砂石厂爆破开采方案

兴义市下午屯办高卡村

人工砂石料(300T/h)生产系统采石场上山道路及石料开采项目

二○一一年九月十六日

兴义市下午屯办高卡村砂石厂爆破开采方案

审定:吴宝才

校核:方绪东

编制:陈炎平

编制依据

1.《中华人民共和国矿产资源法》;

2.《中华人民共和国矿山安全法》;

3.《中华人民共和国安全生产法》;

4.国务院《矿产资源开采登记管理法》;

5.《小型露天采石场安全生产暂行规定》(国家安监局、煤矿安监局第19号令);

6.《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006);

7.《爆破安全规程》(GB6722-2003);

8.《建筑物防雷设施规范》(GB50057-2002);

9.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-1992);

10.《矿山电力装置设计规范》(GBJ70);

11.《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002);

12.《关于进一步加强非煤矿山安全生产专项整治的通知》(黔安办[2005]70号文);

13.《小型民用爆炸物品储存库安全规范》(GA838-2009);

14.《民用爆炸物品库治安防范要求》(GA837-2009);

15.《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87);

16.采矿许可证;

17.砂石厂营业执照,税务登记证;

18.安监局设计审查批复文件(兴安监管非煤(2011-28号);

19.现场实地踏勘测量资料;

20.已建类似工程的施工经验。

一、项目概述

兴义市下午屯办高卡村砂石厂位于兴义市下午屯办高卡村大山和大营盘山之间的台地上(高程1230,)石料场在1240~1355高程,分为左右两个石料场开采。其中左边大营盘山开采高程从1280~1240高程,右边大山从1355~1240高程。石灰石总储量约为260万立方,可开采经济蓄量为150万立方。

高卡村砂石厂设计生产能力为300吨/小时,日生产砂石料2000立方,月平均砂石料产量45000立方。对应最大石料开采能力为3万立方/月。矿山开采爆破生产能力按照3万立方/月的生产规模配备开挖设备。

二、厂区条件和对外交通

高卡村石料场从坝佑街上主干村级公路上有专用道路连接砂石料场,道路路面宽度为6米,交通方便。供电有专用10kv供电线路供电,供电容量为1200kvA。生产和消防用水考虑共用,水源为附近河沟水源取水,修建一座200立方水池,生产降尘采用加压泵加压供水,消防用水采用自流供水,水池底板高程在1240高程,比砂石生产系统高10米。

三、开采条件和设备配置

开采区岩石倾角为25~30度左右的薄层灰岩,开采边坡采用预裂形成光面,要求残孔率达到90%,可以形成稳定的永久边坡。采区岩石稳定,未见大的断层和卸荷裂隙等不安定岩石结构存在,在初期剥离时,清除表面的松动岩石和覆盖层,并沿最终开采界限,设置一道截水沟,将汇集雨水拦截。钻爆采用中深孔爆破,一次开挖台阶10米,预裂深度20米,每下降20米预留3米宽马道作为安全平台。在保证边坡稳定和安全的前提下,尽可能多的开采有用石料。

料场开采设备按照月生产3万立方毛料开挖强度配备钻爆和挖运设备:

主要施工设备配置表

砂石厂爆破开采方案

四、施工道路布置

1#施工道路从成品料仓边上1230平台修建施工道路到1240高程的粗碎卸料平台,然后往左边按照12%的坡度修建上山盘山道路到1270高程形成开采集料平台。从1280高程往下逐层钻爆开采。施工道路宽8米。开采平台长30米宽15米,便于运输车辆倒车及装料。

2#施工道路从粗碎卸料平台1240高程往右按照12%的坡度,修建盘山道路上山,直到1345高程形成开采集料平台,从1340高程逐层往下钻爆开采。施工道路宽8米,开采平台长30米宽15米,便于

运输车辆倒车及装料。(见开采道路布置图)

五、道路开挖方案

上山道路开挖,采用手风钻造孔,电雷管起爆的方式进行开挖。沿道路的中心线高程造孔,按照松动开挖的装药量,严格控制爆破,道路开挖采用浅孔台阶松动爆破方法,爆破参数如下:

1、孔径d=42mm

2、台阶高度H=2.0~4.0m

3、最小抵抗线w=1.0m

4、孔间距a=1.0m

5、排间距b=0.8m

6、炮孔超深h=0.30m

7、孔深L=H+h=2.3m

8、炸药单耗q=0.35kg/m3

9、单孔药量Q=qHab=0.35*2.3*1.0*0.8=0.644kg(3条)

10、堵塞长度I′=1.3m

采用Φ32mm药卷连续装药,孔内装1发电雷管,串联起爆.

根据本工程地形特点,投入CAT320型挖掘机一台配合钻爆工进行道路开挖。

由于在进行上山道路开挖的同时,系统要进行土建和金属结构安装工作。针对本工程环境复杂、工期紧、要求高、工程安全系数低等特点,必须做到以下几条,以达到最优的方案要求和最快的时间进度。

1、必须按国家《爆破安全规程》及《贵州省民用爆破物品管理实施细则》执行,设立爆破安全小组,负责爆破作业安全工作。

2、爆破作业必须统一指挥,统一布置。

3、火工产品由专人保管,专人负责领取,当天没有用完的火工产品必须入库。

4、爆破作业不准在夜间、暴雨天、大雾天进行,同一爆区爆破作业不准边钻孔、边装药联网作业。

5、无关人员禁止进入施工现场,进入施工现场人员必须戴好安全帽,否则一律不准进入施工现场。

6、做好每个炮孔的最小抵抗线的测量工作,特别是前排的最小抵抗线,确保基本都在设计的同一标准内。

7、做好每次爆破的炮孔堵塞工作,特别是下雨天或孔内有水的情况下,确保堵塞长度和堵塞质量。

8、对在坡度较陡或危险的工作面进行钻孔装药或危岩的处理等作业时,要安排经验丰富的工作人员操作,并采取相应的安全措施,以保证工作人员的安全。

9、做好每次爆破的网路联结和检查工作,安排处理好炮孔的先后起爆顺序。

10、爆破时,在爆破安全区外设置警戒人员,以防飞石伤到过往行人和车辆。

11、爆破前,由爆破专职技术人员对使用引爆器材进行检查,不合格材料不得使用。

12、起爆后经爆破专职人员对爆破现场检查,确认无拒爆、盲炮现象时,方可解除警戒。

13、为防止爆破产生的飞石,对砂石系统设备造成影响,在重要的设备上搭建竹跳板防护架进行安全防护。

14、爆破完成后,对爆破后的边坡用挖机进行安全处理和排除松动石头,已形成稳定边坡。

15、开挖的石渣用来填出道路,道路开挖采取半挖半填施工。

16、在雨季为了防止瞎炮和哑炮,采用吹孔和采用乳化炸药的方法,防止炸药失效。

六、料场钻爆施工方案

本砂石厂采用从上至下,逐层平台开挖的方法进行钻爆开挖取料,用反铲挖机装车运送到粗碎料口卸料。

首先在山顶形成集料平台,使汽车和挖机能够到达集料平台,同时也形成临空面便于爆破。

由于该工程的爆破环境较好,料场采取从上至下逐层开采,为了保证不影响山体稳定,在采区后边坡采取预裂爆破,沿着征地界限形成永久的结构稳定边坡,要求残孔率达到90%以上。同时沿离征地线3米,修建截水沟,防止山水和雨水冲刷边坡。在后坡沿线,在向下开采之前,必须清除边坡浮土和松动石,以免后期高边坡掉石伤人。开采爆破钻爆设备采用B100潜孔钻造孔,台阶高度10米,孔深11米,孔径90mm,用70mm袋装膨化硝铵炸药。采用非电微差挤压爆破技术进行大方量的爆破。机口超径石采用液压锤破碎,减少飞石和节约成本。根据施工场地较大的特点以及工点的地形、地貌、地质及工程的石料粒径要求,为了利用有限的工艺布置和施工场地,充分利用作业面,尽量多投入机械、设备和劳动力,创造条件,将采区划分为钻孔区,开采区和爆破区,保证多处工点同时开工,确保毛料的正常

供应。

七、爆破参数确定

1 、深孔爆破(台阶爆破)

石料开采采用深孔爆破开挖,其主要参数如下:

⑴、孔径:D=89mm

⑵台阶高度:H=10m

⑶炮孔深度:L=11m

⑷、孔距:A=3.0-3.5m

⑸、最小抵抗线或排距:W=b=2.5-3.0m

⑹、单耗药量:q=0.25-0.35kg/m3

⑺、线装药密度:Q L=2.5-3.5kg/m

⑻、填塞长度:L T=2.5-3m

⑼、超钻深度:h=0.5m

⑽、微差时间:T d=25-750ms

注:施工时,上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。

2、浅孔爆破(局部开挖和解小)

深孔爆破后的个别大块岩石及未爆到位的岩坎,或爆破厚度较小

(小于5m不适于深孔爆破的情况)的部位,采用浅孔爆破进行二次破碎或找平,确保爆破块度符合规定的技术要求。其主要参数如下:

⑴、孔径:D=42mm

⑵、台阶高度:H=1.0-4.0m

⑶、炮孔深度:L=1-4m

⑷、孔距:a=0.5-1.2m

⑸、最小抵抗线或排距:W=b=0.8-1.2m

⑹、单耗药量:q=0.25-0.35kg/m3

⑺、线装药密度:Q L=1.0-1.2kg/m

⑻、填塞长度:L T=0.6-2m

⑼、超钻深度:h=0.3-0.5m(保护层留0.5-1.0米)

⑽、微差时间:T d=20-50ms

注:施工时,上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。

八、药孔布置及装药结构

1)、药孔布置

⑴、深孔爆破:

①单边坡爆破:每个爆破工作面沿岸坡向布置3-4排深孔,药孔

呈梅花状布置(见图1),最后一排为预裂爆破孔;

②双边坡爆破:每个工作面沿轴线布置3-4排深孔,药孔亦呈梅花状布置(见图2),延边坡面布置一排预裂孔。

③、浅孔爆破:每个工作面沿轴线布置3-4排手风钻孔,药孔呈梅花状布置。

2)装药结构

深孔爆破与浅孔瀑破采用耦合装药结构;光面爆破或预裂孔采用不耦合装药结构。

(A)药孔布置断面图

砂石厂爆破开采方案

砂石厂爆破开采方案

砂石厂爆破开采方案

台阶钻孔布置图3

九、起爆网络设计

为了充分利用爆破能量来破碎岩石,以减少机械破碎的能耗和电

力消耗,我们拟定采取非电微差挤压爆破技术,利用爆破的孔间毫秒微差来达到将岩石挤压和破碎的目的,同时也减少了爆破的动能和震动影响。采用非电复式导爆管起爆网络,导爆管与导爆管之间相连,整个网络的末端用电雷管进行引爆,电雷管在爆破警戒范围内人员撤离后,起爆10分钟前连接。

砂石厂爆破开采方案

微差起爆顺序图(4)

十、爆破安全设计

该爆破工程应考虑的主要危害效应是:爆破飞石和爆破地震波以及空气冲击波。根据国内外大量工程实测资料及我们多次工程实践经验分析,只要控制得当,这些危害效应就不会对一定范围内人员、建筑和设施造成任何不良影响。

1)、爆破飞石

个别飞石距离(S)可按下式计算:

S≤V2/g,且V=20(q1/3/W)2

式中:V—飞石初速,m/sec

g—重力加速度,m/sec2

q—炸药单耗,kg/m3

w—最小抵抗线,m

将有关数据代入,计算得S≤20m。根据以往工程经验,将起爆方向指向空旷的山谷和上游空地,避开砂石料生产系统和粗碎卸料平台,本工程环境相对安全。

2)、爆破地震波及最大一段(次)起爆药量的确定

根据被保护目标的结构特性,按照国标《爆破安全规程》(GB6722-2003)确定的标准,取安全振动速度(通常取质点垂直振速V C=5cm/sec)。爆破地震波振动速度可根据《爆破安全规程》(GB6722-2003)给出的质点垂直振速公式(前苏联萨道夫斯基公式)进行计算,考虑到此次爆破为内部装药松动控制爆破则

V=K*K’*(Q1/3/R)a

令V=VC,Q=Qmax,变形后即得距离R处允许的最大一段(次)起爆药量Qmax关系式:

Q max={Vc/K*K’}3/a*R3

式中,Qmax—最大一段(次)起爆的炸药量,kg,齐发爆破取一次爆破总药量或微差爆破取最大一段装药量。

VC—被保护目标的安全振动速度,cm/sec

K’—微差控制爆破修正系数,通常取0.25

R—爆点中心至被保护目标的距离,m

K、a—与爆破地形、地质条件等有关的系数和地震波衰减指数,可通过试验和经验确定。

根据本次爆点周围的实际地质条件,参考我们以往工程实测数据,可选取K=150,a=1.5。将VC、R代入上式,则可计算最大一段(次)允许装药量。本工程为单孔微差起爆,药量为单孔的最大限制装药量,本工程单孔最大装药量为45kg。

3)、空气冲击波

松动控制爆破空气冲击波效应很小,其影响范围一般不超过3m,因此可不予考虑。

十一、安全技术措施

1、爆破危害效应预防措施

对于爆破飞石效应,可采取以下预防措施:布孔前详细测量爆体尺寸,确保实际最小抵抗线不小于设计值;使最小抵抗线方向避开重点保护目标,指向开阔区;加强填塞质量,严格控制单耗药量;所有人员撤至安全距离(飞石安全距离取500m)以外。

对于爆破地震效应,根据被保护目标与爆点的相对位置、距离、分布情况,有针对性地采取相应预防措施。预防地震效应的主要措施是:采用分散布药、孔内装药爆破方式,变能量集中释放为分散释放,避免地震波出现过高的峰值;严格按照以被保护目标的抗震能力、与爆点的相对距离等确定的一段(次)最大起爆药量进行装药和分段,确保被保护目标的安全。

对于空气冲击波效应,如前所述,可不予考虑。

2、其它安全措施

⑴、加强对全体施工人员的安全教育,建立各级岗位责任制,确保工程质量和施工安全。

⑷施工中严格贯彻执行《爆破安全规程》(GB6722-2003)等国家规

范规程及公安局有关具体规定。

⑶、购买、运输、储存和使用各类爆炸物品,严格按照中华人民共和国民用爆炸物品管理条例执行。

⑷、本工程的爆炸物品购买统一到兴义市物资局购买,成立黔西南州胜鑫爆破公司高卡村砂石项目部进行钻爆作业。由公司项目部根据每月的生产需要,提前5天向公安机关提出用药申请,并向物资局提出具体的材料计划。(非电雷管提前15天上报计划)

⑸本工程料场爆破均为非电微差爆破,每次用量在3~5吨,每次的爆破生产量不少于1.5~2万立方。

⑹每次爆破由物资公司直接将炸药送到施工现场,由专职安全员和炮工监督装药,爆破剩余的少量炸药,及时的送回临时炸药存放库,并进行退库登记。

⑺、二次解炮和浅孔爆破,由专职的炮工到临时库房登记领料,并由专职的安全员监督放炮和监督炸药的使用数量,剩余炸药及时回库,不允许炸药外借和炮工施工合同范围外作业。

⑻、爆炸物品的保管、领用由专人负责,建立严格的登记制度,做到领、用、余数量相符,有帐可查,严防丢物和被盗。

⑼、本工地设立专职爆破人员2人(持卡炮工)爆破专职安全员(持证)2人,库管员2人(持证),库房保卫及车间专职保卫4人。⑽、爆破的时间、地点用醒目标牌置于施工现场出入的各主要路口,并事先通知有关单位和居民点;根据爆破部位、规模、环境、人员活动状况确定警戒范围和警戒点,警戒人员严格把守;爆破时用电动警报通知附近人员,确认无任何危险情况时才能点火起爆。

(11)、爆破作业现场,无关人员不得进入;放炮时避开人流和车辆;爆破后5min,指挥员和安全员先进入现场,检查起爆情况,经确认完全起爆后,才能发出解除信号,撤回警戒人员,恢复正常作业。3)、爆破信(记)号规定

⑴、预备信号:警报三长声(哨声连续长声)。派出警戒人员,所有作业人员撤至爆破飞石安全距离以外,起爆站人员做好起爆前一切准备,待命起爆。

⑵、起爆信号:警报两短声,哨音连续短促声。爆破指挥员经与各警戒点联系,确认安全后,适时向起爆站下达起爆命令,点火起爆。

⑶、解除警戒信号:警报(哨音)一长声。起爆后,指挥员和安全员至现场检查爆破情况,经确认完全准爆后,由指挥员发出此信号,

警戒人员撤回,恢复正常秩序。

十二、施工程序及工艺

为满足安全、经济、质量、工期的具体工程要求,拟采用以下施工程序及工艺。

1、现场勘察。详细了解与工程有关的其它事宜,准确量取爆体的有关尺寸,现地量取周围保留建筑、设施与爆点的距离,查明爆体的地质构造、裂隙分布及软弱带的具体位置。

2、机械设备进场、组织施工准备。办理炸药火工品购、运、存有关手续;组织机械、设备、劳动力进场;筹备各种施工材料;安装施工用水、电、气设备;生产、生活后勤保障到位。

3、现地测量标定。根据爆破设计方案确定的爆破参数,将爆破范围、药孔位置等标定在相应部位。

4、组织钻孔作业。严格按照设计的药孔位置、角度和深度穿孔。穿孔完毕,符合要求的药孔用草把封口。

5、检查药孔、标明段数。技术人员要深入现场,检查校对孔位、孔深角度、是否符合设计要求,必要时进行调整,并