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1、巷道炮掘施工技术巷道炮掘施工技术 中煤矿山建设集团中煤矿山建设集团 第一章第一章 炮眼施工技术炮眼施工技术 第二章第二章 巷道爆破技术巷道爆破技术 第三章第三章 掘进通风与综合掘进通风与综合防尘防尘 第四章第四章 装岩与运输装岩与运输 第五章第五章 施工案例施工案例 第一章第一章 炮眼施工技术炮眼施工技术 第一节 钻眼机具的选择 第二节 凿岩机的构造与工作原理 第三节 打眼前的准备工作 第四节 钻眼要求 第五节 测量定向工作 第六节 工作面供风、供水设备 第七节 建立工作面钻眼岗位责任制，理分区进行作业 第八节 钻眼爆破安全技术 1. 冲击式破岩。钻眼原理 ：冲击（冲击功）旋转 排粉。适用于硬
2、岩。代 表机具：凿岩机 冲击力 一、钻岩原理 第一节、钻眼机具的选择 2. 旋转式破岩。钻眼原理 ：压入（轴压）旋转 切削排粉。适用于软 弱岩层或煤层。代表机具 ：煤电钻 轴压力 回转力矩 适用于大直径、中硬岩，露天 深孔爆破 代表机具：潜孔钻机 。 3. 旋转冲击式。钻眼原理 ：冲击式和旋转式的结合 。压入（冲击功+轴压） 旋转切削冲击 排粉。 冲击式破岩 旋转式破岩 适用于坚硬岩石 轴压力小 噪音大 功效低 环卫差 软岩和煤 轴压力大 噪音小 功效高 环卫良好 两种破岩方法比较 二、常用的凿岩设备 手持式 机重20kg以下 风动凿岩机 气腿式 机重30kg以下 导轨式 机重3580kg 向
3、上式 机重4045kg 冲击式破岩 电动凿岩机 气腿式 机重2530kg 导轨式 机重30kg以下 液压凿岩机 导轨式 机重130360kg 煤电钻 手持式 机重18kg ，功率1.2kw 旋转式破岩 电钻 岩石电钻 导轨式 机重3540kg 功率1.2kw 液压钻 导轨式 旋转冲击式 台车式（46吨），架钻式（150360kg） 伞形钻架 凿岩台车 9 10 第二节、凿岩机的构造与工作原理 风动凿岩机可分为低频、中频和高频。冲击频率在2000次/min以下为 低频，20002500次/min为中频，超过2500次/min为高频。国产气腿 凿岩机，除YTP26等少数为高频外，均为低、中频凿岩机
4、。 手持式凿岩机目前使用很少。 气腿式凿岩机因重量和手持式 差不多，但有气腿支撑，可减 轻体力劳动，在岩巷掘进中应 用较广。 一、风动凿岩机的构造与工作原理 风动凿岩机的构造 柄体A：进气进水管道、操作阀、气腿的调压阀和换向阀、水针。 缸体E：阀柜D、配气阀C、棘轮和旋转棒B、活塞F、消音罩。 机头H：锤G、转动套I、钎卡和外壳。 排气口 活塞前端面 配气阀片 1. 冲击机构：气缸 + 活塞 + 配气装置 冲程、回程 工作原理 环阀配气: Y-30,YT-23 控制阀配气: YT-24, 26 无阀排气: YTP-26 主机、钎子、水管、压气软管 气腿和注油器 2. 旋转机构：内棘轮 + 螺旋
5、棒 + 活塞 + 转动套 冲程活塞直线运动，带动旋转棒旋转 回程旋转棒迫使活塞旋转，带动转动套、钎 杆旋转 。 3. 排粉系统： 风水联动注水机构开钻供水、停 钻停水 湿式排粉压力水，水压比风压低 0.10.2MPa 强力吹扫炮眼系统 4. 润滑系统：注油器，35ml/min 悬挂式：悬挂在风管弯头处，容油量较小； 落地式：放在离凿岩机不远的进风管中部 ，容油量较大 推进机构与架钻设备 1.气腿：推进 + 架支。支设角3050 2. 掘进凿岩台车：钻臂架支 凿岩台车 国产CGJ-2型凿岩台车，配备两台YT24凿岩机，轨轮式 风 动马达丝杠推进， 直流电动机驱动轨轮行走 第三节、打眼前的准备工作
6、 1、采用凿岩机打眼时，在打眼前必须检查风、水管是 否过错好、畅通，其连接头是否牢固，凿岩机零部件是 否齐全，螺丝是否紧固，并注油进行试运转。如上述情 况不到完好要求，要进行处理； 2、检查钎子是否有弯曲现象，凿岩机钎子中通孔有无 堵塞，如钎子弯曲不直或中通孔堵塞不透气，应进行更 换； 3、检查钻头刃角是否锋利，合金片是否缺损或脱落。 钎头水孔有无堵塞，不合格的钻头、钎头应进行更换。 4、检查打眼工作面的安全情况是否良好。如打眼工作 面的顶、帮有活动岩石，要进行清除。支架歪扭要重新 整理加固，并背好帮顶。迎头空顶距离超过作业规程规 定要进行补架棚。打眼工作必须在前探支架下进行。 第四节 钻眼要
7、求 1、打眼要掌握“准、直、平、齐”四要点，即点眼要准 确，掌钎要平，眼要直，眼底要落在一个垂直面上，使爆后 工作面整齐。 2、为确保达到“准”的要求每次打眼前，必须将中腰线 引到工作面找出巷道轮廓线来，然后按光面爆破图表标出每 圈炮眼布置线和每个炮眼位置。眼位要准确，与图表的误差 不允许大于30mm。 3、为确保达到“直、平、齐”的要求，打眼前要量好钎 长，标好记号。打眼时先按巷道中心线打好第一个炮眼，插 入炮杆，作为打好其他炮眼的导向标准，点眼人点完眼后， 到凿岩机后掌握方向。 4、要定人、定钻定出每部钻打眼的顺序。 5、打2.5m以上的顶眼，要使用合适的高凳子和接长钻腿 ，以便把钻掌稳、
8、掌准、掌平。 为了在工作面上正确布置炮眼位置和掌握巷道的方向和坡度，钻眼前应 将巷道的中线和腰线引到工作面，根据中线定出周边眼、辅助眼和掏槽 眼的位置，巷道坡度可用腰线来控制。 1)巷道中线的延长方法 三点延线法 2)巷道腰线的延长方法 延长腰线的方法可用倾斜仪挂在腰线上延至工作面 巷道中线的标定 巷道腰线的标定 第五节 、测量定向工作 近年来已研制生产了供井巷掘进定向用的矿用激光指向仪。利用矿 用 激光指内仪指示中线位置既准确又省时。 气体激光指向仪结构简 图 1望远镜；2激光管 ；3外壳；4接线箱 ；5电缆；6调整螺 旋；7底座 激光指向仪标定示意图 掘进工作面特别是多台凿岩机同时作业时，
9、使用风、水的设备较 多，并且装卸、移动频繁。为了提高钻眼工作的效率和使各种工序互不 影响，必须配备专用的供风、供水设备，并且予以恰当布置，下图是多 台凿岩机同时作业时工作面风、水管路的布置图。特点是在工作面集中 供风、供水，将分风、分水器设置在巷道两侧，这样既方便了钻眼，又 不影响其它工作。 第六节、工作面供风、供水设备 根据多年的经验，应采用定人、定凿岩机、定位置、定眼数、定时 间的岗位责任制。通常将工作面以中心线为基准，分为左右两部和中心 区，将每区内的炮眼由上到下划分成若干组，并尽量使各组的炮眼数目 相等。同时工作的凿岩机编号并使它在各自的固定区域里进行钻眼，如 图4-15所示。这样做既
10、利于工人熟悉炮眼的设计位置、深度，角度，又 利于对凿岩机的保养。 图 4-15 钻眼作业分工图 第七节、建立工作面钻眼岗位责任制，理分区进行作业 钻眼爆破工作必须严格按煤矿安全规程和矿山井巷工程及验 收规范有关规定执行，一般 应注意以下几点： 1钻眼安全注意事项 开眼时必须使针头落在实岩上，如有浮矸，应处理好后再开眼。 不允许在残眼内继续钻眼。 开眼时给风阀门不要突然开大，待钻进一段后在开大风门。 为避免断钎伤人，推进凿岩机不要用力过猛，更不要横向用力；凿岩 时钻工应站稳，应随时提防断钎。 一定要注意把胶皮风管与风钻接牢，以防脱落伤人。 缺水或停水时、应立即停止钻眼。 工作面全部炮眼钻完以后，
11、要把凿岩机具清理好，并撤至规定地点存 放。 第八节、钻眼爆破安全技术 2爆破安全注意事项 装药前应检查顶板情况，撤出设备与机具，并切断除照 明以外的一切设备的电源，照明灯和导线也应撤离工作面一定 距离。 放炮母线要妥善的挂在巷道的侧帮上，并且要和金属物 体、电缆、电线离开一定距离；放炮前检查放炮母线是否导 通。 在规定的地点装配引药。 检查工作面20m范围内的瓦斯含量，按煤矿安全规程 有关规定处理。 装药时要细心的将药卷送到眼底，防止擦破药卷，装错 雷 管段号，拉断脚线。有水的炮眼，尤其是底眼，必须使用防水 药卷或给药卷加防水套，以免受潮拒爆。 第二章、巷道爆破技术第二章、巷道爆破技术 第一节
12、 概述 第二节 掏槽爆破 第三节 爆破参数和爆破图表 第四节 光面爆破 第五节 微差爆破 第一节第一节 概述概述 目前，钻爆法(drilling blast method)由于对地质 条件适应性强、开挖成本低，特别适合于坚硬岩石巷 道、破碎岩石巷道及大量硐室的开挖施工。因此，钻 爆法仍是巷道掘进的主要手段。巷道爆破掘进开挖是 以钻孔、爆破工序为主，配以装运机械出碴，完成巷 道施工的方法，是建设巷道的主要工序，它的成败与 好坏直接影响到围岩的稳定及后续工序的正常进行和 施工速度，是巷道建设非常重要的组成部分。 概概 述述 巷道爆破的特点 巷道一般采用小孔径钻眼爆破，有钻眼、装药、连线、爆 破等工
13、序。主要特点： 1）由于水、气温、噪音、粉尘、潮湿以及照明、通风等的影 响，钻眼爆破作业条件差。 2）爆破的临空面（自由面）少，岩石的夹制作用大，耗药量 大 ，爆破难度大。 3）对钻眼爆破质量要求较高。方向正确，巷道断面达到设计 标准，爆破时既要预防飞石崩坏支架及设备等，还要保证爆落 岩石块度要均匀，爆堆要集中，便于装碴运输。 4）要求采用光明爆破技术，尽量减少爆破对围岩的扰动，确 保围岩完整。 一、炮眼的种类和作用一、炮眼的种类和作用 巷道开挖爆破的炮眼类型按其所在位置、爆破作 用、布置方式和有关参数的不同可分为掏槽眼、崩 落眼眼和周边眼。爆破的关键是掏槽眼和周边眼的 爆破，掏槽眼为崩落眼和
14、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 到巷道开挖边界的超欠挖和对周围围岩的影响。直 接控制成型质量。 一、炮眼的种类和作用（续）一、炮眼的种类和作用（续） 掏槽眼。针对巷道开挖爆破只有一个临空面的特点，为提高 爆破效果，宜先在开挖断面的适当位置（一般在中央偏下部)布 置几个装药量较多的炮眼。其作用是先在开挖面上炸出一个槽 腔，为后续炮眼的爆破创造新的临空面。 崩落眼。位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼。其作用是扩大掏 槽眼炸出的槽腔，为周边眼爆破创造临空面。崩落眼又是爆破 岩石的主要炮眼。 周边眼。沿巷道周边布置的炮眼称为周边眼。其作用是控制 爆破后巷道断面形状、大小
15、和轮廓。按其所在位置的不同，又 可分为帮眼、顶眼和底眼。 一、炮眼的种类和作用（巷道）一、炮眼的种类和作用（巷道） 1顶眼；2帮眼； 3底眼 a掏槽； b扩槽；c形成巷道（巷道）规格断面； 一、炮眼的种类和作用（巷道）一、炮眼的种类和作用（巷道） 巷道断面炮眼布置图 常用的爆破术语（或基本概念）常用的爆破术语（或基本概念） 不耦合装药：炮孔直径大于药卷直径的装药方式，（两者 相等时为耦合装药）。 装药不耦合系数：炮孔直径和药卷直径的比值。 炮眼密集系数：炮眼间距和该排（圈）炮眼装药最小抵抗 线的比值。 装药集中度：炮眼装药质量和炮眼长度的比值。 炮眼利用率：循环进尺和炮眼长度的比值。 周边眼痕
16、率：爆后周边（一般指顶眼和帮眼）半边眼痕数 和周边眼数的比值。 炮头（起爆药包）：内装有起爆元件（雷管）的药包。 第二节第二节 掏槽爆破掏槽爆破 1）定义：为了创造第二个自由面，可以在掘进工作面的某一 适当位置布置少量炮眼，爆破时首先起爆，在工作面形成一个 槽口状空腔（通常称槽腔），使周围其他炮眼（崩落眼和周边 眼）均以此为自由面，向空腔方向爆破，以获得较好的爆破效 果，此种技术就叫掏槽爆破。这些炮眼就称为掏槽眼。 2 ）特点：为了提高其他炮眼的爆破效果，掏槽眼应比其它 炮眼加深150200mm，装药量增加15%20%。 3 ）分类：根据巷道（巷道）断面、岩石性质和地质构造等 条件，掏槽眼的排列形式有很多种类，归纳起来可分
