论文总字数：24017字

摘 要

本设计为湖北黄麦岭磷矿爆破生产方案设计。在结合相关的地质勘探报告了解矿山工程地质和水文地质等条件后，严格遵守国家相关规程，以经济最优、爆破参数最合理为目的进行了此次设计。

本设计分为五个章节。第一章为绪论，讲述了本次设计的依据、原则和基础设计内容。第二章为矿区概括，讲述了矿区总体的地质特征和水文地质条件。第三章为爆破设计，讲述了相关的孔网参数的选取和计算，起爆网络的选择与设计。第四章为安全设计，讲述了爆破地震、爆破冲击波和爆破飞石的安全距离计算与取值。第五章为生产管理，讲述了生产所用到的器械，爆破作业的人员组织和生产组织。

关键词：爆破参数设计；逐孔起爆；爆破安全

Abstrict

This design is the blasting production plan design of Hubei Huangmailing phosphate mine. After understanding the mine engineering geology and hydrogeology and other conditions in combination with the relevant geological exploration reports, strictly abide by the relevant national regulations, and carried out the design with the purpose of economical optimization and the most reasonable blasting parameters.

This design is divided into five chapters. The first chapter is a general introduction, telling the basis, principles and basic design content of this design. The second chapter is a summary of the mining area, telling the overall geological characteristics and hydrogeological conditions of the mining area. The third chapter is about blasting design. It describes the selection and calculation of related hole network parameters, and the selection and design of initiation network. The fourth chapter is about safety design, which describes the calculation and value of the safety distance of blasting earthquake, blasting shock wave and blasting flying stone. The fifth chapter is about production management, which describes the equipment used in production, the personnel organization and production organization of the blasting operation.

Key Words：Blasting parameter design; Initiating hole by hole; Blasting safety

目 录

第一章 绪论 1

1.1 矿区概括 1

1.2 设计基础资料 1

1.2.1 设计依据 1

1.2.2 设计原则 1

1.3 设计内容 1

1.4 国内爆破现状分析 2

第二章 矿区地质 4

2.1 概况 4

2.2 矿区地质特征 4

2.3 水文地质条件 5

2.4 爆破区概况 6

第三章 爆破设计 8

3.1 爆破方案设计 8

3.1.1 爆破设计依据 8

3.1.2 爆破方案设计原则 8

3.1.3 爆破总体方案设计 8

3.2 台阶深孔爆破参数设计 9

3.2.1 台阶高度 9

3.2.2 钻孔直径 10

3.2.3 炸药单耗 10

3.2.4 底盘抵抗线 13

3.2.5 超深 14

3.2.6 填塞长度 14

3.2.7 钻孔深度 14

3.2.8 单孔装药量 15

3.2.9 孔距与排距 16

3.2.10 装药、填塞 17

3.3 预裂爆破参数设计 17

3.3.1 预裂孔孔径 18

3.3.2 填塞长度 18

3.3.3 炮孔间距 19

3.3.4 线装药密度 19

3.3.5 单孔装药量 20

3.3.6 不耦合系数 20

3.3.7 总结 21

3.4 爆破工程量 21

3.5 起爆网络设计 21

3.5.1 毫秒延期逐孔起爆原理 22

3.5.2 毫秒延期逐孔起爆方法 23

3.5.3 起爆网络延期时间选择 23

3.5.4 起爆网络设计 25

第四章 安全设计 26

4.1 爆破安全距离计算 26

4.1.1 爆破地震安全距离计算 26

4.1.2 爆破冲击波安全距离计算 27

4.1.3 爆破飞石安全距离 27

4.2 安全防护措施 28

第五章 生产管理 29

5.1 施工器具、机械 29

5.2 人员安排 29

5.3 爆破施工组织 30

5.3.1 准备工作 30

5.3.2 钻孔工作 31

5.3.3 装药、填塞工作 31

5.3.4 网路连接与起爆 31

5.3.5 爆后检查 32

结语 33

附录 34

参考文献 35

致 谢 36

第一章 绪论

1.1 矿区概括

湖北省黄麦岭磷化工集团公司位于湖北省东北部的孝感市大悟县境内，紧靠我国北方缺磷区，距京广线广水火车站25km，距杨家寨车站14km，花园车站37km，107国道与京珠高速公路紧靠矿区西部经过。

黄麦岭矿山目前为露天开采，采矿能力已达120万t/a，矿山生产采用钻孔爆破生产，利用电铲装运岩石与矿石，排岩间断工艺，纵向掘沟水平推进的开拓方式，采用矿用自卸卡车运输。在 130m水平以上为山坡露天，自上而下分层开采， 130m以下为凹陷露天，以40勘探线为界分为东西两个采坑，采场要素：台阶高度为10m，台阶坡面角为65°，安全平台宽度3m，清扫平台宽为11m，最终台阶坡面角为44°。

1.2 设计基础资料

1.2.1 设计依据

（1）《黄麦岭露天矿概况》

（2）《露天采矿任务说明书》

（3）张世雄主编.固体矿床采矿学（第3版）[M].武汉：武汉理工大学出版社,2016。

（4）王玉杰主编.《爆破工程》[M].武汉：武汉理工大学出版社。

1.2.2 设计原则

（1）严格按照我国相关法律法规设计，做到经济上合理，技术上可行，在注重安全的条件下追求经济效益最大化。

（2）根据矿山地质地形条件，设计合理的爆破参数和起爆网络，与矿山的生产规模相互配合。

（3）在设计时要考虑到矿山的爆破工程量，也要考虑到爆破时的安全防护工作。

1.3 设计内容

针对黄麦岭岭矿生产现状，完成该岭矿露天开采爆破方案的主要工程设计。在了解地质概况和环境条件后，完成爆破方案设计，爆破参数和钻孔设计，装药、填塞和起爆网络设计，安全方案设计，并利用CAD绘制主要工程图，最终完成设计报告。

1.4 国内爆破现状分析

在设计之前，首先要考虑我国爆破作业的现状和相关的规定。整体而言，我国在爆破的理论研究和工程应用方面都有了较大程度上的突破。在理论研究方面，从早期的炸药当量与介质破碎程度成正比、破坏假说等理论，到现在的爆炸应力波叠加、岩石破碎机理等，不难看出，爆破理论发展有着巨大的进步。进过多年的发展，在理论方面，国内的爆破研究已经接近了世界领先的地位。

理论研究是为了实际应用。近些年来，爆破技术在工程领域方面的应用越发的广泛。作为特种行业，过去爆破技术多用于矿山开采，随着技术的不断发展，爆破技术的安全性提高，爆破被广泛用于公路开挖、隧道建设、石方开采、建筑拆除、地铁建设等多个领域之中。

随着爆破技术的迅猛发展，过去爆破领域中存在的各种问题与不足也得以改善。过去国内爆破行业存在多个方面的问题。首先是设备老化、陈旧、难以跟上爆破技术的发展，使得理论研究无法高效的被用于生产之中，无形之间减缓了爆破发展，理论研究需要为实际生产所利用，在这个过程中不断进行反馈、总结，根据现场的实际结果来更新理论。其次是从事爆破的技术人员的问题，过去爆破技术员专业水平偏低，大多都是靠传下来的经验，不明白爆破作用机理，不了解各项参数的作用和目的，缺乏相应的安全知识，生产过程中，存在大量的违规操作，并且自己意识不到；在设计方面，不了解岩体结构、建筑物结构，盲目操作，正是因此导致爆破安全事故频发。过去作业人员大多为无证人员，而近些年来，国家规范了爆破行业，要求持证上岗，规范了相应法律法规，大大减少了安全事故的发生频率。

如今爆破领域的发展主要集中在以下几个方面，智能化和机械化、精细化、绿色化、爆破安全、爆破器材研究、利用计算机进行数值模拟。

机械化和智能化是是时代发展的必然结果，也是提高生产效率最显著和高效的方法。过去利用人工打钻、装药、人工装运，效率低下，而且精准性无法保证，例如钻孔角度等各项参数略微偏差就会对爆破效果带来较大的影响。发展到现在，凿岩台车、潜孔钻机、牙轮钻机、铲运机、矿用自卸卡车、现场乳化炸药混装车，各种器械将生产从头到尾一体化，大大减少了人工成本，计大程度上的提高了效率。

精细化是爆破技术发展的重点之一。过去的爆破技术放眼于现在略为粗犷，大范围、高药量的爆破适用面太小。尤其是爆破技术被应用于城市地铁隧道建造和建筑物拆除之后。而控制爆破精度一方面可以节省工程成本，另一方面可以提高作业安全性。微差爆破、预裂爆破、光面爆破等技术便是在精细化方面的发展。例如，微差爆破利用毫秒级的延期，降低了爆破时的最大单发药量，降低了爆破造成的破坏。预裂爆破可以保护被保留体。精细化爆破可被用于各种复杂环境之中。

爆破会造成的大量粉尘和毒气污染，而绿色化便是要求将爆破带来的影响降到最低。在矿山、地势开阔原理民居和建筑的环境中，毒气和粉尘所带来的影响较小，而在城市爆破、地下爆破和隧道爆破时，由于通风和安全问题，对于粉尘和毒气的处理便显得尤为重要。尤其是在城市中，要全力避免爆破带来的各种影响。

爆破带来的安全问题主要是：爆破振动、飞石、噪音、爆破冲击波。这也是影响爆破应用的主要问题。对于安全技术的研究，可以合理规划、计算安全距离，以此来判断爆破的影响范围。我国在相关规定中，已经列出了相应影响因素的计算公式和取值条件，表明了部分警戒范围。但在全球范围内，关于各项爆破隐患的破坏作用和警戒范围还没有一个同一标准。

爆破器材是实现爆破的工具。近些年来，爆破器材的发展较为迅速，炸药从过去较为原始的黑索金到现在的TNT、特种炸药、乳化炸药，起爆器材从导爆索、火雷管到导爆管、电雷管、数码电子雷管、高精度毫秒延期雷管等。爆破器材从精准性、威力、可靠性等多个方面都有了巨大的提升。

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