护好现场。如发现爆破器材丢失、被盗,应及时向主管部门和当地公安机关报告。如有一定线索应立即派人配合当地公安进行追查。2、预防早爆、盲炮现象（1）早爆产生的原因早爆是指爆破器材未按设计的时间提前发生爆炸。采用电力起爆网路时,如果在网路中有感应电流、射频电流、杂散电流、雷电等意外电流进入网路或违反安全操作规程，都可能导致早爆事故的发生。(2）预防早爆的技术措施凡是在可能产生感应电流、静电感应电流、射频电流、杂散电流和雷电等场地施工时一定要提高警惕，应采取以下措施:采用电力起爆系统时，就要在爆区设置避雷或预报系统。施工人员一定要穿不产生静电的工作服.爆破现场进行联络的对讲机，宜选用超高频的发射频率.在人员撤离爆区前，不要合闭网路。严禁违反“爆破安全规程”进行作业。如用铁器装填炮孔、用万用电表导通网路，用220伏、380伏照明等等。（3）盲炮产生的原因盲炮又称拒爆,它常会出现在各类工程爆破中。个别药包拒爆,它会影响到爆破效果；大面积盲炮,则会导致整个爆破失败。盲炮不仅影响爆破效果，而且还会造成许多不安全隐患。盲炮产生的原因很多,主要可以归结为：1。爆破器材质量存在问题。2.起爆网路设计错误及传爆条件不好。3.施工没有按爆破安全规程操作等。（4）盲炮的预防措施装药前应对所有爆破器材进行严格的检查或试验，禁止使用过期、失效的爆破器材。要做好爆破器材的防水、防潮工作。在遇到有水的炮孔时要使用抗水的浆状、水胶、乳化等炸药。当炮孔比较小或采用不藕合装药时，应使用爆轰性能比较好的炸药，且装药直径应大于临界直径.注意装药密度。装药密度既不能太大又不能太小，过大会出现压死现象，过小会影响传爆，都会引起盲炮。装条状药卷时药卷的聚能穴应与雷管的聚能穴方向一致.根据炸药的性能确定合理的起爆能量。（5）盲炮的处理盲炮发现和处理都必须认真仔细，按有关的安全规程去操作。盲炮的处理方法：经检查确认起爆网路完好时，可重新组织起爆。如抵抗线有变化，应进行安全距离验算，如符合要求，可连线起爆;如不符合要求,要加大警戒范围,方可起爆.可在盲炮孔口大于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆.其爆破参数由技术员确定，并经技术负责人审查批准。用不发火的材料制成工具，轻轻将炮孔内的堵塞物掏出，再用药包诱爆。用风管插入炮孔，轻轻将炮孔内的堵塞物和炸药吹出，并取出雷管。如所用炸药为非抗水性炸药，且孔壁完好,掏出堵塞物后向孔内灌水，使其失效，并收回雷管。盲炮一定要当班处理，如不能处理或处理不完，应将盲炮情况向下一班交接清楚，由下一班继续处理。盲炮处理详细情况应作好记录。3、应急组织预案为了认真贯彻落实“安全第一，预防为主”的安全方针，切实做好略阳县干河坝金矿有限责任公司爆破作业出现重特大安全事故紧急救援工作,努力减少重特大事故人员伤亡和财产损失及环境产生的不利影响,特制定本预案。(1）指导思想认真落实“安全第一，预防为主”的方针，坚持“抓住要害，突出重点，统一调度、各负其责、通力合作、密切配合、有备无患”的安全生产事故控制工作原则,强化领导、明确职责，切实把安全事故的应急处置措施落到实处.（2）工作目标建立健全、高效的事故控制处理网络,规范程序,靠实责任,促进安全事故和处理迈上规范化、制度化的轨道，最大限度的控制和减少事故，防止事态扩大，减少经济和人身安全损失.(3）安全事故应急组织机构设置及职责分工设立安全事故应急组织机构领导小组，全面负责安全事故抢险救援工作的组织实施。机构组成：总 指 挥:王明全小组成员：刘新笃 张 辉 李金科 唐林生 李千松 孙玉刚应急组织机构领导小组主要职责是：负责安全事故应急救援的具体组织实施及管理工作。全面指挥安全事故应急救援工作，并对应急小组的行动负责.负责组织、协调、调动和使用公司范围内的救援资源，必要时可请求地方政府、社会力量救助。对受伤人员依据受伤害程度和急救医院的治疗情况，对转院等相关急救措施作出决策.下设各个小组,小组组长由应急组织机构领导小组成员担任。（一)抢险救援组进行应急检测，确认环境安全状态;采取防范事故扩大的措施；现场救护伤员,采取正取的止血和复苏措施；救护安全监护;转移伤员到安全地点；遇有条件,立刻报告救援进展情况。在现场总指挥的领导下，有条不紊的开采事故应急抢险工作，最大程度的减少人员伤亡和财产损失。（二)技术组负责查明事故真相，提出事故处理方案并参加处理（三）物资供应组负责应急救援物资的采购、准备、供应及后续的更换、维修，为现场抢险救援工作提供物力、财力保障。（四)安全警戒组负责事故现场的警戒，防止无关人员进入造成事故进一步扩大化、破坏事故现场、影响救援工作的顺利进行等。只有警戒工作做好了，抢险救援工作才能以最快速度进行。（五)通讯保障组确保所有通讯线路的畅通，为事故能得到有效的救援提供信息保障。25安全事故应急组织机构领导小组成员通讯录姓 名职 务手 机职 责王明全矿 长15191678228总指挥刘新笃15091085228技术组组长张 辉13629175670抢险组组长李金科抢险组组员唐林生抢险组组员李千松15399161038通讯组组员孙玉刚18729604373警戒组组员镇巴县人民医院09166712100医疗组镇巴县公安局0916-6716414救援、警戒