采矿巷道光面爆破

某矿一巷道工程掘进爆破设计

1 设计题目

某矿一巷道工程掘进爆破设计。

2 原始条件

某矿一巷道工程需要采用爆破方式掘进，巷道为直墙半圆拱形，掘进宽度为5000mm，两侧墙高1600mm；该工程的岩性为均质花岗岩，f=12-14，水文地质条件良好，无地下水影响。

3 设计目标

采用掘进爆破和光面爆破技术对巷道工程进行掘进爆破设计，每3位学生负责一种断面尺寸的设计。

通过本课程设计，学生应在以下方面得到训练并掌握相应的知识和能力。 （1）读懂设计原始条件，并利用CAD绘制巷道断面图； （2）熟悉爆破工程设计的基本程序和基本内容；

（3）掌握岩石爆破的基本理论，爆破参数选择与计算的基本方法，爆破器材的使用方法；

（3）掌握安全距离的计算方法；熟悉基本的安全技术措施； （4）熟悉爆破施工组织的基本知识。

4 设计任务

4.1 爆破参数选择与计算

确定掘进爆破炮孔布置，包括掏槽形式及掏槽孔参数等；确定各爆破参数，包括炮孔直径、炮孔孔深、炮孔孔长、各类炮孔个数、炸药类型、炸药单耗、每循环炸药总耗、单孔装药量等。 4.2 装药、填塞、起爆网路设计

确定装药结构，画出装药结构图。确定填塞结构，画出填塞结构图。确定选择起爆网路和爆顺序，计算起爆器材数量。爆破器材的选择，画出炮孔布置示意图。 4.3 安全技术措施及注意事项

根据矿山实际情况提出可行的安全技术措施。 4.4 主要技术经济指标

单位炸药消耗量，每循环炸药消耗总量，爆破岩石量，每循环进尺，每循环雷管消耗个数，每米巷道雷管消耗量，炮孔利用率。填写爆破条件和技术经济指标表。 4.5 附图

（1）巷道断面图； （2）炮孔布置示意图； （3）装药及填塞结构图； （4）起爆顺序图。

5 设计成果及要求

编制课程设计说明书，绘制相关图纸。

课程设计说明书按给定格式撰写，并符合科技写作规范。用CAD作图。

6 参考文献

[1] 戴俊．爆破工程［M］．北京：机械工业出版社，2007． [2] 杨守中．爆炸基本原理［M］.北京：国防工业出版社，1988． [3] 高尔新，杨仁树．爆破工程［M］.徐州：中国矿业大学出版社，1999． [4] 中华人民共和国国家标准GB6722—2003.爆破安全规程[S].北京：中国标准出版社，2004．

[5] 郑炳旭，肖文雄，高荫桐，等．条形药包硐室爆破[M]．北京：冶金工业出版社，2009．

[6] 于亚伦．工程爆破理论与技术．[M]．北京：冶金工业出版社，2008．

目 录

1 工程概况 ...................................................... 0 1.1原始条件 ................................................... 0 1.2爆区地质条件 ............................................... 0 1.3设计目标 ................................................... 1 2 爆破方案 ...................................................... 1 3 爆破参数选择与计算 ............................................ 1 4 装药、填塞、起爆网路设计 ...................................... 4 5安全措施 ...................................................... 6 6爆破条件及主要技术经济指标 .................................... 6

1 工程概况

1.1原始条件

某矿一巷道工程需要采用爆破方式掘进，巷道为直墙半圆拱形，掘进宽度为5000mm,两侧墙高1600mm

巷道断面图

1.2爆区地质条件

该工程的岩性为均质花岗岩，f=12-14，水文地质条件良好，无地下水影响。

1.3设计目标

采用掘进爆破和光面爆破技术对巷道工程进行掘进爆破设计，每3位学生负责一种断面尺寸的设计。

通过本课程设计，学生应在以下方面得到训练并掌握相应的知识和能力。 （1）读懂设计原始条件，并利用CAD绘制巷道断面图； （2）熟悉爆破工程设计的基本程序和基本内容；

（3）掌握岩石爆破的基本理论，爆破参数选择与计算的基本方法，爆破器材的使用方法；

（3）掌握安全距离的计算方法；熟悉基本的安全技术措施； （4）熟悉爆破施工组织的基本知识。

2 爆破方案

凿岩方式 ：选冲击—转动式凿岩，7655型气腿式凿岩机

炸药：选用2号岩石乳化炸药，其药卷直径为32mm，长度为200mm，每卷质

量为0.15kg。

起爆方式：爆破网络采用塑料导爆管连接孔内毫秒延期起爆 爆破方案：掏槽孔和辅助孔采用密实装药，周边孔采用光面爆破

3 爆破参数选择与计算

（1）炮孔深度

由于岩石坚固性系数f=12~14，为均质花岗岩，岩石较坚硬，且采用气腿式凿岩机凿岩，故孔深取2m。 （2）炮孔数目

巷道工作面上炮孔总数与断面大小有关，也与岩石性质、炮孔直径，单位炸药消耗量等因素有关。可根据下式来估算。

NqSle Me式中： N——炮孔数目；

q——单位炸药消耗量，kg/m3；查资料得 2号岩石乳化炸药

q=1.67kgm3

S——巷道断面面积m2； le——单个药卷装药长度0.2m；

——炮孔利用率，爆破进尺与炮孔深度之比，=0.85-0.9;

——平均装药系数，装药长度与炮孔深度之比，=0.5-08；

Me——单个药卷重量，kg。 查资料得 2号岩石乳化炸药 q=1.67kg/m3

SB(0.39Bh2)=5×（0.39×5+1.38）=16.65

le=200mm, Me=0.15Kg, 取=0.9，=0.7 则有 N1.6716.650.20.947.67个

0.70.15取N=48个 （3）炮孔间距和排距

A由于巷道断面较大，故采用楔形掏槽共布置6个掏槽孔，掏槽孔6个孔深在炮孔深度的基础上加深0.2，故孔深2.2m每对炮孔孔底距为200mm，对与对的间距为300mm。

B周边孔 考虑炮孔在工作面上应分布均匀。孔距在550mm左右。孔口距巷道边缘200mm，向外稍微倾斜使孔底落到轮廓线上。孔数为24个。 C辅助孔 炮孔间距在560mm左右，数目为18个。 总炮眼数 N=6+24+18=48个

炮眼布置图

(4)装药量

A根据装药量公式，计算总装药量

Q= qslη= 1.6716.6520.9=50.05kg

B按装药系数计算单孔装药量和总装药量 单孔平均装药量=Q/N=50.05/48=1.04kg

由资料查得，掏槽孔药量调整系数mi=1.2，辅助孔药量调整系数mi=1，周边孔药量调整系数mi=0.87.

掏槽孔 单孔装药量=1.041.2=1.248kg

辅助孔 单孔装药量=1.041=1.04kg

周边孔 单孔装药量=1.040.87=0.905kg 则Q=1.2486+1.0418+0.90524=47.93kg

此值略小于按体积公式计算的总装药量，但基本上是一致的，所以按此值进行装填炸药。

4 装药、填塞、起爆网路设计

（1）装药结构 采用连续密实装药。

（2）填塞设计 填塞材料为炮泥。填塞长度一般为装药长度的35%到50%，此处取填塞长度为0.6m

（3）爆破网路及起爆

根据起爆器材情况，采用毫秒导爆管雷管1、2、3段，孔内延期起爆法。

各个炮孔所用的毫秒导爆管雷管段数分别为：6个深孔掏槽孔1-6号使用1段，18个辅助孔7-24号使用2段，24个周边孔25-48号使用3段。

起爆顺序图：

表1 炮孔排列说明简表

炮孔编号 炮孔类型 孔/m 1-6 7-24 25-48 掏槽孔 辅助孔 周边孔 2.2 2.0 2.0 深 炮孔倾角 单孔装药装药量起爆顺序 备注 /度 80 90 85 量/kg 1.248 1.04 0.905 小计/kg 7.49 18.72 21.72 I II I I I 5安全措施

（1）、本次爆破设计方案必须经矿总工程师审批后方准实施。 （2）、爆破作业人员必须经过安全培训，并持证上岗。

（3）、严禁在爆区内抽烟、点明火或将爆破器材带入宿舍或办公室。 （4）、严禁非施工人员进入爆区。

（5）、爆破信号：在爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区内的人员都能清楚的听到或看到。信号分三次发出：

①预告信号：爆区内的所有无关人员撤离危险区或撤至指定的安全地点。 ②起爆信号：确认人员和设备全部撤离后，具备安全起爆条件可起爆。 ③解除警戒信号：经检查安全后方准发出解除信号。 (6）、在巷道内施工应起爆1小时后才能进入巷道。

(7)、安全警戒：在巷道内实行爆破，必须找掩体进行掩护，其掩体必须保证人员安全。

(8)、其它未尽事宜参照爆破安全规程执行。

6爆破条件及主要技术经济指标

项目名称 井巷净断面/m2 井巷掘进断面/m2 数量 16.65 18.87 项目名称 每循环雷管消耗量/个 每循环炸药消耗量/Kg 数量 48 47.9

3 岩石性质 凿岩机 每循环炮孔数目/个 每循环炮孔总长/m 稳定岩石 f=12-14 7655型气腿式凿岩机 48 97.2 炮孔利用率/% 炸药单耗/Kg•m-3 每循环进尺/m 每循环出岩量/m 390% 1.67 1.8 33.97 26.67 26.65 每米井巷炮孔总长/m 8号雷管、 毫秒导爆管雷管 2号岩石乳化炸药 每米井巷雷管消耗量/个 雷管品种 炸药品种 每米井巷炸药消耗量/Kg 7.参考文献 [1] 戴俊．爆破工程［M］．北京：机械工业出版社，2007． [2] 杨守中．爆炸基本原理［M］.北京：国防工业出版社，1988． [3] 高尔新，杨仁树．爆破工程［M］.徐州：中国矿业大学出版社，1999． [4] 中华人民共和国国家标准GB6722—2003.爆破安全规程[S].北京：中国标准出版社，2004．

[5] 郑炳旭，肖文雄，高荫桐，等．条形药包硐室爆破[M]．北京：冶金工业出版社，2009．

[6] 于亚伦．工程爆破理论与技术．[M]．北京：冶金工业出版社，2008．