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1、巷道开挖爆破优化设计(爆破布孔图+爆破分段图+爆破警戒图+爆破装药图及连线图)-课程设计巷道开挖爆破优化设计(爆破布孔图+爆破分段图+爆破警戒图+爆破装药图及连线图)一：审题：设计目的与要求1掘进目的题为巷道掘进爆破施工，为使工程量减少，工程速度加快，应在保证安全的条件下，选用一种最有效的方案高速度，高质量的将既定断的岩石进香爆破，并将破碎后的岩石进行，一达到一定的高能过程目的，并尽可能使断面光滑平整，降低爆破对开挖范围以外的岩石的损坏的，最大限度的保持岩石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩长期稳定，并降低爆破地震效应，空气冲击波及飞石距离使爆破对周围物体损伤最小。2掘进要求为形成一定的井巷
2、断面形状，必须在工作面上布置各种炮孔，如掏槽孔，周边孔，崩落孔，辅助孔。且掘进爆破过程中要严格保证巷道的规格和方向，满足爆堆集中，快度均匀，炮孔利用率要高，周壁平整，材料消耗少等要求。二：环境描绘1爆区环境一般井巷平硐的开挖都处于野外，周围人家少，交通通行量低，树木丛林稀少。2工程地质由围岩的坚固性系数f=813并查普式岩石分级系数表得，f=813的岩石属于坚固岩石，一般为坚固的花岗类岩，大理岩，砂岩及石灰石类岩石，一般无裂隙，无浮土。3水文地质围岩的坚固性系数f=813，密度为2.7t/m，岩体无裂隙，对水的渗透性极差，说明此围岩含水量极4爆破规模工程上规定一般隧道的掘进断面为大断面，而井巷
3、的掘进为小断面，此三芯拱的断面为3米*4米，每次穿爆长度为3.5米，爆破规模较小。三：设备选型1凿岩设备的选择因井巷的穿爆长度为3.5米5米，可知为浅孔爆破，应选用浅孔凿岩设备。国产凿岩设备型号分析比较1）手持式气动凿岩机：重量轻，手持操作，可钻各种方向的的较小直径，较浅深度的炮眼，主要用于凿小向炮眼孔径40mm孔深3米，用于软，中，硬岩性，型号有y24,y26等2）气腿式凿岩机：重量一般2430千克，主机安设在气腿上，靠气腿推动钻进，可凿水或倾斜的炮眼，孔径3840mm孔深5米，用于软，中，硬岩性，型号有ysp45等。3）向上式凿岩机：重量一般为40千克左右，气腿与主机纵轴线向轴线连成一体，
4、用于天井掘进凿岩中，孔径4050mm孔深5米，于软，中，硬岩性，型号有ysp55等由上面几种凿岩机综合题目设计要求知，宜采用型号为sp45气腿式凿岩机。钎头直径为3842。钎头形式为一字型，此设备重量轻，冲击动力高，冲击频率大，扭力矩大，凿岩效果好，方便快利，辅助作业时间相对短，有快于加快工作进程。 2供风设备供风设备的选择应遵循以下原则：a供风机必须安装在地面；装有供风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。b必须保证主要供风机连续运转。c必须安装2套同等能力的主要供风机装置，其中1套作备用，备用供风机风机必须能在10min内开动。在建井期间
5、可安装1套供风机和1部备用电动机。生产矿井现有的2套不同能力的主要供风机，在满足生产要求时，可继续使用。d严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。e装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。f至少每月检查1次主要供风机。改变供风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。g新安装的主要供风机投入使用前，必须进行1次供风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。h生产矿井主要供风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40。3装载设备由巷道断面尺寸，可选用铲斗正装后卸式装岩机
6、，平巷掘进中装岩与1130巷道开挖爆破优化设计(爆破布孔图+爆破分段图+爆破警戒图+爆破装药图及连线图)转运是最繁重最费时的工序，一般情况下它占据进循环时间35%-50%，因此选用恰当的装岩机能有效提高掘进机械化水平，加进掘进速率，提高劳动效率，减轻工人劳动强度及降低成本。四 确定穿孔爆破参数1井巷掘进中的炮眼排列炮眼布置和岩石性质，结构，巷道断面形状，大小，炸药性能和装药量等有关，井巷掘进的炮眼，按其作用不同，可分为掏槽眼，周边眼，崩落眼。掏槽眼是为辅助眼创造第二个自由面，辅助眼是为进一步扩大掏槽体积，而周边眼是为形成正确的井巷断面形状，爆破顺序是先掏槽眼，其次崩落眼最后周边眼a . 掏槽眼
7、的布置根据掏槽眼的方向不同掏槽方法可分为斜眼掏槽,直眼掏槽,混合式掏槽,为了提高其他炮眼的爆破效果, 掏槽眼应比其他炮眼加深150-200mm,装药量增加15%-20%方案一: 选择斜眼掏槽斜眼掏槽特点是: 掏槽面积较大,适用于较大断面巷道,可以充分利用自由面,逐渐扩大爆破范围;钻眼技术要求不甚严格,眼位易于掌握,全断面一次爆破需要的雷管段数较小,但炮眼深度受巷道宽度的限制,不便深孔作业;多台凿岩机同时工作时,互相干扰较大,斜眼掏槽可分为扇形掏槽,楔形掏槽和锥形掏槽方案二:直眼掏槽直眼掏槽的特点是, 掏槽眼垂直于工作面,适用于深孔爆破,各炮眼之间保持平行,有利于采用凿岩台车钻眼,炮眼深度不受断
8、面限制;有利于中深孔爆破;虽然爆破后岩石块度均匀,但岩石抛掷不远,凿岩工作量大,钻眼技术要求高,一般需要雷管的段数也较多,可分为直眼掏槽螺旋掏槽等.总结,综合题目要求的浅眼爆破,和井巷断面面积,认为方案一中的楔形掏槽最为合理, 楔形掏槽可分为垂直楔形和水平楔形掏槽两种,可根据岩石节理方向选择, 楔形掏槽常用于中硬以上的均质岩石,且巷道断面大于4m2 的工作面,每对掏槽眼间距为0.2-0.6cm, 掏槽眼与工作面交角为55。 -75。 ，眼底距离为10-20cm楔形掏槽主要参数岩石坚固系数炮孔与工作面夹角两排炮孔孔口距离/m炮孔数目8-1065-630.4-0.35610-1263-600.35
9、-0.30612-1660-580.30-0.206b崩落眼崩落眼又称辅助眼，应均匀布置在掏槽眼与周边眼之间，其眼距一般为500700mm，炮眼方向一般垂直与工作面，装药系数一般为0.450.60。如采用光面爆破，则紧邻周边眼的辅助眼要为周边眼创造一个理想的光面层，即光面层厚度要均匀，且等于周边眼最小抵抗线Wc .周边眼周边眼是控制巷道成型的炮眼,眼距一般为500700mm,邦眼眼口距岩邦100200mm;在坚硬的岩石中,眼底要伸出轮廓线外100200mm.底眼眼口应高出巷道底板水平150mm以防止眼内积水,眼底要低于标高200mm左右,以保证底板不高,便于辅轨.炮眼布置具体见图表二2.爆破参
10、数确定a.单位炸药消耗量.开挖对爆破的要求，对岩石硝铵类炸药q值可按下表选择：岩石坚固性系数f0.8-23-45681012141620q（kg/ m3）0.400.430.460.500.530.560.600.640.670.70炸药单耗q=(0.150.28)2.70=(0.4050.756)kg/m3岩石的坚固系数f=813, 从表格里可以查得炸药的单耗为0.62 kg/m3周边孔和崩落孔q=0.150.28kg/m3 可选择q=0.22 kg/m3掏槽眼q=0.25 kg/m3b.炮眼直径 炮眼直径取决于凿孔设备,由于选择的凿孔设备直径为3846mm,可选择各炮眼直径42mm,若要加
11、深另计算.c.炮孔数目由计算可知:掏槽孔6个崩落孔13个周边孔20个水沟眼1个巷道开挖爆破优化设计(爆破布孔图+爆破分段图+爆破警戒图+爆破装药图及连线图)总炮孔数n=40d.孔间距和排间距由炮孔排列布置表,爆破技术经济指标表,基本爆破条件表可粗略确定:掏槽孔间距0.6m,崩落孔间距0.6m,周边孔0.55m,周边孔孔口至轮廓线的距离100mm,最小抵抗线即周边孔与崩落孔排间距可定为650mme.孔角由于采用斜眼掏槽方式可定孔角为75。f.超深由于此围岩属于坚硬岩石,为使岩石爆破彻底,周边眼眼底可伸出轮廓线外100mm掏槽眼可超深150mm.眼号炮眼名称炮眼深度炮眼长度/m装药量倾角爆破顺序联
12、系方式kg/眼小计/kg水平垂直16掏槽眼3.73.7512.2473.4475。1串联719辅助眼3.53.511.9171.3622041周边眼3.53.512.24249.9342水沟眼3.53.512.2412.244五.确定装药与装药结构1.装药要求:装药是要细心将药卷装到眼底,不要擦破药卷,不得弄断雷管段号,不得拉断雷管脚线.2.装药结构:装药结构有偶合装药,不偶合装药,连续装药,不连续装药四种,掏槽眼与辅助眼的装药结构有正向连续装药和反向连续装药,由于反向装药的起爆药卷放在孔底,雷管与所有药卷的聚能穴一致朝向眼口,起爆后,暴轰波由里向外传播,与岩石自由面运动方向一致,有利于破碎岩
13、石,同时爆生气体不会立即从眼口冲出,其能量得充分利用,因此掏槽眼与辅助眼的装药结构选择反向连续偶合装药.而在光面爆破中, 周边眼以内感采用不偶合装药,并反向连续装入42mm的炮孔中药卷可选择2#岩石销铵类炸药,直径约为34mm.装药结构详见图表一3.炮眼的堵塞炮眼的堵塞质量对提高爆破效率和减少有害气体有很大作用,因此,装药完毕后必须充填以符合安全要求长度的炮泥并捣实,炮泥可采用1:3的泥沙混合炮泥,湿度18%-20%,这种炮泥既有良好的可塑性和较大的摩擦系数,若一时找不到这种材料也可采用钻孔岩屑代替.4.充填长度充填长度一般为总炮孔长度的2/5-3/5之间5.装药长度周边眼，掏槽眼装药长度=3
14、/5*3.6=2.16m崩落眼装药长度=3/5*3.5=2.1m 6. 充填长度 l1=3.5-2.16=1.34m,l2=3.5-2.1=1.4m7偶合系数偶合系数为药卷直径与炮孔直径之比此外周边眼采用不偶合装药，偶合系数=0.762六.网络敷设1.起爆方式，非电起爆与电力起爆两种，以下提出两种方案方案一：导爆索起爆优点：操作技术简单，与电雷管起爆方式比，准备工作量少，安全性高，一般不受外来电影响，爆速高，可以同时起爆大量炮孔.缺点：采用导爆索起爆成本高，在起爆前不能用仪表检查起爆网络.方案二：电雷管起爆法：优点：整个施工过程均可用仪表检测，及时发现施工与网络连接中的错误，可以保证起爆可靠性
15、，准确性，可实现远距离操作，大大提高了施工人员安全性，可同时起爆大量药包，有利于增大爆破量。缺点：起爆准备工作量大，操作复杂，在有杂散电流的地点存在极大的危险性由于电力网络的可检测性，此处的起爆方式可选择电雷管起爆法，但应选择在无雷电天气进行爆破施工.2.网络敷设形设有串联电爆网络与并联两种选择由于串联网络联线简单易于掌握，所需起爆电流小和导线消耗量少，接线正磁性与质量容易检查，而并联无此优点，所以网络敷设形设可选择串联网络3.测试并计算电阻值由于网络敷设形式为串联所以总R=R1+R2+ n式中：R1主线电阻， R2端线，连接线，区域线电阻之和巷道开挖爆破优化设计(爆破布孔图+爆破分段图+爆破警戒图+爆破装药图及连线图) n电雷管数目 每个电雷管电阻值4.雷管段数由于采用瞬发爆破雷管，所以可买50段雷管。5.炮孔分三段起爆第一段是掏槽孔，第二段是辅助
