第9章-井巷掘进爆破

第9章井巷掘进爆破井巷工程：为进行采矿或其他工程目的，在地下开凿的各类通道和硐室的总称。

爆破是井巷掘进中通常使用的基本方法。

爆破效果的好坏直接影响到井巷施工的质量、速度和成本。

合理地布置工作面上的炮孔和正确确定爆破参数，是取得良好爆破效果和加快掘进速度的重要保证。

井巷掘进爆破包括：平巷掘进爆破、井筒（立井、斜井）掘进爆破、隧道掘进爆破和硐库开挖爆破。

广泛应用于矿山、交通、水利水电、大型油库等工程中。

9.1 平巷掘进爆破平巷（水平巷道）：地下矿山，开凿在岩体或矿层中不直通地表的水平通道。

平硐：地下矿山，开凿在岩体或矿层中直通地表的水平巷道。

平巷掘进爆破的特点：只有一个自由面，且炮孔深度受到限制，一般孔深只有1.5~3m。

9.1.1 工作面炮孔布置123图9-1 炮孔种类1-掏槽孔；2-辅助孔；3-周边孔炮孔的种类：平巷掘进中的炮孔，根据所处位置和作用的不同，将其分为掏槽孔、辅助孔（崩落孔）和周边孔。

周边孔又分为顶孔、帮孔和底孔(图9-1)。

掏槽眼：在巷道断面的适当位置（一般在中央偏下）布置的几个装药量较多、首先起爆的炮眼。

辅助眼：位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼。

周边眼：布置在巷道掘进断面开挖轮廓线上的炮眼。

平巷掘进爆破时，由于只有一个自由面，四周岩石的夹制力很大，爆破条件困难，故掏槽孔的布置极为重要。

各类炮孔的作用：掏槽孔的作用是在工作面上首先炸出一个槽腔，形成第二个自由面，为其他炮孔的爆破创造有力的条件。

辅助孔的作用是扩大和延伸掏槽的范围，并将岩石崩落（进一步扩大掏槽和崩落岩石）。

周边孔的作用是控制巷道断面的形状和规格。

为了提高其他炮孔的的爆破效果，掏槽孔比其他炮孔深0.15~0.25m（一般取0.2m）。

平巷掘进爆破的关键是掏槽眼和周边眼的爆破，掏槽眼为辅助眼和周边眼的爆破创造了有利条件，直接影响循环进尺和掘进效果；周边眼关系到开挖边界的超欠挖和对周围围岩的影响。

（1）掏槽形式由于巷道断面、岩石性质和地质构造等条件的不同，掏槽孔的排列形式很多，归纳起来有三种：即斜眼掏槽、直眼掏槽（平行空孔直线掏槽）、混合掏槽。

课程设计题目:井巷掘进爆破设计者:指导老师:2009年4月宜昌目录第一章.工程地质条件： (1)第二章.爆破方案的选择： (1)2.1方案的选择： (1)2.2爆破器材的选择 (1)第三章.爆破设计参数的选择与计算： (1)3.1孔径的选择： (1)3.2孔深的选择： (1)3.3炮孔数目以及炸药的单耗： (1)3.3.1不耦合系数： (1)3.3.2炸药的选择： (1)3.3.3光面爆破抵抗线的确定 (1)3.3.4孔距 (1)3.3.5炮眼的数目： (2)3.3.6装药量的确定 (2)3.3.7确定每次循环所使用的总药量 (2)3.3.8确定辅助眼的药量及炸药卷数： (3)第四章.炮孔的布置以及参数的设置 (3)第一章.工程地质条件：某露天矿山，位于国内**省内。

经勘查，井巷位于石灰岩地层，节理和裂隙较发育，岩石的抗压强度为100—120Mpa。

第二章.爆破方案的选择：2.1 方案的选择：爆破方案有标准爆破、抛掷爆破、松动爆破、光面爆破、预裂爆破等，根据现场的实际情况，此次方案采用光面爆破技术进行爆破。

2.2 爆破器材的选择钻孔采用10台YT—28型凿岩机和3台20m³空压机，人工钻孔，钻孔直径为42mm，一字形合金钢钻头。

周边眼采用ø 25mm小直径药卷，其余炮眼采用ø 32mm×200mm2号岩石硝铵炸药。

引爆雷管为8号工业纸壳火雷管，爆破网络采用塑料导爆管连接孔内微差非电毫秒雷管起爆，掏槽眼采用跳段雷管以利用扩大掏槽效果。

第三章.爆破设计参数的选择与计算：3.1 孔径的选择：根据以往的工程经验以及该区地质的具体条件，炮孔孔径选择为42mm。

3.2 孔深的选择：炮眼深度L=3.2m，掏槽孔比其他孔深0.3~0.5m。

掏槽孔孔深L=3.6m。

3.3 炮孔数目以及炸药的单耗：3.3.1不耦合系数：根据以往施工经验，周边眼装药不偶合系数在1.5～2.0范围光爆效果较好。

井巷掘进爆破井巷掘进爆破包括平巷掘进、井筒掘进、隧道掘进、硐室开挖爆破。

一、平巷掘进（一）、工作面和炮孔布置按位置和作用分为掏槽孔、辅助孔和周边孔。

周边孔又分为顶孔、底孔和帮孔。

1.掏槽孔形式：倾斜孔掏槽、平行孔直线掏槽、混合掏槽a.倾斜孔掏槽分为：单向、锥形、楔形b.平行孔直线掏槽分为：龟裂、桶形、螺旋形掏槽c.混合掏槽：两种以上的掏槽方式混合使用2.辅助孔和周边孔布置原则布孔均匀；孔间距一般辅助孔0.4-0.8m,周边孔0.5-1.0m,周边孔距巷道轮廓线0.1-0.2m。

（二）、爆破参数确定1.炮孔直径：小直径34-35mm,普通型40-42mm2.炮孔深度：f=1.6-3,L=2-3m,f=4-6,L=1.5-2m,f=7-20,L=1.2-1.8m3.炮孔数目：通常公式估算N=3.3（fs2）1/34.单位炸药消耗量a.修正的普氏公式q=1.1k0(f/s)1/2k0 炸药爆力修正系数，k0=525/pb.定额与经验值Q=qv=qslη（三）、爆破说明书与爆破图表1.爆破说明书：原始资料、爆破器材与钻具、爆破参数计算选择、爆破网路设计和计算、安全技术措施2.爆破图表：炮孔布置、装药结构、炮孔布置参数与装药参数表格、预期爆破效果和经济指标二、竖井掘进爆破（一）、竖井工作面炮孔布置1.掏槽孔布置形式：圆锥形、直孔桶形2.辅助孔和周边孔布置原则：辅助孔：最大圈与周边孔应满足光爆层要求，0.5-0.7m,其余辅助孔的圈距0.6-1.0m,按同心圆布置，孔距0.8-1.2m。

周边孔：光面爆破孔距0.4-0.6m,孔口略向外倾，孔底偏出轮廓线0.05-0.1m。

非光面爆破炮孔布置在距井帮0.15-0.3m的圆周上，孔距0.6-0.8m。

（二）、竖井爆破参数确定1.炮孔直径：一般39-46mmm,孔深2m。

2.炮孔深度:一般2m,采用伞形钻架孔深3.5-4m。

3.钻孔数目：N=qsηm/αG,m每个药包长度，G每个药包质量，α炮孔平均装药系数4.单耗：定额、试算、类比5.辅助孔参数：圈距0.7-0.9m,为圈距0.8-1.2倍圈距,装药系数一般0.45-0.66.周边孔参数：w=0.6-0.7m,E=0.56-0.94m（三）、竖井起爆网路一般采用电雷管起爆网路和导爆管起爆网路。

矿山井巷掘进爆破技术刍议摘要井巷爆破通常包括平巷、竖井以及天井和隧道等各种不同的通道爆破，其特点是在单自由面的条件下形成的，由于受到截面及掘进工作面的限制，每次爆破的进度也就是1-3m，所以为了形成一定的井巷断面形状，就必须在工作面上布置成不同类型的炮眼。

在掘进爆破的过程中，巷道规格和方向一定要严格保证，满足爆堆集中、块度均匀和炮眼利用率高，这样消耗材料才能最少。

关键词矿山井巷爆破技术一、炮孔布置形式及起爆顺序掘进工作面的炮孔总的分为掏槽孔、辅助孔和周边孔等。

平巷、斜井工作面上的周边孔又分为顶、底及帮孔。

掏槽孔是将一部分的岩石先进行爆破并抛出碎石，这样就会形成一个槽型的空穴，进而辅助爆破创造第二个自由面，从而就会提高爆破的效率。

掏槽孔和其他孔相比较要深10%~15%，槽的好坏对每次循环进尺都起关键性作用。

要保证炮孔的质量就需要合理的布置掏槽孔的形式，辅助孔位可以将大量的岩石崩落并将断面刷大，这样不仅可以将提高周边孔的自由面，还可以最大限度的爆破岩石。

周边孔不仅可以将巷道断面形式和方向控制，还可以使井巷的方向、形状以及尺寸都符合一定的要求。

1．掏槽方式确定掏槽形式，应根据井巷断面、岩石性质和地质构造条件等因素加以确定。

①锥形掏槽。

在工作面中部构成锥形炮孔组，多用于竖井掘进，各掏槽炮孔底部不贯通，通常排列成角锥形或圆锥形，前者用于平巷掘进，后者适用于圆形井筒掘进。

锥形掏槽炮孔孔底距为10-20cm 时，利于爆破破岩和抛出岩块，倾角取55°-70°，每对炮孔孔口距离取0.4-1.0m，岩石难爆时取偏小值。

②楔形掏槽。

这种掏槽具有两排以上相对的炮孔，爆破形成楔形空间，多用于中硬以上均质岩石、断面尺寸大于4m2的巷道掘进中。

每对炮孔孔底距离取为10～20cm，孔口距离则与孔深和倾角大小有关，炮孔倾角（与工作面交角）取60°-75°。

根据岩石的层理或节理方向，又可分为水平楔形和垂直楔形。

四、井巷掘进爆破作业安全措施1、用爆破法贯通巷道，应有准确的测量图，每班都要在图上标明进度。

两工作面相距15m时，测量人员应事先下达通知；此后，只准从一个工件面向前掘进，并应在双方通向工作面的安全地点派出警戒，待双方作业人员全部撤离至安全地点后方准起爆。

2、天井掘进到上部贯通处附近时，不应采取从上向下的座炮贯通法，如果最后一炮仍未贯通，在下面钻孔爆破不安全，在上面座炮处理时，应采取可靠的安全措施。

3、间距小于20m的两个平行巷道工作面需进行爆破时，应通知相邻巷道工作面的作业人员撤到安全地点。

4、独头巷道掘进工作面爆破时，应保持工作面与新鲜风流巷道之间畅通，爆破后作业人员进入工作面之前，应进行充分通风，并用水喷洒爆堆。

5、采场天井的掘进爆破，起爆时井筒内不应有人，井筒内的施工提升悬吊设备，应提升到施工组织设计规定的爆破危险区范围之外。

其他未尽事宜严格按照《金属非金属矿山安全规程》（GBl6423-2006）、《爆破安全规程》（GB6722-2014）和《有色金属采矿设计规范》（GB50771-2012）执行。

五、爆破器材的运输、装卸安全防护公路运输爆破器材途中避免停留住宿，禁止在居民点、行人稠密的闹市区、名胜古迹、风景游览区、重要建筑设施等附近停留。

确需停留住宿必须报告投宿地公安机关。

1、在外部运输爆破器材时，应遵守《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》及以GB6772-2003规定：1）车厢的黑色金属部分应用木板或胶皮衬垫（用木箱或纸箱包装者除外），汽车排气管宜设在车前下侧，并应配带隔热和熄灭火星的装置；2）出车前库主任（或队长）应认真检查车辆，并在出车单上注明：“该车检查合格，准许用于运输爆破器材”；3）由熟悉爆破器材性能，具有安全驾驶经验的司机驾驶；4）汽车行驶速度：能见度良好时应符合所行驶道路规定的车速下限，在扬尘、起雾、大雨、暴风雪天气时速度酌减；5）在平坦道路上行驶时，前后两部汽车距离不应小于50m，上山或下山不小于300m；6）遇有雷雨时，车辆应停在远离建筑物的空旷地方；7）在雨天或冰雪路面上行驶时，应采取防滑安全措施；8）车上应配备灭火器材，并按规定配挂明显的危险标志。

第9章习题及参考答案一、填空题1.岩石爆破破碎原理有（爆炸气体破坏）理论、(爆炸应力波破坏)理论、(爆炸气体和应力波共同作用)理论。

2．当炸药在无限均质岩石中爆炸时，将形成以炸药为中心的由近及远的不同破坏区域，分别称为(粉碎区（压缩区）)、(裂隙区（破裂区）)及(弹性振动区)。

二、判断题1.在工程实际中，只能靠正确地选择最小抵抗线和药量来控制爆破类型。

（√）2.最小抵抗线只有一个，爆破自由面可能为1—6个。

（×）3.最小抵抗线方向上的自由面对爆破效果影响最大。

（√）4.爆破装药的计算多用体积公式，关键是合理选用单位炸药消耗量。

（√）5.炮眼爆破法的装药系数和炮眼利用率一般均小于100%。

（√）三、名词术语解释题1.爆破自由面——指对爆破作用有直接影响的岩石与空气、水或其它介质的分解面。

通常指岩土介质与空气接触的交界面。

自由面越大越多，爆破效果越好，炸药消耗量越少。

2.最小抵抗线（W）——指装药中心到自由面的最短距离。

W的大小规定了药包的爆破规模，W的方向为爆破作用的主要方向。

3.底盘抵抗线（Wd）——指炮孔中心到台阶坡底线的水平距离。

台阶爆破一般都用Wd代替W进行有关计算。

4.爆破作用指数（n）——指爆破漏斗底圆半径r与最小抵抗线的W比值，n的大小决定了爆破类型，其值一般为0.75—3。

5.装药不偶合系数——指在炮眼爆破法中，进行不偶合装药时，炮孔直径与装药直径之比，一般为1.2—2.5。

6.炮眼利用率（y）——指炮眼有效长度与炮眼总长之比，在井巷掘进中y一般为80%左右。

7.线状药密度（装药集中度）——指炮孔装药量与装药部分孔长之比，对浅孔爆破，其值一般为0.2—1.0kg/M。

8.炮眼密集系数（邻近系数m）——指孔距与最小抵抗线之比。

M一般为0.8—2.5。

9.间隙效应——指当炮孔直径与药包（卷）直径之间的间隙在一定范围内时，造成长柱装药传爆中断的现象。

10.爆破作用指数——爆破漏斗半径与最小抵抗线的比。

井巷掘进爆破设计井巷掘进爆破设计是指在地下矿山工程中，利用爆破技术进行的井巷掘进工作的设计。

井巷掘进是地下矿山开采过程中的一项重要工作，是连接采矿场地与地面设施的通道，也是矿井内人员和物资运输的主要通道，因此井巷掘进的质量直接影响着矿山的安全、高效开采。

在井巷掘进中，采用爆破技术可以提高工作效率，减少人力和物力投入，同时也可以确保掘进质量。

首先，井巷掘进爆破设计需要根据实际情况确定合适的爆破参数。

爆破参数包括装药量、装载密度、装药方式、起爆序列等。

这些参数的确定需要考虑到井巷的大小、倾斜度、岩层的硬度、断裂带的情况等因素。

一般来说，井巷比较小的话，需要选择小装药量，装载密度适当，装药方式以打散为主。

起爆序列的选择可以采取联锁起爆方式，确保爆破效果的均匀和可控性。

其次，井巷掘进爆破设计需要合理选择爆破器材。

爆破器材包括炸药、导爆管、起爆帽等。

炸药的选择应根据岩层的硬度和井巷的尺寸来确定。

一般来说，硬岩区可以选择高能炸药，软岩区可以选择低能炸药。

导爆管的选择需要考虑到导爆管的长度、直径、起爆能力等因素。

起爆帽的选择应满足安全可靠、易操作的要求。

第三，井巷掘进爆破设计需要注意爆破过程中的安全问题。

井巷掘进是一个狭小的空间，通风不畅，火药烟雾容易积聚，容易引起烟雾中毒或火灾。

因此，在爆破设计中需要考虑合理的通风措施和防火措施。

通风措施可以通过设置通风井、风扇等来实现。

防火措施可以通过选择防火炸药、涂覆防火涂料等来实施。

同时，在井巷掘进爆破过程中需要加强管理，确保人员安全，遵守操作规程和安全操作规定。

最后，井巷掘进爆破设计需要进行爆破效果检测和质量评价。

在爆破作业完成后，需要进行爆破效果检测，检查井巷的断面是否平整、表面是否光滑，爆破面是否完整，爆破效果是否达到设计要求。

同时，还需要对井巷掘进的速度、掘进质量等进行评价，以提供改进措施和经验总结。

总之，井巷掘进爆破设计是地下矿山工程中重要的一环，它直接关系着矿山的安全和开采效率。

探讨地下矿山工程井巷掘进爆破技术摘要：地下矿山爆破施工技术在近几年有着很大的发展，这对提高采掘的强度和促进经济效益的发展有着重要的意义。

但是不同的爆破技术在安全上的要求也不同，要想改善爆破效果，降低采矿的成本，加强爆破技术的研究至关重要。

关键词：矿山工程爆破技术1、引言矿产开采的意思就是将矿物从地壳中采挖出来并且送到适合的加工厂进行加工的过程，挖采矿物的工作经过井巷挖掘，最后形成开挖体、运输渠道、安全设备、帮助设备的挖采面。

挖掘井巷采用爆破方式，会取得很好的效果。

2、影响井巷掘进爆破原因站在井巷爆破中观察，主要有两种原因影响岩石的破碎：第一是客观原因，例如岩石的结构和构造，发展程度；第二是认为原因，例如设置炮孔的位置、装炸药的构造、炮眼的数目和爆破方法等。

3、井巷掘进爆破特征井巷爆破一般包含平巷、竖井和天井、隧道这些不同的渠道引爆，它的特征是在单自由的条件下形成的，因为截面和挖掘工作制约着，每次引爆的速度是1～3m，所以为了最后形成井巷断面的平面，就一定要在工作面上分布不同种类的炮眼。

在挖掘引爆的过程中，巷道的标准和朝向有严格的标准，为了使得材料使用最少，就要到达爆堆集中、块度平均和炮眼的使用率较高。

4、炮孔设置形式及起爆顺序挖掘工作面上的炮孔主要有掏槽孔、辅助孔和周边孔等。

平巷、斜面施工平面上周围的孔主要是顶、底及帮孔。

掏槽孔是将把一些的岩石首先引爆并抛出碎石，这样一来就会形成一种槽型的空穴，从而帮助爆破形成下一个自由面，这样就会提升爆破的成功率。

掏槽孔要比另外一些孔深10%～15%，槽的质量直接制约着每次循环的进度。

要确保炮孔的质量就要求核实的设置掏槽孔的模型，帮助孔位能将很多岩石崩落并且将断面加大，这样不但能提升周围孔的自由面，还能最大的引爆岩石。

周围的孔不但能掌控断面的形式和朝向，还能使得井巷的朝向、方位和大小都达到标准。

4.1掏槽措施确定掏槽的形状，应该依据井巷断面、岩石特点以及地质的构成条件原因等进行确定。