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1、1设 计 1： 某 风 景 区 改 建 工 程 中 需 要 对 一 处 山坡 进 行 开 挖 总 体 方 案 ： 采 用 露 天 浅 孔 台 阶 松 动 爆破 ， 边 坡 部 位 采 用 预 裂 爆 破 。将 7.5m 高 的 开 挖 体 分 5 层 进 行 爆 破 ，每 个 台 阶 高 度 为 H=1.5m。（ 1） 由 于 是 浅 孔 爆 破 ， 所 以 选 择 炮 孔直 径 为 40mm。 为 了 控 制 爆 破 振 动 ， 确 定 单孔 装 药 量 Q=0.45kg50 万 t， 属 于 中 型 矿 山 。由 于 岩 石 是 石 灰 石 ， f=8-10， 属 于 中 硬岩 石 ， 炸
2、 药 单 耗 q=0.4-0.5kg/m3 左 右 ， 根 据 爆破 参 数 计 算 得 炸 药 单 耗 q=0.46kg/m3。 选 取 台阶 高 度 H=10m，每 次 爆 破 所 需 总 药 量 Q 总 =qV 次=0.467500=3450kg每 次 爆 破 所 需 总 孔 数 n 总 =V 次/（ abH） =7500/（ 4.03.510） =54 个 ；每 次 爆 破 所 需 总 延 米 数 L 总 =n 总L=5411=594m；潜 孔 钻 机 所 需 数 量 N 钻 ： ）（ 班钻 e-p1N式 中 L 班 -每 班 需 钻 孔 米 数 ， m； L 班 =V 天/（ abH
3、） L/2=1000/(4.03.510) 11/2=39.3m；p1-钻 机 台 班 效 率 ， m/（ 台 班 ） ； p1=30 m/（ 台 班 ） ；e-废 孔 率 ， 一 般 为 3%-6%， 取 5%。将 数 据 代 入 上 式 ， 得 N 钻 =1.38 台 ， 取2 台 。根 据 矿 山 的 规 模 ， 选 用 2m3 的 单 斗 挖掘 机 用 于 铲 装 ， 其 生 产 效 率 可 用 下 式 计 算 ：scKV/n挖式 中 ， V 挖 挖 掘 机 生 产 率 ， m3/h；V铲 斗 容 积 ， m3， 取 值 为 2 m3；n挖 掘 机 每 小 时 循 环 次 数 ， 取
4、值 为160 次 ；Kc铲 斗 充 满 系 数 ， 对 于 岩 石 取 0.5-0.9， 取 值 为 0.7；Ks松 散 系 数 ， 1.5。将 数 据 代 入 上 式 ， 计 算 得 V 挖 =149 m3/h。挖 掘 机 的 台 班 效 率 ， 按 下 式 计 算 ：TB挖式 中 ， VB 挖 掘 机 台 班 实 际 生 产 能 力 ，m3/(台 班 )；V 挖 挖 掘 机 技 术 生 产 能 力 ， m3/h；T 班 工 作 时 间 ， h， 取 值 为 8； 班 工 作 时 间 利 用 系 数 ， 即 铲 装 时间 占 班 工 作 时 间 的 比 例 ， 取 值 60%。将 数 据 代
5、 入 上 式 得 ， Vb=715.2 m3/(台 班 ).所 需 挖 掘 机 的 数 量 N 挖 =V 天 /2/ Vb=1000/2/715.2=0.7 台 ， 取 1 台 。选 用 自 卸 汽 车 进 行 运 输 ， 车 箱 的 容 积 与铲 斗 的 容 积 比 选 为 5， 得 车 箱 的 容 积 为52=10m3， 所 以 ， 选 用 载 重 量 为 20t 的 汽 车 。自 卸 汽 车 的 需 求 量 可 用 下 式 计 算 ：32kQNBby（ 1）式 中 N自 卸 汽 车 需 求 台 数 ， 台 ；Qy露 天 矿 年 运 输 量 ， t/a， Qy=30 万m32.6t/m3=
6、78 万 t；QB自 卸 汽 车 的 台 班 生 产 能 力 ，t/（ 台 班 ） ；NB每 日 工 作 班 数 ， NB=2；m矿 山 工 作 日 总 数 ， d； m=300d；k2自 卸 汽 车 不 均 衡 系 数 ， k2=1.1-1.15； 取 1.1；k3自 卸 汽 车 的 出 车 率 ； 取 0.75。起 爆 网 路 图QB 用 下 式 计 算 ：160ktqTQB（ 2）式 在 q自 卸 汽 车 载 重 量 ， t； 20t；T自 卸 汽 车 的 班 工 作 时 间 ， h； 取8h；k1自 卸 汽 车 的 载 重 系 数 ， 取 0.85； 自 卸 汽 车 的 班 工 作 时
7、 间 利 用 系 数 ，取 0.75t自 卸 汽 车 的 运 输 周 期 ， min； 该 值对 汽 车 需 求 量 影 响 很 大 ， 主 要 取 决 于 装车 时间 ， 行 驶 时 间 ， 卸 车 时 间 ， 等 待 装 车 时 间 ；行 驶 时 间 取 决 于 运 输 距 离 和 行 车 速 度 。 假 设运 输 距 离 为 3km， 汽 车 平 均 运 行 速 度 为30km/h， 则 t=15-20min， 取 t=18min。将 数 据 代 入 公 式 （ 1） ， 计 算 得 ：QB=340t/（ 台 班 ） 。 再 将 数 据 代 入 公 式 （ 1） ，计 算 得 ： N=5
8、.6 台 ， 取 N=6 台 。（ 2） 爆 破 参 数孔 径 ： d=100mm；超 深 ： h=（ 10-12） d， 取 10d， 得h=1m；孔 深 ： L=H+h=10+1=11m；填 塞 长 度 ： Lt=（ 20-30） d， 取 28d， 得Lt=2.8m；装 药 长 度 ： Lc=L-Lt=11-2.8=8.2m无 水 的 条 件 下 可 以 采 用 铵 油 炸 药 ， 装 药密 度 药 =0.8/cm3,则 每 米 长 炮 孔 可 装 药7.85kg；单 孔 装 药 量Q=7.85Lc=7.858.2=64.37kg；排 距 b=w=（ 25-45） d， 取 35d， 则
9、b=3.5m；采 用 三 角 形 布 置 炮 孔 ，a=mb=1.153.5=4.0m；单 位 炸 药 消 耗 量 q=Q/（ abH）=0.46kg/m3;（ 3） 起 爆 网 路 设 计每 个 爆 区 包 括 54 个 炮 孔 ， 分 3 排 ， 每排 18 个 炮 孔 ， 采 用 孔 内 、 外 毫 秒 微 差 斜 线 起爆 （ 大 孔 距 、 小 抵 抗 线 ）， 起 爆 网 路 如 下 图 所示 。采 用 高 精 度 导 爆 管 雷 管 起 爆 。 孔 内 采 用400ms 延 期 的 导 爆 管 雷 管 。 孔 外 相 邻 孔 之 间统 一 使 用 25ms 延 期 雷 管 连 接
10、 ， 连 接 方 法 如上 图 所 示 。 图 中 每 个 孔 口 位 置 的 数 字 表示 地表 延 期 到 该 孔 时 所 用 的 时 间 ， 单 位 为 ms。（ 4） 飞 石 安 全 距 离按 照 爆 破 安 全 规 程 的 规 定 ， 露 天 深孔 爆 破 时 ， 个 别 飞 散 物 对 人 员 的 最 小 安 全距离 为 200m。 露 天 爆 破 个 别 飞 石 安 全 距 离 可 以参 考 硐 室 爆 破 个 别 飞 石 的 安 全 距 离 计 算 公 式 ：RF=20KFn2W式 中 KF安 全 系 数 ， 一 般 取 1.0-1.5； 取KF=1.25；n爆 破 作 用 指
11、 数 ； 该 露 天 爆 破 是 松动 爆 破 ， n 值 应 小 于 1， 但 由 于 起 爆 时 采 用 的是 宽 孔 距 、 小 抵 抗 线 方 式 ， 所 以 n 值 应 适 当增 大 ， 取 n=1；W最 小 抵 抗 线 ， m； W=3.5m。将 数 据 代 入 公 式 ， 计 算 得 ：RF=87.5m12m2， 岩 石 坚 固 性 系 数 f=7-20 时 ， 炮孔 深 度 L=1.5-2.2m。 本 题 中S=12.16m2， f=14， 所 以 选 择 炮 孔 深 度 为 2.1m是 合 理 的 。在 已 知 巷 道 断 面 面 积 和 岩 石 坚 固 性 系 数的 前 提
12、 下 ， 可 以 用 下 述 公 式 计 算 出 合 理的 炮孔 数 目 ： 4216.3.32fsN个 。 实 际 共 布 置 41 个 炮 孔 ， 与 计 算 值 接 近 ，所 以 布 置 41 个 是 合 理 的 。案 例 3： 深 圳 某 开 挖 山 体 原 始 地 貌 为 了 有 效 降 低 爆 破 振 动 效 应 、 防 止 飞 石滚 石 和 确 保 爆 破 块 度 均 匀 ， 取 得 满 意 的爆 破效 果 ， 还 可 以 采 取 以 下 措 施 ：（ 1） 控 制 爆 破 规 模 。 在 满 足 生 产 需 要的 基 础 上 ， 尽 量 缩 小 每 次 爆 破 规 模 ， 减
13、小爆破 振 动 。（ 2） 控 制 最 大 同 段 药 量 。 爆 破 振 动 的强 度 与 最 大 同 段 药 量 成 正 比 ， 所 以 通 过 采用逐 孔 起 爆 ， 甚 至 是 单 孔 起 爆 ， 可 以 有 效地 减少 最 大 同 段 药 量 ， 达 到 降 低 爆 破 振 动 的 目 的 。（ 3） 优 化 爆 破 参 数 。 可 能 通 过 减 小 爆破 参 数 （ 缩 小 直 径 ， 减 小 孔 网 参 数 ）， 改 善 爆破 效 果 ， 避 免 大 块 的 产 生 。 同 时 ， 可 以 降低同 段 药 量 ， 达 到 降 低 爆 破 振 动 的 目 的 ，并 控制 飞 石
14、的 产 生 。（ 4） 起 爆 网 路 。 采 用 逐 孔 起 爆 技 术 或单 孔 起 爆 ， 控 制 最 大 同 段 药 量 和 抛 掷 方 向 ，控 制 飞 石 和 爆 破 振 动 的 强 度 。（ 5） 炮 孔 填 塞 。 采 用 大 密 度 物 质 作 为炮 孔 的 填 塞 物 ， 减 小 填 塞 长 度 ， 提 高 装 药高度 ， 降 低 炮 孔 口 部 位 产 生 大 块 的 几 率 。（ 6） 间 隔 装 药 。 适 当 地 采 用 间 隔 装 药结 构 ， 使 炸 药 在 炮 孔 中 分 布 得 更 均 匀 ， 改善爆 破 质 量 ， 降 低 大 块 率 ， 减 小 爆 破
15、振 动 。（ 7） 工 作 线 的 布 置 方 向 。 通 常 爆 区 的抵 抗 线 方 向 产 生 的 个 别 飞 石 最 远 ， 所 以 抵抗线 方 向 应 朝 向 正 西 ， 以 减 少 飞 石 滚 石 对周 围环 境 和 建 筑 物 的 影 响 。（ 8） 安 全 防 护 。 在 开 挖 区 和 保 护 对 象之 间 采 用 预 裂 爆 破 ， 事 先 形 成 预 裂 缝 ， 从而可 以 大 大 降 低 主 爆 区 爆 破 时 对 保 护 对 象的 振动 影 响 。案 例 4： 中 国 南 部 某 大 型 采 石 场 采 用 以 下 方 法 可 以 控 制 块 度 级 配 和 降 低粉
16、 矿 率 ：（ 1） 装 药 结 构 。 采 用 空 气 间 隔 装 药 ，可 以 降 低 炮 孔 中 炸 药 爆 炸 时 在 孔 壁 上 产 生的峰 值 压 力 ， 减 小 压 缩 圈 半 径 ， 降 低 粉 矿率 。（ 2） 线 装 药 密 度 。 通 过 采 用 不 耦 合 装药 结 构 ， 适 当 减 小 线 装 药 密 度 ， 降 低 孔 壁峰值 压 力 ， 同 样 可 以 降 低 粉 矿 率 。（ 3） 单 位 炸 药 消 耗 量 。 适 当 地 减 小 单位 炸 药 消 耗 量 ， 可 以 增 大 爆 破 后 岩 块 的 块度 ，减 少 粉 矿 率 。（ 4） 炸 药 爆 速 。 采 用 低 爆 速 的 炸 药 ，同 样 可 以 降 低 孔 壁 上 的 峰 值 压 力 ， 减 小 粉矿的 产 出 率 ， 增 加 块 石 的 产 出 率 。（ 5） 抵 抗 线 和 孔
