爆破工程课程设计

课

程

设

计

                 学院：矿业学院

                 班级：xx班

                 姓名：xxx              

                 学号：xxx                

                 日期：xxx年xx月xx日

矿业学院爆破工程课程设计任务书

二．平巷断面设计

  1.断面形状选择

  2.巷道断面尺寸确定

三．平巷爆破施工工艺

  1.凿岩爆破工作

  2.凿岩设备及工具选择

  3.炸药及起爆器材的选择

  4.凿岩爆破参数的选择

四．安全技术措施

  1.凿岩工作的安全措施

  2.爆破工作的安全措施

一．工程概况

（一）原始地质资料

该矿区主要以中生代的侏罗系到新三代系红层为主，但分布面积较广，该层的地质构造以褶皱为主，地层组合为砂岩与泥质粉层状构造,松质岩组半坚硬，井巷穿过的坚硬岩层为紫色长石，石英砂岩，岩石坚固系数f=12。

（二）巷道情况

1、巷道名称：独头平巷  

    2、巷道用途：人行

    3、巷道长度：120m

    4、岩层：紫色长石石英沙岩 

    5、通过井巷用水量：1m/h

    6、掘进任务：7.5m /日

7、岩石坚固系数f＝14

8、巷道高2.5m，底宽2.1m，顶宽1.9m。

9、炮眼利用率:85％

10、巷道服务年限20年

11、无瓦斯

（三）设计任务

1．断面形状选择

2．巷道掘进断面尺寸的确定

3、凿岩设备及工具选择

4、炸药及起爆器材选择

5、凿岩爆破参数确定

6、起爆网络连接

7、计算安全距离

8、编制安全说明书

（四）设计要求

1、编制工程设计说明书

2、绘制相关图表

二、平巷断面设计

1、断面选择

从巷道的地压大小、巷道尺寸及服务年限为20年来

看，选择梯形巷道。

2、巷道掘进断面尺寸的确定 

           巷道高2.5米，底宽2.1米，顶宽1.9米

三、平巷爆破施工工艺

1、凿岩设备及工具选择（根据《采矿设计手册》查的）

由于每日巷道掘进任务是7.5m，三班制，所以每班掘进2.5m，深度小于5m。采用浅孔凿岩机。在实际操作中，要考虑到打眼时有水平的，倾斜的，所以炮孔的平均L=2.9m，炮孔数目n=18个。

L=L  n

  =2.9 18

  =52.2m

由于凿岩时间一般为2—2.5h，使用YT—24型的气腿式风动凿岩机。（因为YT—24型的气腿式风动凿岩机的工作效率为22m/h，所以使用YT—24型的气腿式风动凿岩机。）

2、炸药及起爆器材的选择（由《工程爆破》查的）

（1）炸药的选择：由于巷道涌水量为1m/h，所以采用直径为32mm，长200mm，重200g的乳化炸药。

 原因：乳化炸药的坑水性能好，爆炸威力较大，爆速高，感度高，安全性好。

（2）起爆方法：由于巷道内无瓦斯，选用导爆管簇联起爆网络。

（3）爆破器材：非电延时雷管，带绞线电雷管，导爆管，连接块。

（4）辅助器材：小刀，击发，胶带，砂纸。

3、凿岩爆破参数的确定

（1）孔深的确定：因为掘进任务为：7.5m/日，而且是“三班制”所以每次掘进2.5m，炮孔利用率为85%。

L=2.585%

  2.9m

掏槽眼要超深0.15m

L=L+0.15

       =2.9+0.15

       =3.05m

（2）孔径的确定:选用的是32mm的要卷，所以采用35mm的孔径。

（3）填塞长度的确定：炮孔的填塞长度为炮孔的1/3

 L=2.91/3

=0.96m

（4）炮孔的布置

 由于每班的进度是2.5m，选用的是YT—24型的气腿式风动凿岩机，属于浅孔爆破。

爆破的断面面积：S=（2.1+1.9）2.52

                 =5m

掏槽眼的选择：因为爆破的断面面积为 5m>4m，所以采用倾斜掏槽。岩石坚固系数f=14，处于13—16之间，掏槽眼使用6个。

由炮孔布置图知：周边眼有10个

由炸药量计算知：辅助眼有2个

（5）炸药量的计算

①每个掘进循环所需的炸药量Q

 Q=SqηL

式中

Q——总炸药量，kg；

S——爆破的断面面积，m

q——炸药单耗量，kg/m（从《工程爆破》查的取q=2.kg/m）

η——炮眼利用率

L——工作面平均孔深，m

Q=SqηL

  =5m2.kg/m85%2.9m

  =32.5kg

②每个炮孔的装药量Q

  Q=ψLG/h

式中

Q——每个炮孔的装药量，kg

Ψ——装药系数（从《工程爆破》中查的一般掏槽眼取0.6—0.8，辅助眼和周边眼去0.5—0.6）

L——炮孔长度，m

G——每个药卷的重量，kg

H——每个药卷的长度，m

Q=0.73.05m0.2kg0.2m

  =2.14kg

Q=0.62.9m0.2kg0.2m

    =1.45kg

Q=0.72.9m0.2kg0.2m

  =2.03kg

总掏槽眼的装药量为：Q=6Q

                        =6 2.14kg

                        =12.84kg

总周边眼的装药量为：Q=7Q

                            =71.45kg

                            =10.15kg

        底眼的装药量为：Q=2.09kg3

                          =6.27kg

总辅助眼的装药量为：Q=Q-Q-Q-Q

                        =32.5kg-12.8kg-10.15kg-6.27K歌 

                        =3.28

辅助眼数目为：n=3.28/1.452个

总炮孔数为：n=6+10+2

              =18个

（6）安全距离计算

        ①爆破震动速度计算

地下矿用集中药包公式：V=k（QR）

V——爆破震动速度，cm/s

k——与介质特性、爆炸方式及其他条件因素有关的系数

Q——最大一段装药，kg

R——据爆炸中心距离

      α——与转播途经，距离，地质，地形等有关的系数

K取190，α取1.5,（查《工程爆破》得到）

Q通过计算的：Q=2.142=4.28kg

             Q=2.144=8.56kg

             Q=1.452=2.9kg

             Q=2.093=6.27kg

             Q=1.457=10.15kg

所以Q=Q=10.15kg

V=k（QR）

 =190（10.1510）

 =19.2cm/s

答：硐室的最大允许震动速度是20cm/s，对其没有影响。

②爆破安全距离计算

K取190，α取1.5,（查《工程爆破》得到）

R=（KV）Q

R——爆破安全距离

K——与介质特性、爆炸方式及其他条件因素有关的系数

V——允许安全震动速度，cm/s

Q——最大一段装药，kg

R=（KV）Q

 =（19020）10.15

 =6.6682m

答：爆破安全距离为6.6682m

③空气冲击波最小安全距离

K取5（查《工程爆破》得到）

R=KQ

R——最小安全距离

K——与介质特性、爆炸方式及其他条件因素有关的系数

Q—— 一次起爆的药量

R=510.15

 =15.93m

（7）起爆网络连接

已知给矿区无瓦斯，采用秒延期非电雷管连接，这样可以节约成本，减少大块率，便于出渣。

起爆顺序图：

起爆顺序为：1——5

连线图：

炮孔布置三视图：

装药结构示意图：

岩石的坚固系数f=14，属于中等硬度，采用反向装药，可以提高第二自由面的面积，提高爆破效果。

爆破原始材料表

炮孔布置及装药，连线，起爆说明表

（一）凿岩工作的安全措施

 1、凿岩工作准备

（1）启动凿岩机前要认真的检查各个连接部分是否松动，及各部件死否有缺失，若果有要及时的处理。

（2）对各个润滑点加入润滑油。

（3）检查油箱的润滑油。

（4）凿岩机开进工作面放在安全的位子。

（5）接好风管，水管。

（6）检查各个部的连接情况，看是否漏油，漏水，漏风。

2、凿岩作业

（1）操作推进器再看凿岩机，开孔时风力不能太大。

（2）推进器不牢固是不能作业。

（3）按选好的炮孔位置和角度进行凿岩。

3、装药

（1）装药时要对作业场地，爆破器材的堆放场地进行处理，对进行要装药的炮孔进行检查。

（2）从炸药运入现场开始要划定警戒线，警戒区内禁止烟火。搬运爆破器材时要轻拿轻放，不能冲撞炸药包。

（3）在铵油炸药，重铵油炸药与导火索直接接触时，要才去隔油措施或采用耐油型的导火索。

（4）对各种爆破作业都要做好装药记录。记录应包括的装药情况，出现问题及处理措施。

4、爆破工作的安全措施

（1）准备过程

①调查清楚施工场地周围的安全情况。

②在现场会同施工人员校核落实爆破设计方案。

③事先了解天气情况及爆破区的环境情况，决定合理的爆破时间。

④了解爆破地区的居民情况，对爆破时间可能出现的问题作出充分的认真估计，提前防范，妥善安排，避免不应该的损失或造成的不良危害。

⑤研究决定如何布置爆破安全警戒线，确定警戒范围和人员安全撤离爆破地点。

⑥选定爆破器材的存放点和加工起爆药包的地点。

⑦领爆破器材时要分组领取，一组领取雷管，一组领取炸药，相距2——3m，到达工作面后观看是否有浮石，再把炸药和雷管分开放置。所有器材要轻拿轻放。

（2）起爆前的撤离工作

①起爆前要选定明显的位置设立标志，并将起爆时间，危险范围，要求撤离的时间，起爆信号等。一书面的形式通知下去，以便做好撤离工作。

②警戒人员要在起爆前彻底清查危险去的人员撤离情况，确认危险区人员撤离到安全地点，并向爆破指挥部回报情况。

（3）警戒信号

爆破前必须发出声响或视觉信号，使危险区的人员都能清楚的听到或看到。

第一次信号——预告信号，是指所有与爆破无关的人员应立即撤离危险区，到达安全的地点。

第二次信号——起爆信号，是指具备安全起爆条件时，准许爆破员起爆的信号。

第三次信号——解除警戒信号，是爆破人员检查确认安全可靠，可进入范围的信号。

（5）应急方案

①飞石砸伤人

发现险情后，要迅速采取措施，控制事态发展，最大限度的减少危害程度，然后立即报告监理单位，小组指挥中心，并把伤员送往医院进行治疗。

②机械伤人

发现险情后，要迅速采取措施，控制事态发展，组织自救获救他，把伤员送往医院进行治疗，最大限度的减少危害程度，和经济损失，并立即报告监理单位，小组指挥中心。