大孔径浅孔爆破在宝明爆破工程项目中的
应用详述
吉 明 王子亮
天宝爆破工程有限公司宝明矿业项目部，维吾尔自治区昌吉州，831700
［摘 要］本文详细描述了宝明矿业有限公司小颗粒加工厂地基平整爆破施工工程的全过程，突破性地将大孔径城镇近距离爆破运用于本次爆破施工工程。从而在此类工程爆破作业中摸索并积累经验，进而对其他此类工程爆破的作业施工起到积极的指导意义。
［关键词］大孔径城镇近距离爆破 爆破设计参数 安全技术与防护措施
引言
油页岩是一种有着丰富储量和广阔前景的能源，开发和利用油页岩资源是中国乃至全世界石油资源的有益补充和替代。宝明矿业有限公司是一家集油页岩矿产资源勘探、开采及页岩油生产、储存、运输、销售于一体的大型矿山企业，随着企业规模的不断扩大，页岩油产量稳步提高，因此对油页岩的需求不断加大。然而，我国油页岩干馏技术虽然成熟，但只能处理块状油页
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岩。大部分的小颗粒油页岩资源被浪费。在这种急于燃眉的形势下，宝明矿业有限公司决定建设小颗粒加工厂，通过将小颗粒转化为块状油页岩从而避免对小颗粒油页岩的浪费，并通过转化提高矿山资源的综合利用率。为满足建设的进度要求，需要对加工厂地基进行爆破松动之后再进行开挖及平整，现将爆破施工工程详述如下： 1 工程概况 1.1选址
宝明矿业从降低运输成本及人员情况等多方面综合考虑，将小颗粒加工厂的建设位置选在距离矿山地面生产系统的末矿仓、一次破碎站、矿石输送皮带及矿方生活区距离较近的一个山头。 1.2周围建筑物情况
1.2.1 爆破施工现场北距T1转载站最近距离113m；
1.2.2爆破施工现场南距末矿缓冲仓82m；
1.2.3爆破施工现场南距301带式输送机116m，西距输送带11m；
1.2.4爆破施工现场西北部有一条高压线横穿爆破上方，东部有紧邻两条高压线，
爆区环境十分复杂。
筛分间 预处理间 图1 爆破区域环境关系图
1.3地形地貌及地质条件
爆体凹凸不规则地分布，爆破高度1～7m不等。爆体为铁灰色岩浆岩，结构密实，节理裂隙发育，硬度为普氏f系数8～12。 1.4技术要求
要求爆破时，严格控制爆破基准面，不能超过设计平面。工程距离周围建筑物很近，要求控制爆破震动。同时，工程必须在10日内完成。 2 爆破方案设计
2.1分区分次爆破规划
根据现场实际情况，经设计研究，决定分四次爆破该区域。首先给挖运设备爆破出比较大的开挖面，增加挖机的挖运能力；同时，对个别钻机无法通行的地域进行修路和爆破面的平整。整体爆破推进方向是由东向西逐次推进，最后一次爆破离传输带最近的区域。
2.2爆破参数的选取
浅孔爆破是指炮孔直径小于或等于
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50mm，深度小于或等于5m的爆破作业。但是为了加快施工进度，且考虑到大中型矿山多采用孔径为100一300 mm的牙轮钻机或潜孔钻机，除二次破碎采用手持式凿岩机
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外很少配备50 mm以下的钻孔设备，决定对爆破参数设计如下：
2.2.1钻孔直径D
根据实际情况选取，D取140mm； 2.2.2台阶高度H H＝1.0～7.0m 2.2.3最小抵抗线W
W＝（0.4～1.0）H，根据在该类型岩性中的施工经验，最小抵抗线取1.5～3.5m。
2.2.4钻孔深度与超深
钻孔深度L与爆破高度H，超钻深度h的关系由下式确定
L＝H＋h（垂直孔超深0.5米） 2.2.5装药高度L1和填塞高度L2 2.2.6炮孔间距a
孔距a＝mW，式中m为炮孔密集系数，取1.2
2.2.7炮孔排距b b＝(0.85--1)a1 2.2.8单孔装药量Q′ Q′＝qHaW（kg） 2.2.9单耗q
针对台阶高度小，环境复杂条件下，实现严控爆破振动和飞石，第一要采取松动爆破，二是加强防护。为此据经验和现场的实
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际情况q按0.30kg/m左右控制,通过对岩石进行1－2次试爆，以试爆结果确定合理的单位耗药量q值。
表1 爆破设计参数汇总表
台装排距 单孔装药 孔 径 直径 体积 a/m 2 b(w)/D/d/mv/mm 2 m m 32 0.5 2.5 0.5 2 3 4 4 4 5 5 6 6 6 2 3 140 90 12 3.2 0.27 3 0.5 3.5 0.8 2.7 4 0.5 4.5 1.2 3.3 5 0.5 5.5 1.5 6 0.5 6.5 2.5 7 0.5 7.5 3.0 8 9 1 9 4 5 4 4 4 5 6 140 140 36 12.3 0.34 3.3 140 140 52.8 18.5 0.35 3.5 140 140 70 23.1 0.33 4 4 4 4 4 140 140 120 38.5 0.32 140 140 140 46.2 0.33 140 140 192 53.4 0.28 140 140 216 60.0 0.28 140 140 240 66.7 0.28 1 10 4.5 5.5 10 1 11 2.3炮孔布置
2.3.1单排主炮孔如下图：
○——○——○——○——○——○——○
图2 单炮孔平面布置示意图
a
a
a
a
a
a
2.3.2多排孔按三角形布置
a b 2.4起爆网路
为了减少外界杂散电流、感应电流、射
频电流等可能引起的早爆或误爆事故，选用非电导爆管起爆网路，并采用孔内、外毫秒延期技术，各段延时时间小于50ms。导爆管与导爆管之间用四通连接件相连。 3 安全技术与防护措施 3.1爆破安全设计
3.1.1爆破震动控制
爆破振动的控制是确定爆破参数和施工方案的前提，所有参数和方案的选择，必须满足爆破振动控制的要求。爆破方案设计时利用下面的公式计算单响最大安全装药量。
Q=R3﹙v/k﹚3/a（kg）
式中：V——爆破地震安全速度，取
孔 2.5cm/s；距离爆区11m的传输带是浇筑的
单耗 混凝土地基，爆破地震安全速度取，10cm/s。 药 R——爆破中心距被保护目标距离（m）； 量 K、α——与爆破点至计算保护对象间Q/kq/kg/的地形、地质条件有关的系数和衰减系数。g m3 根据对该地区的地质情况，暂取K=200，1.3 0.32 α=1.6；
单阶超孔 药 填塞孔高钻 深 高高度 距 度 H/m 度 h/L/L1/L2/m m m m 1 1 0.3 1.3 0.2 140 90 4 Q——单段安全用药量（kg）。
根据上述公式可计算出对应距离的安全允许值下的最大单响药量见下表。
表2 不同距离下安全允许值下的最大单响药量 安全距离 R（m） 11 75 113 116 最大单响药量 Q（kg） 4.8 114 390 421.5 鉴于以上结果，爆破设计和施工时，一定要根据被保护对象的距离计算单段最大装药量，取其中的最小值。施工时，还要根据爆破试验的结果及时合理地调整单段药量。
3.1.2空气冲击波控制
在保证装药量和填塞质量的前提下，浅孔爆破一般不考虑空气冲击波的危害。
3.1.3个别飞石飞散距离 R2式中：Rf20kfnWf—飞石的最大飞散距离，m；
n—爆破作用指数取n=1.0；
W—最小抵抗线，其W=2.5m；
kf—系数，
一般为1.0～1.5，取1.5。
上式计算：Rf=75m
浅孔爆破，为确保安全，警戒范围定为
300米，飞石控制在安全范围内。为了有效控制飞石飞散距离，根据爆破条件的变化，合理确定炸药单耗和爆破参数。 3.2装药时需注意的事项
装药前应先清理炮孔周围的浮石，避免孔口的浮石产生飞石； 3.3炮孔填塞安全措施
3.3.1 装药后对炮孔进行填塞，要保持良好的质量和足够的长度；
3.3.2在严格控制装药量的前提下，每个炮孔的填塞必须加强安全防范措施。首先在爆破之前，应准备密度较大的湿土；其次在装药完成之后，应边向炮孔中填塞湿土，边用炮棍将湿土捣实，以保证不会形成冲炮，从而避免飞散物对周边建筑的损坏。 3.4炮区整体防护措施
为防止爆破飞散物飞散过远，避免飞石产
生危害，填塞后，在每个炮孔口上方压沙袋，
网路联接好后要在爆体上覆盖一层竹笆，再用布鲁克网进行有效防护。 3.5 安全防护组织措施
爆破施工作业必须成立爆破指挥小组，指挥具体的施工作业和做好具体的安全防护工作，加强爆区周围的安全防护措施，严控单孔药量和单响最大药量，采用科学合理的起爆方法和时间；每次起爆前，严密组织疏散警戒区内人员至安全地带，才能实施爆破。
3.6安全警戒
3.6.1爆破施工前，应同周边有关部门协调，商定爆破时间，爆破时间应尽量避开人们的工作、休息时间。
3.6.2同业主协商共同作好安全宣传工作，并在邻近爆区的各个单位、村庄，在爆破前发布爆破安全通告。
3.6.3爆破前，必须将警戒区内的所有人员全部清出警戒范围外。警戒时应加强各主要路口的警戒工作，各警戒点至少一人，防止行人车辆误入爆区。 3.7爆后检查
3.7.1在爆破后应派爆破技术员和有经验的爆破员进入爆破现场进行爆后检查，经检查确无盲炮等险情后方可允许作业人员进入。
3.7.2爆后检查内容
(1)有无盲炮，通过堆积情况初步判定是否有盲炮。
(2)堆积状况，岩土爆破的岩石堆积状况是否稳定，是否存在不安全隐患。
(3)边坡(或围岩)危石情况，露天爆破中爆后的边坡是否稳定，边坡上是否存在危石等。
(4)附近建筑物及不能撤离的设备有无损坏。
(5)现场是否有残存的爆破器材。 4 结语
1.本项目施工任务重，工期短，如果采用一般浅孔爆破，势必会延长工期，影响施工进度；所以，采用直径140mm的液压浅孔钻机穿孔，有利于加快施工工程进度。
2.大孔径浅孔爆破区别于一般浅孔爆3.本次工程爆破距离周边建筑物距离破，加大了爆破的难度。在爆破过程中，必很近，必须做好安全防护工作。 须严格依照爆破设计中计算来实现对每一通过以上技术控制和安全防护，本次爆个炮孔装药量的控制。 破成功地取得了良好的预期效果。
参考文献
［1］ 刘德勋, 赵群, 王红岩, 郑德温, 方朝合, 葛稚新．国内外小颗粒油页岩干馏工艺现状与
展望［J］．广州化工，2010，38（12）：7.
［2］ 《爆破安全规程》(GB6722-2011)
［3］ 谢建德．大孔径浅孔爆破设计原则及参数选择［J］．金属矿山，2007，369（3）：88.
