爆破工程课程设计

题 目 某矿山运输巷道开挖爆破

学院名称 核资源工程学院

指导教师 曾 晟

班 级 矿物资源工程111班

学 号 20114520113

学生姓名 黄 超

2013年12月

爆破工程课程设计任务书

1. 课程设计的任务

根据爆破安全规程（GB6722-2011）、简明爆破工程设计手册等要求，进行某工程的爆破设计。

2.课程设计内容及要求

（1）熟悉任务书提供的有关设计资料，认真仔细分析和研究各种相关文件及工程资料；

（2）爆破参数设计，爆破方式设计；

（3）爆破网络敷设，爆破效果预测，爆破设计感想；

（4）按时独立完成，字迹清楚、工整，章节顺序安排合理；

（5）设计图用CAD绘制，图纸包括：爆区环境示意图（可选），孔网参数图，装药结构图，网络敷设图，爆破境界示意图；

（6）胶装订整齐、美观，全班统一封面设计，字数不低于1万字。

3.设计步骤

（1）审题。

（2）环境描绘。绘出爆区环境示意图及安全注意事项。

（3）设备选型。根据爆破规模及爆破条件选定供风设备及穿孔设备类型。

（4）确定穿孔爆破参数。包括孔位、孔径、孔深、孔角、超深、孔间距、排间距等。

（5）确定装药结构。确定装药结构类型，装药长度、充填长度及偶合系数等。

（6）网络敷设。确定起爆方式、网络敷设形式、雷管段数、测试并计算电阻值，绘出爆破网络图。

（7）计算爆破工程量。计算爆破体积、爆破工程量、炸药量、穿孔进尺、炸药单耗、延米爆破量等。

（8）计算安全距离。计算飞石、地震波、冲击波安全距离。

（9）预测爆破效果及安全距离。

（10）确定警戒距离。由爆破安全规程及爆破实际确定安全警戒距离，设置相应的岗哨。

（11）施工及安全组织。组织爆破施工及安全警戒工作，成立相应的管理机构，明确岗位职责、建立安全网络，负责爆破全过程的施工与安全管理工作。

4.课程设计题目

（1）设计题目1 某矿山运输巷道开挖爆破课程设计

某井巷平洞开挖，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2.65t/m3，炸药单耗根据岩石性质确定。每次穿爆深度约为L米，则应如何进行爆破设计才能满足要求。采用一次成型，周边采用光面爆破。S

表1 巷道掘进爆破参数表

说明：学号单号采用斜眼掏槽，双号采用直眼掏槽。

（2）设计题目2 某露天矿台阶爆破课程设计

某露天矿山，设计开采台阶高度为H米，矿石坚固系数为f=8~12 炸药单耗为q kg/t，矿山设计年生产能力约为T万吨，要严格控制爆破安全距离。则应如何进行爆破设计才能满足矿山生产要求。

表2 露天矿爆破参数

说明： 矿山工作时间安排，300天/年

5.设计进度安排

（1）本学期17-18周（2013年12月22——2014年01月04日）

（2）2014年1月3-4日答辩及设计成绩评。

6.设计说明书格式要求

①严格按科研论文的排版格式，包括参考文献格式；

②页面设置：页边距：上2.5厘米，下2.5厘米，左2.5厘米，右2.5厘米，页眉1.5厘米，页脚1.75厘米 间距：段前0行，段后0行 行距：固定值，15.6磅（题目行、公式行采用单倍行距）；

③字体和字号

一级标题：四号，宋体和Times New Roman字体，加粗，靠左顶格；

二级或三级标题：小四号，宋体和Times New Roman字体，加粗，靠左顶格；

正文部分：五号，宋体和Times New Roman字体；希腊字母用Symbol字体 ；

图题、表题：小五号，加粗，宋体和Times New Roman字体；图、表中文字用小；五号Times New Roman字体，量与单位之间用“/”间隔 ；

图注与说明、表注与说明：小五号Times New Roman字体。

矿物资源工程系曾晟

2013-12-12

目录

爆破工程课程设计任务书 I

1工程概况 1

1.1设计依据 1

1.2爆破技术要求 1

1.3工程地质条件 1

1.4爆破断面设计 1

1.5安全注意事项 1

2设备选型 2

2.1炸药的选择 2

2.2钻孔设备的选择 2

2.3供风设备的选择 2

3穿孔爆破参数 3

3.1掏槽方式选择 3

3.2炮眼直径 3

3.3孔位确立 3

3.4炮孔深度 3

3.5炮眼数目 4

3.6炸药单耗 4

3.7装药量的确定 5

3.7.1总装药量 5

3.7.2单孔装药量 5

3.8最小抵抗线 6

3.9炮眼布置 6

3.9.1掏槽眼的布置原则 6

3.9.2掏槽眼形式及主要参数 6

3.9.3辅助眼和周边眼的布置原则及个数 7

3.9.4炮眼布置 7

4确定装药结构 8

4.1装药类型的确定 8

4.2 空气柱长度 8

4.3 充填长度 9

4.4装药长度 9

4.5不耦合系数 9

4.6 装药结构 9

5网络敷设 10

5.1确定起爆方式 10

5.2网络敷设形式 10

5.3 雷管数目 10

5.4爆破网络敷设图 10

6工程量的计算 11

6.1爆破体积 11

6.2炸药单耗及总装药量 11

7安全距离 12

7.1个别飞石距离 12

7.2爆破地震安全距离 12

7.3冲击波安全距离 13

7.4预测安全距离 13

8爆破效果预测 14

9爆破施工场地前的准备工作及注意事项 15

9.1钻孔要求与验收: 15

9.2起爆网络的注意事项 15

9.3现场装填准备工作 15

9.4现场装填工作 15

9.5施工注意事项 16

10施工与安全组织 17

10.1爆破警戒 17

10.2安全组织 17

10.2.1安全管理依据 17

10.2.2爆破工作领导人的职责 17

10.2.3爆破工程技术人员的职责 17

10.2.4爆破器材管理人员的职责 17

10.3爆后检查 18

10.4盲炮的预防及处理 18

10.4.1盲炮的预防 18

10.4.2盲炮的处理 18

11课程设计感想 19

1工程概况

1.1设计依据

根据爆破安全规程（GB6722-2011）、简明爆破工程设计手册等要求，进行某矿山运输巷道开挖爆破设计。某井巷平洞开挖，其断面形状设计为半圆拱，其断面宽度约为3.4米，直墙高为2米，围岩坚固性系数为f>12，围岩密度为2.65t/m3，每次穿爆深度约为1.9米。采用一次成型，周边采用光面爆破。采用斜眼掏槽进行爆破。

1.2爆破技术要求

1）采用一次成型，周边采用光面爆破。

2）爆破量达到生产要求，岩石破碎的质量好，开采面尽可能的有规则，较有利于下一次的开采，不合格的大块率矿岩要少，破碎的块度符合铲装设备要求。

3）爆破堆积形状好，爆堆集中且有一定的松散度，有利于提高铲装设备高效率工作。

4）有爆破产生的地震、飞石、噪音等危害均控制在允许的范围内，同时，应控制后冲，后裂和侧裂现象。

5）经济效益好，使穿孔，爆破，装运，破碎等各种工序的综合成本最低。

1.3工程地质条件

由普氏分级表可知岩石坚固系数f>12的岩石主要为粗粒花岗岩、非常坚硬的白云岩、蛇纹岩、含有岩浆之卵石的石、石英胶结的坚硬砂岩以及粗粒正长岩。这一类岩石的天然湿度下平均容积密度为2600～2800kg/，极限压碎强度为120～140MPa。

1.4爆破断面设计

巷道断面设计的基本原则：在满足安全、和施工要求的条件下，力争提高巷道断面利用率，以取得最佳的经济效果。巷道断面的图纸见附一图纸。

1.5安全注意事项

1）装药前应对作业场地、爆破器材堆放场地进行清扫，装药人员应对药室及准备装药的全部炮孔进行清理和验收。并检查顶板情况，撤出设备与机具，并切断除照明以外的一切设备的电源。照明灯及导线也应撤离工作面一定距离。

2）放炮母线要妥善地挂在巷道的侧帮上，并且要和金属物体、电缆、电线离开一定距离；装药前要试一下放炮母线是否导通。

3）在规定的安全地点装配引药（起用药卷）。

4）检查工作面20m范围内瓦斯含量，并按《煤炭安全规程》有关规定处理。

5）装药时要细心地将药卷送到眼底，防止擦破药卷，装错雷管段号，拉断脚线。有水的炮眼，尤其是底眼，必须使用防水药卷或给药卷加防水套，以免受潮拒爆。

6）装药、联线后应由放炮员与班、组长进行技术检查，做好放炮前的安全布置。

7）放炮后要等工作面通风散烟后，放炮员率先进入工作面，检查认为安全后方能进行其他工作。

8）发现瞎炮应及时处理。如瞎炮是由联线不良或错联所造成，则可重新联线补爆；如不能补爆，则应在距原炮眼0.3 m外钻一个平行的炮眼，重新装药放炮。

2设备选型

2.1炸药的选择

此工程的围岩属于中硬性岩石，故采用2号岩石硝铵炸药进行此次的爆破作业。对于光面和预裂爆破也同样采用此种炸药，运用药卷直径的方式，已取得良好的爆破效果。

2.2钻孔设备的选择

国产凿岩机型号很多，其性能和适用条件也不一样，由此设计要求对各种凿岩机型号和适用条件进行比较。国产凿岩设备型号分析比较：

1）手持式气动凿岩机：重量轻，手持操作，可钻各种方向的较小直径，较浅深度的炮眼，主要用于凿小向炮眼孔径40mm孔深＜3米，用于软，中，硬岩性，型号有y24,y26等。

2）气腿式凿岩机：重量一般24~30千克，主机安设在气腿上，靠气腿推动钻进，可凿水或倾斜的炮眼，孔径38~45mm孔深＜5米，用于软，中，硬岩性，型号有ysp45等。

3）向上式凿岩机：重量一般为40千克左右，气腿与主机纵轴线向轴线连成一体，用于天井掘进凿岩中，孔径40~50mm孔深＜5米，于软，中，硬岩性，型号有ysp55等。

由上面几种凿岩机综合题目设计要求知，宜采用型号为ysp45气腿式凿岩机。此设备重量轻，冲击动力高，冲击频率大，扭力矩大，凿岩效果好，方便快利，辅助作业时间相对短，有快于加快工作进程。

2.3供风设备的选择

供风设备的选择应遵循以下原则：

1）供风机必须安装在地面；装有供风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。

2）必须保证主要供风机连续运转。

3）必须安装2套同等能力的主要供风机装置，其中1套作备用，备用供风机风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装1套供风机和1部备用电动机。生产矿井现有的2套不同能力的主要供风机，在满足生产要求时，可继续使用。

4）严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。

5）装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。

6）至少每月检查1次主要供风机。改变供风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。

7）新安装的主要供风机投入使用前，必须进行1次供风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。

8）生产矿井主要供风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40％。

3穿孔爆破参数

井巷掘进的爆破特点是只有一个自由面，同时深受炮眼深度的限制。由于是在狭小工作面上进行的，因此，要开挖的断面符合设计要求，周边平整，减少对原岩的破坏，并使炮眼利用率高，大块率小，减少超欠挖，就必须将各种不同作用的炮眼合理地布置在相应位置上，使每个炮眼都能起到应有的爆破作用。同时选取合理的爆孔参数。

3.1掏槽方式选择

工程采用平巷掘进，平巷掘进中的炮眼，按其位置和作用的不同，分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。周边眼又可分为顶眼、底眼和帮眼。

掏槽眼用于爆出新的自由面，为其他后爆炮眼创造有利的爆破条件。平巷掘进中只有一个自由面，四周的岩石夹制力很大，爆破条件困难，因此，掏槽眼的布置极为重要。

根据巷道断面、岩石性质和地质构造等条件，掏槽眼的排列形式种类繁多，归纳起来有3种：斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。混合式掏槽是指两种以上的掏槽方式混合使用，在遇到岩石特别坚硬或巷道断面较大时采用，此工程围岩属于中硬岩，且混合掏槽工序复杂，所以此工程不考虑用混合式掏槽

斜眼掏槽操作简单、精度要求较直眼掏槽低、能按岩层的实际情况选择掏槽方式和掏槽角度、易把岩石抛出、掏槽眼的数量少且炸药消耗量低，结合本工程特点，以及提高施工进度的目的，采取斜眼掏槽的方式。

3.2炮眼直径

炮眼直径的大小直接影响钻眼速度、工作面的炮眼数目、单位岩石炸药消耗量、爆落岩石的块度和巷道轮廓的平整性。炮眼直径的增加，有利于爆炸稳定性的提高、爆速的增大。但是，炮眼直径过大不仅钻速降低，而且因炮眼数目减少药量的均匀分布，使岩石破碎质量变差。对于掏槽眼，空眼直径可与装药眼直径相同，直径可取40。对于其他的炮眼（辅助眼、周边眼、底眼），由于用的是普通径型钻机，炮眼直径取40mm。装药直径为32mm。

3.3孔位确立

由于井巷爆破时，只有一个自由面，四周的岩石夹制力很大，爆破条件困难，因此，掏槽眼的布置尤其重要。其爆破顺序必须是延期起爆，即先掏槽眼，其次辅助眼，最后周边眼，以达到良好的爆破效果。孔位的确定直接影响爆破面形状、大小和轮廓。而对炮孔有影响的是岩石的坚固系数、爆破面积和深度等。根据辅助眼和周边眼的布置原则，其间距根据岩石的性质而定，一般辅助眼取0.4~0.8m，周边眼取0.5~1.0m，周边眼距巷道轮廓线取0.1~0.2m。对于掏槽眼，由于岩石较为坚硬，眼的间距一般为8~15cm.本次采用15cm。

3.4炮孔深度

炮孔深度（简称孔深）是指眼底到工作面的垂直距离。炮眼深度决定了一个循环的钻眼，装渣工作量、循环时间以及施工组织和掘进速度。所谓合理的炮眼深度，应根据施工组织要求、技术条件和循环工作能力确定。一般随着掘进速度的提高，炮眼深度也应相应的增加。根据我国目前掘进技术装备条件下，采用气腿式凿岩机时，炮眼深度一般为1.3~2.0m，采用凿岩台车时，一合理的炮眼深度不需与具体的施工条件相适应。如现用的气腿式轻型凿岩机，较适宜的钻眼深度一般为2.2~3.0m。根据普通型眼径的炮眼深度对于岩石坚固系数f>12，取f=15。掘进面积为11.34小于12 的炮眼深度在1.2~1.8m，而掏槽眼比一般炮眼深0.15~0.25m。普通型孔径的炮眼深度按表3-1选择。

表3-1 普通型孔径的炮孔深度

计算每一循环炮眼深度：

每一循环进尺L=每一循环炮眼深度/炮眼利用率η

此次采用循环进尺为1.9m；炮眼利用率取0.9

每一循环炮眼深度L=1.9/0.9=2.1

故掏槽眼及底眼深度、=2.1＋0.2=2.3m

辅助眼、帮眼、顶眼深度、、=2.1m

3.5炮眼数目

炮眼数目与掘进断面、岩石性质、炮眼直径、炮眼深度和炸药性能等因素有关。确定炮眼数目的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮眼数目。通常按式（3-1）算：

（3-1）

式中 N为炮眼数目（个）；

f为岩石坚固性系数；

S为巷道掘进断面（）。

此设计中f>12取15做为计算值，S=11.34，所以炮孔数目可用式（3-1）来进行计算：

N=3.3=41

3.6炸药单耗

爆破一立方米原岩所需的炸药重量叫做单位炸药消耗量，通常用q来表示，单位用kg/t。单位岩石炸药消耗量的大小取决于炸药性能、岩石性质、巷道断面、炮眼直径和炮眼深度等因素。在实际工程中，大多数采用经验公式和参考国家定额标准来确定。

（1）修正的普式公式，见公式（3-2）

（3-2）

其中 q为单位岩石炸药消耗量；

f为岩石坚固性系数；

S为巷道掘进断面（）；

为考虑炸药爆力的矫正系数。

（2）井巷掘进的单位炸药消耗量定额如下表3-2所示。

表3-2 平巷掘进单位岩石炸药消耗量定额（kg/ m3）

根据表格可得：

q=2.10kg/

3.7装药量的确定

3.7.1总装药量

每一循环进尺所需炸药量Q：

（3-3）

其中 q为炸药单耗kg/；

S为掘进断面面积；

L为循环进尺m。

所以根据公式可得Q=2.1×11.34×2.1=50.0kg

3.7.2单孔装药量

每个孔的装药量可按式（3-4）计算：

（3-4）

式中 为炮孔装药系数，即装药长度与药孔深度L之比（=/L），可参考表3-3；

为单位长度装药量（kg/），可参考表3-4；

L为平均炮孔深度（m）。

表3-3 炮孔装药系数值

表3-4 2号岩石硝胺炸药单位长度装药量

经计算可得：

掏槽眼单孔装药量为：1.31kg；

辅助眼单孔装药量为：1.15kg；

周边眼单孔装药量为：1.23kg

3.8最小抵抗线

最小抵抗线即光面层厚度，光面爆破效果的好坏，除受周边眼间距和周边眼装药结构参数的影响外，更主要受最小抵抗线的影响，光面层厚度不仅影响周边眼间裂纹的形成，而且还影响光面层的破碎和开挖后巷道的围岩的稳定。因此确定合理的光面层厚度，对提高光面爆破效果有积极作用

一般光面爆破的抵抗线按经验公式（3-5）确定

（3-5）

式中 为光面爆破最小抵抗线（m)

D为炮孔直径（m）

=15×0.04＝0.6（m）

3.9炮眼布置

平巷掘进中的炮眼，按其位置和作用的不同，分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。

掏槽眼：用于爆出新的自由面为其他后爆炮眼创造有利的爆破条件。

辅助眼。适破碎岩石的主要炮眼。辅助眼利用掏槽眼爆破后创造的平行于炮眼的自由面爆破条件大大改善，故能在该自由面方向上形成较大体积的爆破漏斗。

周边眼。控制爆破后的巷道断面形状、大小和轮廓，使之符合设计要求。

3.9.1掏槽眼的布置原则

掏槽眼一般布置在断面中部或中下部，岩层层理比较明显时，炮眼方向尽可能垂直层里面，小断面掏槽眼1-4个，大断面要根据开挖方式确定眼数和位置来确定。掏槽眼一般比周边眼辅助眼深150mm,装药量也要适量增加。

3.9.2掏槽眼形式及主要参数

此设计采用倾斜眼掏槽中的楔形掏槽。在楔形跳槽中，每对楔形掏槽眼间距为0.2~0.6m，眼底间距为0.1~0.2m。掏槽眼与工作面交角为55°~75°。当岩石在中硬以上，断面大于4时，可按表3-5所列的参数，当岩石更为坚硬的的时候，宜采用双楔形掏槽。

表3-5 楔形掏槽的主要参数

由爆破工作经验和上表给出的数据可得炮眼与工作面的夹角为60°，掏槽眼的炮眼个数应为6个。

3.9.3辅助眼和周边眼的布置原则及个数

1）布眼均匀，既要充分利用炸药能量，又要保证岩石按设计轮廓线崩落。其间距根据岩石性质，一般辅助眼取0.4-0.8m，周边眼取0.5-1.0m，周边眼距巷道轮廓线取0.1-0.2m；

2）底眼布置较为困难，有积水时易产生盲炮，因此要注意以下几点：眼底间距一般为0.4-0.7m，抛碴爆破时，眼底采用较小间距；底眼眼口应比巷道底板高出0.1-0.2m，但其眼底应低于底板0.1-0.2m，抛碴爆破时，应将炮孔深度加深0.2m左右；底眼装药量介于掏槽眼和辅助眼之间，装药长度为眼深的0.5-0.7倍，每孔增加1-2个药卷。根据经验取辅助眼间距0.6m，周边眼取0.75m，周边眼距巷道轮廓线取0.15m。眼底间距0.55m。

根据上述原则，本设计中周边眼距巷道轮廓线取0.15m，底眼间距取0.55m，帮眼间距取0.75m，顶眼间距取0.6m，则经过计算可得：底眼有6个，帮眼有6个，顶眼有8个。则辅助眼个数为总炮孔数减去掏槽眼和周边眼个数，计算可得为15个。

3.9.4炮眼布置

见附图二。

4确定装药结构

4.1装药类型的确定

装药在炮眼内的安置方式称为装药结构，它是影响爆破效果的重要因素。最常采用的装药结构形式有：

耦合装药：药包直径与炮孔直径相同，药包与孔壁之间不留间隙。

不耦合装药：药包直径小于炮孔直径，药包与孔壁之间留有间隙。

连续装药：炸药在炮孔内连续装填，不留间隔。

间隔装药：炸药在炮孔内分段装填，炸药之间由炮泥、木垫或空气柱隔开。。

药包与孔壁的不耦合程度常用不耦合系数来表述，即炮孔直径与药包直径的比值：Rd=d/dc。

一般情况下不耦合系数在1.1~2.5时能取得很好的爆破效果。

试验证明：在一定岩石和炸药的条件下，采用空气柱间隔装药，可以增加用于破碎或抛掷岩石的能量，提高炸药能量的利用率，降低装药量。所以本设计中采用间隔装药。

4.2 空气柱长度

在通常采用的装药条件下，不同岩石适用的空气柱长度与装药长度的比值见表4-1。

表4-1 合理的空气柱长度

此围岩的f＞12所以应选用0.15~0.2。掏槽眼空气长度为0.345(m).辅助眼空气长度为0.315(m)

在隧道或井巷掘进中一般可将装药分为两段，其中底部装药应为总装药量的65%~70%，装药间用导爆索连接起爆。

4.3 充填长度

炮眼的填塞能保证炸药的充分反应，使之放出最大热量和减少有毒气体生成量，并且降低爆生气体逸出自由面的温度和压力，提高炸药的热效率，是更多的热量转化为机械功。并且对于有瓦斯的工作面可以起到阻止灼热固体颗粒从炮孔飞出，提高爆破的安全性。合理的堵塞长度对于炸药来说也是很重要的。

炮孔充填长度应符合下列要求：

1）炮眼深度0.6～1米时，封泥长度不得小于炮眼深度的1／2；

2）炮眼深度超过1米时，封泥长度不得小于0.5米；

3）炮眼深度超过2.5米时，封泥长度不得小于1米；

4）光面爆破，周边眼光爆炮眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3米；

5）工作面有两个或两个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5米，在岩层中最小抵抗线不得小于0.3米，浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3米。

6）炮孔用水炮泥封堵时，水炮泥外剩余的炮孔部分应用粘土炮泥或不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实，其长度不应小于0.3m

结合此设计要求，充填长度取0.8m

4.4装药长度

采用2号岩石硝铵炸药，当传爆长度超过600mm时，超过的药卷易产生间隙效应，即炸药传爆中断，产生拒爆。目前巷道掘进一般采用钎头直径为40mm钎头，药卷直径为35mm，正处于产生间隙效应的范围，所以，当装药长度超过600mm时，应采取消除间隙效应的措施，或采用没有明显间隙效应的水胶炸药或乳化炸药。

4.5不耦合系数

炮眼直径与药包直径的比值称不耦合系数，采用不耦合装药时，爆轰波通过空气介质传播到孔壁岩石中。空气间隙犹如气垫一样，可以将爆轰初始阶段的气体产物能量储存起来，削弱了炮孔初始压力峰值。而后受压气垫又将大量贮存的能量释放出来做功，延长了爆轰气体产物的作用的时间，改善了爆破效果，并同时改善了块度质量及减少了大块率。

当不偶合系数Rd=1时，表示药包与孔壁紧密接触，当Rd>1时，表示药包与孔壁之间存在着空气间隙。一般取值范围为1.0~2.0，在孔距较小情况下一般取大值。在岩石抗压强度较大时，一般取小值。而此设计由于坚固性系数f=＞12，所以炮孔采用耦合装药，即Rd=1。

4.6 装药结构

在此巷道掘进中，由于要获得最好的爆破效果，防止超欠挖，掏槽眼、辅助眼周边眼均采用间隔、耦合装药结构，周边眼采用间隔、耦合装药结构。装药结构图纸见附三图纸。

5网络敷设

5.1确定起爆方式

爆破工程是通过工业炸药和爆炸实施的。在爆破工程中，引爆工业炸药有两种方法：一种是通过雷管的爆炸起爆工业炸药，一种是导爆索爆炸产生的能量去引爆工业炸药，而导爆索本身需先用雷管将其引爆。按雷管的点燃方法不同，起爆方法包括火雷管起爆法、导爆管雷管起爆法、电雷管起爆法。

火雷管起爆法安全性差；电雷管起爆法受电的干扰较大，在雷雨季节和存在电干扰的危险范围内不能采用电爆网路；其次在药包数量比较多的爆破工程中，采用电爆网路，对网路的设计和施工有较高的要求，网路连接比较复杂；导爆索起爆法成本较高，不能用仪器检查网路的质量；裸露在地表的导爆索网路在爆破时会产生较大的声响和一定强度的空气冲击波，所以在城镇浅眼爆破和拆除爆破中不应使用孔外导爆索起爆；导爆索起爆法只有借助导爆索继爆管才能实现多段微差爆破，而导爆索继爆管价格高、精度低，在工程上部是常用的器材，一般较多地将导爆索作为辅助起爆网路。

导爆管起爆法可以在有电干扰的环境下进行操作，不受杂散电流的影响产生早爆、误爆事故，安全性高；导爆管网路起爆的药包数量不受限制，网路不必要进行复杂的计算；导爆管网路方法灵活，形式多样，可以实现多段延时起爆；连接操作简单，检查方便；传爆过程中声响小，没有破坏作用，可以贴近人身传爆。

所以在本设计中采用导爆管起爆发。

5.2网络敷设形式

网络敷设形式有串联、并联和串并联。为了达到好的爆破效果，降低盲炮、拒爆发生的概率，增加炸药准爆可靠性，应采用串并联方式。即同种眼之间采用并联，不同类眼之间再串联起来。

5.3 雷管数目

每个炮眼接一个雷管，每种炮眼接一个延时雷管再连一个总起爆雷管，所以雷管总个数为41+3+1=45个。

5.4爆破网络敷设图

见附图四。

6工程量的计算

6.1爆破体积

爆破体积可由式（6-1）进行计算：

（6-1）

式中 V为爆破体积；

S为断面面积；

L为循环进尺。

当S=11.34；L=2.1m；则根据式（6-1）可得

V=S×L=11.34×1.9=21.56m3

6.2炸药单耗及总装药量

由前面3.6节和3.7.1节可知，炸药单耗q=2.1kg/，总装药量Q=50.0kg。

7安全距离

7.1个别飞石距离

爆破飞石主要是在高速爆轰气体作用下，介质破碎块自堵塞不良的炮孔及介质裂隙（缝）中加速抛射所造成的。可由式（7-1）计算得知：

（7-1）

式中 爆破飞石安全距离（m）；

n为爆破作用指数；

W为最小抵抗线（m）；

为安全系数，一般取1.0~1.5，此设计取=1。

则根据式（7-1）得到

Rf=20×1×0.6×1=12.0m。

由《爆破安全规程》得飞石安全距离取200m

7.2爆破地震安全距离

爆破振动是爆破公害之一，在爆区一定范围内，它会造成各种破坏作用，如建筑物的震裂、边坡的滑塌等，给环境带来损害，因此爆破地震的安全距离，是爆破安全设计和安全评价的重要内容。

对爆破震动的测试是预防爆破事故的重要措施，我国爆破安全规程采用保护对象所在地质点峰值振动速度作为爆破振动判据的主要物理指标，其计算大多使用工程爆破测试数据推导的经验公式。地震波的计算公式如下：

（7-2） 式中 V为保护对象所在地安全允许质点振速（cm/s）；

Q为炸药量，齐发爆破为总炸药量，延时爆破为最大单段炸药量（kg）；

R为爆破震动安全允许距离（m）；

K、为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，可参考表7-1：

表7-1 爆区不同岩性的K、α值

结合爆区的岩石岩性，参照表7-1，K取150，α取1.5，又同段起爆的最大炸药量Q为，查阅《爆破安全规程》，取V=25cm/s，则：

7.3冲击波安全距离

根据式（7-3）确定空气冲击波对在掩体内避孔人员的安全允许距离

（7-3）其中 为爆炸冲击波对掩体内人员的最小允许距离（m）；

Q为一次爆破的炸药当量，秒延时爆破为最大一段药量，毫秒延时爆破为总药量（kg）；

则根据式（9）可进行计算得：

7.4预测安全距离

综合上面几种距离，安全距离至少取200m

8爆破效果预测

炮眼利用率为90%，循环进尺1.9m，每循环爆破实体岩石体积为21.6，井巷掘进爆破炸药单耗2.10kg/。预期爆破效果见表8-1：

表8-1 预期爆破效果

9爆破施工场地前的准备工作及注意事项

9.1钻孔要求与验收:

钻孔要求：

1）钻孔应按照爆破设计图进行；

2）钻孔和开孔不要打成喇叭状孔口；

3）钻凿过程中发现岩石破碎容易塌孔时，可以用加泥浆的方法固结孔壁，封住裂缝；

4）钻孔是要随时将孔口岩渣清楚干净，如果不能清楚则适当加大超深；

5）钻孔误差不大于孔深的1%；

6）钻孔完毕后，用专制孔盖将孔口封好，防止泥土或岩粉冲入孔内。

爆破装药前检查孔壁碎石是否塌落堵孔，孔内有无积水，有则应排出积水；钻孔深度、孔距、底部抵抗线等参数是否符合设计误差范围。对不符合的参数应采取相应的补救措施。

9.2起爆网络的注意事项

联线应按爆破说明书规定的联线方式把雷管线脚线与脚线、脚线与连接线或端线、端线与母线连好接通，为放炮作好准备。

联线时，脚线的连接工作可由经过专门训练的班、组长协助放炮员进行.检查线路和通电工作，只准放炮员一个人操作。与联线无关的人员都要撤离到安全地点。联线操作人员应把手上的药粉、泥、油洗干净，以免增加接头电阻和影响接头导通。然后把炮眼中引出的雷管脚线解开，并把接头刮净，按一定顺序从一端开始向另一端进行扭结，如果脚线不够长，可用规格相同的旧脚线做连接线，连线接头要用对头联结，不要顺向联结，也不能留有须头。当炮眼长度大于脚线长度时，必须接长脚线，这时要注意使两根脚线的接头错开，并用胶布包好，防止脚线短路和漏电，联线接头必须扭紧，不能虚接，并要悬空，不得与任何物体相碰。雷管间全部联好后，再与端线联结起来，端线要先挽结起来。待工作面作过放炮前的瓦斯检查后，决定放炮时，必须在放炮母线接电源方面的那头仍扭结在一起的情况下，并验明母线却无电流后，方可将端线与母线联结起来。

9.3现场装填准备工作

现场装填准备工作要严格遵照以下几点：

1） 严格执行深孔钻凿完毕后的测量验收制度，对不符合原设计要求的部分，要采取措施，并重新审核药量。不合理的深孔，又无有效补救措施的应予报废，不准爆破使用。

2）爆区内的机电设备应移出爆破危险区。要执行停送电制度。爆破前，整个危险区内停电，否则不准起爆。

3） 深孔周围（半径0.5ｍ范围内）的碎石、杂物应清除干净，孔口岩石不稳固者，应进行维护。

4） 深孔爆破时，在炮孔附近，应设有堆放炸药的场地。

9.4现场装填工作

现场装填炸药是爆破的决定性的关键，所以必须要严格按照要求进行施工。

1） 运输炸药的汽车应有专人指挥进入爆区、禁止在卸有炸药的区域及装填完毕后的爆区内通过。

2） 起爆药包的加工点不得受其它作业的影响。

3） 搬运爆破器材时须小心谨慎，轻拿轻放，不准使其发生磨擦和撞击，严禁拖拽、抛掷。

4） 微差爆破时，各药室、深孔的微差雷管的段别应与设计相符。

5） 深孔装药，先检查核实孔深，有问题时，及时处理。处理有困难时，立即报告爆破工程技术人员或爆破工作领导人解决。

6） 在深孔装药过程中，需多次检查装药高度上升变化情况，若发现异常情况时，须及时报告爆破工程技术人员，由专人按要求进行处理。

7） 操作人员必须严格按爆破设计作业，不准私自增加和减少装药量，如果需要调整装药数量，必须得到爆破工程技术人员或爆破工作领导人批准。

8） 深孔的装药作业应由爆破员或由爆破员带领经过培训合格发给临时作业证的人员进行，装起爆体的作业只准由爆破员进行。

9） 爆破工程技术人员及爆破工作领导人必须核实炮孔装药量，并检查孔炸药和起爆药包安放的位置是否正确。

10）深孔爆破的雷管，应是防水雷管，当炮孔装药时间超过一昼夜，应事先对不防水的雷管采取防潮措施。

11）炮孔内有水时，应进行排水或对炸药采取防水措施。

12）在保证填塞质量的同时，必须保证爆破网路不受损坏。

13）深孔爆破填塞工作，严格按设计施工。出现异常情况（如药量在药室内装下，堆入导峒）需修改填塞设计书时，报爆破工程技术人员同意，方可施工。

14）深孔爆破填塞前须先检查炮孔装药情况，不合格的炮孔不予填塞，如有异常，须立即向爆破工程技术人员报告，由专人按要求处理。

15）有水深孔应使用防水炸药或进行防水处理，施工中发现水孔。须及时报告爆破工程技术人员，由专人按要求处理。

16）工程中严格控制装药时间，一般不得超过所用炸药和起爆材料的最低抗水时间。

17） 使用铵油炸药在装药时应缓慢投进，不能过急，以免堵孔。

9.5施工注意事项

1）爆破地震波、冲击波的影响。

2）爆破对地下结构、基岩及隧洞安全影响，应对爆区采取有效的防护措施。

3）考虑个别飞石的影响。

4)煤矿井下必须按矿井瓦斯和煤尘等级使用相应的炸药和雷管，不得使用含水超过5%的铵梯炸药。在有瓦斯煤尘和煤层爆炸危险距煤层十米以内时，必须使用煤矿允许炸药和煤矿允许雷管。使用煤矿允许毫米雷管时，最后一段的延期时间不得超过130毫秒。炮眼的装药量和封泥量及封泥材料必须满足《安全规程》的要求。装药前和放炮前，必须检查放炮地点20米以内风流中的沼气浓度，当达到1%时，禁止放炮。

5)防止盲炮及残炮的产生,雷管受潮或有其他缺陷，使其起爆能力降低及不同厂家不同类型的雷管不得混用。连线后检查整个网络查看有无联错或漏连，进行爆破网络准爆电流的计算，起爆前用专用爆破电桥测量网路的电阻，测定值与计算值之间不应相差10%以上。检查放炮电源并对电源的起爆能力进行计算，炸药充分接触不能捣得很紧。

6)预防杂散电流 正确安装电器设备装置的接地装置，防止加线牵引网络漏电。确保电爆网络的质量，爆破导线不准有裸露接头，防止损伤导线的绝缘包皮，检查雷管接线，检查是否已与雷管连接的导线两端。

10施工与安全组织

爆破安全技术主要有两个方面的内容。一是施爆过程中的安全，包括防止炸药及爆破材料的早爆与迟爆；二是爆破引起公害的预防与防护。

爆破安全管理包括设计与施工单位资格的审定与论证、爆破器材管理、安全施工管理、施爆过程的组织与管理、爆后检查等内容，是爆破安全技术具体的贯彻与实施。爆破安全技术体现在爆破设计中，只有通过科学的组织管理才能贯穿到每一个施工环节中。

早爆——装药正常起爆前因某种原因而导致的炸药或起爆材料的爆炸。

迟爆——炸药不按正常时间起爆，而非延迟爆炸。

10.1爆破警戒

由爆破安全规程及爆破实际确定安全警戒距离，设置相应的岗哨。

为了保证足够的安全，根据计算所得安全距离划分警戒范围，最终预测爆破安全距离：R = 200m。在起爆期间，设立警戒标志，设立专门人员进行巡逻，防止闲杂人冒失闯入，发生意外。在起爆前，提前通知周边居民和工人，并教于爆破安全知识，以及以外发生时的紧急预防措施等等。

10.2安全组织

10.2.1安全管理依据

《民用爆炸物品安全管理条例》（2006年9月1日国务院发布）以及国家标准《爆破安全规程》（GB6722-2011）、《拆除爆破安全规程》（GB6722-2003）是从事拆除爆破工程所遵循的主要依据。

《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》是国家对爆炸物品进行安全管理的法律文件，其中对爆炸物品的生产、储存、销售、购买、运输、使用等作了严格规定。《爆破安全规程》和《折除爆破安全规程》都是强制性国家标准，是从事爆破作业必须遵守的规范。

组织爆破施工及安全警戒工作，成立相关管理结构，明确其的岗位职责，保证爆破网络的安全，全过程的顺利完成。该管理机构包括爆破工作领导人、爆破工程技术人员、爆破器材管理人员、爆破员。

10.2.2爆破工作领导人的职责

1) 负责爆破工程的全面领导，组织爆破工程实施，并检查实施情况；

2) 监督检查爆破工作人员执行安全规章制度；

3) 监督检查爆破器材的运输、贮存和使用；

4) 参加本单位爆破事故的调查处理。

10.2.3爆破工程技术人员的职责

1) 负责爆破工程的设计，指导施工，检查质量；

2) 负责制定爆破安全技术措施，检查实施情况；

3) 责制定盲炮处理的技术措施，进行技术指导；

4) 参加爆破器材的销毁工作；

5) 参加爆破事故的调查和处理。

10.2.4爆破器材管理人员的职责

1) 负责检验、保管、发放和统计爆破器材；

2) 对无“爆破员作业证”的人，有权拒绝发放爆破器材；

3) 负责检查库区的安全情况、消防设施和防雷装置，发现不安全隐患及时处理。无力处理的要及时报告爆破工作领导人；

4) 及时统计、报告质量有问题及过期变质失效的爆破器材；

5) 参加爆破器材的销毁工作；

6) 对超计划和规定量领取爆破器材的，有权拒绝发放。

7) 爆破员的职责：按爆破设计规定进行爆破作业；安全使用爆破器材，不得乱放、遗失或转交他人，不准擅自销毁或挪作它用；严格遵守本规程；爆破后认真检查现场，发现盲炮和其它不安全情况，及时处理或上报；爆破结束后，剩余的爆破器材，及时交回爆破器材库，不准私自保存，不得转让他人或买卖。

爆破结束后，由技术人员对爆破现场及时进行检查。检查内容包括：有无拒爆药包，有无危石、滚石以及爆后山岩边坡是否稳定等，待确认上述问题无重大安全隐患后，由指挥长发布解除警报命令。如发现有重大安全隐患，立即按照爆破安全规程有关规定进行及时处理，处理结束后，方可发布解除警报命令。每次爆破完成后，爆破员应认真详细地填写爆破记录，作为资料整理后保存。

10.3爆后检查

爆破后待建(构)筑物倒塌稳定后，由检查人员进入现场进行检查。检查内容有建(构)筑物是否全部倒塌，有无不稳定的地方，有无盲炮和残余爆破器材，发现问题立即向爆破负责人报告，派专人处理或划定危险范围，派专人看守，待以后研究处理。

检查人员通过对现场仔细检查确认安全后，由爆破负责人向指挥长提出正式报告并签字，指挥长接到报告确认安全后下达解除警戒指令。

10.4盲炮的预防及处理

10.4.1盲炮的预防

预防盲炮首先应该对储存的爆破材料定期检验，爆破前选用合格的炸药和雷管以及其它起爆材料。在爆破施工过程中，要清理好炮眼中的积水。在装药和堵塞时，必须仔细进行，注意每一个环节，防止损坏起爆药包和破坏起爆网路。

10.4.2盲炮的处理

产生盲炮后，应立即封锁现场，由原施工的人员针对装药时的具体情况， 找出拒爆原因，采取相应的措施处理。处理盲炮一般可采用二次爆破法、炸毁法及冲洗法等方法。属于漏点火的拒爆药包，可再找出原来的导火索、导爆索、导爆管或电雷管脚线，经检查确认完好后，进行二次起爆。对于不防水的硝铵炸药，可用水冲洗炮眼中的装药，使其失去爆炸能力。

对防水炸药装填的炮眼，可用掏勺细心地掏出堵塞物，再装入起爆药包将其炸毁。如果拒爆眼周围岩石尚未发生松动破碎，可以在距拒爆眼30cm处，钻一平行新眼，重新装药起爆，将拒爆炮眼炸毁。

盲炮是爆破作业中常遇到的一种爆破事故，必须认真按照爆破安全规程操作，采取措施尽力避免产生盲炮，如果盲炮一旦发生，必须严格按照爆破安全规程的规定进行处理。

11课程设计感想

这次课程设计历时两周左右，一个人在两星期内完成这次设计不可谓不艰辛，然而，我却从这两星期内学到了许多书本上都没来得及好好学的关键内容，而且在实践中运用，更是令我印象深刻，深切体会到爆破工程这门课程并非以前所想像的那样容易。所有理论、公式都是为实践操作而诞生的，并且要反复计算选出最佳理论和公式。 

目前，爆破在岩石开挖中发挥了重要的作用，这门课程和我们的将来就业紧密相连，这次课程设计也为我们将来的毕业论文设计打下坚实的基础，在爆破工程中，排在第一位的是安全，只要在设计或施工中稍有大意，就会酿成大错，造成大的事故，爆破器材的运输、保管以及正常使用更是有着严格的规定。所以在爆破实际施工过程中，一定要保持严谨、认真的态度，结合以往经验及实际情况进行设计施工。作为将来的工程人员，应当永远铭记“人命关天”这一点。另外，现在人们的环保意识也是也是越来越强了，如何在保证工程质量的基础上，来做到对环境的最小污染，是我们的新课题。通过本次设计，我也进一步的认识到，实践是检验真理的标准，实践是检验我们所学的理论知识是否完整，是否能真正用得得体的唯一方法，虽然我并没有真正去实践自己的知识，但是通过做设计这样的方法可以让我们去把错乱的知识联系在一起，为以后更好的运用提供条件。知识永远也没有尽头，就爆破这一方面来说，还有很大方面需要去改变和突破，以便优化设计方案，为我们今后的物质生活提供更大帮助。     庆幸自己终于认真独立地做了一次全面的爆破设计，从中学到了很多很容易被忽视的问题、知识点，甚至还培养了自己的耐心细心用心的性格。从一页页复习课本，一次次计算数据，一遍遍设计方案，一遍遍修改草图，这些都是我从来未曾独立做过的。 

这是第一次接触到有关设计方面的课程，通过此次课程设计，使自已在课程设计方面的知识和能力有所提高。为以后自已的学习和工作积累了经验，在设计期间，翻阅了许多有关的资料和书集，学到了许多书本上的没有的知识，在把所学知识应用于设计时，自已获益很多。   

通过课程设计也使我了解自已的不足，在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说，雷管数量的计算，不懂炮孔的设置和装药通过这次课程设计之后，也让我对以前学过的知识更深刻的掌握和理解。爆破工程是我们专业课程，自已还须在以后的的学习工作中不断学习理论，积累经验，为以后的工作打下良好的基础。 

在此也感谢老师的悉心指导和同学们的帮助。
参考文献

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