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1、 凿岩爆破工程课程设计题 目 矿山运输巷道开挖爆破课程设计 学院名称 地球科学学院 指导教师 严荣富 班 级 1326001 学 号 0140 学生姓名 罗先明 2015年6月 16目 录一、地质慨况1二、爆破方案1三、凿岩设备与工具选型21凿岩机22钎头23钎杆2四、爆破器材21起爆器材和方法22炸药2五、确定穿孔爆破参数31孔位、孔径、孔深、孔角32超深、孔间距、排间距3六、确定装药结构4七、网络敷设41.起爆方式、网络敷设形式5八、爆破工程量6九、安全距离7十、预期爆破效果8十一、确定警戒距离9十二、施工及安全组织11附录：三表两图121基本爆破条件122炮眼安排123预期爆破效果134
2、炮眼布置图135炮孔装填结构示意图14结语14一、地质慨况井巷平洞开挖，其断面形状设计为半圆拱，其断面宽度约为B米，直墙高为H米，围岩坚固性系数为f，围岩密度为m3，炸药单耗根据岩石性质确定。每次穿爆深度约为L米。采用一次成型，周边采用光面爆破。采用直眼掏槽。巷道掘进爆破参数表 序 号断面宽度直墙高坚固性系数每次穿爆长度12340/5学号尾数为07-8B= m H= f=7-8 L= 二丶爆破方案 光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这
3、样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%20%降低到4%7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。根据隧道围岩情况，本隧道采用全断面一次性开挖法。当岩石坚固性中等以上，断面面积小于100平方米的条件下，采用全断面开挖法。应用全断面开挖法的优点是：开挖面大，能发挥深孔爆破的优点；作业集中，便于施工管理；工作面空间大，易于通风。三凿岩设备与工具选型1凿岩机风动气腿式凿岩机（YT-24），质量24Kg，全长687mm，活塞行程70mm，气腿型号FT140B，主机安装在气腿上，靠气腿推力钻进，一般用于打深度为2
4、5m直径为3042mm的水平或带有一定倾斜的炮眼。2钎头十字形钎头，硬质合金片之间成90度角，适用于重型风动或液压凿岩机钻凿极坚韧、高磨蚀性的岩石，用于节理发育的岩石中效率良好，不易卡钎。钎头直径选用40mm，材料采用钨钴硬质合金。3钎杆选用中空外六角形钎杆，直径取22m，长度取，材料采用ZK55SiMnMo合金钢。四、爆破器材1起爆器材和方法采用导爆管和毫秒导爆管雷管，用专用电起爆器起爆电雷管，经导爆管起爆导爆管雷管。2.炸药根据岩石等级及通用情况，选用经过防水处理的2#岩石铵梯炸药。铵梯炸药是我国应用最广泛的的工业炸药品种。它是一种以硝酸铵、TNT和木粉为主要原料的粉状混合炸药。 2#岩石
5、铵梯炸药的成分性能见表成分与性能2#岩石铵梯炸药成分（%）85TNT11木粉4性能水分不大于（%）爆力（ml)320猛度（mm)12殉爆距离（cm)5五确定穿孔爆破参数1. 炮孔直径和炮孔深度炮孔直径一般比钎头直径大12mm，比药卷直径大59mm，一般装药不耦合系数为左右，依据选择的钎头直径为40mm，确定炮孔直径D=42mm，药卷直径D=32mm。在实际使用过程中，采用直径为32mm的2号岩石铵梯炸药，不耦合系数D=42/32=，符合要求。炮眼深度受开挖面大小的影响，炮眼过深，周边岩石的夹制作用较大，故炮眼深度不宜过大，一般最大炮眼深度取断面宽度（或高度）的倍为 。为克服及减少岩石的夹制作用
6、，除掏槽眼深度L=外，其余周边眼、辅助眼、底眼等炮孔深度L=。题中断面面积为9，所以用以下公式计算： （取整数值）S断面面积（）f围岩坚固性系数所以实际布孔N=40+1=41个炮孔布置1. 掏槽形式及掏槽孔参数。因为掘进面较大，为取得较好的掏槽效果，采用直眼掏槽，掏槽孔为4个，空孔1个。2. 辅助孔参数。根据可选参数400-800mm，故选辅助孔间距为700mm。3. 顶孔。根据可选参数400-600mm，区顶孔间距为500mm。4. 边孔。取炮孔间距为680mm。5. 底孔。去底孔间距为500mm。六、 确定装药结构 光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次是炸药的品种与性能；井巷平洞开挖面
7、的形状与尺寸，装药结构与起爆方法。井巷平洞断面爆破断面面积为9。周边眼采用不耦合间隔装药，其他炮眼采用连续柱状装药。严格控制周边眼的装药量，采用合理的装药结构，尽可能的使药沿药眼长均匀的分布，这是实现光面爆破的重要条件。炮眼直径与药卷直径之比称为不偶合系数，合适的周边眼不偶合系数应使爆炸后作用于炮眼壁的压力小于围岩抗压强度，理论与实践证明，当岩石种类为硬岩时，装药不耦合系数为左右时缓冲作用最佳光面爆破效果最好 式中D不耦合系数 炮眼直径（cm）装药直径（cm）； 在实际使用过程中，采用直径为32mm的2号岩石铵梯炸药，不耦合系数D=42/32=，符合要求。七网络敷设1.起爆方式、网络敷设形式采
8、用非电导爆管雷管起爆系统，实施孔内微差，采用簇联或串并联复式网路。严格按设计联接导爆管起爆网络，导爆管网络中不应有死结，炮孔内不应有接头，孔外相邻传爆雷管之间有足够的距离。起爆导爆管的雷管与导爆管捆扎端端头的距离应不小于，雷管聚能穴方向与导爆管传爆方向方向，以免炸断导爆管，导爆管应均匀的敷设在雷管周围并有胶布等捆扎牢固。应对导爆管起爆网络进行检查，主要检查有无漏接或中断、破损，有无打结或打圈，雷管捆扎是否符合要求，线路连接方式是否正确、雷管段数是否与设计相符，网路保护措施是否可靠。支线与主线传爆方向的夹角应小于90（1）不正确连接法 （2）正确连接法连接导爆索中间不应出现打结或打圈；交叉敷设时
9、，应在两根交叉导爆索之间设置厚度不小于10cm的木质垫块导爆索敷设的错误现象八、爆破工程量由于断面直径为米，其面积在9，故采用下式计算：隧道断面面积；平均凿岩深度； 炮孔装药量充填系数；炮孔利用率；等效炸药换算系数；岩体裂隙率的修正系数；自由面数量；为普氏岩石坚固系数；f=7每循环炸药量则由式 得Q=九安全距离1 .飞石的安全距离：根据爆破安全规程，爆破个别飞散物对人员的安全距离不小于，取个别飞石的安全距离为。2.空气冲击波的安全距离：空气冲击波的安全距离按下式计算 式中 空气冲击波的安全距离（）； 装药量（）； 一次爆破装药总量：Q=95m爆破振动安全允许距离R：式中：R 爆破振动安全允许距
10、离，m；Q炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大单段药量，kg；V保护对象所在地安全允许质点振速，cm/s。K, 与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，应通过现场试验确定；在无试验数据的条件下，可参考下表选取。表3 爆区不同岩性的K、值岩性K坚硬岩石50150中硬岩石150250软岩石250350 表4 爆破振动安全允许标准序号保护对象类别安全允许质点振动速度V cm/sf10Hz10Hzf50Hzf50 Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋2一般民用建筑物3工业和商业建筑物根据上表取V=s； k=300；a=2计算得R=表5 爆破作业危险因素分析表序号工序危险因素可能造成的事
11、故1爆破器材不合格的炸药、雷管早爆、拒爆、残爆2钻孔不按设计要求进行穿孔，造成孔网参数不合理爆破震动、飞石等有害效应加大作业临近边坡距离太近钻机跌落、边坡危石跌落伤人不按设计要求穿孔，造成最小抵抗线值变小爆破飞石距离加大、造成飞石伤人3装药警戒区内吸烟、卡塞时用金属杆处理、多装药造成单耗增大，填塞长度减小误爆、损坏爆破器材产生拒爆；爆破震动、飞石等有害效应加大4填塞使用石块或者易燃材料填塞造成冲泡，飞石距离加大5起爆网路不合格的起爆网络器材、导爆索搭接长度不够、雨天导报管网络进水早爆拒爆等6爆破警戒警戒距离不够，信号不明确飞石造成人员伤亡，设备损伤7爆后检查没按照规定时间进去爆区检查延期爆破造
12、成人员伤亡8盲炮处理拉出或掏出炮孔中的起爆药包爆炸造成人员伤亡十一确定警戒距离警戒距离的规定：根据爆破安全规程，不得小于300m。最小安全允许距离200m警戒距离300m爆破振动安全允许距离151m空气冲击波的安全距离95m爆破中 心300m200m 爆破中相关安全距离图十二施工及安全组织1.爆破警戒在危险区边界的主要路口，设立明显标志，并派出岗哨。执行警戒任务的人员，应按指令到达指定地点并坚守工作岗位。使用警报器信号作为爆破信号，分为预警信号、起爆信号和解除信号。预警信号：该信号发出后爆破警戒范围内开始清场工作。起爆信号：起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备
13、安全起爆条件时发出。起爆信号发出后，准许负责起爆的人员起爆。解除信号：安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒范围内检查、确认安全后，方可发出接触爆破警戒信号。在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破警戒范围。爆后检查爆后应超过，方准检查人员进入爆区。经检查确认爆破点安全后，经当班爆破班长同意，放准许作业人员进入爆区。爆后检查内容包括：确认有无盲炮，爆堆是否稳定，有无危坡危石。检查人员发现盲炮及其他险情，应及时上报或处理；处理前应在现场设立危险标志，并采取相应的安全措施，无关人员不应接近。发现残余爆破器材应收集上缴，集中销毁。2.盲炮处理处理盲炮前应由爆破领导人定出警戒范围，并在该区域边界设置警戒，处理盲炮时无关人员不准进入警戒区。派有经验的爆破员处理盲炮。不应拉出或掏出炮孔中的起爆药包。爆破网络未受破坏，且最小抵抗
