第9章-井巷掘进爆破
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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。