舒兰煤矿开拓掘进爆破设计

1、爆破设计说明书一、工程概况、环境与技术要求舒兰矿区-80m水平右十五层运输道，工程量700m，预计工期97天，巷道类别为准备巷道，严格按中心沿层施工层位要求以下帮不破煤层底板为准。支架材料U29型钢，荒断面7.6m2，净断面6.5m2，净尺寸下宽3.3m，中高2.4m，棚距0.8m，柱窝深0.2m。前探铁刹杆长为2.4米，最大控顶距不许超过1.0米，循环进度0.8m，日进度7.2m。二、爆破地质条件、爆破工程量计算该掘进区底板标高80m，地表为丘陵、河流水库，地表与掘进工作面垂深在258m308m范围内，对掘进工作无影响。十五层煤及其稳定，为单一煤层。煤层厚度1.7m1.9m，平均1.8m，煤

2、层为劣煤、煤页、煤组成。煤层伪顶为0.3m0.5m黑页岩，破碎易脱落，直接顶为1.0m厚的砂岩或砂页岩，胶结性好，老顶为2.0m厚灰页岩，胶结性好，上部为刹页岩，底板为砂页岩，且顶、底板及煤层都不含水。每循环爆破工程量0.8m，每循环爆破煤岩体积7.6m2×0.8m=6.08m3，每日爆破工程量9.6m，每日爆破煤岩体积7.6m2×9.6m=72.96m3，累计爆破工程量700m，累计爆破煤岩体积7.6m2×700m=5320m3。三、设计方案选择该爆破属于平巷半圆拱形掘进爆破，依据钻孔直径和深度分类其为小直径、浅孔爆破。平巷掘进爆破的特点是只有一个自由面，同时炮

3、眼深度受限制。由于只有一个自由面，四周岩石夹制力很大，爆破条件困难。平巷掘进中的炮眼，按其位置和作用布置掏槽眼、辅助眼和周边眼，其中周边眼包括顶眼、底眼和帮眼。掏槽眼的作用就是在工作面首先造成一个槽腔作为第二个自由面，为其他炮眼创造有利条件。周边眼的作用是控制平巷断面规格形状。为提高其他炮眼的爆破效果，掏槽眼比其他炮眼加深0.150.25m。放炮顺序见表四、爆破参数选择与装药量计算（一）爆破参数选择 1、炮眼直径炮眼直径的大小直接影响钻眼速度、工作面炮眼数目、单位炸药量消耗、爆落岩石的块度和巷道轮廓的平整性。炮眼直径跟药卷直径的匹配有利于炸药稳定性的提高，爆速增大。根据该矿所使用的打眼机具型号

4、及煤矿许用炸药的参数，本设计选取炮眼直径40mm，药卷直径35mm，药卷长度为170mm。2、炮眼深度 眼深的大小，不仅影响着掘进工序的工作量和完成工序的时间，而且影响爆破效果和掘进速度。该矿一般都采用的打眼机具有手持式1.5KW矿用强力电煤钻打眼、40mm麻花钎子杆、40mm十字型钎子头。该矿属于松软岩层。根据煤矿安全规程中对前探支护的规定及控顶距的要求对炮眼深度进行确定：掏槽眼深1.0m，帮眼、顶底眼深0.8m。3、炮眼数目 炮眼数目与掘进断面、岩石性质、炮眼直径、炮眼深度和炸药性能等因素有关。确定炮眼数目的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮眼数目。通常可按下式估算：N=3.

5、3式中 N炮眼数目，个；f岩石坚固性系数（取f=1.6）；S巷道掘进断面（S=7.6m2）。N=3.3=3.3×=14.9(个), 可取15个。（二）装药量计算单位炸药消耗量的大小取决于炸药性能、岩石性质、巷道断面、炮眼直径和炮眼深度等因素。1、单位炸药消耗量单位炸药消耗量根据经验公式和参考国家定额标准来确定。公式 q=1.1k0式中 q单位炸药消耗量，kg/m3；f岩石坚固性系数；S巷道掘进断面（S=7.6m2）；k0考虑炸药爆力的校正系数，k0=525/p，P为爆力，（二级煤矿许用乳化炸药爆力不小于240ml）。q=1.1k0=1.1×525/240×=1.1

6、kg2、每循环使用的总药量公式 Q=qv=qsl式中 Q每循环所使用的总炸药量，kg/m3；q单位炸药消耗量，kg/m3；v每循环爆破岩石体积，m3；S巷道掘进断面（S=7.6m2）；l炮眼深度（l=0.8m）m；炮眼利用率，取0.8。Q=qv=qsl=1.1×7.6×0.8×0.8=5.35kg 根据以上估算炸药量分配及放炮顺序详见下表及炮眼布置图。爆 破 说 明爆破顺序炮眼号眼深m角 度装药量g爆破顺序炮眼号眼深m角 度装药量g垂直水平垂直水平1、2、31.090o0o78o13504、5、 6、70.890o78o78o12009、10、8、11、120.8

7、78o78o 0o150013、 14、150.878o0o78o900炮眼总长度12.6m炮眼总个数15个爆破进度0.8m每循环火药量4.95kg平均每米火药消耗量6.1875kg每循环雷管耗量15个平均每米雷管消耗量19个注：炮眼布置平面图、剖面图、断面图见附图 五、装药、填塞和起爆网络设计（一）装药 在井下放炮地点放炮作业时，放炮员、班组长和瓦斯检查员必须对放炮地点的通风、瓦斯、煤尘、顶板、支护、爆破器材等全面检查，确认可以装药时，方可按下列程序进行装药。1、验孔在装药前，用炮棍插入炮眼内，检验炮眼的角度、深度、方向和炮眼内的情况。2、清孔待装药的炮眼，必须用掏勺或压缩空气吹眼器清除净炮

8、眼内的煤、岩粉，以防止煤岩粉堵塞，使药卷不能密接或装不到眼底。使用吹眼器时，附近人员必须避开压风吹出气流方向，以免炮眼内飞出的粉块杂物伤人。3、装药井下放炮地点使用的炸药和雷管的种类、品种、数量、电雷管的段数必须符合爆破作业说明书的规定。并严格按下列规定进行装药。（1）装药前，首先必须清除炮眼内的煤粉或岩粉，在用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入，不得冲撞或捣实。炮眼内的各药卷必须彼此密接。（2）装药时，所有炸药和电雷管的聚能穴方向必须一致。4、电雷管脚线悬空 煤矿安全规程规定：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。（二）填塞1、装炮眼时

9、，最初的两段炮泥应慢用力、轻捣动，以后各段炮泥需依次用力一一捣实。装水炮泥时，水炮泥外面剩余部分，应用黏土炮泥封实。对无封泥、封泥不足或不实的炮眼，都严禁爆破。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料做炮眼封泥。封泥长度必须符合煤矿安全规程的规定。2、炮眼深度和炮眼的封泥长度，应符合下列要求：（1）炮眼深度。周边眼0.8m，掏槽眼1.0m，封泥长度不得小于0.5m。装药和填塞结构见附图。（2）工作面有两个或两个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m。（三）起爆网络设计起爆网络由放炮器、连接线、主线（放炮母线）组成，网络连接方式采用串联。放炮顺序按、顺序（详见表一）。连接线采用长度L1=3

10、m、断面为S1=1mm2的铜芯塑料皮线，主线采用长度L2=80m（根据作业规程规定主线（放炮母线）长度必须大于75m）、断面为S2=16mm2铜芯电缆线。铜的电阻率为=0.0175.mm2/m煤矿许用放炮器的电压为U=9V。煤矿许用瞬发电雷管单发电阻为3.5。最小发火电流I0=0.45A。串联起爆最多为5发雷管。根据以上情况按公式I=U/R；R=R1+R2+R3；R1=5R0；R2=L1/ S1；R3=L2/ S2；通过代如数据计算得出：I=0.50AI0=0.45A；即能够满足起爆要求。起爆网络敷设见附图。六、爆破安全距离计算爆破飞石距离按下式估算：公式 RF=20KF×n2

11、15;W式中 RF个别飞石（土）的安全距离，m； KF安全系数，取1.5； n 最大一个装药爆破指数，取1.2；W最大一个装药的最小抵抗线，取1.0；RF=20×1.5×1.2×1.0=36m作业规程规定放炮设岗及躲炮位置与炮源距离必须大于75m，所以爆破最小安全距离定为75m。七、安全技术与防护措施1、必须严格执行“一炮三检”制度。2、执行“三人连锁放炮制”，实行换牌制。3、巡视放炮地点。放炮后，爆破工、班组长和瓦斯检查员必须巡视放炮地点，检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、瞎炮、残炮等情况，发现问题应立即处理。4、撤除警戒。检查放炮地点后，班组长亲自将警戒撤回。

12、5、发布作业命令。只有在工作面的炮烟吹散，警戒人员按规定撤回，检查瓦斯不超限，影响作业安全的崩倒、崩坏的支架已修复的情况下，班组长才能发布人员可以进入工作面正式作业的命令。6、洒水降尘。放炮后，放炮地点附近20m的巷道内都必须洒水降尘。7、处理残、瞎炮。发现并处理残、瞎炮时，必须在班组长直接领导下进行，并应在当班处理完毕，如果当班未能处理完毕，爆破工必须同下一班爆破工在现场交接清楚。8、必须严格执行煤矿安全规程、作业规程、操作规程。9、支护形式采用U29型钢半圆拱支护，使用金属网及木刹杆刹帮刹顶，棚距0.8m。详见巷道断面及支护图。八、施工机具、仪表及器材表施工机具仪表及器材名 称型 号强力电

13、煤钻1.5kw钎子头40mm钎子杆40mm×1.2m瞬发电雷管8号二级煤矿许用乳化炸药35×170mm放炮器FMB欧姆表ZKB9塑料皮铜芯线1mm2铜芯电缆16mm2九、工程投资概算1、巷道总工程量700m，循环进度0.8m，每班循环进度2.4m；2、人工费320元/m；3、支架U29型钢半圆拱1625元/m；4、木材640元/m3×0.07 m3/m=44.8元/m；5、金属网21.5元/ m2×7.5 m2 /m=161.25元/m；6、16mm2电缆44元/m×80m=3520元；7、1mm2塑料皮铜芯线2.8元/m×3m=8.

14、4元；8、电钻1100元/台；9、钎子头6.5元/个；平均每米道消耗一个钎子头;10、钎子杆20元/根；平均6米道消耗一个钎子杆;11、雷管0.85元/个；12、炸药6元/kg；13；放炮器160元/台14、欧姆表80元/块；根据以上进行核算该工程量总费用为155.4630万元;平均每米工程量费用2221元。十、主要技术经济指标主要技术经济指标项 目 单 位 数 量项 目 单 位 数 量循 环 要 求进 度米0.8坑木消耗班消耗米30.168日次数个/日9月消耗米315.120循环率%100日消耗米30.504月循环 次 数次/月270火药班消耗Kg14.85进 度 要 求班进度米2.4月消耗

15、Kg1336.5日进度米7.2日消耗Kg44.55月进度米216雷管班消耗个36定 额 效 率在 册人30月消耗个3240直接工人30日消耗个108-38m水平永久避难硐室掘进使用火药及雷管用量预计1、根据设计该矿永久避难硐室由避难硐室通道、过度室、生存室组成。2、避难硐室通道、过度室设计总长度为20m，掘进断面为圆形，断面半径为1.763m，周长为11.072 m。生存室设计总长度为35m，掘进断面为圆形，断面半径为1.963m，周长为12.328 m。3、按巷道岩性及断面要求避难硐室通道、过度室布置装药孔预计23个/m，其中：一圈眼14个/m，二圈眼5个/m，掏槽眼4个/m。生存室布置装药孔预计26个/m，其中：一圈眼15个/m，二圈眼7个/m，掏槽眼4个/m。4、经以上分析：预计使用雷管量：23个/m×20 m +26个/m&#