水平岩石巷道施工

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1、1,岩石平巷在煤矿新井建设和生产矿井的开拓工程中占有很重要的地位，生产矿井中约占井巷总工程量的25%左右，新井中占40%50%。,2,第五章 水平岩石巷道施工,第五章从工作面炮眼的布置开始，逐次讲述炮眼钻凿、药卷装填以及起爆方法和技术，随后为通风排烟的相关内容，再次为矸石的装运工作，包括常用装岩机的选择和调车设备及方法。本章后两节分别为岩巷的机械化作业线和岩巷全断面掘进机的基本介绍。本章的重点应是巷道断面钻眼爆破设计与装岩运输工作。,3,钻爆法施工示意图,4,安全钻眼、装药、连线、放炮。 技术超挖（150mm），欠挖不超过质量标准，设计断面，方向和坡度，围岩震动和破坏，岩块（300mm）、岩堆

2、形状。 经济炮眼利用率高85、炸药与雷管消耗量低。,第一节 钻眼爆破,5,掏槽眼：最先起爆，为后爆炮眼创造附加自由面 辅助眼：扩大槽腔、破碎岩石，为周边眼创造自由面 周边眼：最后起爆，控制断面形状、大小和轮廓,一. 炮眼布置,选择合适的掏槽方式，布置掏槽眼 按光爆要求确定最小抵抗线，布置周边眼 布置底眼 均匀布置辅助眼,步骤,分类（按用途和位置）,6,位置： 断面中央偏下便于掌握打眼方向、其它炮眼借助自重崩落；尽可能布置在软弱岩层中 掏槽方式：斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽,1.掏槽眼,7,单向掏槽：软岩或具有层、节理或软夹层的岩层（5070） 楔形掏槽：各种岩层，应用最为广泛，眼深多比一般的深

3、200mm。 锥形掏槽：f 8的坚硬岩石，主要用于井筒施工，深度受限制。,（1）斜眼掏槽：炮眼与自由面（掘进工作面斜交）。,8,多向掏槽时装药长度系数为0.4-.6。 优点：适用各种岩层，充分利用自由面，逐步扩大爆破范围，掏槽面积大，适用较大断面的巷道。 缺点：掏槽眼深度受巷道宽度限制，碎石抛掷距离大，易损坏设备和支护。,9,（2）直眼掏槽：炮眼与自由面（掘进工作面）垂直，深度不受限制，用在深孔爆破中较多。,特点：直眼掏槽是以空眼作为附加自由面。空眼的作用，一方面对爆炸应力和爆破方向起集中导向作用，另一方面使受压岩石有必要的碎胀补偿空间。 但钻眼工程量大，钻眼技术要求高，所需雷管段数也多。 分

4、类：直线掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽,10,直线掏槽：炮眼平行、眼底落于同一平面，方便钻眼，掏槽面积小。适用于中硬岩石、小断面，软弱夹层。眼距100-200mm、眼深小于2m为宜。,角柱掏槽：多为对称式布置，在中硬岩中使用效果好。眼深2-2.5m，多用三角柱、菱形和五星掏槽法。可用一段雷管同时起爆，也可分为二、三段起爆。三角柱如左图：眼距100-300mm。,11,菱形掏槽：f46时，a150mm、b200mm；中硬岩， a100-130、b170-200mm；f8时， 改为右图，布置两个中心眼距100的空孔。均分二段起爆，1、2为一段，3、4为二段。适用于各种岩层，效果很好。,12,螺旋掏槽：围

5、绕空眼逐步扩大掏槽面积。适用于各种岩石，眼深可达3m。,五星掏槽：见图5-7。,13,14,（3）混合掏槽：为加强直眼掏槽的抛碴能力和提高炮眼利用率，形成了以直眼掏槽为主并吸取斜眼掏槽优点的混合式掏槽。其中斜眼成75 85，在直眼起爆后起爆，起抛渣和扩槽作用，装药系数为0.4-0.6。,15,是大量崩落岩石和继续扩大掏槽的炮眼。均匀布置在掏槽眼与周边眼间，其间距一般为500-700mm，炮眼垂直工作面，装药系数0.45-0.6。,2.辅助眼（崩落眼）,16,3.周边眼：控制断面大小和形状。 布置： 帮眼和顶眼 ： 0.6（软）1.0（硬） K炮眼密集系数，E眼距，400600mm，w最小抵抗线

6、 装药量： 软岩：70120g/m装药集中度 中硬：200300g/m （不包括炮泥段） 硬岩：300350g/m 底眼：控制巷道坡度和底板平整度500700mm，眼口高200mm， 眼底低200mm，装药系数0.50.7。 抛掷：眼距400mm、炮眼加深200mm，底眼增加12个药卷,17,煤矿巷道常遇岩层的光爆参数,根据实践经验，采用光面爆破时，掏槽眼、辅助眼、控制光爆层的辅助眼和周边眼的每眼装药数量的比例大致为 4321。,18,（1）掏槽眼布置在断面的中央偏下，并考虑辅助眼的布置较为均匀和减少崩坏支护及其他设施的可能。 （2）周边眼一般布置在巷道断面轮廓线上，顶眼和邦眼按光面爆破要求，

7、各炮眼相互平行，眼底落在在同一平面上。 （3）辅助眼均匀地布置在掏槽眼和周边眼之间，以掏槽眼形成的槽腔为自由面层层布置。,炮眼布置方法和原则： “ 抓两头、带中间”,19,1.矿用炸药：硝铵类炸药和含水炸药（乳化、水胶炸药）。硝铵类炸药价格较低廉，为煤矿普遍使用，一般装成直径32、35、38mm，重量100、150、200g的药卷，有效使用期为6个月。,二.爆破器材,起爆材料：采用8号电雷管。在穿过有瓦斯地层时，不能选用秒延期雷管，毫秒延期雷管总延期时间也不能大于130ms。电爆网路：煤矿井下爆破采用串联爆破网路，防爆型电容式发爆器起爆。,当穿过有瓦斯地段时，采用煤矿硝铵炸药; 坚硬岩石可考虑

8、采用粉状高威力炸药。,20,2.爆破参数的确定,（1） 单位炸药消耗量q影响因素：炸药性能、围岩的物理力学性质、自由面的大小和数目、炮眼直径和深度等。 经验公式： kg/m3 k0炸药爆力校正系数， 预算定额：2号岩石硝铵炸药，P90 每循环消耗药量 （2）炮眼直径D：钻眼效率、炮眼数目、炸药消耗量D =（10mm）+ d d32mm、35mmD3842mm,21,表4-3 采用光面爆破掘进岩巷的炸药消耗量,平硐、平巷炸药和雷管消耗定额,22,（3）炮眼深度：（1.52.5m）钻眼时间、循环进尺、装岩时间循环时间和循环次数 按循环组织：正规循环每班完成的循环数为整数 （4）炮眼数目 估算：N

9、个 平均装药计算： 实际布置数目：,q单位炸药消耗量；S断面面积；m药卷长度；炮眼利用率； a装药系数；p每个药卷重量。,23,1. 装药结构,三.装药结构与起爆顺序,单段空气柱装药和空气间隔分节装药 适用于周边眼,正向装药和反向装药 适用于掏槽和辅助眼,24,2炮眼的填塞,煤矿安全规程第三百二十八条 炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用黏土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。严禁裸露爆破。,煤矿安全规程第三百二十七条 装药前，首先必须清除炮眼内的煤粉或岩粉，再用木质或竹质炮棍将药卷轻轻

10、推入，不得冲撞或捣实。炮眼内的各药卷必须彼此密接。有水的炮眼，应使用抗水型炸药。装药后，必须把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与运输设备、电气设备以及采掘机械等导电体相接触。,常用13的泥沙混合炮泥，湿度为1820。这种炮泥既有良好的可塑性，又具有较大的摩擦系数。,25,规程第三百二十九条 炮眼深度和炮眼的封泥长度符合要求： （一）炮眼深度小于0.6m时，不得装药、爆破；在特殊条件下，如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时，必须制定安全措施，炮眼深度可以小于0.6m，但必须封满炮泥。 （二）炮眼深度为0.61m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。 （三）炮眼深度超过1m时，封泥长度不得小于

11、0.5m。 （四）炮眼深度超过2.5m时，封泥长度不得小于1m。 （五）光面爆破时，周边光爆炮眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m。 （六）工作面有2个或2个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m，在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m。浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m。,3. 起爆顺序 分次起爆：大断面、雷管段数不足、预留光爆层 一次起爆：掏槽眼辅助眼周边眼底眼,26,第三百三十一条 装药前和爆破前有下列情况之一的，严禁装药、爆破： （一）采掘工作面的控顶距离不符合作业规程的规定，或者支架有损坏，或者伞檐超过规定。 （二）爆破地点附近20m以内风流中瓦

12、斯浓度达到1.0。 （三）在爆破地点20m以内，矿车，未清除的煤、矸或其他物体堵塞巷道断面1/3以上。 （四）炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散、透老空等情况。 （五）采掘工作面风量不足。 第三百三十九条 爆破前，脚线的连接工作可由经过专门训练的班组长协助爆破工进行。爆破母线连接脚线、检查线路和通电工作，只准爆破工一人操作。爆破前，班组长必须清点人数，确认无误后，方准下达起爆命令。爆破工接到起爆命令后，必须先发出爆破警号，至少再等5s，方可起爆。装药的炮眼应当班爆破完毕。特殊情况下，当班留有尚未爆破的装药的炮眼时，当班爆破工必须在现场向下一班爆破工交接清楚。,27,1. 爆

13、破说明书爆破原始资料：井巷名称、用途、位置、形状尺寸、岩层性质、地质条件及瓦斯情况等 选用的钻眼爆破器材：炸药、雷管的品种及性能参数、凿岩机的型号、性能爆破参数的计算选择：掏槽方法、炮眼直径、深度、数目、单位耗药量爆破网路的计算和设计：安全措施 2. 根据说明书绘出爆破图表爆破原始条件和技术经济指标 装药量与起爆顺序预期爆破效果炮眼布置图及装药结构图,四. 爆破说明书和爆破图表,第三百一十七条 爆破作业必须编制爆破作业说明书，说明书必须符合下列要求： （一）炮眼布置图必须标明采煤工作面的高度和打眼范围或掘进工作面的巷道断面尺寸，炮眼的位置、个数、深度、角度及炮眼编号，并用正面图、平面图和剖面图

14、表示。 （二）炮眼说明表必须说明炮眼的名称、深度、角度，使用炸药、雷管的品种，装药量，封泥长度，连线方法和起爆顺序。 （三）必须编入采掘作业规程，并及时修改补充。 爆破工必须依照说明书进行爆破作业。,28,29,30,某矿250m水平总回风巷炮眼布置图 S=12.58m2,31,24m2,550,32,东曲煤矿分区回风大巷掘进时的炮眼布置(20m2),33,五. 钻眼工作,34,方向：中线：激光指向仪或三点延线法,JZB1型激光指向仪示意图,DQJ-05型激光指向仪（矿用）技术参数：射程： 500m 中心光斑直径: 500m处50mm 输入电压： AC127/220V 重量： 14kg 尺寸：

15、 480200230 (mm),1. 定向工作：,35,36,坡度：腰线倾斜仪,施工验收规范第6.1.12 巷道的施工必须标设中线及腰线，并应符合下列规定：一、用激光指向仪指示巷道掘进方向和标高时：1指向仪的设置位置和光束的方向，应根据经纬仪和水准仪标定的中线和腰线点确定，中线和腰线点每组不宜少于3个，组间的距离宜大于30m；2指向仪的设置应安全可靠，仪器与掘进工作面的距离不宜小于70m，每次使用前应以中线和腰线检查激光光束。二、用经纬仪标设直线巷道方向时，宜每隔30m设中线一组，每组不应少于3条，其间距不宜小于2m；三、用水准仪标设巷道坡度时，宜每隔20m设置3对腰线点，其间距不宜小于2m；四、巷道沿倾斜煤层顶板或底板的施工，倾斜巷道可只挂中线，水平巷道可只设腰线；五、巷道掘进每隔100m应对中线和腰线进行一次校核。,37,钻装机：减少了辅助时间、全机械化操作，结构复杂、投资及保养维修费用高,2. 凿岩机的选择 气腿式凿岩机：机动灵活、多台同时打眼、平行作业，管理复杂、劳动强度大、效率低 凿岩台车：速度快、质量高、劳动强度低、效率高，钻装不能平行作业、辅助工时长,