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1、全国爆破技术人员统一培训内容全国爆破技术人员统一培训内容中国工程爆破协会中国工程爆破协会 编编汪旭光汪旭光 主编主编（20112011）爆爆破破设设计计与与施施工工9第九章第九章 井巷掘进爆破井巷掘进爆破9.1平巷掘进爆破平巷掘进爆破9.2立（竖）井掘进爆破立（竖）井掘进爆破9.3隧道掘进爆破隧道掘进爆破9.4平巷（隧道）周边孔光面爆破平巷（隧道）周边孔光面爆破和预裂爆破和预裂爆破学习重点：学习重点：1、工作面炮眼种类与作用、工作面炮眼种类与作用2、井巷掘进爆破说明书及图表编制、井巷掘进爆破说明书及图表编制3、光面爆破方法、机理与施工要点、光面爆破方法、机理与施工要点 4、装药结构及炮孔堵塞、
2、装药结构及炮孔堵塞5、微差爆破的破岩机理、微差爆破的破岩机理9.1平巷掘进爆破平巷掘进爆破1 1、平巷掘进工作面特点、平巷掘进工作面特点 自由面少，而且狭窄（自由面愈多、愈大愈好）；自由面少，而且狭窄（自由面愈多、愈大愈好）；四周岩体对爆破有约束作用（夹制作用）。四周岩体对爆破有约束作用（夹制作用）。2 2、工作面上炮眼的分类、工作面上炮眼的分类 炮眼按其位置和作用可分为三种：炮眼按其位置和作用可分为三种：掏槽眼、辅助眼（崩落眼）和掏槽眼、辅助眼（崩落眼）和周边眼周边眼。3 3、三种炮眼的作用、三种炮眼的作用 掏槽眼：顺前进方向掏出一个凹槽作为第二自由面，以便提高其掏槽眼：顺前进方向掏出一个凹
3、槽作为第二自由面，以便提高其 它炮眼利用率；它炮眼利用率；辅助眼：扩大和延伸掏槽范围，崩落岩石；辅助眼：扩大和延伸掏槽范围，崩落岩石；周边眼：按设计断面轮廓切断岩石，形成光滑、平整的壁面。周边眼：按设计断面轮廓切断岩石，形成光滑、平整的壁面。掏槽方式包括两大类：掏槽方式包括两大类：斜眼掏槽、直眼掏槽斜眼掏槽、直眼掏槽1 1、斜眼掏槽、斜眼掏槽 1）形式：单斜掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽、扇形掏槽）形式：单斜掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽、扇形掏槽 （作图表示）（作图表示）2）优缺点）优缺点 优点：优点：适用于各种岩层，并能获得好效果；适用于各种岩层，并能获得好效果；掏槽眼少，炸药单耗低；掏槽眼少，炸药单
4、耗低；眼位和斜度对掏槽效果影响较小。眼位和斜度对掏槽效果影响较小。缺点：缺点：钻眼方向难以掌握；钻眼方向难以掌握；眼深受巷道断面限制；眼深受巷道断面限制；抛掷距离大，爆堆分散，易损棚架、设备。抛掷距离大，爆堆分散，易损棚架、设备。9.1.1掏槽爆破掏槽爆破2 2、直眼掏槽、直眼掏槽 1）形式：龟裂式（缝隙式）掏槽、角柱状（筒形）掏）形式：龟裂式（缝隙式）掏槽、角柱状（筒形）掏 槽、螺旋式掏槽槽、螺旋式掏槽 （作图表示）（作图表示）2）特点：炮眼垂直于工作面且相互平行，距离较近，特点：炮眼垂直于工作面且相互平行，距离较近，必须配合空眼使用必须配合空眼使用。空孔有大孔，也有小孔。空孔有大孔，也有小
5、孔。装药孔与空孔间距取为（装药孔与空孔间距取为（13）d，眼距过大易，眼距过大易“冲冲 炮炮”，过小易，过小易“挤死挤死”相邻炮孔。相邻炮孔。3）装药量装药量兰格福斯（瑞典）提出的掏槽装药集中度计算公式兰格福斯（瑞典）提出的掏槽装药集中度计算公式 /m A 装药炮孔距空孔的距离，装药炮孔距空孔的距离，mm；空孔直径，空孔直径，mm。一般对中硬岩石，用硝铵类炸药掏槽时，炸药单耗一般对中硬岩石，用硝铵类炸药掏槽时，炸药单耗在在1.42.0/m3。4）优缺点优缺点 优点：优点：炮孔垂直于自由面布置，方式简单，易于多台炮孔垂直于自由面布置，方式简单，易于多台 钻同时专业；钻同时专业；孔深不受巷道断面限
6、制；孔深不受巷道断面限制；炮孔利用率高；炮孔利用率高；抛掷近，爆堆集中。抛掷近，爆堆集中。缺点：缺点：眼数多，装药量大；眼数多，装药量大；炮孔间距和平行度对掏槽效果影响较大。炮孔间距和平行度对掏槽效果影响较大。3 3、选择合理掏槽方式、选择合理掏槽方式 考虑以下因素：地质条件的适应性；考虑以下因素：地质条件的适应性；施工技术的可行性；施工技术的可行性；爆破效果的可靠性；爆破效果的可靠性；经济指标的合理性。经济指标的合理性。（见（见P148表表7-1 直眼掏槽和斜眼掏槽的适用条件直眼掏槽和斜眼掏槽的适用条件）9.1.2 井巷掘进爆破施工技术井巷掘进爆破施工技术1 1、确定爆破参数、确定爆破参数
7、井巷掘进爆破的效果和质量在很大程度上决定于钻井巷掘进爆破的效果和质量在很大程度上决定于钻眼爆破参数的选择。除掏槽方式及其参数外，主要的钻眼眼爆破参数的选择。除掏槽方式及其参数外，主要的钻眼爆破参数还有：爆破参数还有：炸药单耗炸药单耗、孔径、孔深、孔数、炮孔利用率等孔径、孔深、孔数、炮孔利用率等1）单耗：爆破）单耗：爆破1m3原岩所需的炸药量，用原岩所需的炸药量，用/m3表示。表示。普氏公式：普氏公式：s 巷道断面积；巷道断面积；k0爆力校正系数。爆力校正系数。q 标准用单耗，标准用单耗，/m3 单耗的选取，参考表（单耗的选取，参考表（P149表表72）每个循环应使用药量每个循环应使用药量 Q=
8、qls 炮眼利用率，为每循环工作面进尺与炮眼深度的炮眼利用率，为每循环工作面进尺与炮眼深度的 比值。一般取比值。一般取80-95%。采用光面爆破要比普通爆破用药量多。采用光面爆破要比普通爆破用药量多。计算出的装药量的平均值，应按眼的不同做分配。计算出的装药量的平均值，应按眼的不同做分配。2）炮眼直径）炮眼直径 直径与眼数，单耗、块度等有关，一般用直径与眼数，单耗、块度等有关，一般用38-45mm。3）眼数）眼数 根据装药量根据装药量 和孔深计算炮眼数目，再按形状均匀地布和孔深计算炮眼数目，再按形状均匀地布置炮眼，周边眼的眼口至轮廓线的距离置炮眼，周边眼的眼口至轮廓线的距离100-250mm 周
9、边眼的眼口距为周边眼的眼口距为500-800mm 底眼的间距取小值，辅助眼的间距为底眼的间距取小值，辅助眼的间距为400-600mm。可估算如下：可估算如下：4）眼深）眼深 眼深：指炮眼底到工作面眼深：指炮眼底到工作面 的垂直距离。的垂直距离。眼长：沿炮眼方向的实际深度。眼长：沿炮眼方向的实际深度。眼深和循环次数相互制约，理论上按最优炮孔深度确定之，应使每米眼深和循环次数相互制约，理论上按最优炮孔深度确定之，应使每米巷道所需工时最少、成本最低，但难以做到，一般按传统的经验方法确定。巷道所需工时最少、成本最低，但难以做到，一般按传统的经验方法确定。按掘进任务要求定孔深按掘进任务要求定孔深 L 巷
10、道全长；巷道全长；nm每月工作日数；每月工作日数；nt每日工作班数；每日工作班数；nc每班循环数。每班循环数。一般取一般取1.52.5m为巷道掘进采用为巷道掘进采用 在竖井掘进中，眼深一般取在竖井掘进中，眼深一般取l=(0.3 0.5)D D 井筒直径，井筒直径，m2 2、炮眼布置、炮眼布置 1）炮眼爆炸的要求）炮眼爆炸的要求 有较高的炮眼利用率；有较高的炮眼利用率；先爆炮孔不会破坏后爆炮孔；先爆炮孔不会破坏后爆炮孔；应能保证：应能保证：爆破块度均匀、大块率少；爆破块度均匀、大块率少；爆堆集中、飞散距离小；爆堆集中、飞散距离小；爆后断面轮廓符合设计要求。爆后断面轮廓符合设计要求。2）布孔方法和
11、原则）布孔方法和原则 （1）“抓两头，带中间抓两头，带中间”；（2）掏槽眼通常布置在断面的中央偏下；）掏槽眼通常布置在断面的中央偏下；（3）周边眼一般布置在断面轮廓线上；）周边眼一般布置在断面轮廓线上；（4）崩落眼以槽腔为自由面层层均布在被爆岩体上。）崩落眼以槽腔为自由面层层均布在被爆岩体上。对立井工作面炮眼参数选择与布置基本上与平巷相对立井工作面炮眼参数选择与布置基本上与平巷相 同，立井中掏槽、崩落、周边眼，均布置在以井筒中心同，立井中掏槽、崩落、周边眼，均布置在以井筒中心 为圆心的同心圆上。为圆心的同心圆上。3 3、装药结构、装药结构 指炸药在炮孔中的装填情况。指炸药在炮孔中的装填情况。连
12、续装药连续装药 间隔装药间隔装药 耦合装药耦合装药 各种装药结构各种装药结构 不耦合装药不耦合装药 正向装药正向装药 （作图示意）（作图示意）反向装药反向装药 有堵塞装药有堵塞装药 无堵塞装药无堵塞装药图图3-12-5平巷掘进爆破装药结构图平巷掘进爆破装药结构图（a）偶合装药；（）偶合装药；（b）不偶合装药；（）不偶合装药；（c）连续装药，）连续装药，（d）空气间隔装药，（）空气间隔装药，（e）反向装药，（）反向装药，（f）正向装药）正向装药图图7-14装药结构装药结构(a)偶合装药；偶合装药；(b)不偶合装药；不偶合装药；(c)正向连续装药；正向连续装药；(d)正向空气间隔装药；正向空气间隔
13、装药；(e)反向连续装药反向连续装药1-炸药；炸药；2-炮眼壁；炮眼壁；3-药卷；药卷；4-雷管；雷管；5-炮泥；炮泥；6-脚线；脚线；7-竹条；竹条；8-绑绳绑绳1）连续装药和间隔装药）连续装药和间隔装药2）耦合装药和不耦合装药）耦合装药和不耦合装药 炮孔直径与装药直径之比称为炮孔直径与装药直径之比称为不偶合系数不偶合系数(decoupling(decoupling index)index)。散装药时，不偶合系数为。散装药时，不偶合系数为1 1。3）正向装药和反向装药）正向装药和反向装药 正向起爆正向起爆反射应力波产生的裂隙使炮孔内气反射应力波产生的裂隙使炮孔内气 体过早逸出，眼底受力降低，
14、减小体过早逸出，眼底受力降低，减小 破碎范围，降低炮孔利用率；破碎范围，降低炮孔利用率；反向起爆反向起爆爆生产物在孔内作用时间较长，加爆生产物在孔内作用时间较长，加 强破碎岩石、降低大块率、提高炮强破碎岩石、降低大块率、提高炮 眼利用率。眼利用率。4）炮孔堵塞及炮泥作用）炮孔堵塞及炮泥作用 为了保证炸药反应充分，放出最大热量和减少有毒气为了保证炸药反应充分，放出最大热量和减少有毒气体生成量；降低爆生气体逸出自由面的温度和压力；使炮体生成量；降低爆生气体逸出自由面的温度和压力；使炮孔内保持较高的爆轰压力和较长的作用时间孔内保持较高的爆轰压力和较长的作用时间必须填塞必须填塞炮泥。炮泥。填塞炮泥的长
15、度和质量及材料会直接影响爆炸应力波填塞炮泥的长度和质量及材料会直接影响爆炸应力波参数，进而影响岩石破碎过程和炸药能量的有效利用。参数，进而影响岩石破碎过程和炸药能量的有效利用。生产中常取生产中常取0.350.5倍的装药长度。倍的装药长度。水炮泥水炮泥可以吸收部分热量、降低喷出气体的温可以吸收部分热量、降低喷出气体的温度，有利于安全，（主要应用于瓦斯工作面）。度，有利于安全，（主要应用于瓦斯工作面）。4 4、爆破说明书和爆破图表、爆破说明书和爆破图表 它是施工组织设计的一个重要组成部分，是指导、它是施工组织设计的一个重要组成部分，是指导、检查和总结爆检查和总结爆 破工作的技术文件。破工作的技术文
16、件。编制应根据岩石、地质、设备、队伍等条件，合编制应根据岩石、地质、设备、队伍等条件，合理选择爆破参数，尽量采用先进的爆破技术。理选择爆破参数，尽量采用先进的爆破技术。1）说明书编制内容）说明书编制内容（1）原始资料）原始资料井巷（隧道）的名称、用途、位置、断井巷（隧道）的名称、用途、位置、断 面形状尺寸、穿过的岩层性质、地质及瓦斯等情况；面形状尺寸、穿过的岩层性质、地质及瓦斯等情况；（2）选用钻爆器材）选用钻爆器材（3）爆破参数计算）爆破参数计算（4）爆破网路设计计算）爆破网路设计计算（5）爆破安全技术措施）爆破安全技术措施 2）爆破图表编制）爆破图表编制 图包括：炮眼布置图、装药结构图、网路图、柱状图图包括：炮眼布置图、装药结构图、网路图、柱状图（地面上爆破还应有爆破环境图、结构图等）。（地面上爆破还应有爆破环境图、结构图等）。表：炮孔参数、装药参数表；预期的爆破效果和技术经表：炮孔参数、装药参数表；预期的爆破效果和技术经济指标表济指标表9.2立（竖）井掘进爆破立（竖）井掘进爆破1、井筒炮眼种类、井筒炮眼种类根据爆破作用不同，井筒炮眼种类有：根据爆破作用不同，井筒炮眼种类有：掏槽眼
