一号矿井坚硬岩巷掘进爆破试验技术方案

胜利煤矿一号矿井坚硬岩巷掘进爆破试验方案组长：副组长：安全科长：一号井：编制人：编制日期：2012年8月5日宁洱胜利煤矿生产技术科二○一二年八月五日-1-胜利煤矿一号矿井坚硬岩巷掘进爆破技术试验方案胜利煤矿一号矿井建设工程掘进巷道经常遇有坚硬岩石地段，岩性为坚硬砂岩，但遇水或遇风后极易软化，爆破打眼难度大，爆破效率低，造成施工进度缓慢。胜利煤矿现有爆破技术较差，巷道爆破自由面少，岩石所受夹制作用强，而现场施工普遍存在少打眼，多装药，乱放炮的现象，造成的后果是炮眼利用率底，岩石碎块抛掷远，经常发生爆破崩倒支架现象，爆堆不集中，周边超挖或欠挖量大，成型质量差，围岩松动破坏严重，不仅影响了巷道掘进的速度，增加了出矸量和支护材料消耗，也降低了巷道的稳定性和安全性。为进一步推动胜利煤矿建设工程的进度和功效，提高岩巷掘进率，按照本矿建设工程规范要求，结合实际，初次爆破试验实施方案计划如下。一、成立爆破试验小组组长：程学兵副组长：康世斌、聂付春、罗正宏成员：李陵、王清宏、刘洪斌、白建兵、王正云、孔明、候家学、杨金伟、陶开崇、王云飞、吴立成、柴忠俊领导小组下设办公室于总工程师室，由总工程师程学兵同志兼任办公室主任，负责日常监管和组织协调工作。-2-二、爆破领导小组工作职责1.组长工作职责：全面负责和督促落实爆破试验工作的总体规划，时常招集爆破小组成员进行分析讨论在爆破中存在的问题。2.副组长工作职责：协助配合组长工作，组长不在时应履行组长的工作职责，并督促管理好其他成员的工作。3.成员工作职责：积极协助配合组长、副组长工作，负责巷道施工爆破技术设计和现场施工指导工作，按时、按质完成组长、副组长交办的各项工作任务。4.由生产技术科候家学同志负责编制爆破技术方案、爆破设计和巷道炮眼布置图，杨金伟、王云飞、陶开崇协助。5.由杨金伟同志负责收集试验过程中的一些技术参数资料（包括试验前、试验过程中和试验后炮眼布置数量和装药量数计，起得成效情况）。6.一号井当班跟班管理人员和区队负责人积极协助和配合好生产技术科人员现场爆破试验技术指导工作。7.生产技术科爆破技术服务负责人员必须到施工现场进行跟班技术指导和实践试验工作，直到一号井管理人员或工班人员熟练掌握技术要领为止。8.一号井当班跟班管理人员必须积极组织工班人员配合好相关实际操作工作。9.其它要求-3-(1)爆破试验过程中所需爆破物品及材料由一号井全权负责提供。(2)初步试验过程中，巷道炮眼设计布置、装药量、爆破方法由爆破小组到现场指导，工班积极配合。(3)爆破过程中如遇有倒相、片帮、冒顶等现象的，由井口现场跟班管理人员负责组织安排处理完善，所产生的工时费由一号井负责支付。三、实施步骤整个试验过程计划分三个阶段进行，即：准备阶段、现场试点阶段和总结推广阶段。(一)准备阶段1.本爆破方案编制完成后，由组长（副组长）组织招集爆破小组全体成员和各相关部门人员1～2次会议进行分析讨论后执行。2.准备好爆破试验管理台帐，确定工作重点，制定工作计划，出台相关对策措施。3.方案确定后，由技术指导负责人招集工班人员做试验前宣传指导和推广工作。(二)现场试点阶段准备工作结束后，负责爆破技术人员、一号井区队负责人和现场跟班管理人员到现场进行实践爆破试验工作，初次爆破试验地点定在三水平建设工程硬岩巷掘进巷道中。爆破试验过程中必-4-须做好记录，并按时、按质收集各种技术参数。(三)总结推广阶段爆破试验成功后，爆破小组必须组织招集1～2次总结会，通过会议找出不足之处，依依进行解决，所取得的成绩应进行推广和应用。四、炮孔设计(一)炮孔总数据工程地质概况可知，岩石较坚硬，且裂隙中等发育，故可采用全断面开挖法，又已知空孔直径42mm，故可采用中心空孔的桶形直眼的掏槽方式。根据经验公式，该断面炮孔总数可通过下式计算：233.3NfS式中：N——炮孔数目，个；f——岩石硬度普氏系数；S——断面面积，m2。根据设计要求可知，f=8，S=5.72m2计算得:N=22.3，取N=22个(二)掏槽孔设计根据要求，掏槽中心空孔42mm，其他钻孔直径为42mm。故可采用中心同直径空孔的角柱形直眼掏槽：中心同直径空孔（直径为42mm）+四个掏槽孔（直径为42mm）。-5-1.掏槽孔深度计算循环近尺要求为1.4m，初定炮孔利用率为90%，则钻孔深度应为：1.526m，一般的掏槽孔深度要比其他炮孔深15-20cm，则可取掏槽孔深1.6m，掏槽孔布置示意图如下图所示。掏槽孔布置示意图(三)辅助孔与周边孔设计根据辅助孔与周边孔的布置原则可知：1.布孔均匀，既要充分利用炸药能量，又要保证岩石按照设计轮廓线崩落。其间距根据岩石性质而定，一般辅助孔取0.4-0.8m，周边孔取0.5-1.0m，周边孔距离巷道轮廓线取0.1-0.2m。2.孔底布置较为困难，有积水时极易产生盲炮，因此：(1)孔底间距一般为0.4-0.7m。抛渣爆破时，孔底采用较小间距。(2)孔底孔口比巷道底板高出0.1-0.2m，但其孔底应低于底板0.1-0.2m。抛渣爆破时，应将炮孔深度加深0.2m左右。(3)孔底装药量介于掏槽孔和辅助孔之间，装药高度为孔深-6-的0.5-0.7倍，抛渣爆破时，每孔增加1-2个药卷。周边眼：底孔间距600mm，距离底板100mm，孔底孔口比巷道底板高出0.1m，但其孔底应低于底板0.1m。帮孔间距700mm，距离边帮100mm，炮孔向外倾斜5度打。顶眼间距520mm，距离顶帮100mm，向上倾斜5度打。周边眼共14个。辅助孔：辅助孔孔距900mm，排距1200mm，与周边孔的距离取500mm。周边孔及辅助孔的钻孔深度均为1.4m。辅助孔共4个，详见炮孔布置图。五、工程量计算(一)钻孔量核算掏槽孔：L掏槽=1.6×4=6.4m辅助孔：L辅助=1.4×4=5.6m周边孔：L周边=1.4×14=19.6mL总=L掏槽+L辅助+L周边=31.6m(二)每立方米钻孔量-7-一次循环进尺1.4m，断面大小约5.72m2，一个循环爆破总方量为：三V=S×l=5.72×1.4=8m3则每立方米钻孔量=L总/V=31.6÷8=3.95m/m3。(三)单耗炸药单耗：01.1fqKS式中：q——炸药单耗，kg/m3；K0——考虑炸药爆力的校正系数，K0=525/p，p为使用炸药爆力，mL。（膨化硝铵：p=218mL）选用膨化硝铵炸药炸药：则K0=525/p=525÷218=2.401.1fqKS=2.79kg/m3，取q=2.8kg/m3一个循环炸药消耗总量：Q=q×V=2.8×3.95=11.06kg(四)装药结构示意图装药结构：辅助孔和掏槽孔可连续装药，可选择直径大一些药卷（直径为35mm，长230mm，重200g）。装药结构如下图所示。-8-装药结构示意图炸药雷管炮泥脚线12雷管炸药12脚线正向装药反向装药炮泥注意：装药时炸药与雷管集能穴的朝向不同。(五)起爆网络掏槽孔先起爆，然后是辅助孔，最后是周边孔。起爆网络详见下图。f=8-10爆破联线布置示意图3333222211113333333333图中数字为起爆顺序-9-炮孔布置示意图221133333333333333空孔装药孔空孔起爆顺序（毫秒延期电雷管）1掏槽孔、底孔超前距空孔f=8-10大直径空孔角柱型掏槽布置示意图22113-10-炮孔参数及装药参数表20191817161514131211109248731562122炮孔序号炮孔名称眼数(个)炮孔深度（m）装药量（kg）起爆顺序联线方式深度斜长角度单眼合计1～4掏槽眼41.61.65°0.62.41次串联5～8辅助眼41.41.45°0.52.01次并联17～22底眼61.61.60°0.63.61次串联9～16周边眼81.41.44°0.43.21次并联合计2256卷11.2六、爆破方法爆破顺序分2次起爆，第1次先起爆掏槽眼，掏槽眼起爆后，应根据爆破效果情况再联线2次起爆，若第1次起爆时未达到掏槽爆破松动效果要求的，应重补掏槽眼，以达到掏槽松动要求为-11-止。辅助眼、底眼和周边眼做2次全光面爆破。七、支护方法为防止受爆破冲击波的冲击下，导致崩倒支护支架后造成片帮冒顶现象，距迎头5～10m之内用内柱式液压支柱支护，随着掘进距离的推进，把距迎头5～10m以外的内柱式液压支柱支护逐步更换为工字钢支护，内柱式液压支柱支护相距中到中0.7m,内空宽1.8m，净高2.2m，工字钢支护方法参见作业规程支护技术要求。内柱式液压支柱支护规格要求参见图支护示意图。内柱式液压支柱支护示意图-12-八、爆破安全技术要求爆破作业必须使用煤矿许用炸药和雷管，掏槽方式采用三角掏槽，起爆方式为电雷管起爆。巷道断面尺寸，炮眼位置，个数，深度，角度，及炮眼编号装药量祥见（炮眼布置图、装药图）(一)装药放炮和起爆顺序的规定：1.井下从事爆破工作的人员，必须持证上岗，爆破时，必须携带便式甲烷检测仪，检查爆破地点附近20m内的瓦斯及二氧化碳浓度符合《规程》规定方可爆破。2.炸药、雷管的运送，必须严格执行分装分运专人运送的原则。3.装配引药时，电雷管角线必须扭结成短路。4.装配引药时，电雷管必须由药卷的顶部装入，严禁用电雷管代替竹、木棍扎眼。电雷管必须全部插入药卷内。严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。5.炮泥冲填时，所用的炮泥必须是软泥，无煤渣、矸石及其它硬物体，填充炮泥的工具必须是用木棍。6.放炮母线的长度直线巷道长度不少于150m，弯曲巷道长度不少于90m。7.放炮前，必须严格执行“一炮三检制”、“三人连锁放炮制”，并由班长亲自布置警戒，检查警戒线内无人时，方可下达放炮命令。8.放炮员必须由经培训合格后，持有放炮证的人员进行放-13-炮。9.放炮器必须使用“煤矿专用放炮器”。10.装药时可根据实际情况采用正或反向装药。11.放炮母线同电缆，电线，信号线应分别悬挂在巷道的两侧。如果必须挂在同一侧时，放炮母线必须挂在电缆的下方，并保持0.3m以上的悬挂距离。12.放炮后，必须等炮烟吹散后人员方可进入迎头作业。13．掘进工作面时，距工作面迎头10m处需留设躲硐，爆破工作面时，迎头的设备及管线必须收回到躲硐内，后方可放炮，防止炮崩设备或管线。(二)炮眼深度及封泥要求：1.炮眼深度小于0.6m的，不能装药爆破，在特殊情况下，如挖底刷邦、挑顶确实需要浅眼爆破时，必须请示相关部门，并制定安全技术措施后，方可爆破。炮眼深度小于0.6m,但必须封满炮泥。2.炮眼深度为0.6-1m时，封泥长度不小于炮眼的1/2。3.炮眼深度超过2.5m时，封泥不小于0.5m。4.炮眼深度超过1m时，封泥不得小于0.5m。5.爆破作业中的技术数据末尽之处，必须按《规程》中的