巷道掘进爆破技术资料
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井巷爆破理论与技术工业炸药—铵梯炸药(硝铵炸药)分为煤矿、岩石、露天三类。
岩石硝铵炸药、煤矿硝铵炸药一般均制成直径27㎜、32㎜、35㎜、38㎜,重100g、150g、200g的药卷。
岩石硝铵炸药有效使用期限为6个月,煤矿硝铵炸药有效使用期限为4个月。
井巷掘进的爆破作用指数一般选在0.8~1之间,掏槽眼可以稍大于1。
炮眼利用率—实际爆破深度与炮眼深度之比。
光面爆破的质量标准规定如下:1、围岩面上留下均匀眼痕的周边眼数应不少于其总数的50%;2、超挖尺寸不得大于150㎜,欠挖不得超过质量标准规定。
3、围岩面上不应有明显的炮震裂缝。
4、爆破单位体积岩石所需炸药和雷管的消耗量要低,炮眼利用率应达到85%以上。
炮眼布置与施工炮眼要按照以下要求施工:1、所有周边眼应彼此平行,其深度一般不应比其它炮眼深。
2、各炮眼均应垂直于工作面。
实际施工时,周边眼不可能完全与工作面垂直,必然有一个角度,根据炮眼深度一般此角度应取3°~5°。
3、如果工作面不齐,应按实际情况调整炮眼深度和装药量,力求所有炮眼底均落在同一个横断面上。
4、开眼位置要准确,偏差值不大于30㎜,。
对于周边眼开眼位置均应位于井巷断面的轮廓线上,不允许有偏向轮廓线里面的误差。
光爆掘进有两种施工方案,即全断面一次爆破和预留光爆层分次爆破。
全断面一次起爆破时,按起爆顺序分别装入多段毫秒电雷管,起爆顺序为:掏槽眼→辅助眼→崩落眼→周边眼,多用于小断面巷道。
光爆层刷大爆破导硐在大断面巷道和硐室掘进时,可采用预留光爆层,分次爆破水平岩巷施工钻眼爆破掘进工作面的炮眼,按其用途和位置可分为:掏槽眼、辅助眼、周边眼三类,其爆破顺序是必须延期起爆,即先掏槽眼→辅助眼→周边眼。
一、掏槽眼按掏槽眼的方向可分为:斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。
1、斜眼掏槽可分为单向和多向两种。
○1单向掏槽如图a所示扇形掏槽,软岩中可用。
○2多向掏槽法—包括楔形掏槽和锥形掏槽,其中以楔形掏槽应用最为广泛。
巷道掘进爆破设计设计条件:一、工程概况:1、工程名称:某煤矿—750m水平大巷2、工程地址:3、工程特点:该矿半圆拱断面的运输大巷宽3.2米,高3.2米,本地下巷道的岩性为整体较坚固的砂岩,岩石坚固系数f=8,该巷道不具有沼气与矿尘爆炸的危险,整个工作面无裂隙水渗透或其它潮湿有水现象。
该工程的工期短,要求每循环进尺达1.6米。
由于该巷道服务年限达3年,因此巷道围壁采取光面爆破,必须达到光面爆破的技术质量要求。
4、工程内容:巷道的断面面积为形10.15m2,每一循环进尺的工程量为16.24m3。
实例:工程概况:1、工程名称:2、工程地址:3、工程特点:该矿三心拱断面的运输大巷宽3.5米,高3.2米(墙高2.0米,拱高1.2米),本地下巷道的岩性为整体较坚固的砂岩,岩石坚固系数f=8,该巷道不具有沼气与矿尘爆炸的危险,整个工作面无裂隙水渗透或其它潮湿有水现象。
该工程的工期短,要求每循环进尺达1.8米。
由于该巷道服务年限达3年,因此巷道围壁采取光面爆破,必须达到光面爆破的技术质量要求。
4、工程内容:巷道的断面面积为10.31m2,每一循环进尺的工程量为18.56m3。
二、设计依据:1、根据设计断面图和说明以及要求。
2、根据现场的实际测量及工程特点。
3、参照爆破安全规程执行。
三、设计方案选择:1、掏槽形式的选择:根据每一循环的进尺要求,此次采取直掏槽形式(小孔桶形掏槽)。
(见炮孔掏槽形式放大图)2、爆破器材的选择:由于该工程无裂隙水渗透和其它潮湿有水现象,所以选用2#岩石铵梯炸药,雷管选用毫秒延期导爆管雷管。
3、起爆网路选择:选择串并联起爆网路。
4、装药结构:采用连续不耦合意志装药结构,周边眼及光面孔采用不耦合装药结构,采用人工装药法。
5、施工方法:采用风动凿岩机钻孔,机械挖装出碴。
6、钻凿设备选择:本次选择气腿式风动凿岩机。
型号YT28,气腿型号FT160BC/BD。
7、施工流程图:按现场环境作出施工方案→进行爆破方案设计→申请报批→施工准备→现场施工测量放线→布孔→成孔检查→装药→堵塞→防护→警戒→敷设网路→起爆→检查→解除警戒→效果分析。
井下煤矿掘进工作面爆破设计方案1.工作面构造工作面采用巷道掘进的方式进行,根据煤层倾角和长度要求,采用近似于水平的沿顺槽面斜放的方式进行掘进。
工作面采用矿井支护和煤层防治技术进行加固和支护,确保煤岩体的稳定性和工作面的安全。
2.爆破参数确定煤矿掘进工作面的爆破参数包括爆炸药量、装药方式、雷管装置、爆破序列等。
(1)爆炸药量:根据工作面的尺寸、煤岩体的特点和煤层厚度等因素确定。
一般情况下,爆炸药量取决于矿岩体的物理力学性质,通过实验确定合适的爆炸药量。
(2)装药方式:根据工作面的形状和施工要求,采用合适数目和排列方式的装药方式,确保爆破效果的均匀和稳定。
(3)雷管装置:根据煤矿掘进工作面的爆破需要,选择合适的雷管装置方式,确保爆破信号的传导和爆炸药的引爆。
(4)爆破序列:通过合理的爆破序列确定,根据工作面的构造和施工要求,控制爆破效果和煤岩体的移动方式。
3.爆破装置煤矿掘进工作面爆破装置包括爆破药包、导爆索和引爆装置等。
(1)爆破药包:根据爆破参数确定爆破药包的种类和用量,采用具有合适爆炸能量的爆破药包,确保爆破效果的控制和煤岩体的破碎。
(2)导爆索:导爆索通常用于控制爆炸药包的引爆顺序和时间,保证爆破序列的准确控制。
(3)引爆装置:引爆装置通常用于控制爆破信号的传导和爆炸药的引爆,保证爆破效果的准确控制和安全性。
4.实施步骤(1)确定工作面尺寸和形状,在掘进前进行施工和支护,保证工作面的稳定性。
(2)根据矿岩体的物理力学性质和煤矿工况要求确定爆破参数和装药方式。
(3)设计爆破药包的装载和布置方案,根据工作面的形状和设计要求安装导爆索和引爆装置。
(4)安装雷管和导爆索,保证爆破信号的可靠传播和爆炸药的准确引爆。
(5)进行爆破作业,同时监测爆破效果,确保工作面的安全和稳定。
(6)对爆破作业进行随后的检查和评估,修正设计参数并进行优化,提高爆破效果和工作面的安全和效率。
以上是一个针对井下煤矿掘进工作面的爆破设计方案,通过合理的设计和实施,可以保证矿井的安全生产和高效开采。
掘进爆破技术掘进爆破的主要任务是在保证安全的条件下,高速度、高质量地将岩体按规定的断面爆破下来,并尽可能不破坏井筒或巷道围岩。
钻眼爆破是井巷掘进施工中的主要工序,其他工序都要围绕它进行有序安排。
为此,需要在掘进工作面上合理布置一定数量的炮眼,并装填适量的炸药,然后进行爆破。
通常将炮眼分为4种,即掏槽眼、辅助眼、崩落眼和周边眼。
掏槽眼用于爆破出新的自由面,为整个巷道爆破提供有利的条件;辅助眼用来进一步扩大掏槽眼形成的自由面;崩落眼是破碎岩石的主要炮眼,经掏槽眼、辅助眼爆破后,崩落眼就有了大致平行于炮眼的自由面;周边眼又称轮廊眼,主要用途是使爆破后的巷道断面、形状和方向符合设计要求。
巷道的周边眼按其所在位置又分为顶眼、帮眼和底眼。
一、掏槽眼爆破掏槽眼爆破(简称掏槽爆破)的效果是关系到巷道全断面爆破能否取得预想效果的关键环节,其目的是为全断面爆破提供新的自由面。
掏槽眼一般布置在掘进工作面的中下部,最先起爆。
常用的掏槽方式,根据掏槽眼的方向可分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽三种。
1.斜眼掏槽斜眼掏槽时各炮眼不与巷道中线平行,而与工作面在水平方向成一角度。
其优点是:掏槽体积较大,能将掏槽眼内的岩石全部抛出,形成有效的自由面,掏槽效果容易保证,眼位容易掌握。
其缺点是:斜眼掏槽深度受巷道宽度限制,不适用于深孔爆破,多台钻机作业时,互相干扰;若角度和装药量掌握不好,往往影响爆破效果,容易崩倒支架和崩坏设备;抛掷距离较大,岩堆分散,不利于清道和装车等。
在现有技术装备和掘进断面大于4㎡的各类巷道,2 m以内浅眼爆破应用比较普遍,在装备凿岩台车的大断面巷道中,斜眼掏槽巳逐渐被直眼掏槽和混合掏槽所取代。
2.直眼掏槽直眼掏槽是指所有掏槽眼的方向均垂直于巷道工作面。
槽眼距离较小,并且严格保持平行。
通常情况下要留有不装药的空眼,作为槽眼爆破时的自由面和破碎岩石的膨胀空间。
槽眼垂直工作面的布置方式简单,槽眼的深度不受巷道断面限制,便于进行深眼爆破。
设计二一、工程概况一:工程目的某地下工程为改善通风及联络方便开挖一条平巷。
二:工程环境和技术的要求该工程的岩性为弱风化花岗岩,岩石硬而脆,坚固性系数f=10,水纹地质条件良好,无地下水影响。
爆破采用一次成型,周边采用光面爆破,尽量控制不要出现超挖欠挖情况。
三:预计效果爆破一次成型,周边采用光面爆破,没有出现超挖欠挖情况。
岩石块度适合机械运输。
四:设计基础资料。
(1)《凿岩爆破工程》(2)《特种爆破技术》(3)《井巷工程》二、断面设计该巷道为永久性巷道,服务年限长。
要求采用半圆弧拱,加强其承压能力,提高安全性。
一、断面尺寸根据设计要求:平巷掘进宽度:B=3000mm平巷掘进侧墙高度:h1=1500mm拱高:h2=B/2=3000/2=1500mm平巷掘进高度:H1=h1+h2=1500+1500=3000mm掘进断面积S=3×1.5+(π×1.5²)×(1/2)=8.03m²二、爆破参数1、炮孔布置(1)掏槽形式及掏槽孔参数:因为掘进面积较大,为了取得较好的掏槽效果及较大的炮孔利用率,比较《凿岩爆破工程》上所介绍的几种掏槽形式,最后采用锥形掏槽,掏槽孔4 个,因为一次掘进长度较小,且为成本考虑,决定不布置空孔(炮孔布置图如图六,掏槽孔布置如图七)。
图六炮孔布置图(2)掏槽孔参数:炮孔与工作面夹角=65°炮孔长度L=2.0m相邻炮孔间距离:孔口距离:800mm孔底距离:200mm(3)辅助孔参数:孔间距取675mm.(4)顶孔参数:孔间距取550mm.(5)底孔参数:孔间距取540mm.(6)周边孔参数:孔间距取600mm2、掘进断面面积由巷道断面尺寸可知:S=B×h1+ 0.5πh22=3×1.5+0.5×3.14×1.52=8.03m23、炮孔深度:l=2.0sin65°=1.81m .4、总装药量的估算(1)炸药单耗:根据《凿岩爆破工程》表10-5可知炸药单耗取q=1.69kg/m3(2)V =lS=1.81×8.03=14.53m3(3)Q= qV=1.69×14.53=24.56kg5、爆破参数的确定凿岩机钻孔直径为38mm,掏槽孔孔深1.81m。
某铁矿水平巷道掘进爆破设计崟仂一、基本情况某一地下铁矿,掘进分段下盘联络道,用于1.0m³电铲运搬矿石及行人,断面为宽2.8米,高2.6米的矩形断面,岩石硬度系数f=10,岩石结构稳定,无节理,渗水很小。
二、爆破器材和钻机炸药采用乳化炸药,雷管采用毫秒导爆管雷管,传爆用塑料导爆管,起爆器用gygn-2000fz型非电导爆管电子激发起。
钻机为气腿式YT28凿岩机,钻头直径40mm。
三、爆破参数1、炮孔直径炮孔直径D=42mm2、炮孔深度掏槽孔炮孔深度2.7米,其他孔炮孔深度2.5米。
3、炮孔数目N=3.3(fs2)1/3式中:N—炮孔数目,个f—岩石坚硬系数,10s—巷道掘进断面面积,2.6*2.8 m2矩形断面N=3.3(fs2)1/3=3.3(10*(2.6*2.8)2)1/3=27个另在掏槽孔加3个不装药孔,共30个。
3、炸药单耗q=1.1K0(f/s)1/2式中:q—单位炸药消耗量,kg/m3f—岩石坚硬系数,10s—巷道掘进断面面积,2.6*2.8 m2矩形断面K0—炸药爆力校正系数。
(525/300=1.75),得2.25 kg/m3因炸药爆力校正系数,无法求取,经查阅资料,炸药单耗确定为2.42kg/m34、炸药消耗量Q=qSLη式中:Q—每循环应使用的炸药量,kgq—单位炸药消耗量,kg/m3S—开挖断面积,m2L—平均炮孔深度,mη—炮孔利用率,取90%-95%围岩的炸药消耗量q取2.42kg/m³,经验值选取。
S为7.28m2L设计为2.5m故Q=2.42×7.28×2.5×90%=39.63kg炸药采用环保乳化炸药,选用φ32规格药卷。
5、炮孔、药卷直径炮孔直径为42,mm,药卷直径 d=32mm。
不耦合系数K=D/d=1.316、凿岩布孔掏槽孔布置:桶形掏槽周边孔布置:周边孔原则上应布置在设计轮廓线上。
炮孔间距水平方向(W1)a=650mm,竖直方向(E)a=600mm 掘进用全断面开挖法光面爆破,其开挖爆破布孔示意图和起爆顺序见图1。