地下掘进爆破基本知识与技能.

爆破作业技能与安全本次培训共学习八章内容一、绪论二、民用爆炸物品安全管理三、炸药的爆炸性能四、民用爆炸物品与起爆方法五、爆破基础知识与常用钻孔设备六、爆破方法与操作技能七、爆破安全技术八、爆破作业单位爆破器材安全管理本节主要学习内容1、掘进工作面的炮孔布置2、平巷掘进爆破3、隧道爆破4、桩井爆破掘进爆破就是井巷、隧道等掘进工程中的爆破作业。往往是在只有一个自由面条件下实施爆破作业，该方法被广泛应用于巷道、隧道、竖井、斜井掘进及薄矿脉开采中。102页掘进工作面的炮孔可分为掏槽孔、辅助孔和周边孔。掏槽孔的主要作用是爆出新自由面，为其他炮孔创造有利爆破的条件；辅助孔用来进一步扩大掏槽爆破形成的自由面，能够在掏槽孔形成的自由面方向爆出较大的爆破体积；周边孔又称轮廓孔，主要是使爆破后的井巷断面形状和方向符合设计要求。巷道掘进时，周边孔根据炮孔所在位置又有顶孔、帮孔和底孔之分。如下图所示：一、掘进工作面的炮孔布置cababc图6-6井巷爆破炮孔分类a-掏槽孔；b-辅助孔；c周边孔掏槽孔是井巷掘进爆破成功的关键，它的作用是在工作面上先掏出一个槽子，形成新自由面，为其余炮孔爆破创造有利条件。掏槽孔必须最先起爆。为了提高爆破效果，发挥掏槽孔的作用，掏槽孔应比其他炮孔加深15～20cm，装药量要增加15％～20％。（一）掏槽孔布置方式根据井巷断面、岩石性质和地质构造等条件，掏槽孔排列形式有多种，归纳起来可分为倾斜掏槽和垂直掏槽两大类，此外还有两者结合的混合掏槽。倾斜掏槽又可分为单向掏槽、锥形掏、桶形掏槽、螺旋掏槽。混合掏槽又分为锥形掏槽和复合锥形掏槽两种。所有这些掏槽方式都有其优缺点，在工程实践中要根据具体施工条件选取，确保获得最佳的爆破效果。（二）掏槽孔布置方式abab图6-8一字和桶形掏槽a-一字形掏槽；b-桶形掏槽图6-7楔形掏槽a-垂直掏槽；b-水平掏槽dabcab图6-9单向掏槽图6-10锥形掏槽a-顶部掏槽；b-底部掏槽；a-角锥形掏槽；b-圆锥形掏槽c-侧向掏槽；d-扇形掏槽156250450350图6-11螺旋掏槽炮孔布置方式（图中数字单位：mm）p104（三）对掘进爆破的一般要求是：1、开挖出的断面符合设计要求，周壁平整，尽量减少对周围岩体的破坏；2、炮孔利用率高，增加每一个掘进循环进尺；3、爆落岩块块度均匀，爆堆集中，以提高装岩效率；4、原材料消耗少，成本低。平巷掘进广泛应用于地下矿山的运输巷道、行人联络道的掘进和硐室爆破的平硐及装药巷道开挖等。它的掘进特点是：1、施工作业人员需要在独头工作面作业，新鲜空气不足，到一定深度后需要配备通风设备。2、掘进时受岩性影响很大，如果周围岩石不稳固，有出现冒顶、岩壁塌落(片帮)的危险，必须进行支护。对于坚硬、致密岩石，可以不支护，但应注意钻孔深度，以免影响炮孔利用率。二、平巷爆破3、掘进断面大小不一，使用时间长短不一，应根体情况确定是否采用轮廓控制爆破。井巷爆破与露天爆破相比，其工作空间比较狭小，爆破比较频繁，且往往是钻孔、爆破和出碴交替进行，所以它不但要考虑爆破作业本身的特点。还需要注意各工序之间的配合。三、隧道爆破隧道爆破常用于铁路、公路建设和地下工程中，与矿山水平巷道掘进爆破相比，通常有以下特点：1、隧道断面一般较大，即高度和跨度大；2、在隧道位置处于复杂多变的地质条件下，尤其遇到浅埋地段时，岩体风化破碎，渗水、滴水严重，给凿岩爆破作业增加了很多困难；3、铁路、公路隧道服务年限长，质量要求高，因此，需大量采用光面爆破技术，以减少对围岩的损坏，确保围岩完整。有时要在爆破作业后及时进行锚喷、支撑、衬砌，使爆破作业面受到限制，爆破施工难度较大；4、为了确保隧道开挖的成功和支护方式的可靠，根据岩性及地层条件，隧道开挖可采用全断面法、台阶法、导坑法、分步法等；隧道支护方式可采用锚杆支撑、喷射混凝土支撑、钢支撑、钢筋网支撑和构件支撑等。（一）隧道爆破作业的一般规定（1）用爆破法贯通隧道，应有准确的测量图，每班都要在图上标明进度。两个工作面相距15m时，测量人员应下达通知，此后，只准从一个工作面向前掘进，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后方准起爆。（2）间距小于20m的两个平行巷道掘进中的一个工作面需要进行爆破时，应通知相邻巷道的全体人员撤至安全地点。（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范围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。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。（二）安全操作技术要求和注意事项1、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五方面的内容：（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、周边孔和辅助孔的技术要求；（4）起爆设计：起爆方法、雷管位置、光爆孔的起爆方法、起爆顺序、网路连接形式和网路保护措施等；（5）其他：特殊地段的钻爆施工、爆破块度要求、二次破碎方法和工序衔接要求等。2、测量放线在每个循环开始前由专业测量人员放线，放线内容有布设隧道中心（或顶板圆弧的圆心）、顶板中心、拱脚线及周边轮廓线。要求施工作业人员根据放线点准确地勾画出整个隧道的轮廓，准确布置各个炮孔的位置。3、炮孔布置炮孔布置的顺序是先掏槽、再周边、最后是辅助爆破孔。按照施工技术人员所设计的钻孔布置图布孔，特别是掏槽部分的钻孔不能随意改变炮孔位置、倾角和深度。周边孔通常按设计的孔距从顶板中心开始向两侧布置，而其他炮孔可以根据设计的孔距、排距均匀布置，必要时可以增加炮孔数量，但不得随意减少孔数量。4、施工准备在施工前，作业人员应做好准备工作，施工准备包括的主要内容有：（1）与上一班做好交接班工作，认真查看上个循环施工记录，了解上个循环爆破效果、是否有盲炮或残药、超欠挖情况及需要进行二次破碎的数量等。（2）作业班长到掌子面查看围岩、渗水等情况，如有异常应及时向工程技术人员报告。（3）检查供风、供水、供电和排水系统，连接风水管和机械用电线路，固定照明线路和灯具，挖好排水沟，使整个作业场地处于较好的工作状态。（4）检查机械的完好状态，配件是否齐全，加注润滑油，检查钻杆数量和长度能否满足施工要求，钻头的数量和种类，常用的工具、备件是否带齐。（5）清理掌子面上的浮石和破碎层以便于开孔和钻孔，将顶部和周边的凸石撬下来以保证周边孔的爆破质量，将底部留下的石碴清理干净，以便底板孔的施工。5、凿岩作业（略）6、装药前的准备所有炮孔钻好后，进入装药阶段。装药前应先做好准备工作，主要内容包括：（1）装药前应首先检验所有炮孔是否符合设计要求。（2）清理场地，将钻机等机械从施工现场撤到安全地点；将风水管、电缆线整理好搬运到飞石砸不到的地方；将钻杆、新旧钻头、工具等送出洞外或存放在安全的地方。（3）查看所领用的炸药品种和数量、雷管段别及各段的数量、导爆索数量是否符合设计和现场要求。（4）准备装炮需要的炮棍、梯子、填塞料、连接线、胶布等物品。（5）对不能移走的隧道施工设施进行适当的覆盖保护，防止被爆破冲击波和爆破飞石损坏。（6）对参加装药作业的人员进行分工，通常两人一组，一人负责装药，一人递送材料。（7）钻孔作业时落下的碎石有可能将下部炮孔埋住，要把炮孔逐一找出，并将孔口的碎石碴清理干净。（8）必须清理干净炮孔，可用带有阀门专用吹管插入孔内，利用高压风流将杂物吹出。7、装药时的注意事项（1）每个作业人员在装药前应该仔细核对所装炮孔和领取的装药品种是否与设计相符；（2）核对手上的雷管段别和所装炮孔的位置相适应；（3）不能擅自在分工范围以外装药，防止雷管混段、没有在周边孔装特殊加工的药卷、弄错掏槽孔装药量等现象发生；（4）装药时应使用炮棍将炸药装到底，保持装药的连续。每装一卷（最多两卷）炸药就要用炮棍捅一次，并记好每次炮棍插入的尺寸。当连续两次的插入尺寸与装入的药量有差别时，应该采取措施或重新装入起爆药包，以保证全孔炸药的爆炸；（5）每个炮孔都应该留有足够的填塞长度；（6）光爆孔通常采用纵向间隔装药，应该把每米装药量折合成每隔多长距离装一卷（或半卷）炸药，预先按计算结果将药卷和导爆索绑扎在竹片上(见图-13)，要绑扎牢固，不能有任何松动；图6-13光面爆破孔装药示意图1-导爆索；2-竹片；3-药卷（7）为了装药顺利和防止装药过程中药卷与孔壁摩擦移动位置，光爆孔装药时应该让竹片靠近炮孔的下壁并放到底；（8）上下传递炸药雷管时应该手对手进行传递，严禁上下抛掷；（9）使用电雷管起爆时应避免将炸药洒落地面，防止产生杂散电流；（10）装药时应由作业班长或指派的专人负责指挥，监督掌子面施工及时解答作业人员的问题，检查每个人的作业是否正确、安全，发现问题及时纠正。8、填塞填塞工作应注意以下几点：（1）严禁装药后不堵孔，那样做既浪费炸药又影响爆破质量；（2）填塞时要保证质量和长度，每放入一节炮泥卷要用炮棍将炮泥卷捣烂压实，防止出现空洞和填塞不密实；（3）填塞过程要注意避开雷管脚线，防止导线、导爆管被砸断、砸破。9、网路连接由于隧道工作面狭窄，装药完成后所有雷管脚线自然下垂堆积，容易产生漏接、错接等问题，因此连接时应注意以下细节：（1）当使用导爆管起爆网路时，应先按规定数目将导爆管捆成束。导爆管分束完成后，将各束拉起，检查掌子面上是否还有未连接（或过于松动）的导爆管。如果发现立即将其接进网路。（2）当使用电力起爆网路时，应事先设计好连线的顺序，按顺序逐排连接。连接时将多余的连接线剪去，以便检查是否有漏接、错接。（3）使用电雷管时应将所有接头用防水绝缘胶布包缠，防止漏电，造成早爆或盲炮事故。（4）导爆管网路接入传爆雷管前，应将连接部分用干布擦拭干净，防止影响传爆，造成拒爆。（5）周边光爆孔通常使用导爆索起爆，在传爆雷管与导爆索、导爆索与导爆索连接时应注意连接方向。（6）由于地下作业的工作面很狭窄，应该对每个传爆雷管进行防护，防止雷管爆炸时所产生的飞片损伤起爆网路。10、起爆在隧道爆破中，起爆人员安全避炮是一个非常重要的问题。不仅要防飞石，更重要的是防止爆破冲击波、洞顶石块掉落和炮烟中毒。尤其是长大隧道施工，如果人员在起爆后跑几千米避炮是不现实的，也极容易使起爆人员受到爆破冲击波伤害或吸入炮烟。避炮时要注意：（1）不能在无永久支护的部位避炮；（2）不能在无新鲜风流的位置避炮；（3）不能在无强力防护设施的部位避炮。在长隧道施工中安全避炮方法：（1）敷设专用起爆电缆，在洞外起爆电爆网路；（2）用汽车或电瓶车将起爆人员送出洞外；（3）在洞外使用遥控起爆方法；（4）在洞内建立能防飞石、爆破冲击波、炮烟并具有适当支护的避炮洞（如利用双线隧道中已完成永久支护的联络道加以必要防护即可）。11、防止炮烟中毒隧道爆破中另一个重要的安全问题是防止炮烟中毒。为此必须做到：（1）爆破时所有洞内人员一律撤出洞外。（2）严格执行通风管理制度，遵守排烟时间规定，等洞内炮烟排净以后方可进洞，绝不允许任何人冒着炮烟进洞。（3）当发现炮烟从爆堆或岩缝中逸出时应尽快用湿布捂住口鼻，并通知洞内所有人员全部撤离。（4）如果条件允许，可以用洒水的方法消除炮烟。