在露天矿山爆破设计中,面对多溶洞、多破碎带和多断层的复杂地质条件,需要制定一套科学、合理的爆破方案。以下是一份详细的爆破设计施工方案,包括爆破参数与计算公式:
一、爆破设计原则
1.安全性:确保爆破作业过程中的人员、设备和周边环境安全。
2.经济性:在保证爆破效果的前提下,降低爆破成本。
3.环保性:减少爆破作业对环境的破坏。
二、爆破参数设计
爆破孔网参数
(1)孔径(D):根据岩石硬度、钻孔设备等因素,选取合适的孔径。一般取D=90mm、110mm或150mm。
(2)孔深(H):根据台阶高度、岩石破碎要求等因素,确定孔深。一般取H=10-20m。
(3)孔距(a):根据岩石性质、炸药性能等因素,计算孔距。计算公式如下:
a=(1.5VD)×(K1 K2×H)
其中,K1为岩石系数,K2为孔深影响系数。
(4)排距(b):排距一般为孔距的0.8-0.9倍孔距。
2.炸药单耗(q):根据岩石性质、炸药性能等因素,计算炸药单耗。计算公式如下:
q=q0×K1×K2×K3
其中,q0为基准单耗,K1为岩石系数,K2为自由面系数,K3为断层、破碎带影响系数。
- 装药结构:针对多溶洞、多破碎带和多断层的地质条件,采用间隔装药或混合装药结构,以提高爆破效果。
三、爆破计算公式
1.爆破体积(V):V=a×b×H×台阶面积
2.总装药量(Q):Q=q×V
3.单孔装药量(Q单):Q单=Q/爆破孔数
4.起爆网路设计:采用非电导爆管雷管起爆系统,确保起爆网路安全、可靠。
四、施工方案
1.钻孔:采用高精度钻孔设备,确保钻孔质量。
2.装药:根据设计参数,进行间隔装药或混合装药。
3.填塞:采用岩粉、细砂等材料进行填塞,确保填塞长度满足设计要求。
4.起爆:按照设计网路,进行起爆。
5.爆破效果评估:爆破后,对爆破效果进行评估,及时调整爆破参数。
五、安全措施
1.加强爆破作业人员的安全培训,提高安全意识。
2.严格遵循爆破安全规程,确保爆破作业安全。
3.对周边环境进行监测,发现安全隐患及时处理。
通过以上详细阐述,希望能为您提供一份有深度的露天矿山多溶洞、多破碎带、多断层爆破设计施工方案。在实际操作过程中,还需根据现场实际情况进行调整和优化。
以下是一个假设的露天矿山爆破案例分析,我们将结合多溶洞、多破碎带和多断层的地质条件,来具体说明爆破设计施工方案的应用。
案例背景
假设我们有一个露天煤矿,该矿区地质条件复杂,存在多个溶洞、破碎带和断层。矿区需要开采的岩石硬度为中等,主要成分为砂岩和页岩。矿区设计的开采台阶高度为15米。
爆破设计参数
1.孔径(D):选用110mm的孔径。
2.孔深(H):设计孔深为18米,以确保能够穿透整个台阶高度并进入下部岩石一定深度。
3.孔距(a)和排距(b):
岩石系数(K1)取值为1.0(中等硬度岩石)。
孔深影响系数(K2)取值为1.1。
计算孔距:a=(1.5√110)×(1.01.1×18)≈6.5米。
排距:b=0.8×a≈5.2米。
4.炸药单耗(q):
基准单耗(q0)取值为0.45kg/m³。
自由面系数(K2)取值为1.0。
断层、破碎带影响系数(K3)取值为1.2。计算炸药单耗:q=0.45×1.0×1.0×1.2=0.54kg/m³。
爆破计算
1.爆破体积(V):
假设一个台阶的面积为2000m²。
V=a×b×H×台阶面积=6.5×5.2×18×2000=1,842,000m³。
2.总装药量(Q):
Q=q×V=0.54×1,842,000≈997,680kg。
3.单孔装药量(Q单):
假设一个台阶有100个爆破孔。
Q单=Q/爆破孔数=997,680/100≈9976.8kg。
施工方案
1.钻孔:使用高精度钻机进行钻孔,确保孔位准确。
2.装药:采用间隔装药结构,以应对溶洞和破碎带的影响。
3.填塞:填塞长度至少为孔深的1/3,即6米,使用岩粉和细砂进行填塞。
4.起爆:采用非电导爆管雷管起爆系统,进行逐孔起爆。
5.爆破效果评估:爆破后,通过无人机航拍和现场勘查,评估爆破效果。
安全措施
1.安全警戒:在爆破前,设置足够的安全警戒范围。
2.监测:对爆破振动、空气冲击波等进行监测,确保不超过安全标准。
3.应急预案:制定应急预案,应对可能出现的意外情况。
通过这个案例,我们可以看到如何在实际的地质条件下,应用爆破参数和计算公式来设计一个露天矿山的爆破方案。需要注意的是,这只是一个理论上的案例,实际操作中还需要根据具
体情况调整参数,并严格遵守相关安全规程。