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1、巷巷 道道 爆爆 破破 技技 术术王高工f集团有限责任公司高级工程师*1主要内容v一、围岩分类v二、炸药爆炸及岩石爆破破碎机理v三、如何确定炸药量v四、如何搞好光面爆破v五、现场巷道爆破存在问题及注意事项v六、中深孔爆破2一、围岩分类：（一）普氏岩石分类（坚硬程度）类 别坚硬 程度岩石名称举例普氏 系数极限抗 压强度 （Mpa）极硬 岩石极硬、极致密石英岩 、其他特坚硬岩石15-20150-200很硬岩 石很硬花岗岩、硅质页 岩10-15100-150硬岩石硬砂岩和石灰岩8-1060-1003相当硬 的岩石普通砂岩、铁矿石、砂 质页岩、片状砂岩5-750-60中硬岩 石不坚硬的砂岩、石灰岩 和
2、页岩、致密泥灰岩3-430-40相当软 的岩石盐岩、石膏、冻土、无 烟煤、坚硬煤、破碎砂 岩1.5-2.020-30软岩石软至中硬的煤、致密粘 土、粘土质土壤0.8-1.04（二）锚喷围岩分类（稳定性分类）567二、炸药爆炸及岩石爆破破碎机理v（一）炸药v1.什么是炸药？炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反应 ，放出能量，生成气体产物，并显示爆炸效应的 化合物或混合物。v2.什么是爆炸？爆炸是物质系统一种极速物理或化学变化，在 变化过程中，瞬间放出其内含能量，并借助系统 内原有气体或爆炸生成气体的膨胀，对系统周围 介质做功，使之发生巨大破坏效应，并伴有发光 和声响。8v3. 炸药爆炸的作用特
3、点概括起来：“三高”、“三波”、“一破坏 ”“三高”：高速化学反应、高压气体、高温 气体；“三波”：冲击波、爆轰波、声波；“一破坏”：炸药爆炸时的破坏作用。9v4.炸药爆炸的作用形式冲击作用：是炸药爆炸时产生的冲 击波和爆轰波共同作用的结果。膨胀作用：是爆生的高温、高压气 体作用的结果。10（二）岩石爆破破碎机理1.爆生气体膨胀作用理论v爆生气体膨胀推力造成岩石质 点径向位移，由于药包距自由 面距离在各个方向上不一样， 质点位移所受的阻力不同，岩 石质点移动速度就不同，因此 造成岩石中的剪应力。v一旦剪应力大于岩石抗剪强度 ，岩石即发生剪切破坏。破碎 岩石在爆生气体推动下沿径向 抛出，形成椎形
4、爆破漏斗。11A.爆破漏斗的四种基本形式va-松动漏斗vb-减弱抛掷漏斗vc-标准漏斗vd-加强抛掷漏斗v井下巷道爆破宜 选择减弱抛掷漏 斗爆破较好。12v最小抵抗线W：装药中心到自由面的垂直距离。v装药密集系数m：相邻两装药的间距a与最小抵抗线W 的比值。m = a / Wv实践证明：当m=0.8-1.0时，两装药爆破后合成一个 爆破漏斗，底部平坦，体积最大。B.相邻装药的装药密集系数对爆破漏斗的影响132.爆炸应力波反射拉伸作用理论v爆炸应力波在自由 面反射成反射拉伸 波。v岩石的破坏是拉应 力大于岩石的抗拉 强度而产生的，岩 石是被拉断的。v右图：岩石杆件爆 破试验14三、如何确定炸药量
5、v1.炸药量的多少取决于要求爆破的岩石体积、爆破类 型等。v2.井下爆破选择减弱抛掷（加强松动）漏斗爆破。v3.每孔装药量: Q=（0.330.55）qVQ-炸药量，kg ; q-单位耗药量（可查表），kg/m3;V-爆破漏斗体积，m3 ; L-炮孔深度，m;-岩石重力密度，kg/m3 15四、光面爆破 v什么是光面爆破?v为什么要搞光面爆破?v光面爆破的机理是什么?v光面爆破应达到什么效果?v如何搞好光面爆破?16（一）什么是光面爆破？v光面爆破是合理选择爆破参数的一种控制爆破技术。它是通过合理选择爆破参数，使爆破后的巷道成形规整，减少超挖和欠挖，最大限度地保持围岩的自身强度。v光面爆破主要
6、是对断面周边层的爆破，也称作轮廓爆破或周边爆破。17（二）为什么要采用光面爆破?v煤矿安全规程第44条规定：采用钻爆 法掘进的岩石巷道，必须采用光面爆破。v应用光面爆破有以下优点：（1）能减少超挖，对松软岩层更显其优 点。（2）爆破后成形规整，提高巷道轮廓质 量。（3）减少炮震裂隙，有利于巷道围岩稳 定。（4）加快掘进速度，降低成本，保证安 全。18（三）光面爆破的机理是什么？v适当选择周边眼间距和装药量，爆破后，在爆生冲 击压缩应力作用下，沿周边眼连线上产生了贯穿裂 隙。v同时，爆生冲击应力波传到自由面上，反射成拉伸 应力，将光爆层的岩石由自由面向周边眼连线方向 一层层地拉断，形成拉断裂隙。
7、v当周边眼抵抗值选择适当，周边眼连线上的贯穿裂 隙刚刚形成，正好与光爆层上的拉断裂隙贯通。与 此同时，在爆生气体膨胀作用下，将光爆层的岩石 沿周边眼连线规整的切割下来。19v要实现光爆 ，就必须实 现在周边眼 连线上形成 贯穿裂隙之 时，光爆层 上形成的拉 断裂隙正好 到达周边眼 连线位置。20（四）光面爆破应达到什么样的效果？v1、眼痕率不小于50%；v2、超挖尺寸不大于150mm，欠挖尺寸不超过 质量标准要求；v3、岩面上不留明显的炮震裂隙。眼痕：爆破后留下的半边炮眼。当炮眼眼痕 累计长度大于炮眼长度的70%时，才算一个眼痕。眼痕率：是指光爆后，可见眼痕的炮眼个数 与不包括底眼的周边眼总数
8、之比。21（五）如何搞好光面爆破？1.掌握光爆打眼要领v光爆打眼要 “准、正、齐”。即点眼要准 ，要按巷道中腰线画出巷道轮廓线；按照炮 眼布置图标出炮眼位置；炮眼方向要正；眼 底要落在一个垂直面上。为什么？v看线画圈标眼位，定人定钻定眼位； 点眼准，钻平直，眼底落面一般齐。222.选择效果好的光爆方法v（1）轮廓线钻眼法：沿巷道轮廓线钻一排紧密相邻 的眼，不装炸药，在轮廓线以里打眼、装药、爆破。该法爆破效果较好，但钻眼量大，费用高，影响 掘进速度，一般很少采用。v（2）预裂爆破法：在轮廓线上打互相平行的密眼， 首先起爆，使炮眼间形成贯穿裂隙。该法打眼较多，难度大，除超深孔光爆采用外， 目前很少
9、采用。v（3）修边爆破法：与普通爆破相似。先掏槽，再由 里向外一圈一圈地爆破，最后通过合理选择爆破参数 ，轻轻地将周边岩石沿轮廓线切割下来。该法打眼少，光爆效果好，普遍采用。23v修边爆破法：分全断面一次爆破法和预留光爆层爆破法 。v预留光爆层爆破是分两次爆破，周边眼以里炮眼先起爆 ，周边眼光爆层最后一次起爆，光爆效果好。大断面巷道和硐室常采用预留光爆层爆破法。243.选择合理的光爆参数（1） 炮眼布置 与装药量炮眼名称：掏槽眼辅助眼三圈眼二圈眼周边眼25v 掏槽眼掏槽方式：直眼掏槽、斜眼掏槽、混合掏槽光爆宜采用直眼掏槽，直眼掏槽不受断面 限制，易掌握眼底位置，迎头齐，需打空眼。掏槽眼距控制在
10、100-250mm（硬岩取小值，软岩取大值）。装药系数为60%-75%（软岩取小值，硬岩取大值 ）。26v辅助眼（又称扩槽眼） 炮眼个数为4-6个（软岩取小值，硬 岩取大值）；间距一般为200-350mm (硬岩取小值， 软岩取大值），大约是掏槽眼距的2倍。装药系数60%-75% （软岩取小值，硬 岩取大值）。27v三圈眼若巷道断面较大，如双轨巷道， 可以在辅助眼以外布置三圈眼。炮眼间距一般为650-800mm；装药系数40%-55%。28v二圈眼（又称抵抗眼）二圈眼参数选择应引起重视，它要确保 光爆层的厚度。装药量一般为周边眼的3倍，其每米装 药量为250-600g（软岩取小值，硬岩取大 值
11、），其抵抗值为500-600mm （硬岩取小 值，软岩取大值）；炮眼间距略大于抵抗值，一般为550- 650mm （硬岩取小值，软岩取大值）。29v周边眼周边眼直接保护围岩，其参数应严加 控制。其抵抗值一般为400-500mm（硬 岩取小值，软岩取大值），炮眼间距 一般为350-450mm（与一般规律相反， 软岩取小值，硬岩取大值）。30v周边眼装药量： 软岩50-100g/m, 中硬岩100-150g ，硬岩150-250g 。v注意：在软岩和裂隙发 育处，应减小炮 眼间距或加空眼 。31合理选择光爆炮眼（装药）密集系数mv贯穿裂隙与拉断裂隙同时形成是 实现光爆的关键。周边眼间距a与周边眼最
12、小抵抗W必须 有一个适当的比值。软岩可取0.6-0.7； 硬岩可取0.8-1.0。m=a/W ：如果m选择不当，将导致巷道 超、欠挖，达不到好的光爆效果。32光爆装药与炮眼布置原则v光爆装药看岩石，重掏心、轻扒皮；v由里向外依次减，二圈周边三比一；v炮眼布置有诀窍，中间周边要加密；v掏槽辅助最重要，“槽一辅二”近距离 。33不同岩石各圈炮眼光爆参数344.选择爆破效果好的装药结构v（1）正向装药结构与反向装药结构正向装药：所有炸药与雷管的聚能 穴都指向炮眼底 。35v反向装药：所有炸药与雷管的聚能穴都指向炮眼 口 。反向装药要比正向装药爆破效果好。煤矿安全 规程 第322条规定：高瓦斯矿井、低
13、瓦斯矿井的 高瓦斯区域的采掘工作面采用毫秒爆破时，若采用 反向起爆，必须制定安全技术措施。36v一般炮眼直径42mm，药卷直径32mm，不偶合 系数为1.31。v若减小药卷直径，不偶合系数增大，周边眼 留下半边眼痕就越多，光爆效果越好。所以 ，我们推广使用小炸药。（2）细药卷不偶合装药结构37v分为眼底集中空气柱装药和分节空气柱装药。眼底集中空气柱装药：是现将药卷装入眼底 ，再装入小块炮泥，最后在眼口用长度不小于 300mm的炮泥塞紧。结构简单，爆破效果较好，浅孔爆破普遍采用 。（3）空气柱装药结构38v 分节空气柱装药：是在眼底和眼中分两节或两节以上装药。光爆效果好，一般中深孔和深孔爆破采用
14、。 炸药之间用导爆索引爆。39v（一）煤巷、半煤岩巷爆破存在问题及注意事 项煤巷和半煤岩巷多采用普通爆破方法，存在两帮布置炮眼少，炮眼间距大，装药量大，巷道成形差 ，爆破对两帮岩体破坏严重，造成滞后溜帮等问题 。应采用光面爆破的原理和方法，合理选择周边眼 间距、周边眼装药量、周边眼密集系数等爆破参数 ，提高巷道成形质量，减少巷道两帮超挖和片帮现 象，降低架棚支护背帮及背顶材料消耗，提高锚杆 支护巷道锚杆对围岩的加固作用效果，提高掘进效 率。五、现场巷道爆破存在问题及注意事项40v1.岩巷虽然采用光面爆破设计方法，光爆参 数选择基本合理，但是在实际施工中，存在 不按照设计参数打眼、装药爆破的现象
15、。导 致光爆效果不理想，巷道局部超、欠挖超过 规定，造成人、财、物的浪费。v2.光爆参数没有根据岩性条件的变化随时调 整，一套参数掘到底。（二）岩巷光面爆破存在问题及注意事项41v（三）装药结构选择不合理，不耦合 系数小。选用眼底空气柱式、不耦合装药结构有力于提高浅孔光爆效果。v（四）爆破对巷道底板破坏较严重。42v钻孔深度： 2.0m-4.0m。v掏槽方式： 直眼，挤压抛 渣掏槽法。如 右图六、中深孔爆破43v采用高精度毫秒雷管起爆，以确保爆破时差。v采用挤压抛渣掏槽法，把空心眼加深500mm，装 1-3卷炸药。v先进行挤压起爆，挤压起爆后，再起爆空心眼 ，将挤压的岩石抛出来。v周边眼以里的炮眼采用高威力炸药，密实装药 。v周边眼采用不偶合细药卷和空气柱分节装药结 构。44祝大家愉快！谢谢45
