巷道开挖爆破优化设计

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1、巷道开挖爆破优化设计（爆破警戒示意图+炮孔布置图+网络敷设图+巷道断面图+装药结构图）-课程设计巷道开挖爆破优化设计（爆破警戒示意图+炮孔布置图+网络敷设图+巷道断面图+ 装药结极图）忙碌了一个多星期终于完成了爆破课程设计，说难也不难，可是自己真的做起来 确实觉得到处碰壁，当初拿到题目时，脑子里真的想不出该怎么去做，应该说是 无从下手了，于是就想着老 师能给我们一些范本，好参照着做，结果也没有拿到 于是自己跑到图书管寻觅着相关资料，好不容易借了 3本书，一阵幸喜之后便开 始翻阅，从中找到了许多有用的设计资料，就这样不会了从书上慢慢找回需要的 知识，在这样的过程中终于做完了我的爆破设计。做完设计

2、，自己收获很多，收获的不仅是平时没有见过或者很陌生的知识，尤其 是通过自己的努力作出的成果的那种乐趣，我的设计题目是道开挖优化爆破设 计，采用全断面一次爆破，运用光面爆破的方法进行设计。由于光面爆破能减少 超挖，爆破后形成规模，以及爆破后隧道轮廓外的围岩不产生或很少产生爆破裂 缝，有效保持了围岩的稳定性等特点，在隧、巷道掘进中，光面爆破已全面推广， 并成为一种标准的施工方法。光面爆破技术的关键是更好准确的确定光爆参数，包括周面眼的布置，最小抵抗 线，装药系数，以及不偶合系数的确定，根据确定的参数进行布孔和装药，近而 为后来的施工开挖做准备。通过本次设计我基本上了解到了一些爆破施工设计的方法、步

3、骤以及注意事项。 更重要的是通过这次设计，使我发现了自己以前在学习这门课程中的不足。爆破 工程不是一门只注重理论的课程，事实上，一个好的爆破设计并不是单单靠书本 知识就可以做出来的，它实际上是一个指导理论与实践经验的产物。在爆破过程 中，安全问题的重要性随时都体现着。整个爆破环节中只要是出现一个小小的错 误，都可能导致爆破的失败及危险的出现，更有可能造成人员伤亡。爆破器材的 运输、保管以及正常使用更是有着严格的规定。所以在爆破实际施工过程中，一 定要保持严谨、认真的态度，结合以往经验及实际情况进行设计施工。 通过本次设计，我进一步的认识到，实践是检验真理的标准，实践是检验我们所 学的理论知识是

4、否完整，是否能真正用得得体的唯一方法，虽然我并没有真正去 实践自己的知识，但是通过做设计这样的方法可以让我们去把错乱的知识联系 在一起，为以后更好的运用提供条件。知识永远也没有尽头，就爆破这一方面来 说，还有很大一方面需要去改变和突破，以便优化设计方案，为我们今后的物质 生活提供更大帮助。某井巷平峒开挖，其断面形状为三心拱，其宽度约为 4米，最大高度约为 2.8米，围岩坚固性系数为f=5&围岩密度为2.60t/m3，炸药单耗为0.150.28kg/t.每次穿 爆长度约为 3。0米，则应如何进行爆破设计才能满足要求。设计内容一、爆破参数设计：1审题：1.1 工程概况：1.1.1 设计依据：井巷平

5、峒开挖，断面为三心拱，宽度约4米，最大高度约2.8米.1.1.2工程技术要求：围岩坚固系数f=5&围岩密度2.60t/m3，炸药单耗为0.150.28kg/t，每次穿爆长度约为3.0米。1.1.3 技术要求：断面均匀，大块率小，超挖、欠挖符合规定要求，爆破危害小。1.2 爆区环境示意图 三芯拱有关参数系数表：几何形状 参数 / 拱弧长拱面积三芯拱 /3 0.3333 0.6920 0.26201.3287 0.2620井巷断面图：（单位:mm）1.3 爆破方案：掘进巷道的方法有钻眼爆破法掘进和掘进机掘进两种，而钻眼 爆破法掘进占绝大多数，根据巷道围岩性质稳定以及巷道断面高度不超过 5米， 断面

6、不超过30米2,属于中小型断面巷道，故采用巷道施工常用的钻孔爆破法中 的光面爆破法进行此巷道的开挖掘进。采用光面爆破，巷道围岩会产生很少的炮 震裂隙，不会破坏围岩的稳定性，有利于巷道支护和顶板管理。采用全断面一次 爆破，分别装入多段毫秒电雷管或非电塑料导爆管起爆系统起爆（起爆顺序“掏槽 孔辅助孔崩落孔周边孔”）的方案。1.4 设备选型： 选用凿岩台车同时钻眼， 钻眼与装岩平行作业 1.5穿孔爆破参数（光爆参数）：1131巷道开挖爆破优化设计（爆破警戒示意图+炮孔布置图+网络敷设图+巷道断面图+ 装药结极图）1.5.1 炮眼直径 炮眼直径应和药卷直径相适应的，炮眼直径小了装药困难；而过 大的炮眼

7、直径，将时标准药卷在炮眼内空隙过大，影响爆破效果。目前我国普遍 采用的药包直径为32mm和35mm两种，现场普遍采用的炮眼直径一般比药包 直径大46mm。在这选药包直径为35mm。则炮眼直径为40mm。1.5.2 炮眼深度 炮眼深度跟炮眼长度不同，它是指炮眼底到工作面的垂直距离。 炮眼深度是决定每次掘进循环进尺的重要因素。根据我国目前掘进技术装备条 件下，采用气腿式凿岩机时，炮眼深度一般为1.32.0m，采用凿岩台车时，一般 为2.23.0m。综合题目取3.0m为炮眼深度。当凿岩机紧贴在已开出的轮廓面操 作时， 凿岩机向上（拱部）或向外墙偏离的角度为 45。掘进循环进尺的确定：巷道掘进平巷时，

8、施工主要工序有： 钻眼、装药、连线、通 风、出渣和支护。 辅助工序主要有：定腰线、定中线、浮石、接管线等。考虑到钻眼 设备及围岩稳定对施工的影响和掘进组织作业形成和掘进方式的选择，取每一 循环进尺3米。1.5.3 周边眼间距 周边眼的间距和最小抵抗线是光面爆破的两个重要参数。根 据试验，一般可依岩石情况不同，按下式选择 m=a/式中m炮眼密集系数，一般取0.81.0,岩石坚硬时取大值，较软时取 小值。a周边眼距，一般取400600mm，最小抵抗线， mm。1.5.4 最小抵抗线 最小抵抗线即光面层厚度，光面爆破效果的好坏，除受周边 眼间距和周边眼装药结极参数的影响外，更主要受最小抵抗线的影响，

9、光面层厚 度不仅影响周边眼间裂纹的形成，而且还影响光面层的破碎和开挖后巷道的围 岩的稳定。因此确定合理的光面层厚度， 对提高光面爆破效果有积枀作用光面层厚度 可用以下公式来确定 =式中为光面炮眼的装药量;a为炮眼间距;L为炮眼深度；为爆破系数，相当于单 位耗药量，对于f=410的岩层，值变化范围为0.20.5kg/m3，由表及经验表明满 足工程需要取周边眼最小抵抗线 =0.6m1.5.5 炮眼密集系数 炮眼密集系数也称炮眼邻近系数，它表达了炮眼间距与最 小抵抗线 之间的关系即 m=a/ ，是光面爆破参数确定中的一个关键值。目前在 工 程施工中，光面层厚度的确定，一般情况下，周边眼间距a与光面层

10、厚度的比值 为=0.81.0 时有较好的光爆效果1.5.6 不偶合系数 B 炮眼直径与药包直径的比值称不偶合系数，当不偶合系数 B=1时，表示药包与孔壁紧密接触，当B1时，表示药包与孔壁之间存在着空气 间隙。由表1中可知B=1.52.0之间满足本设计要求。1.5.7 单位炸药消耗量 爆破一立方米原岩所需的炸药重量叫做单位炸药 消耗量，通常用q来表示，单位用kg/m3。由设计题可算得 q=0.390.728 kg/m3根据工程经验取 q= =0.6573 kg/m31.5.8 炮孔数目的确定 由于光面爆破的周边眼距小，周边眼装药量少，因此根据这一特点先求出周边眼 数目，然后按平均装药量原则计算出

11、其他炮眼数目。（1）周边眼数目式中B为巷道掘进宽度，m；a为周边眼平均间距，m；为巷道掘进周长，m；可按 式=计算，其中S为巷道掘进断面面积;c为断面形状系数，对于拱形巷道c=3.86。 可知=12.24m，由表1取a=0.5m 由此可算得 =17.48， 这里取 =17个（2）掏槽眼、辅助眼和底眼数目 值按一次爆破所需要的总装药量减去周边眼装药量，使剩余的药量平均分配在 内来计算。式中Q为按定额确定的一茬炮所需的总装药量，kg;,为周边眼每米装药 量，=；q为按定额确定的单位炸药消耗量，；为炮眼利用率；为除周边眼外， 每个炮眼内的平均装药量， kg。，其中k为装药系数，当采用直眼掏槽时k=0

12、.60.7;为每个药卷的重量，kg； l 为每个药卷的长度， m。为满足当相对间距 a/ 在 0.81.0之间时有较好的爆破效果，由光爆参数表 1 取 a=0.5m， =0.6m,则=0.6573x0.5x巷道开挖爆破优化设计（爆破警戒示意图+炮孔布置图+网络敷设图+巷道断面图+ 装药结极图）0.6=0.2kg,满足周边眼装药集中度在0.20.3kg.m的要求。 =0.165x0.7x3/0.833=0.416kg，取 =26 个（3）工作面炮眼总数 N + =17+26=43 个1.5.9 炮眼布置 掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三类。其起爆顺序为先掏槽眼，次辅

13、助眼，最后周边眼。掏槽眼布置：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。 a 斜眼掏槽 一般使用于各种岩石条件。主要有锥形掏槽和楔形掏槽两种。楔形掏槽在岩巷掘进中使用较多，多数情况下采用垂直楔形掏槽，巷道断面大， 岩石坚硬时，掏槽眼数就多些。但因炮眼 倾斜，掏槽眼深度受到巷道宽度的限制， 循环进尺也同样受到限制。b 直眼掏槽 这 种掏槽方法的特点是：所有的掏槽眼都垂直于工作面，各 个炮眼之间必须保持平行；炮眼深度不受巷道断面的限制，可用于深孔爆破，同 时也便于使用高效凿岩台车打眼。直眼掏槽的破岩不是以工作面作为主要自由 面，而是以空眼作为附加自由面，基本上是利用爆破作用的破碎圈

14、来破碎岩石。 而直掏槽中采用角柱式掏槽，这种掏槽方法形式很多，槽眼的布置多采用对称式， 易于掌握，所用雷管段数较少，易于实现全断面一次起爆。在一般中硬岩层巷道 中使用效果很好，故采用较多。c 混合掏槽 因此方法比 较烦琐 ，本设计 不在 说 明。 根据设计条件及上述综合比较故采用直掏槽中的三角柱掏槽法布置掏槽眼。 掏槽孔分正、副掏槽。正掏槽为三角柱三空孔，副掏槽为一正六角形，共布置 10 个孔。由围岩系数及装药炮孔直径为 40m 可取装药炮孔距空孔为 150mm 周边眼与底眼布置：周边眼布置17个孔，周边眼间距为500mm，顶眼间距550mm，底眼和水沟 眼布置 7个， 间距为 600mm 辅

15、助眼：根据已确定并画好的槽眼、周边眼之间的间距，均匀布置辅助眼，以求扩 大掏槽获得均匀岩块并为光面爆破创造条件，共布置辅助眼 9 个。1.5.10 各炮眼炸药量的分配槽眼:k取0.6,贝V：每眼装药卷数=3.1x0.60.165=11卷槽眼总装药量=11x10x0.15=16.5kg辅助眼:k值取0.7,贝V：每眼装药卷数=3x0.72.165=12卷辅助眼总装药量=12x9x0.15=16.2公斤底眼与水沟眼:k值取0.5,贝V：每眼装药卷数=3x0.50.165=9卷底眼与水沟眼总装药量=7x9x0.15=9.45公斤周边眼:根据经验，3m深的周边眼，采用单段空气柱装药法，每眼装 三卷炸药

16、即可获得良好效果。则：周边眼总装药量=17x3x0.15=7.65公斤因此， 设计总装药量=16.5+16.2+9.45+7.65=49.8公斤 设计雷管消耗量为 49个，即43 个每眼装一个雷管，再加上5 段延时雷管和 总起爆雷管1.5.11 炮孔布置图：二、爆破方式及网络敷设1装药结极1.1 装 药结 极 类 型：光面爆破采用不偶合装药，一般不偶合系数为 1.52.0，炮眼装药按装药集中度 计算出的药量均匀装入炮眼内。为更好地达到光爆效果，周边眼采用导爆管、有2#岩石硝铵炸药(035x165x150)改进加工的低密度炸药(025x165x107)加竹片绑 扎的串状装药结构(空气间隔不偶合装药结构)；其它炮眼采用直径35mm标准