地下矿山工程井巷掘进爆破技术研究

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。

井巷掘进的主要施工方法根据施工方法及地层赋存条件的不同，井巷（井筒或巷道）施工分为普通凿井法与特殊凿井法。

普通凿井法是在稳定或含水较少的地层中采用钻眼爆破或其他常规手段凿井的方法。

特殊凿井法是在不稳定或含水量很大的地层中，采用非钻爆法的特殊技术与工艺的凿井方法，通常采用的有冻结法凿井、钻井法凿井、注浆凿井法凿井。

1．普通凿井法普通凿井法一般采用钻眼爆破的方法。

在岩体上钻凿一定直径、一定深度及数量的炮眼，并在炮眼中装人炸药，靠炸药爆炸的力量破碎岩体，从而达到井巷掘进的目的。

它的优点是操作简单、易于掌握、设备简单、安全可靠，可以根据要求，在岩体中钻爆出不同形状、不同深度的井筒或巷道。

根据炮眼深度与直径的不同，我国煤矿将钻眼爆破法分为浅孔爆破法、中深孔爆破法和深孔爆破法。

炮眼直径小于50～、深度小于2m 时称为浅孔爆破，多用于井巷工程；炮眼直径小于50～、深度2-4m称为中深孔爆破，多用于井筒及大断面硐室掘进；炮眼直径大于50～、深度大于5m则称为深孔爆破，主要用于立井井筒及溜煤眼、大断面硐室以及露天开采的台阶爆破。

2.特殊凿井法特殊凿井法是当井筒穿过不稳定含水地层时，用普通凿井法无法通过时采用的特殊施工方法，主要有冻结法、钻井法、注浆法。

井巷掘进的主要施工方法（二）井巷掘进是地下工程中常见的施工方法，用于开挖井巷、隧道、地下室等空间。

主要施工方法有隧道掘进法、浅孔法、盾构法、巷道掘进法等。

以下将对这些主要施工方法进行详细介绍。

1. 隧道掘进法隧道掘进法是最常用的井巷掘进方法之一，根据具体情况可以分为爆破法、机械法和盾构法等。

其中，爆破法是最传统的方法，通过在隧道断面上进行爆破来实现开挖，然后用机械设备进行清理和修整。

机械法主要用于软弱地层，通过大型机械设备进行挖掘和施工。

盾构法是一种相对高效的开挖方法，使用隧道掘进机进行推进，同时进行土壤的挖掘和施工。

2. 浅孔法浅孔法是一种适用于较小井巷开挖的方法。

第1篇一、井巷工程掘进施工的准备工作1. 工程勘察：在施工前，要对井巷工程进行详细的勘察，了解地质条件、水文条件、工程地质特征等，为施工提供依据。

2. 施工方案编制：根据工程勘察结果，编制合理的施工方案，包括掘进方法、支护形式、施工进度、施工组织等。

3. 施工设备准备：根据施工方案，准备必要的施工设备，如钻机、凿岩机、装载机、运输车等。

4. 施工人员培训：对施工人员进行技术培训，提高其施工技能和安全意识。

二、井巷工程掘进施工工艺1. 钻眼：采用钻机进行钻眼作业，确保炮孔深度、孔径和孔位符合设计要求。

2. 爆破：根据爆破设计，采用光面爆破、预裂爆破等方法进行爆破作业，确保爆破效果。

3. 装载与运输：采用装载机和运输车将爆破后的岩石运出工作面。

4. 支护：根据井巷工程地质条件和施工要求，选择合适的支护形式，如锚杆支护、喷射混凝土支护、棚架支护等。

5. 掘进：在支护完成后，继续进行掘进作业，直至达到设计深度。

三、井巷工程掘进施工质量控制1. 施工质量检查：在施工过程中，对钻眼、爆破、装载、运输、支护等环节进行质量检查，确保各项指标符合设计要求。

2. 工程验收：在掘进施工完成后，进行工程验收，确保工程质量满足安全生产要求。

3. 质量事故处理：如发现施工质量问题，应立即采取措施进行处理，确保工程质量和安全生产。

4. 施工记录：做好施工记录，为后续工程提供依据。

总之，井巷工程掘进施工是一项复杂而重要的工作，需要从施工准备、施工工艺、质量控制等方面进行严格控制，以确保工程质量和安全生产。

在实际施工过程中，要根据工程地质条件和施工要求，灵活运用各种施工技术，不断提高施工水平，为我国矿业工程的发展贡献力量。

第2篇一、井巷工程掘进施工的基本流程1. 施工准备：包括现场勘查、工程设计、材料准备、设备调试等。

2. 钻孔施工：采用凿岩机进行钻孔，根据设计要求，确定炮孔位置、孔径、孔深等参数。

3. 爆破施工：根据钻孔情况，选用合适的爆破器材和爆破方法，进行爆破作业。

地下矿山工程井巷掘进爆破技术应用研究摘要：地下矿山工程一般指矿产开采，即从地壳中挖掘矿物，并将其运输至指定加工地点的过程。

在地下矿山工程中，通过井巷掘进，形成开挖体、安全设施、运输通道、辅助设施的开采作业面，爆破技术在井巷掘进中的应用极为广泛，同时能够保证掘进施工效率、效果。

本文主要介绍地下矿山工程井巷掘进爆破技术应用。

关键词：地下矿山工程；井巷掘进；爆破技术；引言地下开采与井下工作相互依赖、相互制约，开采产生的爆破震动效应影响地下巷道的稳定性，同时影响巷道安全，使巷道围岩发生变化。

相邻巷道存在时空相互影响，地下爆破震动与邻近巷道对既有巷道联合作用，又会影响地下巷道稳定性，减小围岩承载力。

1.岩石巷道掘进爆破机理目前，岩巷掘进施工中爆破是主要手段，爆破效果影响后续工序，掘进爆破的任务是保证在安全的前提下高质量爆破岩石，爆破后岩石块度利于装载机械发挥效率。

要保证掘进爆破安全，不损坏井巷岩石，掘进爆破只有较小的自由面，必须在工作面内合理布置不同的炮眼，合理确定爆破参数和起爆顺序。

岩巷中工作面炮眼分为掏槽眼、崩落眼和周边眼。

井巷掘进爆破条件的形成比较困难，可以在掘进工作面布置少量炮眼，在工作面形成槽口。

首先布置少量炮眼作为掏槽眼，按孔眼方向分为斜眼掏槽和直眼掏槽。

斜眼掏槽是巷道掘中常见的掏槽方法，各种掏槽形式选择取决于围岩地质条件，常用的掏槽形式包括单向掏槽、锥形掏槽和扇形掏槽等。

直眼掏槽分为直线掏槽和螺旋掏槽，其优点是适用于中硬岩石巷道掘进工程中，炮孔深度不受开挖断面尺寸限制，炮孔垂直于工作面。

爆堆较为集中，钻机间干扰少。

直眼掏槽破岩不以工作面为主要自由面，大多利用爆破作用破碎圈破碎岩石。

地下巷道爆破施工中应选择合理的掏槽形式，考虑施工技术可行性、经济合理性等方面的因素。

光面爆破法是井巷掘进中的新爆破方法，在地下巷道等掘凿工程中广泛用于控制超挖。

光面爆破法的特点是开挖面光滑平整，光面眼最后起爆，为光面爆破形成最大光爆区。

设计题某地下工程的巷道开挖断面底宽4.0m，直墙高为2.5m，顶部半圆拱。

巷道围岩是石灰岩，整体性较好，裂隙不发育，岩石的普氏系数f=12~14。

施工中采用YT-28型气腿式风动凿岩机钻孔。

设计要求：做出可实施的爆破技术设计，设计文件应包括（但不限于）：爆破方案选择、爆破参数设计、药量计算、起爆网路设计、爆破安全设计计算、安全防护措施等、及相应的设计图和计算表。

参考答案一、开挖方法：根据题意，巷道围岩为石灰岩，岩石完整性好，f =12~14 。

采用全断面一次性开挖成型的施工方法。

钻孔直径d=42mm，使用2号岩石乳化炸药，药卷直径d1=35mm，每卷药卷长200mm，重200g，线装药密度q1=1kg/m。

二、巷道断面积S=2.5×4+πR2/2=16.28m2，取循环进尺1.8m，炮孔利用率η=0.9，孔深L=2.0m。

参考答案三、炮孔布置1.掏槽方式：楔形掏槽，布3组掏槽孔，掏槽孔排距0.5m，掏槽角取75°；掏槽位置：断面的中央偏下，并考虑辅助孔的布置较均匀。

掏槽孔数：6个，炮孔长度：2.3m。

2.周边孔：离周边0.1m布置。

直墙孔：孔数：8个（两侧，起拱点算，底角孔不算），孔距0.6m；拱顶孔：孔数：9个，孔距=0.63m；底孔：孔数：7个（含两底角孔），孔距=0.63m；炮孔长度：直墙孔、顶孔：2m，底孔：2.2m；3.辅助孔：在掏槽孔与周边孔之间均匀布置辅助孔，孔排距0.65~0.8m，孔数=20，炮孔长度：2m。

40014075°按比例画出巷道断面图，掏槽大样图布置掏槽孔-楔形掏槽布置周边孔－直墙孔8个布置周边孔－拱顶孔9个布置周边孔－底孔7个布置辅助孔-20个参考答案三、炮孔布置如图布孔步骤显示参考答案四、药量计算1.掏槽孔：按装药系数0.7计算，单孔装药量Q1=1.6kg，装药8卷，填塞0.7m。

2.周边孔：直墙孔、拱顶孔按装药系数0.50计算，单孔装药=1.0kg，装药5卷，填塞1.0m；底板孔按装药系数量Q10.65计算，单孔装药量Q=1.4kg，装药7卷，填塞长度0.8m。

M ine engineering矿山工程现场混装乳化炸药在井下矿石开采和巷道掘进中的应用杨金维1，曹鑫1，郭赟林1，李 舸2摘要：为了提高井巷采掘的本质安全，提高生产效率，降低采矿成本，应用了现场混装乳化炸药技术代替原有的成品炸药采矿工艺，通过前后对比分析及对爆破参数的优化，取得了较好的爆破效果。

现场作业人员数量由原来的3人减至1人，掘进进尺提高至2.8m～3.2m，炮孔利用率提升9.5%～15%，作业时间减少1h。

此基础上，通过参数优化，给出两种爆破方案，雷管单耗降低19.09%～19.41%，基质单耗降低8.21%～8.45%，炮孔利用率达到稳定的95%以上，最大振动速度降低60%～80%。

关键词：井下巷道回采爆破；现场混装；参数优化；电子雷管现场混装炸药车作为集炸药原料及半成品运输、爆破现场混制、装填的一体化设备，具有安全性高、操作方便、可提高装药效率和爆破进尺等优势，近年来，在国内矿山生产和公路隧道施工中的应用越来越广泛，并且取得了较好的效果。

金川公司二矿地下矿山多年来仍然使用传统的包装型药型，采用人工装填的方式开采作业，存在着耦合性差、生产效率底、劳动强度大、作业周期长、运输和储存环节多费用高、安全风险大等问题，无法满足安全、高效的生产需求。

因此实现矿山装药爆破作业机械化以替代人工装药是目前采矿发展的必然要求。

本文中，对金川集团公司二矿在巷道掘进开采施工中使用现场混装炸药进行了试验和应用，取得了混装炸药替代成品炸药、机械装药替代人工装药的巨大革新与进步，提高了员工工作效率、增加了采矿进尺、降低了采矿成本。

1 矿山生产现状及要求目前该矿年采矿量达到了400万吨，岩石硬度f=6～12，矿岩较为破碎，炮孔成型差，塌孔率高，2#岩石乳化炸药单耗0.4kg·t-1，全矿平均炮孔利用率77%，掘进进尺设计3m，实际平均进尺不足2.5m，单次爆破作业时间1.5h。

根据公司安全生产要求，采用现场混装炸药技术除满足基本生产要求外，平均掘进进尺、炮孔利用率应有所提高，作业循环时间、人工使用率应有所减少，综合成本应提高明显。

爆破施工作业（井巷爆破）隧道爆破1．作业的一般规定(1）用爆破法惯通隧道，应有准确的测量图,每班都要在图上标明进度.每个工作面相距15m时，测量人员应下达通知，此后，只准从1个工作面向前掘进，并应在双方通向工作面的安全地点派出警戒，待双方作业人员都撤至安全地点方准起爆.（2)间距小于20m的两个平行巷道掘进中的1个工作面需要进行爆破时，应通知相邻巷道的全体人员都撤至安全地点。

(3）独头巷道掘进工作面爆破时，应保持工作面与新鲜风流之间的畅通；爆破后人员进入工作面之前，应进行充分的通风，并用水喷洒爆堆。

(4）在有煤尘或瓦斯的环境中掘进巷道，装药起爆前和爆破后,必须检查爆破地点20m内风流中的沼气浓度，当沼气浓度达到或超过1％时，禁止装药爆破。

在此环境中爆破,必须使用煤矿许用安全炸药，并禁止用导火索起爆；使用毫秒雷管时,总延期时间不得超过130ms，禁止使用秒或半秒延期雷管；一律不准使用动力电源作为起爆电源。

(5）含瓦斯的井巷爆破作业时，炮孔深度不得小于0。

65m；当炮孔深度小于0。

9m时装药长度不得超过炮孔深度的1/2。

当炮孔深度大于0。

9m时装药长度不得超过炮孔深度的2/3.剩余部分全部用炮泥填塞。

(6）在隧道内施工作业时严禁吸烟。

2.隧道施工中的安全操作技术要求和注意事项隧道爆破施工作业程序一般为：测量放线→炮孔布置→施工准备→钻孔→吹孔→装药→填塞→连线起爆网路→警戒起爆→排烟→爆后检查、找顶→进入下一工序。

在各施工步骤都有不同的操作技术要求和注意事项。

A．技术交底通过技术人员的技术交底，使爆破作业人员掌握以下5个方面的内容：（1）隧道概况——隧道开挖尺寸、地质状况及相应的对策、允许超欠挖量、循环进尺、周边孔的光面爆破要求等。

（2）掏槽方式——掏槽部位、掏槽形式、掏槽孔间距、掏槽孔数目及空孔的直径大小、数量和距离。

(3)爆破参数——各种炮孔的孔距和排距、各种炮孔的装药品种和装药量、填塞材料和长度、周边孔和二圈孔的技术要求。

巷道开挖爆破优化设计(爆破警戒示意图+炮孔布置图+网络敷设图+巷道断面图+装药结构图)-课程设计巷道开挖爆破优化设计(爆破警戒示意图+炮孔布置图+网络敷设图+巷道断面图+装药结极图)忙碌了一个多星期终于完成了爆破课程设计，说难也不难，可是自己真的做起来确实觉得到处碰壁，当初拿到题目时，脑子里真的想不出该怎么去做，应该说是无从下手了，于是就想着老师能给我们一些范本，好参照着做，结果也没有拿到，于是自己跑到图书管寻觅着相关资料，好不容易借了3本书，一阵幸喜之后便开始翻阅，从中找到了许多有用的设计资料，就这样不会了从书上慢慢找回需要的知识，在这样的过程中终于做完了我的爆破设计。

做完设计，自己收获很多，收获的不仅是平时没有见过或者很陌生的知识，尤其是通过自己的努力作出的成果的那种乐趣，我的设计题目是《道开挖优化爆破设计》，采用全断面一次爆破，运用光面爆破的方法进行设计。

由于光面爆破能减少超挖，爆破后形成规模，以及爆破后隧道轮廓外的围岩不产生或很少产生爆破裂缝，有效保持了围岩的稳定性等特点，在隧、巷道掘进中，光面爆破已全面推广，并成为一种标准的施工方法。

光面爆破技术的关键是更好准确的确定光爆参数，包括周面眼的布置，最小抵抗线，装药系数，以及不偶合系数的确定，根据确定的参数进行布孔和装药，近而为后来的施工开挖做准备。

通过本次设计我基本上了解到了一些爆破施工设计的方法、步骤以及注意事项。

更重要的是通过这次设计，使我发现了自己以前在学习这门课程中的不足。

爆破工程不是一门只注重理论的课程，事实上，一个好的爆破设计并不是单单靠书本知识就可以做出来的，它实际上是一个指导理论与实践经验的产物。

在爆破过程中，安全问题的重要性随时都体现着。

整个爆破环节中只要是出现一个小小的错误，都可能导致爆破的失败及危险的出现，更有可能造成人员伤亡。

爆破器材的运输、保管以及正常使用更是有着严格的规定。

所以在爆破实际施工过程中，一定要保持严谨、认真的态度，结合以往经验及实际情况进行设计施工。

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。

井巷掘进安全技术为了勘探和开采矿床开掘，在矿体或围岩中开掘坑道的过程。

称为井巷掘进。

矿山井巷包括竖井、斜井、平硐、天井、盲井、平巷和硐室等。

一、井巷工程类1、平硐：直接通达地面的水平巷道。

2、竖井：垂直于水平面并直通地面的巷道，也称井筒。

不直接通达地面的竖井称为盲竖井。

3、斜井：与水平面有倾斜夹角直通面的巷道。

没有直通地表出口的斜井称为盲斜井。

4、斜坡道：斜坡道是一种倾角较小的斜井，它和斜井的区别在于斜井的提升运输设备为轨道矿车、箕斗和皮带运输机等，而斜坡道主要是行驶无轨设备及车辆，如汽车、柴油机车、拖拉机等。

根据斜坡道线路的布置形式有直线式、螺旋式和折返式三种。

5、通风式：专门用于通风(进风或回风)的直通地面的巷道，有时也用于运送材料或兼作安全出口，有垂直、倾斜和水平等多种形式。

6、溜矿井：用于上部阶段向下部阶段溜放矿石的垂直或倾斜巷道，一般倾角在300以上。

7、充填井：用于向井下采空区输送充填材料的巷道。

8、石门：连接井筒与矿床的水平巷道。

9、平巷：在岩石或矿石中不直接通达地面的水平巷道。

10、井底车场：在井筒与石门连接处开掘的巷道和硐室的总称。

它是转送人员、矿石、设备、材料的枢纽站，也是井下排水和供电的转换中心。

井巷工程是矿山基本建设的主要项目，也是生产矿山进行采矿准备和生产勘探的主要工程，是矿山稳定、持续、均衡生产的保证。

因此，矿山生产中，必须贯彻“采掘并举、掘进先行”的方针。

二、井巷维护原则井巷围岩的稳定性主要取决于围岩应力和岩体强度。

因此，井巷维护的基本原则是尽可能利用和提高围岩的自身强度和改善围岩的应力状态，合理选择井巷施工工艺及支护方式。

1、合理选择井巷位置。

在生产条件允许下，井巷位置应选择在地质和水文地质条件较好的稳定岩体中，要避开松软破碎岩层，特别是含水易膨胀及化学蚀变岩层；井巷走向应尽可能与岩层构造应力的主应力方向平行，在褶曲地带应避免布置在背斜或向斜轴部；大断面的井巷和硐室不应布置得过于紧密；应尽量避免将井巷布置在采场上部和中间的应力集中区，以减少采矿后岩石移动的影响。