爆破设计及施工方案.doc封面（精选5篇）

爆破设计及施工方案.doc封面 第1篇

爆破设计及施工方案

工程名称：钢城区西外环公路土石方爆破工程爆破等级：C设计单位：莱芜市天盟爆破工程有限公司设 计 人：穆军审 核 人：设计日期：2014年1月22日

施工单位：莱芜市天盟爆破工程有限公司（章）

爆破设计及施工方案.doc封面 第2篇

第一章编制依据及说明：.........................1

第一节编制说明：......................1

第二节编制依据：......................2

第三节本工程施工总承包的范围....................4

第四节本项目部的基本承诺.....................6

第二章工程概况..........................8

第一节工程规模..........................8

第二节施工现场状况与条件.....................8

第三节设计概述..........................81、建筑设计概况............................82、结构设计概况..........................113、给排水设计概况（略）.........................294、电气设计概况（略）.....................295、弱电设计概况（略）.....................296、空调通风设计概况（略）.....................29

第四节本工程的重点难点之分析.........................30

第三章工程总承包项目部组织管理机构安排....................31

第一节项目部管理班子的配备......................31

第二节管理机构职责的划分..........................31

第四章施工准备........................43

第一节现场准备........................43

第二节施工临时用电设计.......................44

第三节施工临时用水设计.......................44

第四节技术准备........................44

第五节施工材料准备.......................45

第六节周转资金准备计划.......................46

第七节劳动力资源准备、计划一览表及动态图.................46

第八节施工机械设备准备计划......................47

（一）基础及主体施工阶段机械设备的配备....................47

（二）装饰和安装施工阶段机械设备的配备....................48

（三）机械设备的操作、维修、保养..................48

（四）机械设备一览表....................49

第五章施工部署........................54

第一节总包管理总体目标及指导思想..................54

第二节施工现场平面布置及管理.........................55

第三节施工段的划分及施工程序.........................56

第四节环境、职业健康安全措施方案..................60

第六章施工进度计划及工期保证措施..................91

第一节总工期及进度计划的安排、控制.....................91

第二节工期保证措施.......................91

第三节工程总承包管理方案..........................93

第七章主要分项分部工程施工方法及技术措施...............100

第一节施工测量......................100

第二节土方工程......................102

第三节大体积砼施工工程....................105

第四节地下室基础结构工程........................106

第五节模板工程......................114

第六节钢筋工程......................120

第七节混凝土工程.........................127

第八节砌体工程......................131

第九节装饰工程......................135

第十节门窗工程......................153 第十一节楼地面工程.....................158 第十二节屋面工程.........................167 第十三节防水工程.........................176 第十四节防腐工程.........................176 第十五节给排水工程.....................177 第十六节电气工程.........................183 第十七节脚手架工程....................186 第十八节塔吊工程........................187 第十九节施工电梯工程....................。.187

第八章质量通病防治措施....................187

第一节土建部分............................187

第二节安装部分...........................250

第九章节能工程...........................255

第一节加气砼砌块墙体主要施工方法.....................255

第二节外门窗工程主要施工方法......................261

第三节挤塑型聚苯板保温屋面主要施工方法.................268

第四节公共建筑配电与照明节能主要施工方法....................272

第十章质量目标及保证措施........................2731、总体质量目标........................2732、质量管理组织机构及职责..........................2743、质量控制及保证措施..........................274 附件

1、华冠花园工程生产、生活临建总平面布置图

2、华冠花园一期工程总施工进度计划横道图

华冠花园一期

施

工

组

织

设

计

方

爆破设计及施工方案.doc封面 第3篇

天然气长输管道是一个封闭、连续的天然气长距离输送系统。由于天然气管道输送的是高压、易燃、易爆物质, 国内外天然气管道泄漏、爆管事故时有发生, 而且一旦发生, 对人的生命、财产会造成巨大的损失[1], 王旭对长输管道事故案例进行了统计分析[2,3,4,5]。在管道安全方面, 除长输管道其自身的安全性外, 由于管道线路线性敷设的特性, 其沿线不可避免的存在第三方新建、扩建项目, 部分项目须采取爆破作业, 当采用爆破作业时, 确保在役管道的安全成为关键问题[6]。徐春明等对长输管道并行石方段爆破施工间距进行了讨论[7,8]。数值模拟方法在工程领域已经有了较为广泛的应用[9,10,11,12], 本文将数值模拟应用于高压燃气管道临近爆破施工安全性及方案论证中, 对高压燃气管道附近地铁车辆段爆破施工方案进行了对比及优化, 并给出相关建议措施。

1 项目概况

车辆段场址南部220m范围内均为空地, 其它部分均为一些厂房及简易的房屋。地势呈东高西低, 高程约为39.6~32.04m。场地南侧有一条地下天然气管道通过, 该管道从西向东沿车辆段南侧外铺设 (如图1) , 长度约为900m, 埋深在2m左右, 管道材质为焊接钢管, 内部天然气压力为9.2MPa左右。

2 研究方法

LS-DYNA作为世界上最著名的通用显式动力学分析程序, 能够模拟真实世界的各种复杂问题, 特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高数碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题, 同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。

LS-DYNA程序971版是功能齐全的几何非线性 (大位移、大转动和大应变) 、材料非线性 (140多种材料动态模型) 和接触非线性 (50多种类型) 程序, 以Lagrange算法为主, 兼有ALE和Euler算法;以显式求解为主, 兼有隐式求解功能;以非线性动力分析为主, 兼有静力分析功能 (例如动力分析前的预应力计算和薄板冲压成型后的回弹计算) , 是军用和民用想结合的通用结构分析非线性有限元程序。

所采用的破坏准则采用岩石力学中最常用的为莫尔—库仑屈服准则, 其基本公式如下所示。

拉应力封闭区:

屈服面:

压应力封闭区:

本构方程 (应力—应变关系) , 是由弹性流动法则建立的塑性应力与应变关系:

式中:cφ为与屈服准则相关联的弹性塑性矩阵;α, k为屈服函数, α无量纲, k单位为MPa。由实验确定, α, k通常用粘聚力C和内摩擦角φ来表示岩石强度特性, 则有:

式中:T, I10为拉应力区的初始位置。

计算莫尔—库仑塑性模型涉及的岩石力学参数包括:体积模量K、剪切模量G、粘聚力C、内摩擦角φ与质量密度D。其中体积模量和剪切模量由岩石变形模量E与泊松比μ确定。

体积模量K:

剪切模量G:

3 爆破开挖方案

场地的开挖整平采用爆破施工的方式, 根据工程现场情况及地质条件, 先用三种不同的爆破方案进行模拟计算, 并比较各方案的优劣。

总体方案:根据地形条件, 爆破施工从东向西推进, 由北向南逐步靠近管线。这样的优点为:最小抵抗线方向可指向北边, 远离管线, 尽量减小对管线的影响。爆破时台阶高度大体控制在4~5m之间, 以4m居多, 且相邻地段变化不大, 基本是半路堑开挖, 岩性多为碎粒状花岗岩, 在方案设计中视为软岩和硬土类, 炮孔布置及管道位置如图2所示。

1) 爆破方案一

采用浅台阶爆破方法, 潜孔钻机打孔, 钻孔直径90mm, 一次爆破深度为4~5m, 靠近管沟则以4m居多, 爆破长度为15m左右, 爆破宽度为6m左右, 在施工中布置三排炮孔, 排间采用梅花形布置, 起爆顺序为逐排起爆, 时间间隔在25ms以上, 每排起爆药量分别取为30kg, 36kg, 36kg。

2) 爆破方案二

该方案采用药壶爆破法, 钻孔机具使用7655钻机, 钻孔直径为42mm, 爆破深度、一次爆破长度、宽度与方案一相同。逐排起爆, 时间间隔在25ms以上。

3) 爆破方案三

采用预裂爆破法, 一排预裂孔, 再加一排缓冲孔, 第三排布置主爆孔。先起爆预裂孔, , 再起爆缓冲孔, 最后起爆主爆孔。主爆孔参数与方案一基本相同。预裂孔爆破参数:预裂爆破孔采用90mm的孔径, 药卷直径为28mm, 不耦合系数为3.2, 孔距0.9m, 孔深5m, 线装药密度0.25kg/m, 堵塞长度为1m。预裂爆破孔每孔装药量为1.25kg, 15m的长度共有22个预裂孔, 先于主爆孔起爆, 一次起爆药量为20kg。

4 结果分析

爆破作用对管道的影响除了考虑管道上的应力引起的微变形和校核强度外, 主要关注管道上的质点速度值, 为了对爆破时管道振速进行监测, 在模拟时在管道上不同位置设置了5个监测点, 如图3。通过对监测点振速的监测表明, 质点的水平速度和垂直速度相差不大, 可能是由于管道的直径相对于长度来说很小, 水平方向和垂直方向没有太大区别。在进行速度值比较时, 不考虑方向的因素, 取最大的值。在方案一中, 质点最大速度为5.22cm/s左右, 方案二中的最大质点速度为7.02cm/s左右, 方案三的为3.53cm/s左右, 可以看出方案二对管道的扰动最大, 方案一次之, 方案三最小 (见图4、表2) 。但均对管道安全有所影响。

对管道的扰动性:方案二>方案一>方案三。

5 爆破改进方案

前面的三种爆破方案对管道均存在较大影响, 而在实际工程中需知道在离管道多远的距离能使用爆破法施工, 所以还要提出进一步的改进方案。

由于现场没有提供计算爆破安全距离公式中k和α的值, 所以在改进方案的数值模拟中, 安全距离采用试算的办法来计算。

改进方案的炮孔布置形式、炮孔装药量、数值模拟时的起爆方式都与方案三相同, 不同之处在于炸药与管道之间的水平距离增加到40m (如图5) 。

通过对改进方案的模拟计算, 管道上的矢量速度为三个方向速度的矢量值, 即, 值在2.7cm/s左右, 振动速度已经满足了规范要求。爆破改进方案的结果表明:在本数值模拟中, 炸药离管道40m的距离已经能满足爆破安全距离的要求, 见图6。

6 结果与讨论

在本例中对于管道的扰动性, 方案一最强, 方案二次之, 方案三最弱。方案三对管道的作用最小, 但仍然超过了安全规范的允许速度上限, 故三个方案实施后对管道的稳定性和安全性均构成威胁, 从安全的角度来说是不可取的。而在改进方案中, 采用了方案三的炮孔布置方式和炮孔装药量, 增加了炸药与管道之间的水平距离, 能在爆破施工后使管道上的振动速度满足规范中的要求。说明只要采取适当的方案, 在临近天然气管道附近采取爆破施工是可行的。但在具体实施时, 还应该注意:

1) 在用改进方案进行施工时需要注意:在起爆预裂孔时, 按孔的排列顺序一次只能起爆3个孔;将预裂孔起爆完后, 为了更好的形成预裂缝, 需要一个较长时间 (大于40ms) 再起爆主爆孔。

2) 根据计算结果, 需爆破的区域离管道的最小距离至少要大于40m, 建议在50m以上, 在距离管道50m以内的区域, 建议采用静爆施工, 大于50m的区域, 可采用经过优化设计的爆破施工, 但要注意施工参数的确定及施工保护工作。

3) 文中模拟的地点均为爆破对管道最不利的地方, 在现场条件较好的地段或土层较软的区域可采用机械开挖施工 (参考土石的可挖性分级) 。不能使用爆破法施工的区域建议采用静态破碎法进行施工。

参考文献

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[2]王旭.长输管道事故案例统计分析及对策研究[J].广州化工, 2013, 41 (14) :233-235WANG Xu.Statistical analysis of pipeline accident cases and the research on strategies[J].Guangzhou Chemical Industry, 2013, 41 (14) :233-235

[3]The Development and Challenges of Pipeline Failure Analysis in China, International Pipeline Conference September 29 October 3, 2008, Calgary, Alberta, Canada

[4]Carolyn E.Kolovich, Analysis of US Liquid and Gas Incident data, International Pipeline Conference October 4-8, 2004, Calgary, Alberta, Canada

[5]郎需庆, 赵志勇, 宫宏, 等.油气管道事故统计分析与安全运行对策[J].安全技术, 2006, 6 (10) :15-17

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[7]徐春明.长输管道并行石方段爆破施工间距的思考[J].油气田地面工程, 2008, 27 (8) :64-65

[8]初宝民, 王国立.模拟爆破试验在西部管道工程中的成功应用[J].石油工程建设, 2006, 32 (5) :14-18CHU Bao-min, WANG Guo-li.Successful application of simulation blasting test in west pipeline engineering[J].Petroleum Engineering Construction, 2006, 32 (5) :14-18

[9]石杰红, 钟茂华, 何理, 等.双线盾构地铁隧道施工地表沉降数值分析[J].中国安全生产科学技术, 2006, 2 (3) :51-54SHI Jie-hong, ZHONG Mao-hua, HE Li.Numerical simulation of ground sedimentation caused by double-tube parallel tunnels shielding constructed[J].Journal of Safety Science and Technology, 2006, 2 (3) :51-54

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爆破施工减震措施及成本补偿方案 第4篇

舟山市定海区金塘北部开发投资有限公司：

为了进一步加强定海金塘沥港大观社区炮台山矿区开采工程爆破震动控制，减少爆破施工对周边居民和单位的震动影响，切实减弱爆破震感，经爆破安全专题会议讨论研究后，决定采取各种行之有效的工程措施，对现有爆破施工方案进行减震技术优化改进，从根本上控制各种爆破致震因素，从而确保山体开采回填工程顺利实施。具体措施如下：

一、严格控制装药量，每次爆破总装药量控制在2000kg以内，地形、地质特殊部位，总装药量控制在1000kg以内；同时最大单段装药量控制在80kg以内。台阶高度由原16m改为8m。

二、对于主震方向大观社区观前村的局部特殊部位，要求采取减小钻孔直径逐孔起爆微差爆破技术等施工措施，主爆孔由原孔径140mm改为115mm，通过控制单孔药量，使观前村处爆振速达到0.3cm/s以下，明显降低爆破地震波的震感。并在孔底部设置50cm长的竹简，以减弱爆破震动波。

三、选择合理孔网参数，优化爆破网络设计，严格控制爆破孔排数，规定每次爆破孔排数控制在3排以内，地形、地质特殊部位控制在2排以内；采用逐孔起爆，选择合理延期时差，避免窜炮叠加影响；爆破最小抵抗线控制在3—3.5m。

四、优化爆破参数，控制爆破最小抵抗线方向，通过选择合理起爆破顺序，克服爆破区位置地形不利因素，改变爆破地震波主传播方向，尽量使主震方向偏离保护对象。

五、每个爆区应呈梯形状，多个临空面，选择合理钻孔超深，减少爆破夹制作用，从而减弱爆破地震波的危害和震感。

鉴于目前爆破施工中产生的地震波经多次振动检测后，均符合国家规定的最大安全允许振速标准，不会对周边房屋结构造成损害，而针对观前村降低爆破震感采取的减小钻孔直径或孔内分段等施工措施，会额外增加施工成本，考虑到该减震措施的必要性，我公司决定对增加部分开采及挖装成本作适当补偿。具体成本增加分析如下：

一、钻孔成本增加分析

以每次爆破总装药量3t，平均单耗0.35kg/m3，爆破方量V=8600 m3，台阶高度（H）平均为16m为例计算：

1、钻孔直径Φ140mm时

①、平均孔距a=5.5m，排距b=4m，S平=22m2；

②、钻孔延长米L1=V÷S=391m,钻孔数n=V÷H÷S=24个； ③、钻孔超深按0.1H计算，：L2=0.1ⅹHⅹn=38m； ④、总钻孔延长米L总=L1+L2=429m； ⑤、Φ140mm钻湿孔按市场价为41元/m；

⑥、钻孔总金额为429ⅹ41=17589元，钻孔单价为2.05元/m3。

2、钻孔直径Φ115mm时

①、平均孔距a=4m，排距b=3.5m，S平=14m2；

②、钻孔延长米L1=V÷S=614m，钻孔数n=V÷H÷S=39个； ③、钻孔超深按0.1H计算，：L2=0.1ⅹHⅹn=62m； ④、总钻孔延长米L总=L1+L2=676m； ⑤、Φ115mm钻湿孔按市场价为37元/m；

⑥、钻孔总金额为676ⅹ37=25012元，钻孔单价为2.91元/m3。

3、Φ140mm改为Φ115mm钻孔，成本增加2.91—2.05=0.87元/m3。

二、雷管、导爆管成本增加分析：

两种不同孔径爆破方式其单耗药量相近，所使用总炸药量基本相等。

（一）、原开采设计：台阶平均高度H=16m，每爆破总装药量为3t，按平均单耗0.35kg/ m3，可爆破方量V=8600 m3，每一次爆破3排。为例计算：

1、钻孔直径Φ140mm时

①、平均孔距a=5.5m，排距b=4m，S平=22m2； ②、孔数nn= V÷H÷S=24个。

③、逐孔起爆时，则需要耗用雷管及导爆管为：

孔内雷管为：15m脚线10—12S，48发，单价：13.78元/发。孔外雷管为：5m脚线3S, 48发，单价：5.32元/发。排间及击发雷管5m脚线5S，8发，单价：5.32元/发。每次耗用导爆管为： 500m，单价：0.50元/m ④、每次雷管、导爆管总金额为

48×13.78+48×5.32+8×5.32+500×0.50=1209.36元，单价为：0.14元/ m3。

2、钻孔直径Φ115mm时 ①、平均孔距a=4m，排距b=3.5m，S平=14m2； ②、孔数n= V÷H÷S=39孔

③、逐孔起爆，则需要耗雷管及导爆管为：

孔内雷管为15m脚线10—12S，78发，单价：13.78元/发。孔外雷管为5m脚线3S, 78发，单价：5.32元/发。排间及击发雷管5m脚线5S，8发，单价：5.32元/发。每次耗用导爆管为： 500m，单价：0.50元/m ④、每次雷管、导爆管总金额为

78×13.78+78×5.32+8×5.32+500×0.5=1782元，单价为：0.21元/ m3。

3、Φ140mm改为Φ115雷管，导爆管成本增加为 0.21-0.14=0.07元/ m3。

（二）以钻孔直径Φ115mm，平均孔距a=4m，排距b=3.5m，S平=14m2。平均台阶高度16m降为8m时，为例计算：

1、每次总装药为2t（单耗0.35kg/m3），可爆破方量V=5714m3时 ①、孔数n=V÷H÷S=51孔（按三排孔）②、逐孔起爆，则需要耗用雷管及导爆管为：

孔内雷管为10m脚线10-12s，102发，单价：9.78元/发 孔外雷管为5 m脚线 3s，102发，单价：5.32元/发 排间及击发雷管5m脚线5s，8发，单价：5.32元/发 每次耗用导爆管

500m，单价：0.50元/m ③、每次爆破耗用雷管、导爆管总金额为 0.5×500+102×9.78+102×5.32+8×5.32+500×0.50=1832.76元 单价：0.32元/m3

④、每次总装药3t改为2t，台阶高度16m降为8m成本增加0.32-0.21=0.11元/m3

2、每次总装药为1t（单耗0.35kg//m3）,可爆破方量V=2875m3时 ①、孔数n=V÷H÷S=23孔

②、逐孔起爆，则需要耗用雷管及导爆管为

孔内雷管为10m，脚线10-12s，46发，单价：9.78元/发 孔外雷管为5 m脚线3s，46发，单价：5.32元/发 排间及击发雷管5m脚线5s，8发，单价：5.32元/发 每次耗用导爆管

500m，单价：0.50元/m ③、每次爆破耗用雷管、导爆管总金额为： 46×9.78+46×5.32+8×5.32+500×0.5=987.16元 单价：0.36元/m3 ④、每次总装药3t改为1t，台阶高度16m降为8m成本增加0.36-0.21=0.15元/m3

3、按爆破每次总装药量2t、1t 各占50%，计算成本增加 0.36×0.5+0.32×0.5-0.21=0.13元/m3

4、每次台阶高度降低，总装量减少，可爆破方量减少一半，雷管、导爆管耗用增加一次。

成本增加为：0.34元/m3(按平均总装量1.5t计算)

5、台阶高度由16m改为8m，每次总装药量由3t改为平均1.5t时，雷管、导爆管成本增加为（0.13+0.34）/2=0.25元/m3。

三、人工费增加：因孔数增加，装药、联线及堵塞等工序的人工相应增加，按平均每2天爆破一次进行施工，平均每日增加3名工人，共计月工资为3×3500=10500元/月，平均月开采量约15万m3，人工费增加为0.07元/m3。

四、每个孔底部设50cm长的竹筒（减震）： 根据类似工程材料和人工增加成本0.10元/m3

五、降低平均台阶高度机械费增加分析：

对主震方向朝观前村的50%区域实施了降低平均台阶高度施工（从原设计的16m降到8m），改变原来的开拓系统，重新布置开拓系统十分困难，而且成本更高，这样一台阶改为二台阶爆破施工，增加了挖机翻台工作量；根据类似施工经验，如每次爆破台阶3排孔（12m），将有近约70%的爆碴留在该台阶上，所以该部分爆炸需要挖机翻碴至装运平台。如每次该区域爆碴增加1次翻碴工作量计算，则挖机翻碴需增加成本为：

1/2次×3元/m3.次×0.5×0.7=0.53元/m3

综上所述，主震方向朝观前村的局部特殊部位，因总装药量3t改为2t，特殊部位1t，台阶高度16m，降为8m，钻孔直径由140mm改为115mm。爆破及装运成本增加如下：

一、爆破施工增加成本

爆破施工成本增加为：0.87+0.07+0.25+0.07+0.1+0.53=1.89元/m3。另外加入税金及所得税，合计增加费用为：1.89×（1+4.93%）=1.98元/m3。该特殊部位山体在总开采山体方量中所占比例约为50%，因此折算至总开山方量，总装量减少、减小钻孔直径后增加施工成本为0.99/m3。我公司建议按此标准对爆破施工措施费追加补偿，同时要求施工单位严格遵守爆破安全规程和施工管理办法，落实有关减震施工措施，进一步改善爆破震动效果。本项施工措施费自2010年8月份起执行补偿，开采方量按最终收方方量为准，在工程决算时一次性支付补偿款。

二、装运施工增加成本

1、由于爆破次数增加是原来的一倍，增加了机械设备避让时间。

2、由于爆破量减少增加机械设备移动的次数，同时增加挖掘机做装车平台的次数，产生一定误工。

3、该项挖装施工成本增加费用较难分析测算。

三、附件：

1、各施工单位要求增加施工措施费用报告

2、会议纪要

浙江舟山奇锦爆破工程有限公司

爆破设计及施工方案.doc封面 第5篇

评价一个露天矿台阶爆破效果好的指标有爆破后岩石的块度、爆堆的形状、台阶工作面的平整度等。合理的爆破设计方案不仅是爆破效果达到工程要求的基础, 也是其生产成本降低的必要条件。

1紫金山露天矿工程概况

紫金山金铜矿位于紫金山矿田与复式岩体中部, 北东向的金山脚下—中寮断裂和北西向的铜石下—紫金山断裂交汇部位, 大致为紫金山火山机构范围, 面积4.37km2。主要岩性为变质粉砂岩和千枚岩, 已受较强的硅化、绢云母化和黄铁矿化, 地层走向北东, 倾向北西, 倾角50°左右, 与燕山早期似斑状中粗粒花岗岩呈断层接触。目前露天开采尺寸为:长1900m、宽1800m, 坑底标高592m, 台阶靠帮到了820m水平。境界相关参数见表1所示。

2紫金山露天矿爆破设计

针对于与紫金山露采的地质及高边坡的生产情况, 紫金山的正常台阶生产的爆破设计分案有:

(1) 中深孔爆破:中深孔爆破是正常生产时所用的爆破方案。

(2) 预裂爆破、缓冲爆破:预裂爆破和缓冲爆破是在台阶靠帮时的爆破设计方案。

本文重点对台阶靠帮时所用的预裂爆破、缓冲爆破及最后一次中深孔爆破设计方案进行阐述。

2.1中深孔爆破参数设计

(1) 钻孔直径D

根据现有钻机情况, 采用KQG-150型钻机, 穿孔直径D=165mm。

(2) 钻孔倾角α

台阶倾角α取75°, 这样使得布置的抵抗线比较均匀, 爆破破碎的岩石不易产生大块和根底。也使得阶段比较稳固, 阶梯坡面比较容易保持, 爆堆堆积岩块形状比较好。

(3) 台阶高度H

台阶高度是根据钻孔及挖运设备能力确定, 并确保施工安全, 取H=12m。

(4) 超深h

超深指孔深中超出台阶高度的那一段深度, 超深的作用是降低装药位置, 以便有效克服台阶底部阻力, 避免和减少根底;超深的长度必须适度, 过小可能留有根底, 过大则增加钻孔作业量、浪费炸药以及增加施工困难。h= (10~20) D=1.65~3.3m, 超深取2.0m。

(5) 钻孔深度L

根据平台几何条件可知L=H/Sinα+h=14.5m。

(6) 底盘抵抗线Wm

底盘抵抗线Wm是深孔爆破的最重要参数之一, Wm过大, 爆后不仅会残留根坎而且大块率高, 甚至岩体不能被推出, 将严重影响爆破效果和施工进度;Wm过小不仅增加钻孔数量, 浪费炸药, 提高爆破成本, 而且易产生飞石, 出现安全事故;底盘抵抗线大小同炸药威力、岩石可爆性、岩石破碎要求、药卷直径等很多因素有关, 因此必须合理科学选取。一般可按公式Wm= (20~50) Φ选取。结合紫金山露采现有钻孔设备, 孔径Φ=165mm, Wm一般取4.0~5.0m。

(7) 堵塞长度d

堵塞的目的首先在于使炸药爆炸的能量得到很好的利用, 改善岩石爆破破碎效果;其次在于减少并最终防止爆破产生冲炮现象;堵塞长度d= (20~30) Φ=3.3~4.95m, 根据实践经验, 紫金山铜矿区域爆破堵塞长度取3.5~4.5m, 根据排间距大小做适当调整。

(8) 孔距a、排距b

孔距a为同排相邻炮孔中心间的距离, 排距b指多排孔爆破时, 相邻两排间垂直距离, 根据矿山爆破经验, 保证获得最优爆破效果的孔网参数随孔径而变化。合理的孔排距可以增加钻孔爆落方量、改善爆破效果、降低大块率;一般采用宽孔距、小排距、梅花型布孔, 取a= (1.1~1.4) b;当钻孔直径D=165mm时, 铜矿区域一般取a=6~6.5m, b=4.5~5.5m, 但由于现场混装乳化炸药的线装药密度相对较大, 对采用现场混装乳化炸药时对孔排间作适当调整, 取孔距a=7.2m, 排间b=5.5m, 实际生产过程中根据爆破效果再作适当调整。

(9) 装药结构

紫金山金铜矿主要采用连续耦合装药, 具体装药结构如图1所示

(10) 炸药单耗q

单耗q值是深孔爆破的重要参数, 单耗过小, 虽然安全但是易产生根坎和大块, 造成后序施工困难。单耗太大, 易产生飞石, 浪费炸药, 出现安全事故, 根据以往紫金山露采现场的单耗, 铜矿石区域单耗一般为0.4~0.45kg/m3, 根据紫金山金铜矿历年来爆破资料对爆破效果分析比较, 铜矿石炸药单耗按照q=0.5kg/m3计算。

(11) 单孔药量单孔装药量Q

Q=q*a*b*r, 在确定了a=7.2m, b=5.5m, q=0.5kg/m3, r=L-d=12m, Q=0.5×7.2×5.5×12=237.6 kg, 实际装药时取Q=240 kg, 混装乳化炸药线装药密度为24kg/m, 装药长度为10m。

2.2预裂爆破参数设计

采用预裂爆破的原因是为控制边坡稳定性, 保护边坡围岩的稳定性。采用预裂爆破的方法主要是为了使岩石沿预定边坡面爆落, 留下光滑平整的开挖面, 并尽量避免围岩受到破坏[1]。

(1) 预裂爆破炮孔孔网参数选取

孔深13.5m;钻孔倾角70°;孔径D=140mm;孔距a= (8-12) D, 实取a=1.5m。

(2) 预裂爆破药量计算

预裂爆破使用的炸药为32mm药卷的2号岩石乳化炸药。炮孔平均线装药药密度1.0-1.1kg/m, 坚硬岩石取大值, 软岩取小值, 单孔药量约14公斤。

(3) 预裂爆破装药结构

预裂爆破的装药结构为采用不耦合间隔装药, 具体做法是将导爆索及炸药绑在竹片上, 炸药朝向主爆区, 每个孔装药量为65~72卷2号岩石乳化炸药, 重量为14kg左右, 所以线装药密度约为1kg/m。由于底部1.5m由于受夹制作用影响, 为平均线装药密度的2倍, 从底部1.5m向上到11m采用平均线装药, 11~12.5m按0.4kg/m进行减弱装药, 12.5—13.5m处用细沙堵1m;炮孔均采用导爆索串接小药卷炸药, 孔外用雷管一次起暴, 具体装药结构如图2所示:

2.3缓冲爆破

缓冲爆破的作用是防止主爆区药量过大使的主爆区爆破冲击波越过预裂对永久边帮造成破坏[2]。所以缓冲爆破的每个孔要减少装药, 但是又不能减弱爆破效果, 即不能减小炸药单耗, 而是应当减小孔排距。紫金山露天矿缓冲爆破的孔排距为4m, 其余参数与中深孔爆破相同。

2.4爆破网络连接

紫金山现场爆破工艺采用孔内孔外毫秒延时起爆, 孔外采用25ms和65ms的高精度雷管, 孔内采用400ms的高精度雷管, 预裂爆破采用导爆索起爆。起爆网络布置图如图3所示[3]:

2.5爆破效果

紫金山露天爆破设计方案通过现场实地应用和修正, 在爆破效果方面取得了不错的效果, 中深孔爆破的块度和爆堆形状基本满足工程要求。预裂爆破除地质条件极差的台阶, 其余部分都满足预裂孔的半孔率超过60%的要求, 下图4为预裂成型的靠帮台阶图片。

3紫金山露天爆破施工管理

要达到良好的爆破效果保证爆破安全, 除了科学合理的爆破设计方案, 现场的施工管理也是很重要的, 紫金山露天矿爆破有一套成熟的现场施工管理流程。爆破平台的平整度、炮孔质量、炮孔是否有水、装药质量、填塞质量、网络连接质量、爆破警戒、起爆顺序等对爆破效果和安全性都有很大的影响。

紫金山露采爆破凿岩前必须仔细检查作业面, 以确定是否可能存在拒爆药包或残留炸药, 凿岩时, 不得钻到残存炸药的任何残眼。在穿孔前必须用ZL-50或同类型号装载机平整, 不平整度应小于±30cm;装药前必须用木质炮棍仔细检查每个钻孔, 以确定装药前钻孔状态是否正常, 装药时严禁用力将炸药顶进钻孔或使之穿过钻孔中的障碍, 以防止引爆炸药, 严禁剖切、抛落、变形和捣压起爆药包;严禁直接将药包抛掷到起爆药包上。在有水的孔要先进行扩水 (在周围孔已经装药了的情况下严禁使用) 或者换用乳化炸药;进行填塞作业时不允许使用任何的金属器具进行填塞;起爆网路的检查, 应由有经验的爆破员组成的检查组担任, 检查组不得少于两人;爆破作业前必须确定爆破警戒范围, 在危险区的边界和通道上设立岗哨或标志, 并对可进入爆破警戒区域的通道断绝交通, 各路口派专人设置岗哨, 并发出音响、视觉信号, 禁止闲散人员进入爆区, 露天爆破作业时, 必须由爆破指挥组统一指挥;当有不同平台同时进行爆破时, 应先从下部平台先起爆;大块严禁使用炸药进行二次破碎[4]。

4结语

应用于正常生产的中深孔爆破和用于靠帮形成永久边坡的预裂爆破在紫金山的实地工程应用中取得了良好的效果, 随着生产的继续, 紫金山露天矿边坡的高差不断增大, 岩石的性质发生改变。在实际工程中要考虑高陡边坡的稳定性和矿石块度等多种因素, 紫金山的爆破设计方案及现场的施工管理措施也会结合实际的工程条件和经济因素做出科学合理的调整。

摘要：紫金山露天矿台阶爆破设计在实际工程中取得了很好的爆破效果, 本文主要是叙述紫金山台阶爆破的爆破参数、网络连接及现场施工组织管理, 为其他工程地质相近的露天矿提供科学合理的爆破设计参考。

关键词：紫金山露天矿,中深爆破,设计方案,施工管理

参考文献

[1]王玉杰.爆破工程[M].武汉:武汉理工大学出版社, 2007.

[2]高永涛, 吴顺川.露天采矿学[M].长沙:中南大学出版社, 2010.

[3]林荣平等.紫金山露天开采作业指导书[M].紫金矿业集团, 2002:4-15.