《掘进爆破技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《掘进爆破技术（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、掘进爆破技术掘进爆破的生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囤岩。钻眼爆破是井巷掘进施T中的主要 工序，其他工序都要围绕它进行有序安排。为此，需要在掘进工作面上合理布置定 数量的炮眼，并装填适量的炸药，然后进行爆破。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，期落眼就有了大致平行于炮眼的口由面；周边眼乂称轮廊 眼，主要用途是使爆破后的巷道断而、形状和方向符合设计耍求。巷道
2、的周边眼按其 所在位置又分为顶眼、帮眼和底眼。一、掏槽眼爆破掏槽眼爆破（简称掏槽爆破）的效果是关系到巷道全断面爆破能否取得预想效果的 关键环节，其H的是为全断面爆破提供新的口由面。掏槽眼一般布置在掘进T作面的 中下部，最先起爆。常用的掏槽方式，根据掏槽眼的方向可分为斜眼掏槽、直眼掏槽 和混合掏槽三种。I 斜眼掏槽斜眼掏槽时各炮眼不与巷道中线平行，而与工作面在水平方向成一角度。其优点 是：掏槽体积较大，能将掏槽眼内的岩石全部抛出，形成有效的口由面，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, 多台钻机作业时，互相干扰；若角度和装药量掌握不好，往往影响
3、爆破效果，容易崩 倒支架和崩坏设备；抛掷距离较人，岩堆分散，不利于清道和装乍等。在现有技术装 备和掘进断面大于4盯的各类巷道，2 m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U逐渐被直眼掏槽和混合掏槽所取代。2. 直眼掏槽直眼掏槽是指所有掏槽眼的方向均垂直于巷道工作而。槽眼距离较小，并且严格 保持平行。通常情况下要留有不装药的空眼，作为槽眼爆破时的自由面和破碎岩石的 膨胀空间。槽眼垂直工作面的布置方式简单，槽眼的深度不受巷道断面限制，便于进 行深眼爆破。其优点是：槽眼相互平行，便于实现多台钻机平行作业和采用凿岩台车 作业;岩石块度均匀，抛掷距离较近，爆堆集中，便于清道装
4、岩；不易崩坏支架和设备。 瓦缺点是：对槽眼的间距、钻眼质量和装药等要求严格、不易掌握，所需槽眼数FI和炸药消耗量偏多，掏槽体积小，掏槽效果不如斜眼掏槽。直眼掏槽多用于中硬岩层、断面较小的巷道和中深孔爆破中，特别是立井井筒施 I1o但有空眼的直眼掏槽不宜在有瓦斯和煤尘爆炸危险的巷道中使用，因空眼内可 能渗出或积聚瓦斯，易引燃或引爆瓦斯或煤尘。3. 混合式掏槽在断而较大、岩石较硬的巷道中，为了弥补直眼掏槽的不足，采用直眼与斜眼混 合式掏稍。斜眼做垂直模状布置，布置在直眼外侧。斜眼与工作面的夹角为7585 , 眼底与宜眼相距约0. 2m,斜眼装药满度系数为0.40. 5,直眼装药满度系数为0. 7左
5、 右，如图3-8所示。(b)2 (a)图3-8混合式掏槽(a)菱形直眼混合掏槽；(b三角柱直眼混合掏槽1.2.3起爆顺序毫秒爆破技术烹秒爆破又叫微差爆破，是-种延期爆破，延期间隔吋间是几烹秒到几百烹秒。 由于前后相邻段药包爆炸时间问隔极短，致使各药包爆炸产牛的能量场相互产牛影响, 从而产生一系列良好的爆破效果。1 毫秒爆破作用原理毫秒爆破虽然在国内外应用了多年，但由于矿岩性质复杂，爆破作用时间极短， 因而至今尚未完全总结出能够准确指导生产实践的毫秒爆破理论。综合国内外的研究 资料，毫秒爆破的基本原理如下：(1) 应力增强作用炸药在岩体中爆炸后，周围的岩石产生变形、位移，处于应力状态中。毫秒爆破
6、 吋，先起爆的药包在岩体中形成的应力状态还未消失之前，后起爆的药包乂在岩体中 形成新的应力状态，两个应力叠加使应力增强，因而改善破碎效果。(2) 增加自由面作用先起爆的炮孔爆破，使其附近的岩石产牛径向裂隙，径向裂隙发展到一定程度时, 后起爆的炮孔再起爆，则这些径向裂隙就成为新的口由面。口由面的增加，有利于后 起爆炮孔的破碎作用，爆破的破碎范围就可增大，因此，增大了每米炮孔加岩量，减 少了炸药消耗量。(3) 岩块间的相互挤床碰撞作用先爆的岩块在未落下之前，与后爆的岩块相互挤压碰撞，这样就充分地利用能量, 使岩块进一步破碎，因而提高爆破质量，同吋还控制爆堆，有效减小飞石距离。(4) 减弱地震作用只
7、要选择恰为的毫秒时间间隔，使先后起爆的地震波相互作用，产生干扰，就可 以使地震消弱，这样可减弱地震波对邻近巷道的影响。2. 毫秒爆破参数采用毫秒爆破时，其爆破效果除了与製药起爆方式和起爆顺序有关外，还决定于 所采用的爆破参数。毫秒爆破参数确定方法与般爆破相同。但在相同爆破参数条件 下，毫秒爆破能减小岩石破碎块度。反Z,若保持岩石块度不变，采用毫秒爆破时， 应增人炮眼间距10%20%,或增人装药的最小抵抗线。毫秒爆破的另一个重要参数是延期间隔吋间。确定合理的毫秒间隔吋间并准确地 控制它，是毫秒爆破应用成功的关键。由于对毫秒爆破破碎矿岩的机理尚无定论，因 而，对毫秒间隔时间确定的原则和计算方法仍不
8、统一。在实际爆破工作小，合理的毫 秒间隔时间应能得到良好的爆破破碎效果和最大限度地降低炸药消耗量。3. 毫秒爆破的安全性在有瓦斯煤尘爆炸危险的地点进行爆破吋，以瞬发爆破最安全，但在这种情况下, 全断面只能分次爆破。采用秒延期爆破吋，因延期吋间较长，在爆破过程中从煤岩体 内泄出的瓦斯有可能达到爆炸浓度界限，因而不能在有瓦斯爆炸危险的地点使用。毫 秒爆破则克服了瞬发爆破的缺点，同时只要对总延期时间加以控制，也不会发生秒延 期爆破存在的危险。煤矿安全规程规定：在采掘工作面，使用煤矿许用毫秒延期电 雷管时，最后一段的延期吋间不得超过130 ms。三、光面爆破技术光而爆破就是控制爆破的作用范围和方向，使
9、爆破后的岩而光滑平整，防止岩而 开裂，减少超、欠挖和支护的工作量，增加岩壁的稳定性，减少爆破的震动作用，进 而达到控制岩体开挖轮廓的一种技术。1 光面爆破机理光面爆破是沿开挖轮廓线布置间距较小的平行炮孔，在这些光面炮孔中进行药量 减少的装药，然后同吋起爆，爆破吋沿这些炮孔的中心联接线破裂成平整的光面。从 国内外实验室研究和现场生产实践可以看出，光面爆破药包爆轰后，炮孔壁上的床力 显著降低，此时，药包的爆破作用为准静圧作用。当炮孔圧力值低于岩石动抗圧强度 时，在炮孔壁土就不致造成床碎破坏。这样，爆轰波引起的应力波只能引起少量的 径向细微裂隙。光面炮孔组同吋起爆吋，由于起爆器材的起爆吋间存在误差，
10、不可能 在同一吋刻爆炸。先起爆的纱包应力被作用在炮孔周围产生细微径向裂隙，由于相邻 炮孔的导向作用，结果沿相邻两炮孔连心线的那条径向裂隙得到优先发育。在爆炸气 体作用下，这条裂隙继续延仲和扩展，在相邻两炮孔的连心线同孔壁相交处产生应力 集中，此处的拉应力值最人，相邻炮孔中爆炸气体的气模作用将这些径向裂隙加以扩 散，成为贯通裂隙，最后形成光面。2. 光面爆破参数为获得良好的光而效果，一般选用低密度、低爆速、低体积威力的炸药，以减少 炸药爆轰波的破碎作用和延长爆炸气体的膨胀作用时间，使爆破作用为准静斥力作用; 还应尽量使用光面爆破专用药卷，以获得预期的效果。(1) 炮孔间距一般为炮孔直径的1020
11、倍。在节理裂隙比较发育的岩石中应取小值，整体性好 的岩石中应取大值。(2) 最小抵抗线光爆炮眼中心到邻近辅助炮孔中心的距离为最小抵抗线，一般应人于或等于光爆 孔间距。(3) 炮眼临近系数在爆破能量一定的条件下，炮眼临近系数m过大时，爆破后有可能在光而眼间的 岩壁表而留下岩坡，造成欠挖；m值过小时，则会在新壁而造成超挖凹坑。实践表明， 当m二0. 81.0吋，爆后的光面效果最好。(4) 线装药密度线製纱密度乂叫製药集小度。它是指单位长度炮眼中的装药量(g/m) o为了控制裂隙的发育，以保持新壁而的完整稳固,在保证沿炮孔中心线破裂的前提下，应尽可能少装-药。一般线装药密度如下:软岩 为 70 12
12、0 g/m, 硬岩为 120 150 g/m,硬岩为 150 250 g / mo(5) 起爆间隔吋间实验室爆破实验研究结果表明，瞬发起爆的裂隙表面最平整，毫秒延期起爆次之, 秒延期起爆最差。瞬发起爆吋，炮孔问贯通破裂较好，抑制了其他方向裂隙的发育， 有利于减少炮孔周围裂隙的产生，可形成平整的壁而。所以，在实施光而爆破时，间 隔时间越短，壁而平整的效果越有保证。应尽可能减少周边孔间的起爆时差，相邻光 面炮孔的起爆间隔时间不应人于100 mso3. 光面爆破的优点与普通爆破相比较，光面爆破具有以下优点：(1) 岩而光滑平整，能减少超挖和欠挖，保证轮廓线达到设计要求。(2) 巷道轮廓外裂隙区范围较
13、小，对围岩破坏不大，提高了巷道的稳定性。(3) 施工安全，巷道和工作面平整，在围岩稳定性差的情况下也不易发生冒顶、片 帮。(4) 巷道成形规整，可减少通风阻力，不易产生乩斯积聚。(5) 可提高工程进度和工程质量，降低成本。(6) 与喷射混凝土和锚杆支护相配合，己形成了一套高效、快速、安全的施工工艺。4. 光面爆破质暈要求(1) 眼痕率，硬岩不应小于80% ,中硬岩不应小于60%。(2) 软岩中的巷道，周边成形应符合设计轮廓。(3) 两炮衔接台阶尺寸，眼深小于師时，不得大于150 inm；眼深为5m时，不得大 于 250 mmo(4) 岩面不应有爆震裂缝。(5) 巷道周边不应欠挖，同吋要求平均线性超挖值小于200mnio
