露天矿穿孔爆破课程设计.docx
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露天矿穿孔爆破课程设计.docx
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露天矿穿孔爆破课程设计
1.课题一
已知一小型露天矿,属于深凹采坑,台阶高度5m,属于均质岩体,岩石硬度系数f=5,采用电力起爆法,给定条件如下:
电雷管串联连接,三排孔浅孔松动爆破,每排6个孔,共计18个孔,排间微差起爆,排间起爆间隔时间60ms,孔内起爆间隔时间30ms,第一排孔采用散状耦合连续集中装药,第二、三排孔耦合分段装药,反向起爆,画出起爆网路平、断面图,并说明起爆原理、安全注意事项和适用条件,写出说明书;
电雷管串联起爆网路平面图:
电雷管串联起爆网路断面图:
1.1电雷管起爆法
电力起爆法是将电雷管用电线连接成闭合电路,当接通电源时,电流使桥丝发热进而使电雷管及炸药爆炸的起爆方法。
该系统主要由电雷管、导线和起爆电源组成。
每个雷管所通过的电流强度值是确保雷管起爆中的关键问题,也就是说在电力起爆网路设计中应保证各个雷管所通过的电力强度。
1注意事项
①在爆破前,应该对电雷管进行检查和挑选,将短路、断路的电雷管挑出,同
一网路中的电雷管应为同厂同批、同型号的产品,其雷管的电阻值应符合规程的
要求,以减少点燃时间的误差,确保所有雷管同时起爆。
②在使用串并联或并串并联起爆网路时,应进行电路平衡计算,使各支路的
电阻值接近相等。
在网路连接完成后应对各支路进行检测,当差别太大时立即
调整电路或增加平衡电阻,以确保各支路的雷管能够同时点燃。
③在电爆网路连接时应剪去旧线头,剥出新线头或者把旧线头清理于净、露
出新鲜金属表面后方能进行导线连接,连接要牢固。
④在雷电季节需注意防止雷电干扰
⑤在阴雨和潮湿的环境进行爆破作业时应注意防水、防潮、防漏电。
⑥在网路连接完成后必须使用专用爆破仪表进行网路测量。
⑦使用电容式起爆器时网路并联的支路不能太多。
2电雷管起爆法优点:
(1)可以实现远距离操作,大大提高了起爆的安全感;
(2)可以同时起爆大量药包,有利于增大爆破量;
(3)可以准确控制起爆时间和延期时间,有利于改善爆破效果;
1.1.1起爆原理
起爆器通电瞬间产生大约30mA 的电流,经过起爆线、雷管脚线,进入电雷管,使电桥丝发热,引燃引火头,引火头喷出的火焰经过传火孔引爆副起爆药,再引爆正起爆药;高温、高速的聚能射流通过雷管底部的聚能穴,沿轴向方向传爆,从而引爆孔内的安梯炸药。
1.1.2安全注意事项:
1炮区内不允许使用无线通讯设备,以防杂散电流。
2起爆电流必须大于30mA。
3放炮前检测电雷管是否导通。
4线路连接要安全可靠。
5电雷管要使用同一厂家,同一时间、同一地点、同一批次生产的电雷管。
1.1.3适用条件:
1可在常温孔内爆破。
2适合于爆破作业环境简单的露天矿。
3可实现孔内微差。
4可适用于软硬夹层的岩体。
5可适用于浅孔爆破。
2.课题二
已知一中型露天矿,属于深凹采坑,台阶高度10m,属于非均质岩体,岩石硬度系数f=8,采用导爆管起爆网路,给定条件如下:
起爆顺序:
电雷管---导爆管(四通)---导爆雷管---中继药包---铵油炸药。
散装耦合集中装药,三排孔各间隔60ms微差起爆,每排8各孔,设计要求第一排孔采用四通连接,第二、三排孔导爆管和电雷管反向并联连接,其中:
第三排孔分段装药,孔内微差30ms起爆。
请画出导爆管起爆网路平、断面图,并说明起爆原理、安全注意事项和适用条件,写出说明书。
导爆管起爆网路平面图:
导爆管起爆网路断面图:
2.2导爆管起爆法
导爆管起爆法是指利用激发装置引爆导爆管,导爆管传递的弱爆轰波引爆导爆管雷管,进而引爆炸药的方法。
由于这起爆系统同时具有电力起爆和导爆索起爆系统的的优点,能够适应各种不同条件的爆破工程。
1导爆管应用的注意事项
1.打结:
试验表明,在同一个分支网路上导爆管只打一个结时,打结后的爆速将降低。
若有两个或两个以上的死结(拉力等于或大于4N打成的结)时,则产生拒爆。
这是因为导爆管内径被挤小,管壁药粉部分脱落,影响传爆所致。
2.对折:
导爆管对折180度,这常发生在反向起爆的装药处。
对折可使爆速降低,从而导致起爆雷管延期时间不准确,严重时可产生拒爆。
因此,对折有可能使导爆管微差爆破出现跳段现象,影响爆破效果。
管壁破损:
当导爆管出现破孔、裂口等伤损时,会影响导爆管的正常传爆。
当破孔直径或裂口长度大于导爆管内径时,会产生拒爆现象;破孔直径和裂口长度较小时,则爆速有所降低;破孔、裂口浸入水中时,大多产生拒爆
管径拉细:
敷设导爆管网路时,不应使导爆管受力。
试验表明,在常温下,拉力小于4N时,导爆管直径虽然变细,但爆速并没有明显变化。
当拉力大于5N时,管径进一步变细,爆速降低至1000m/s左右。
拉力大于6N时,则实测导爆管爆速下降到900m/s以下。
异物进入管内:
当导爆管中积水长度大于3~5mm时,可产生拒爆。
有少量水、泥砂和岩屑时,则爆速不稳定,并且常常产生爆后破管现象。
为了避免异物进入导爆管中,应将暂时不用的导爆管开口一端,用火烧一下使其变软,再用手捏合将其封闭。
6.管壁击穿:
当管壁出现厚薄不均(或有砂眼、管腔狭窄或异物堵塞)、药粉分布不均(或有颗粒堆积)时,或在导爆管收口、缩孔处,容易出现传爆过程中管壁破洞,这种情况俗称“管壁击穿”,管壁击穿易造成传爆过程中的能量泄露,而使传爆中断,甚至不能起爆所连接的雷管,使末端工作元件失去作用。
2导爆管起爆法的优点:
(1)安全性高,不受杂散电流的影响
(2)起爆的炮孔数不受限制,能实现各种方式的微差起爆。
(3)与导爆索起爆法相比,导爆管传爆过程中声响小,没有破坏作用
(4)导爆管起爆方法灵活,形式多样,操作技术简单,工人容易掌握。
(5)起爆的准备工作量少;成本低,便于推广;
(6)导爆管质量易检查,质量稳定;
3导爆管起爆法的缺点:
(1)不能用于有瓦斯或矿尘爆炸危险的爆破作业场合
(2)爆破前无法用仪表检查网路;
(3)导爆管本身的强度有限,在露天深孔填塞时要特别注意以免损坏;
(4)在高寒地区,导爆管的硬化使起爆、传爆性能降低;
(5)传爆速度较低,爆区太长或延期段数太多时,空气冲击波、飞石或地震波可能会破坏普通导爆管起爆网路→微差起爆
(6)不适用于高温孔起爆。
4导爆管起爆法的应用条件
除在有沼气和矿尘爆炸危险的环境中不能采用以外,几乎在各种条件下都可采用。
2.2.1起爆原理:
起爆器起爆时产生的强大电流经过起爆线和雷管脚线进入电雷管,使电桥丝和引火头发热,产生火焰引爆副起爆药,再引爆正起爆药,使雷管爆炸,爆炸所产生的高温高压高爆气体沿轴线方向由聚能穴释放出,引爆反向并联的两根导爆管,一根连接四通连入第一排孔,第一排孔瞬发起爆,另一根连接3段导爆管雷管实现第二排孔60ms微差起爆,导爆管雷管引爆反向并联的一根导爆管,导爆管引爆3段的导爆管雷管实现第三排孔120ms微差起爆,同时导爆管雷管引爆孔内导爆管,导爆管引爆连接的导爆管雷管,导爆管雷管同时引爆中继药包与其反向并联的导爆管,中继药包引爆铵油炸药,导爆管引爆2段导爆管雷管实现30ms孔内微差起爆,从而实现整个网路的爆破。
2.2.2安全注意事项:
1炮区内不允许使用无线通讯设备,以防杂散电流。
2起爆电流必须大于30mA。
3放炮前检测电雷管是否导通。
4线路连接要安全可靠。
5电雷管要使用同一厂家,同一时间、同一地点、同一批次生产的电雷管。
6导爆管与电雷管搭接需反向搭接,并留有15cm的预留长度。
2.2.3适用条件:
①可在常温孔内爆破。
②适合于爆破作业环境简单的露天矿。
③可实现孔内微差。
④可适用于软硬夹层的岩体。
6可适用于浅孔爆破。
3.课题三
已知一中型露天矿,属于深凹采坑,台阶高度10m,孔深12m,属于非均质岩体,岩石硬度系数f=8,采用导爆索起爆网路,给定条件如下:
三排孔各间隔60ms微差起爆,每排8各孔,设计要求第一排孔集中耦合装药,第二排孔耦合分段装药,孔内微差30ms,第三排孔不耦合分段装药,孔内微差30ms,请画出导爆索起爆网路平、断面图,并说明起爆原理、安全注意事项和适用条件,写出说明书。
导爆索起爆网路平面图:
导爆索起爆网路断面图:
3.3导爆索起爆法
导爆索起爆系统是利用导爆索爆炸产生的能量引爆炸药的起爆系统。
单纯的导爆索网路中各药包几乎是齐发起爆。
为达到延期的目的,可使用继爆管与导爆索配合使用来达到毫秒延期起爆的效果。
1导爆索起爆法优点:
(1)操作技术简单,与用电雷管起爆方法相比,准备工作量少。
(2)安全性较高,一般不受外来电的影响,除非雷电直接击中导爆索。
(3)导爆索的爆速较高,有利于提高被起爆炸药传爆的稳定性。
(4)可以使成组炮孔或药室同时起爆,而且同时起爆的炮孔数不受限制。
(5)可实现成组药包的同时起爆和延期起爆。
(6)有一定的耐水能力,可用于水环境爆破。
(7)适用于高温孔。
2导爆索起爆法缺点:
(1)导爆索成本较高,用这种起爆方法的费用几乎比其它起爆方法高一倍以上。
(2)在起爆以前,不能用仪表检查起爆网路的质量;难以实现多段微差起爆。
(3)在露天爆破时,噪声、空气冲击波较大。
不宜在城市拆除爆破中使用。
3使用条件:
适用于深孔爆破、硐室爆破和光面预裂爆破。
3.3.1起爆原理:
起爆器起爆时产生的强大电流经过起爆线和雷管脚线进入电雷管,使电桥丝和引火头发热,产生火焰引爆副起爆药,再引爆正起爆药,使雷管爆炸,爆炸所产生的高温高压高爆气体沿轴线方向由聚能穴释放出,引爆正向搭接的导爆索,第一排孔瞬发起爆,顺向搭接的导爆索连入3段继爆管外侧夹角大于90°并用胶带缠绕,实现第二排孔60ms微差起爆,同时引爆孔内2段继爆管实现孔内30ms微差起爆并引爆第三排孔的3段继爆管,实现排间60ms微差起爆,导爆索引爆孔内2段继爆管实现孔内30ms微差起爆,导爆索引爆中继药包,中继药包引爆铵油炸药,从而实现整个网路的爆破。
。
3.3.2安全注意事项:
1炮区内不允许使用无线通讯设备,以防杂散电流。
2起爆电流必须大于30mA。
3放炮前检测电雷管是否导通。
4线路连接要安全可靠。
5电雷管要使用同一厂家,同一时间、同一地点、同一批次生产的电雷管。
6主导爆索与支导爆索预留长度应大于15cm。
7主导爆索与支导爆索外侧夹角大于900。
8导爆索与电雷管采用顺向搭接,并留有15cm的长度。
适用条件:
1可在高温孔内爆破。
2适合于爆破作业环境复杂的露天矿。
3网路连接安全、可靠、简单。
4.说明书
4.1电雷管起爆
已知一小型露天矿,属于深凹采坑,台阶高度5m,属于均质岩体,岩石硬度系数f=5,采用电力起爆法,给定条件如下:
电雷管串联连接,三排孔浅孔松动爆破,每排6个孔,共计18个孔,排间微差起爆,排间起爆间隔时间60ms,孔内起爆间隔时间30ms,第一排孔采用散状耦合连续集中装药,第二、三排孔耦合分段装药,反向起爆,画出起爆网路平、断面图,并说明起爆原理、安全注意事项和适用条件
4.1起爆原理
起爆器起爆,电流通过起爆线脚线,通过电桥丝,桥丝上涂有引火药,桥丝发热引起引火药燃烧喷火,火焰穿过加强帽的中心引爆副起爆药,副起爆药在引起正起爆药第一排孔瞬间爆炸,由于排间微差为60ms,第二排孔又采用分段装药,第二排孔下段药柱与第一排孔间隔60ms后爆炸这是因为在第二排孔中的电雷管中加有延期药,第二排孔上段与下段相差30ms后爆炸这就形成了空间微差,第三排孔下段与第一排孔间隔120ms爆炸上段与下段间隔30ms爆炸。
4.2安全注意事项
⑴由于本爆破网络全采用电雷管串联爆破全是用电雷管所以在爆破现场禁止使用手机对讲机等通讯设备,以防止杂散电流激发电雷管使电雷管提前爆炸引爆炸药,造成不安全事故。
⑵电雷管在使用前做导通实验,以防止产生拒爆。
导通时电流小于30ua。
⑶连接时要确保起爆线和脚线连接牢固
⑷脚线搭接尽量在炮孔口,以便发生拒爆时线路检查。
5适用条件
⑴适用于小型露天矿。
⑵适用于浅孔爆破。
⑶适用于无杂散电流的露天矿。
⑷适用于低温的环境。
4.3导爆管起爆
已知一中型露天矿,属于深凹采坑,台阶高度10m,属于非均质岩体,岩石硬度系数f=8,采用导爆管起爆网路,给定条件如下:
起爆顺序:
电雷管---导爆管(四通)---导爆雷管---中继药包---铵油炸药。
散装耦合集中装药,三排孔各间隔60ms微差起爆,每排8各孔,设计要求第一排孔采用四通连接,第二、三排孔导爆管和电雷管反向并联连接,其中:
第三排孔分段装药,孔内微差30ms起爆。
请画出导爆管起爆网路平、断面图,并说明起爆原理、安全注意事项和适用条件,
4.4起爆原理
起爆器起爆,电流通过起爆线脚线,通过电桥丝,桥丝上涂有引火药,桥丝发热引起引火药燃烧喷火,火焰穿过加强帽的中心引爆副起爆药,副起爆药在引起正起爆药电雷管爆炸引爆导爆管,第一排孔通过四通连接将导爆管雷管下到炮孔中由于第一排孔中散装耦合集中装药且为铵油所以要放中继药包,将导爆管雷管放在中继药包中导爆管雷管引爆中继药包,中继药包再引爆铵油炸药,第一排孔瞬发,8个孔同时爆炸,第二排孔是将八个导爆管同电雷管反向并联将导爆管雷管下到炮孔。
由于第二个电雷管三段所以在间隔60ms第二排孔爆炸,第三排孔采用分段装药且上下段微差30ms,在第三排孔地表九根导爆管和第三个电雷管反向并联,八根导爆管雷管下到下段甩出的一根导爆管雷管在并联八根下到上段药柱,下段药柱与第一排孔间隔120ms爆炸上段药柱与下段药柱间隔30ms爆炸。
4.5安全注意事项
⑴起爆时使用了电雷管,所以要关闭手机,对讲机等通讯设备,以防止杂散电流引爆电雷管。
⑵在起爆前电雷管要做导通实验。
⑶导爆管要和电雷管反向搭接。
⑷搭接处导爆管要留15cm。
并且搭接牢靠。
⑸导爆管雷管不能引爆铵油,所以要放中继药包。
⑹导爆管不耐高温,所以再适合环境中适用。
⑶布线过程应在地面布设导爆管,避免用力拉伸或管子悬空受很大力,拉长变细,影响传爆效果。
⑺注意不要形成管路“死结”,对孔内装药导爆管要保持顺直,在泥封堵孔时,不要将小片锋利碎石作封堵物,避免被小片石折死或戳破,泥封防止过紧、挤扁导爆管内腔。
⑻布线时,导爆管需用二通连接以增加长度的,连接点不能在孔内,以免布网拉扯脱出或进水受潮而导致拒爆。
⑼对采用导通件连接的,四通要求导爆管插到底,铁箍卡紧,并用手稍用力拉不脱;二通联接时,二通管必须在10cm以上长度,连接后,两端用胶布捆紧。
4.5.1适用条件
⑴不适合高温孔爆破
⑵适合于中小型露天矿爆破在大型露天矿也使用。
4.6导爆索起爆
已知一中型露天矿,属于深凹采坑,台阶高度10m,孔深12m,属于非均质岩体,岩石硬度系数f-8,采用导爆索起爆网路,给定条件如下:
三排孔各间隔60ms微差起爆,每排8各孔,设计要求第一排孔集中耦合装药,第二排孔耦合分段装药,孔内微差30ms,第三排孔不耦合分段装药,孔内微差30ms,请画出导爆索起爆网路平、断面图,并说明起爆原理、安全注意事项和适用条件
4.7起爆原理
起爆器起爆,电流通过起爆线脚线,通过电桥丝,桥丝上涂有引火药,桥丝发热引起引火药燃烧喷火,火焰穿过加强帽的中心引爆副起爆药,副起爆药在引
爆正起爆药,正起爆药引爆电雷管,电雷管爆炸引爆导爆索。
第一排孔集中耦合装药将导爆索下到炮孔和第三个要包缠绕第一排孔瞬间爆炸第二排孔采用分段耦合装药要实现排间微差在第一排孔和第二排孔之间主导爆索上搭接一个3段的继爆管下段药柱在间隔60ms后爆炸上段药柱与下段药柱相差30ms爆炸在上段导爆索主线上搭接2段继爆管,第三排孔采用分段不耦合装药在主导爆索上搭接3段继爆管后下到下段药柱与第一排孔相间隔120ms爆炸上段导爆索主线上在搭接2段继爆管,上段与下段间隔30ms爆炸。
4.8安全注意事项
⑴起爆时使用了电雷管,所以要关闭手机,对讲机等通讯设备,以防止杂散电流引爆电雷管。
⑵在起爆前电雷管要做导通实验
⑶顺向搭接搭接处要留15cm
⑷搭接要牢靠,导爆索剪断要用锋利的剪刀,不能用石头砸。
5适用条件
⑴适用深孔爆破
⑵适用于高温的孔中爆破
⑶适用于环境复杂的露天矿爆破
⑷适用于大型露天矿爆破
参考文献
陈国山。
2008.露天采矿技术.北京.冶金工业出版社
陈亚军.2006.岩体构造与爆破作用。
乌鲁木齐.新疆科学技术出版社
邓飞.2009矿山工程爆破.北京.化学工业出版社
郭学斌.2007爆破工程.北京人民交通出版社
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