巷道爆破设计课程设计

西南科技大学环境与资源学院

巷道掘进爆破设计方案

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目录

第一章编制依据、原则 (1)

1.1编制依据 (1)

1.2编制原则 (1)

第二章工程概况 (2)

第三章爆破工程设计 (3)

3.1爆破施工总体方案 (3)

3.2爆破钻孔设备的选择 (3)

3.3爆破参数确定 (3)

3.4布孔、钻孔及验收 (3)

3.5炮孔装药 (3)

3.6 炮孔堵塞 (3)

第四章爆破安全设计 (4)

4.1爆破振动计算及减震措施 (4)

4.2爆破飞石防护 (4)

4.3爆破冲击波 (4)

4.4有毒气体的控制 (4)

4.5爆破后安全检查 (4)

4.6爆破安全管理 (4)

第一章编制依据、原则

1.1编制依据

（1)《爆破安全规程》（GB6722-2014）

（2)中华人民共和国《民用爆炸物品安全管理条例》(国务院令第466号) （3)《爆破作业单位资质条例和管理要求》（GA990-2012）

（4)《爆破作业项目管理要求》（GA991-2012）

（5)《施工机械安全操作规程》（2013）

（6)《爆破作业人员安全技术考核标准》（GA 53-1993）

（7)《中华人民共和国环境保护法》（主席令第九号）

1.2编制原则

(1)采用合理的开采方法、爆破工艺和技术，保证工程施工安全和效果;

(2)所有爆破施工作业的最小抵抗线方向朝向西南山体(凹)或朝向空旷地带，不得将最小抵抗线方向朝向村庄与需要保护的建构筑物等;

(3)有效控制爆破飞石、振动、噪声等，避免对周围建筑物、管线、车辆、行人造成损害和影响;

(4)采用的合理爆破参数和起爆网路，爆破施工安全、可靠、经济;

(5)切实做好安全警戒工作:

(6)制定安全施工措施，防止事故的发生;

(7)做好安全事故应急措施，一旦发生事故，采取有效措施遏制事故扩大，让损失减小到最小程度;

(8)建立文明施工措施，实现文明施工目标。

第二章工程概况

某地下工程的巷道开挖断面底宽4.0m，直墙高为2.0m，顶部半圆拱。岩性风化花岗岩，岩石硬而脆，经试爆单位药量约为1kg/m3，与其同一水平距离144m，有一民用建筑物为土坯房，爆破产生的在该处的爆破地震波为

30Hz，请对该爆破进行设计并分析对该民房的影响及减震措施。

第三章爆破工程设计

3.1爆破施工总体方案

1．方案分析

根据地下巷道开挖断面，可以判断为半圆顶为半永久性建筑。由岩石岩性为风化花岗岩取岩石坚硬系数为f=10，无其他外来因素影响。爆破采用一次成型，奏便采用光面爆破，尽量控制不出现超挖欠挖情况。

2．选择方案

据该巷道的实际情况，采用风钻钻孔直径为38mm，采用潜孔掘进爆破，由于断面尺寸大于4m2，所以选择倾斜掏槽中的楔形掏槽。

3．详细方案

该巷道为永久性巷道，服务年限长。要求采用半圆弧拱，加强其承压能力，提高安全性。

断面尺寸

平巷掘进宽度：B=4000mm

平巷掘进侧墙高度：h1=2000mm

拱高：h2=2000mm

平巷掘进高度：H1=h1+h2=4000mm

掘进断面积：S=1/2Πr2+Bh1=14.28m2

3.2爆破钻孔设备的选择

风钻钻孔直径为38mm

3.3爆破参数确定

1.孔径D=38mm；

2.掏槽孔参数：

掏槽孔与工作面的夹角=60o

炮孔长度L=2.5m

相邻炮孔间距：孔口距离800mm，孔底距离200mm 2．辅助孔参数：孔间距取：675mm

3．顶空参数：孔间距离：930mm；夹角：30o

4．底孔参数：孔间距离：900mm；与边距离：200mm 5．周边孔参数：孔间距离：750mm；与边距离：250mm

图3-1 掏槽孔布图

6．炸药单位耗药量：k=1kg/m3

7．巷道断面尺寸：S=Bxh 1+0.5Πh 22=14.28m 2 8．炸药总耗量：ηkSl Q ==28.27kg 9．炮孔深度：l=2.5sin60o =2.2m

3.4布孔、钻孔及验收

1.炮孔布置与起爆方案

根据断面面积，岩石岩性确定起爆方法为楔形起爆，风钻机孔径为38mm ，掏槽孔深为1.81m 。根据公式K

n kS N η

=

计算，炮孔数量为N=18个，但是根据Q=28.27kg ，而N 不够炸药量，说明炮孔布置过稀，应适当增加炮孔数目。经过验算提高炮孔数目为27合适。炸药单耗为1kg/m 3，没循环炸药总消耗量为Q=28.27kg ，爆破各项参数见表一

表3-1 平巷掘进的各项参数

图3-2 炮孔布置图

3.5炮孔装药

1．装药量核算

取炸药单耗k=1 kg/ m3时，单孔装药量

q=L1nK=2.5x0.7x1=1.75kg（掏槽孔）

q=L2nk=2x0.6x1=1.2kg（辅助孔）

q=L3nK=2x0.65x1=1.3kg（周边孔，顶孔，底孔）

2.装药结构

掏槽孔、辅助孔采用连续装药结构，周边孔采用不耦合分段装药；

3.6 炮孔堵塞

1.堵塞材料

采用聚氯乙烯和液体混合的堵塞材料。聚氯乙烯成本低，加工易成型；液体堵塞成本低廉，爆炸后产生的水蒸气与粉尘结合会起到降低粉尘浓度的作用.配合吸水性很强的无机盐类和表面活性剂，能降低溶液的表面张力，提高润湿能力，从而能提高爆破后溶液的雾化程度和捕捉粉尘的能力。聚氯乙烯和液体混合使用可达到节约成本、降尘环保的目的。

2.堵塞要求

填塞必须达到设计要求的长度，严禁不填塞爆破填塞料，多采用钻孔岩粉，黏土等，禁止使用石块和易燃材料在有水炮孔填塞时，应防止填塞悬空。

3.7 起爆网络设计

孔内采用延时导爆管雷管，采用塑料导爆管传爆及2号岩石炸药，起爆网路设计设计成并联网路，掏槽孔先引爆，辅助孔其次，随后是顶孔、周边孔，底孔最后引爆。

图3-3 起爆网络图

第四章

爆破安全设计

4.1爆破振动计算及减震措施

1.爆破振动计算

爆破振动评价采用爆破振动危险速度作为衡量标准，计算式如下：

a

m R

Q K V ）（?=

K ，a-与爆源至该质点间的地形、地质和爆破条件有关的系数和衰减指数，根据本地的岩石系数f 为10，属于坚硬岩石。K 取120，a 取1.4；

表4-1 K 、a 值与岩性关系

Q-总装药量，取30.7Kg ； m-装药量指数(国内多采用1/3)； R-从爆源中心到该质点的距离144m ；

V 物

-建筑物允许最大振速，1m/s ；爆破产生的地震频率为30Hz

计算得： V 物

-爆炸到建筑物时速度，0.5cm/s ；

由以上计算可知，爆破振动对144米外的土坯房不产生危害。

2.减震措施

（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。

4.2爆破飞石防护

1.爆破飞石安全距离

R f=20n2WK f

K f-安全系数，一般取K f=1~1.5，取1.5；

n-爆破作用指数，取1.5；

W-药包抵抗线，3m；

计算得：R f=202.5m

按照《爆破安全规程》的规定，露天深孔爆破是，个别飞散物对人员的最小安全距离为200m。由计算得出，个别飞石的飞散距离为202.5米，为避免飞石对工作人员造成伤害，工作人员的躲避距离应于250米以外。

2.减少爆破飞石危害措施

(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。

4.3爆破冲击波

1.爆破冲击波安全距离

3

R k=25√Q

R k-空气冲击波对在掩体内人员的安全距离，m；

Q-装药量，kg；毫秒延期爆破按一次爆破的总药量计算，取4395.4kg；

计算得：R k=409.5m

2.防护措施

(1)避免裸露爆破，特别是在居民区更需特别重视，导爆索要掩埋20cm或更多，一次爆破孔间延迟不要太长，以免前排带炮使后排变成裸露爆破；

(2)保证堵塞质量，必须保证足够的堵塞长度。对水孔要防止上部药包在泥浆中浮起；

(3)考虑地质异常，采取措施。例如，断层、张开裂隙处要间隔堵塞，溶洞及大裂隙处要避免过量装药；

(4)在设计中要考虑避免形成波束；

4.4有毒气体的控制

1.防护措施

(1)将有毒气体生成量减至最小程度。尽可能采用零氧平衡炸药;加强炸药的保管和检验工作，禁用过期、变质的炸药;保证有足够的起爆能量，改善炸药的传爆条件，使其保持理想的爆轰状态并反应完全；

4.5爆破后安全检查

1.爆破后，爆破通风排烟15min后爆破员与班长应进入工作面，检查有无危石、盲炮、有无残余炸药及雷管，当发现盲炮、残余炸药及雷管时，必须由

原爆破人员按规定处理，处理完毕由班长解除警戒后其他人员方可进入工作面作业。

2.拒爆和熄爆处理。通电以后拒爆熄爆时，必须先取下钥匙，并将爆破母线从发爆器上摘下，扭结成短路，再等一定时间后（用瞬发电雷管时至少5分钟，用毫秒延期电雷管时至少15分钟），爆破工方可沿线路检查。由连线不良造成的拒爆熄爆，可以重新连线起爆，严禁用打眼的方法往外掏药或从起爆药卷中拉出雷管。在拒爆、熄爆处理完毕以前，严禁在该地点进行其它工作。

3.盲炮处理

(1）发现盲炮应立即向班长及现场值班人员报告并及时处理。若不能及时处理，应在附近设置明显标记，并采取相应的安全措施。

(2）处理盲炮时，无关人员不准在场，应设警戒，危险区域内禁止其他工序同时作业。

(3）发生盲炮时，须立即切断电源，及时将爆破网络短路。

(4）盲炮处理后，应仔细检查爆破堆，将残余的爆破器材收集起来集中处理。

(5）处理钻孔爆破盲炮时，可选用下列方法：

1)因爆破网路而引起的盲炮，经检查和处理后，重新联线起爆。

2)在盲炮孔附近投放裸露药包诱爆。

3)经测量定位，在盲炮周围钻孔、埋药起爆，消除盲炮浅点。

4.6爆破安全管理

1.爆破作业必须严格执行国家颁发的《爆破安全规程》。

2.爆破作业必须设置爆破工作领导人、爆破工程技术人员、爆破段班长、爆破员和爆破材库主任。

3.爆破作业必须使用符合国家标准或部颁标准的爆破器材。

4.凡从事爆破工作的人员都必须经过培训、考试合格并持有合格证。

5.爆破场区严禁闲人进入或进行其它作业，周边设置明显警示标记。

6.爆区和库区严禁烟火，禁止使用明火照明。