全国爆破技术人员统一培训内容之井巷掘进爆破(58张)课件

1、全国爆破技术人员统一培训内容中国工程爆破协会 编汪旭光 主编（2011）爆 破 设 计 与 施 工9第九章 井巷掘进爆破 9.1 平巷掘进爆破 9.2 立（竖）井掘进爆破 9.3 隧道掘进爆破 9.4 平巷（隧道）周边孔光面爆破 和预裂爆破学习重点：1、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3、光面爆破方法、机理与施工要点 4、装药结构及炮孔堵塞5、微差爆破的破岩机理9.1 平巷掘进爆破1、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）； 四周岩体对爆破有约束作用（夹制作用）。2、工作面上炮眼的分类 炮眼按其位置和作用可分为三种：掏槽眼、辅助眼（崩落眼）和周边眼。

2、 3、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 它炮眼利用率； 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。 掏槽方式包括两大类：斜眼掏槽、直眼掏槽1、斜眼掏槽 1）形式：单斜掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽、扇形掏槽 （作图表示） 2）优缺点 优点：适用于各种岩层，并能获得好效果； 掏槽眼少，炸药单耗低； 眼位和斜度对掏槽效果影响较小。 缺点：钻眼方向难以掌握； 眼深受巷道断面限制； 抛掷距离大，爆堆分散，易损棚架、设备。9.1.1 掏槽爆破2、直眼掏槽 1）形式：龟裂式（缝隙式）掏槽、角柱状（筒形）掏 槽、螺旋式掏槽

3、 （作图表示） 2） 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。空孔有大孔，也有小孔。 装药孔与空孔间距取为（13）d ，眼距过大易“冲 炮”，过小易“挤死”相邻炮孔。 3）装药量兰格福斯（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，mm； 空孔直径，mm。 一般对中硬岩石，用硝铵类炸药掏槽时，炸药单耗在1.42.0/m3。4）优缺点 优点：炮孔垂直于自由面布置，方式简单，易于多台 钻同时专业； 孔深不受巷道断面限制； 炮孔利用率高； 抛掷近，爆堆集中。 缺点：眼数多，装药量大； 炮孔间距和平行度对掏槽效果影响较大。3、选择合理掏槽方式 考虑以下因

4、素：地质条件的适应性； 施工技术的可行性； 爆破效果的可靠性； 经济指标的合理性。 （见P148表7-1 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1、确定爆破参数 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，主要的钻眼爆破参数还有： 炸药单耗 、孔径、孔深、孔数、炮孔利用率等1）单耗：爆破1m3原岩所需的炸药量，用/m3表示。 普氏公式： s 巷道断面积；k0爆力校正系数。 q 标准用单耗，/m3 单耗的选取，参考表（P149表72） 每个循环应使用药量 Q = qls 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80-

5、95%。 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。2）炮眼直径 直径与眼数，单耗、块度等有关，一般用38-45mm。3）眼数 根据装药量 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100-250mm 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400-600mm。 可估算如下：4）眼深 眼深：指炮眼底到工作面 的垂直距离。 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 L

6、 巷道全长； nm每月工作日数； nt每日工作班数； nc每班循环数。 一般取1.52.5m为巷道掘进采用 在竖井掘进中，眼深一般取 l = (0.3 0.5)D D 井筒直径，m 2、炮眼布置 1）炮眼爆炸的要求 有较高的炮眼利用率； 先爆炮孔不会破坏后爆炮孔； 应能保证： 爆破块度均匀、大块率少； 爆堆集中、飞散距离小； 爆后断面轮廓符合设计要求。2）布孔方法和原则 （1）“抓两头，带中间”； （2）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； （4）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 同，立井中掏槽、崩落、周

7、边眼，均布置在以井筒中心 为圆心的同心圆上。3、装药结构 指炸药在炮孔中的装填情况。 连续装药 间隔装药 耦合装药 各种装药结构 不耦合装药 正向装药 （作图示意） 反向装药 有堵塞装药 无堵塞装药图3-12-5 平巷掘进爆破装药结构图（a）偶合装药；（b）不偶合装药；（c）连续装药，（d）空气间隔装药，（e）反向装药，（f）正向装药图7-14 装药结构(a)偶合装药；(b) 不偶合装药；(c) 正向连续装药；(d) 正向空气间隔装药；(e) 反向连续装药 1-炸药；2-炮眼壁；3-药卷；4-雷管；5-炮泥； 6-脚线；7-竹条；8-绑绳1）连续装药和间隔装药2）耦合装药和不耦合装药 炮孔直径

8、与装药直径之比称为不偶合系数(decoupling index)。散装药时，不偶合系数为1。3）正向装药和反向装药 正向起爆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，减小 破碎范围，降低炮孔利用率； 反向起爆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 眼利用率。4）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必须填塞炮泥。 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。 生产中常取0.350.5倍的装药

9、长度。 水炮泥可以吸收部分热量、降低喷出气体的温度，有利于安全，（主要应用于瓦斯工作面）。4、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、检查和总结爆 破工作的技术文件。 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。 1）说明书编制内容（1）原始资料井巷（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；（2）选用钻爆器材（3）爆破参数计算（4）爆破网路设计计算（5）爆破安全技术措施 2）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（地面上爆破还应有爆破环境图、结构图等）。 表：炮孔参数、装药

10、参数表；预期的爆破效果和技术经济指标表9.2 立（竖）井掘进爆破1、井筒炮眼种类 根据爆破作用不同，井筒炮眼种类有： 掏槽眼、周边眼和崩落眼三类。 掏槽眼的作用：在于向深部揭开岩石，并为其它炮眼的爆破提供第二个自由面，是决定爆破有效进尺的关键。2、掏槽方式 常采用：直眼掏槽、锥形掏槽 锥形掏槽布置如图所示。锥形掏槽布置图锥形分段掏槽直眼掏槽布置如图所示。一阶直眼掏槽布置图（a）两阶同深掏槽 (b)两阶不同深掏槽 (c) 三阶直眼掏槽布置图 二阶直眼掏槽布置图3、爆破参数主要包括：炮眼深度、药包直径、炮眼直径、抵抗线(或圈距)、眼距、装药系数、炮眼数目和炸药消耗量等;应根据井筒施工的地质条件、岩

11、石性质、施工机具和爆破材料等因素综合考虑合理确定。一般情况下，影响炮眼深度的因素有：井筒断面大小及掏槽类型；钻眼机具可能达到的最大钻眼深度和精度；炸药的爆轰性能；循环组织形式和金属模板的高度等。按计划的月进度确定 l = 式中 l-炮眼深度，m； L-单项工程施工组织设计中规定的立井计划月进度指标，m； N-每月实际用于掘进的作业天数； n-每日完成的掘进循环数； -正规循环率，一般可取0.850.95； -炮眼利用率，一般可达0.850.94。4、装药结构 有以下几种形式：偶合装药与不偶合装药结构；连续装药和间隔装药结构；正向起爆和反向起爆。5、立井爆破网路 爆破网路类型：并联网路 并联网路

12、: a 闭合反向、b 闭合正向、c 反向并联；abc 技术特点 闭合反向并联网路电流分布最均匀，起爆可靠，立井工程 多采用； 闭合正向并联网路电流分布较均匀，立井爆破经常采用； 反向并联网路电流均匀分布较差，但布线简单，立井爆破 也有采用。 立井井筒掘进由于断面大、一次起爆的雷管数目多、工作面通常有淋水，所以，给爆破网路的设计和实施带来一定困难。一般采用220V或380V交流电源起爆，在地面设专用开关箱，井筒内敷设专用放炮电缆，工作面设木桩架起一定高度的裸铝线或镀锌铁丝作为连接线，采用并联 网路 。6、立井井筒爆破说明书与图表编制 包括四个内容：爆破条件、爆破参数、炮眼布置图和爆破预期效果。

13、现以某矿井筒为例加以说明。 （一）爆破条件 1）井筒名称：X X矿主井井筒 2）井筒深度：425m 3）掘进直径和掘进断面积：5.8m，S26.42m。 4）岩石性质：表土层占32，基岩f8硬砂岩占54，f4 页岩占14。 5）瓦斯等级，低瓦斯矿井。 6）钻眼方式；伞形钻架。 7）凿岩机台数：6台。 8）炸药类型：高威力防水铵黑炸药，药包规格； 45mm300mm500g。 9）炮眼直径：55mm。 10）雷管类型：段发电雷管。 11）井筒涌水量：35mh。（二）爆破参数圈别炮眼个数(个)圈径(m)炮眼角度(0)炮眼深度(m)眼间距(m)眼圈距(m)每眼药包数(个)每个炮眼药量(Kg)每圈装药

14、量充填长度(m)雷管段数起爆顺序联线方式1234536915271.21.72.24.25.690909090871.83.24.44.24.41.050.860.750.80.640.250.251.00.745511822.52.52.5461522.582.51080.60.70.70.70.313579并联并联并联并联并联合计60234表 3-14-8 爆破参数表（三） 炮眼布置图 3-14-15 炮眼布置图 （四） 爆破预期效果序号爆破指标单位数量1234567891011炮眼利用率每循环进尺每循环爆破实体岩石量每循环炸药消耗量单位原岩炸药消耗量每米井筒炸药消耗量每循环炮眼长度单位原

15、岩炮眼消耗量每米井筒炮眼消耗量单位原岩雷管消耗量每米井筒雷管消耗量mm3KgKg/m3Kg/mmm/m3m/m个/m3个/m90.43.81012342.3261240.62.3863.30.59415.799.3 隧道掘进爆破9.4 平巷（隧道）周边孔光面爆破和预裂爆破 一、光面爆破及特点 适用于断面周边一层岩石，爆后断面符合设计要求、围岩形状规整。表面光滑、损伤小、保持稳定。 特点：减少超欠挖； 井巷成形规整、质量高； 围岩稳定，自身承载能力强，减少支护及用材； 掘进速度快、成本低、施工安全； 钻孔质量要求高。 二、光爆原理 1、光爆实质是在断面设计的轮廓线上布置间距较 小相互平行的炮孔，

16、控制装药量及不耦合装药结构，选用低密度、低爆速（低威力）炸药并同时起爆，沿炮孔连线将岩石切断崩落。2、原理 1）应力波叠加原理相邻两孔装药同时爆炸时，应力波沿炮孔连线相向传播，相互干涉叠加，当切向拉应力大于岩石的抗拉强度时，切断岩石形成贯穿裂缝。 2）应力波与爆生气体共同作用原理实际爆破时，两孔难以保证同时，故连线上应力波叠加难以实现。因此，认为贯穿裂缝的形成，是基于各装药爆炸所激起的应力波先在孔壁上产生初始裂缝，然后，在爆生气体静压作用下，形成“气楔”使裂缝扩展，最终贯通。三、光爆参数 （Kd、E、W、t）1、不耦合系数 由不耦合装药炮孔壁上产生的冲击压力知 令 可求得Kb。 一般取Kb1.

17、52.52、炮眼间距 根据不同的光爆原理有不同的确定方法。炮孔间距一般为孔眼直径的1020倍。在节理裂隙比较发育的岩石中应取小值，整体性好的岩石可取大值。 3、邻近系数（炮孔密度系数） m过大，爆后可能在光面眼间留下岩埂，造成欠挖；m过小，则会在新岩面上造成凹坑。实践表明，当炮孔密集系数 0.81.0时，光爆效果较好；硬岩取大值，软岩取小值。 4、起爆时差 周边眼最好同时起爆，周边眼与相邻孔，一般在50100ms，随孔深不同变化。 5、最小抵抗线W 光面层厚度或周边眼至相邻辅助眼间的距离是光面爆破的最小抵抗线，一般应大于光面孔眼的间距。在爆破中，为了使保留区岩壁光滑而不致破坏，抵抗线W也不宜过

18、大，通常取W=（13）m，否则爆破后不能形成光滑的岩壁，达不到光面爆破的目的。因此对于露天深孔光面爆破的抵抗线W最好采用与钻孔直径d有关的关系式计算， 即W=（720）d 。 图7-15 光爆参数示意图 6、单位装药量q 单位装药量又叫线装药密度和装药集中度，它是指单位长度孔眼中装药量的多少(gm或kgm)。为了控制裂缝的发展，保持新壁面的完整稳固，在保证沿孔眼连线破裂的前提下，应尽可能减少装药量。软岩一般用70120gm，中硬岩为100150gm，硬岩为15025Ogm。四、施工要点 1、钻孔质量 做到“准、平、直、齐” 2、装药结构 标准药卷空气间隔装药； 多采用： 小直径药卷间隔装药；

19、小直径药卷连续装药。 3、起爆顺序：掏槽眼辅助眼崩落眼周边眼 （多适用于小断面巷道） 大断面巷道和硐室掘进，可采用预留光爆层的分次爆破。补充 预裂爆破1、预裂爆破原理与光面爆破一致，消灭粉碎区，控制破裂区。预裂爆破与光面爆破很相似，它是在光面爆破的基础上发展而来的，所不同的是：光面爆破是光面眼前面的岩石都崩落后再才进行爆破，它有最小抵抗线。而预裂爆破是在预裂眼前面的岩石都没有爆的情况下所进行的爆破 2、预裂爆破的优点 预裂爆破首先形成裂隙后，前面的炮孔再爆破时所产生的应力波遇到裂缝就会发生反射，从而减弱了对所要保护的边坡的冲击破坏。3、预裂爆破参数 1)炮孔直径，一般采用潜孔钻机，孔径从901

20、50mm，也有用200mm的。一般孔径越小，留的孔痕率越高。2)不耦合系数，根据国内外资料，一般以25为宜。3)线装药密度单位炮孔长度的装药量（不包括填塞部分） 保证孔壁不损坏的线装药密度：=2.75压0.53r0.36 保证形成贯通裂缝的线装药密度：=0.36压0.63a0.674)孔距，一般取孔径的1014倍。5)预裂孔深，即要考虑不留根底，又要考虑不破坏岩石的整体结构。 4、预裂爆破的效果一般要求：首先形成裂缝，地表裂缝宽度不应小于1cm。预裂面保护平整，不平整度小于15cm壁面上孔痕百分率，硬岩中不小于80，软岩中不小于50。减震要求。7.3 微差爆破 利用毫秒量级间隔，实现按顺序起爆

21、的方法称毫秒爆破或微差爆破。 1、微差爆破破岩机理 有四种假说：1)应力波干涉假说 2)自由面假说 3)岩块碰撞假说 4)残余应力假说 微差爆破作用原理 1)先起爆的炮孔为后起爆的炮孔提供了更多的自由面； 2)补充破碎作用，由于前排阻挡，使爆堆集中； 3)使地震波沿时间上错开，减弱地震效应。2、间隔时间 波克罗夫斯基 ；兰格福斯t = 3.3KW。 一般取1575ms，自由面少、孔深时可取100ms。3、特点 1)增强了破碎作用，减小了岩石块度，降低了单耗； 2)降低了地震效应； 3)减小了抛掷，爆堆集中； 4)能实现全断面一次爆破，缩短了爆破、通风时间； 5)在有瓦斯、煤尘的工作面，总延时只

22、要不超过 130ms，可以采用微差爆破。 1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!5、心情就像衣服，脏了就拿去洗

23、洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的

24、事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带

25、，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静

26、静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。1、想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不到，又何必抱怨这个世界都和你作对？人生的道理很简单，你想要什么，就去付出足够的努力。2、时间是最公平的，活一天就拥有24小时，差别只是珍惜。你若不相信努力和时光，时光一定第一个辜负你。有梦想就立刻行动，因为现在过的每一天，都是余生中最年轻的一天。3、无论正在经历什么，都请不要轻言放弃，因为从来没有一种坚持

27、会被辜负。谁的人生不是荆棘前行，生活从来不会一蹴而就，也不会永远安稳，只要努力，就能做独一无二平凡可贵的自己。4、努力本就是年轻人应有的状态，是件充实且美好的事，可一旦有了表演的成分，就会显得廉价，努力，不该是为了朋友圈多获得几个赞，不该是每次长篇赘述后的自我感动，它是一件平凡而自然而然的事，最佳的努力不过是：但行好事，莫问前程。愿努力，成就更好的你！5、付出努力却没能实现的梦想，爱了很久却没能在一起的人，活得用力却平淡寂寞的青春，遗憾是每一次小的挫折，它磨去最初柔软的心智、让我们懂得累积时间的力量；那些孤独沉寂的时光，让我们学会守候内心的平和与坚定。那些脆弱的不完美，都会在努力和坚持下，改变模样。6、人生中总会有一段艰难的路，需要自己独自走完，没人帮助，没人陪伴，不必畏惧，昂头走过去就是了，经历所有的挫折与磨难，你会发现，自己远比想象中要强大得多。多走弯路，才会找到捷径，经历也是人生，修炼一颗强大的内心，做更好的自己！7、“一定要成功”这种内在的推动力是我们生命中最神奇最有趣的东西。一个人要做成大事，绝不能缺少这种力量，因为这种力量能够驱动人不停地提高自己的能力。一个人只有先在心里肯定自己，相信自己，才能成就自己！8、人生的旅途中，最