煤矿井巷掘进爆破技术PPT教案

概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—1—煤矿井巷掘进爆破技术煤矿职工技能内训之——井巷宽度A—A87654321井巷掘进高度拱高墙高光爆层87623125一次（循环）爆破掘进深度钻孔深度AA掏槽后创造的临空面概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—2—ContentsPageContentsPage目录页钻眼爆破参数掏槽爆破光面爆破炮眼布置概述爆破作业说明书爆破作业说明书概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—3—ContentsPage钻眼爆破参数掏槽爆破光面爆破炮眼布置概述爆破作业说明书爆破作业说明书TransitionPage过渡页概述概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—4—第一章概述概念：井巷工程是指为进行采矿或其它工程目的，在地下开凿的各类通道和硐室的总称。井巷掘进爆破类型：平巷掘进爆破、井筒掘进爆破。平巷掘进爆破的特点：只有一个自由面，炮孔深度受到限制，一般只有1.5m~3m。从工程角度出发，对掘进爆破的要求是：井巷断面规格符合设计;周壁平整;药孔利用率高;掘进速度快；爆破块度均匀、集中，便于装碴；材料消耗少，成本低。概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—5—第一章概述钻眼爆破法是目前井巷施工中的主要施工方法，特别是在中等以上硬度的岩层中，是惟一的经济有效的施工方法，其缺点是各工序不连续，组织管理复杂。钻眼爆破是井巷掘进施工中的主要工序，其他工序都要围绕它进行有序安排。掘进爆破的主要任务是在保证安全的条件下，高速度、高质量地将岩体按规定的断面爆破下来，并尽可能不破坏井筒或巷道围岩。为此，需要在工作面上合理布置一定数量的炮眼，并装填适量的炸药，然后进行爆破。井巷钻眼爆破掘进时，通常将炮眼分为4种，即掏槽眼、辅助眼、崩落眼和周边眼。掏槽眼用于爆破出新的自由面，为整个巷道爆破提供有利的条件;辅助眼用来进一步扩大掏槽眼形成的自由面;崩落眼是破碎岩石的主要炮眼，经掏槽眼、辅助眼爆破后，崩落眼就有了大致平行于炮眼的自由面，故能在该自由面方向上形成较大体积的破碎漏斗;周边眼又称轮廓眼，主要用途是使爆破后的巷道断面、形状和方向符合设计要求。巷道中的周边眼按其所在位置又分为顶眼、帮眼和底眼。概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—6—1----掏槽孔；2—扩槽孔；3—辅助孔（下部扩大孔）；4—边墙周边孔；5—底板炮孔；6—辅助孔（上部扩大孔）；7—拱内圈辅助孔；8—拱顶周边孔井巷宽度A—A87654321井巷掘进高度拱高墙高光爆层87621125一次（循环）爆破掘进深度钻孔深度AA掏槽后创造的临空面井巷断面一般为数平方米不等。爆破开挖时，在其断面上要布置若干炮孔，这些炮孔的名称各不相同，按其作用可区分为三大类：掏槽孔、辅助孔、周边孔第一章概述概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—7—概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—8—第一章概述段别延期时间（ms)脚线颜色113灰红225±10灰黄350±10灰蓝475±18灰白5110±15绿红表1煤矿安全许用毫秒延期电雷管参数表图1毫秒电雷管的构造1一塑料塞；2一延期内管；3一延期药；4一加强帽概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—9—第一章概述三级煤矿许用乳化炸药主要性能炸药密度：1.0-1.25g/cm3药卷密度：1.0-1.2g/cm3瀑速：≥2.8×103m/s殉爆距离：≥2cm猛度：≥8mm作功能力：≥210ml撞击感度：爆炸概率≤8%摩擦感度：爆炸概率≤8%热感度：不燃烧、不爆炸炸药爆炸后有毒气体含量：≤80l/kg可燃气安全度：≥400g煤尘-可燃气安全度：≥250g抗爆燃性：合格规格：Φ（32±1）mm×(200±8)g/药卷有效期：自制造之日起在原包装条件下120天概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—10—第一章概述级别坚固程度代表性岩石fⅠ最坚固最坚固致密有韧性石英岩、玄武岩等特别坚固的岩石20Ⅱ很坚固很坚固花岗岩，较坚固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩15Ⅲ坚固很坚固砂岩和石灰岩，石英矿脉，坚固砾岩，很坚固铁矿石10Ⅲa坚固坚固砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固花岗岩8Ⅳ较坚固一般的砂岩、铁矿石6Ⅳa较坚固砂质页岩，页岩质砂岩5Ⅴ中坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石4Ⅴa中坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩3Ⅵ比较软软页岩和石灰岩，石膏，无烟煤，破碎砂岩和石质土壤2Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤1矿岩按坚固性系数(f)分成10级概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—11—ContentsPage钻眼爆破参数掏槽爆破光面爆破炮眼布置概述爆破作业说明书爆破作业说明书TransitionPage过渡页钻眼爆破参数概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—12—第二章钻眼爆破参数2.1单位炸药消耗量的确定单位炸药消耗量是指爆破1m3原岩所需的炸药重量，通常用q来表示，单位为kg/m3。单位炸药消耗量随炸药性能、岩石性质、井巷断面以及爆破参数等因素的不同而不同。该值的大小对爆破效果、凿岩和装岩的工作量、炮眼利用率以及巷道成形和围岩稳定性等均有较大影响。单位炸药消耗量较小时，会造成欠挖，爆后断面往往达不到设计要求;单位炸药消耗量较大时，不仅浪费炸药，而且还可能因过剩能量造成围岩破坏超挖、损坏支护和设备。因此，如果q值选用不当，将导致掘进工程技术经济指标降低，影响工程进度。单位炸药消耗量确定以后，再乘以巷道断面积和每次爆破的进尺即可得到每循环应使用的炸药消耗总量：Q=ηqSL，kg式中S—井巷掘进断面积，m2;L—平均炮眼深度，m;η—炮眼利用率，一般为80%～95%。上式求得的q和Q值是平均值。具体到每个炮眼的装药量应根据炮眼的作用来确定，一般情况下，掏槽眼装药量最大，周边眼装药量最小。概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—13—第二章钻眼爆破参数2.2炮眼直径的选用炮眼直径对凿岩速度、眼数、单位炸药消耗量和巷道成形等都有影响。炮眼直径和相应药卷直径的增大，使炸药能量相对地集中，可提高爆速和炸药稳定性。但是，炮眼直径过大时，凿岩速度明显下降，并影响岩石的破碎质量、巷道成形和围岩的稳定性。因此，必须根据凿岩设备和工具、炸药性能以及掘进的其他具体条件予以综合分析，合理地选择炮眼直径。概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—14—第二章钻眼爆破参数2.3炮眼数目的确定炮眼数目主要根据巷道断面、岩石性质和炸药性能等确定。炮眼数过少，将造成大块矸石过多，不利于高效率装岩;炮眼数过多，则增加凿岩工作量。通常，岩石越坚硬，需要的炮眼就越多。由于多打炮眼将导致工时和成本的增加，因此在保证合格的爆破效果的前提下应尽可能地减少眼数。AA概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—15—第二章钻眼爆破参数2.4炮眼深度的确定炮眼深度和炮眼长度不同，它是指炮眼底到工作面的垂直距离。炮眼深度决定每班循环次数和进尺。为了实现快速掘进，在提高掘进机械化程度和改善劳动组织的前提下，应力求加大眼深和增加循环次数。加大眼深可提高工时利用率，即增加了凿岩和装岩所占工时的百分率，降低了装药、爆破、通风和准备所占工时的百分率。实际施工时，应选用浅眼多循环，还是深眼少循环，应根据施工技术条件、工程地质条件、劳动组织配备和安全要求确定。概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—16—ContentsPage钻眼爆破参数掏槽爆破光面爆破炮眼布置概述爆破作业说明书爆破作业说明书TransitionPage过渡页掏槽爆破概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—17—第三章掏槽爆破3.1斜眼掏槽斜眼掏槽时各炮眼与巷道中线和工作面水平方向成一角度。其优点是：掏槽体积较大，能将掏槽内的岩石全部抛出，形成有效的自由面，掏槽效果容易保证，眼位容易掌握。其缺点是：斜眼掏槽深度受巷道宽度限制，不适用于深孔爆破。若角度和装药量掌握不好，往往影响爆破效果，容易崩倒支架和崩坏设备;抛掷距离较大，爆破分散，不利于清道和装车等。在现有技术装备和掘进断面大于4m2的各类巷道，2m以内浅眼爆破应用比较普遍，在装备凿岩台车的大断面巷道中，斜眼掏槽已逐渐被直眼掏槽和混合掏槽所取代。概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—18—第三章掏槽爆破3.1斜眼掏槽3.1.1单斜掏槽适用于中硬及较软的岩层。当岩石中有松软的夹层和层理、节理与裂缝结构时，各掏槽眼应尽量垂直地穿过层理、节理和裂缝，并处于巷道中心线上，可避免夹钎或崩倒支架。眼数一般为l～3个，眼距为0.3m～0.6m，与工作面的平面夹角为50°～75°，眼深为0.8m～1.5m，装药满度系数(装药长度与炮眼长度比值)为0.5左右，炮眼布置如图3.1.1所示。图3.1.1单斜掏槽炮眼布置图概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—19—第三章掏槽爆破3.1斜眼掏槽3.1.2扇形掏槽适用于软岩层中有弱面可利用的巷道。它是一排布置在较软的煤岩层中的炮眼，向同一方面倾斜，与工作面的平面夹角一个比一个大(为45°～90°)，形成扇形。掏槽眼的方向可随软岩层的位置选定。眼数根据断面大小和岩石的硬度选定，一般为3～5个，眼距为0.3m～0.6m，眼深为1.3m～2.0m，装药满度系数为0.5左右，各槽眼利用多段延期电雷管依次起爆，如图3.1.2所示。图3.1.2扇形掏槽炮眼布置图概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—20—第三章掏槽爆破3.1斜眼掏槽3.1.3锥形掏槽在只有一个自由面的坚硬岩层或均质岩层中爆破时，采用锥形掏槽，即将几个掏槽炮眼的眼底，集中在一点附近，实行集中装药，一齐起爆，如图所示。锥形掏槽可分为三眼或四眼锥形掏槽，眼数、眼深和眼距根据断面大小及岩石软硬而定，眼数一般为3～6个，多为4个。眼口左右间距一般为0.8m～1.2m，上下间距为0.6m～1.0m，与工作面夹角为55°～70°，眼底间距为0.1m～0.2m，眼深应小于巷道高或宽的1/2，各槽眼同时起爆。为了加深掏槽深度和循环进度，可采用分段锥形掏槽。锥形掏槽因槽眼方向不易掌握，钻眼工作不方便，眼深受到限制，在目前巷道掘进中已很少使用。概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—21—第三章掏槽爆破3.1斜眼掏槽图3.1.3锥形掏槽炮眼布置图3.1.3锥形掏槽（a）角锥形掏槽（a）（b）圆锥形掏槽(b)锥形掏槽概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—22—第三章掏槽爆破3.1斜眼掏槽3.1.4.楔形掏槽楔形掏槽和锥形掏槽一样，根据眼底集中装药，爆破成抛掷漏斗的原理，集中装药在眼底成一条直线。槽眼为对称布置，分水平楔形掏槽和垂直楔形掏槽，如图所示。垂直楔形掏槽每对水平方向槽眼眼口间距为1.0m～1.4m，眼底间距为0.2m～0.3m，但对于坚硬难爆的岩石，眼底距离不超过0.2m。装药深度系数一般为0.7。槽眼排距(每对槽眼垂直距离)、眼数及槽眼角度根据岩石软硬决定，排距一般为0.3m～0.5m，眼数一般为4～6个，槽眼角度一般为60°～70°，槽眼深度一般为巷道宽度的l/4。垂直楔形掏槽因受巷道宽度限制，深度较浅，如欲加深，可采用复式楔形掏槽，由内楔和外楔组成，由内向外分段起爆。概述|钻眼爆破参数|掏槽爆破|光面爆破|炮眼布置|爆破作业说明书—23—第三章掏槽爆破3.1斜眼掏槽3.1.4.楔形掏槽（a）垂直楔形掏槽（b）水平楔形掏槽图2-1-3楔形掏槽楔形掏槽由于钻眼技术比锥形简单，易于掌握，故适用于任何岩石，