井巷爆破设计

井巷爆破设计必须在充分了解井巷地质特征和工程特征（包括岩石坚固性系数，有无瓦斯煤尘爆炸危险，有无涌水，岩石有无膨胀性等，井巷断面大小，井巷支护方式，井巷作用等）的基础上：（1）首先应根据计划掘进指标或循环时间（在立井井筒施工时还可根据砌壁模板的高度）计算炮眼深度，并综合考虑凿岩设备，合理确定炮眼的深度。（2）其次根据井巷的地质特征和工程特征，选择掏槽方式，确定各类炮眼的数目和位置，确定各类炮眼所采用的炸药类型和装药结构，计算工作面各类炮眼的装药量，确定工作面炮眼的联线方式和起爆顺序，最后绘出爆破图表。在设计时，应特别注意光面爆破周边眼眼距、炮眼密集系数、装药量、装药结构及起爆时差的确定和控制。井巷爆破设计并不是一次就能成功的，应在实践中不断调整，以期达到最佳效果。肥城矿务局查庄煤矿下组煤－250mm水平南石门掘进工作面爆破设计。一、基本情况该石门为半圆拱形，锚喷支护，掘进宽度为3000mm，掘进高度为3300mm，掘进断面积为8.9m2。石门穿过岩层主要为粉砂岩和细砂岩，岩石坚固性系数f＝4～6，石门穿过岩层地质构造简单。该矿实行“三八”工作制，计划月进尺250m，每月实际工作30d，实行掘支平行作业，每一掘进班完成两个循环。预计正规循环率为0.85，炮眼利用率为0.85。使用YTP-26型凿岩机打眼。二、爆破设计（一）爆破参数1．炮眼深度炮眼深度可按计划月进度确定，即L≥LyNn式中L——炮眼深度，m；Ly——计划月进尺，250m；N——每月实际用于掘进的天数，30d；n——每日完成掘进循环数，6次；——正规循环率，0.85；——炮眼利用率，0.85。根据气腿式凿岩机最佳深度范围（1.8~2.5），确定炮眼深度为2.0m。2．炮眼直径设计使用炸药药卷直径为35mm，所以，确定炮眼直径为42mm3．炮眼个数查部颁平巷掘进炸药消耗定额，确定单位炸药消耗量q＝1.9kg/m3，雷管消耗定额为3.12个/m3。根据光面爆破设计要求，确定周边眼平均间距E＝550mm，周边眼单位长度装药量为0.2kg/m，其他炮眼装药系数为0.55。1）每循环理论炸药消耗量和雷管消耗量炸药＝1.9×8.9×2.0×0.85＝28.75kg雷管＝3.12×8.9×2.0×0.85＝47.2个式中S一掘进断面积，8.9m2。其他符号及数字意义同前。2）估算炮眼个数炮眼个数可按下式估算式中m——设计使用炸药药卷长度，0.15m；G——设计使用炸药每个药卷的重量，0.10kg；其他符号意义及取值同前。故取炮眼个数为40个，掏槽眼中有3个空眼。（二）炮眼布置1．掏槽眼（3+3+3＝9）由于巷道宽度较小，根据掏槽眼类型和适应条件，确定采用角柱复式直眼掏槽。掏槽眼共布置9个，其中掏槽眼3个，空眼3个，扩槽眼3个。掏槽眼、空眼与扩槽眼均布置成三角形，眼深加长0.2m为2.2m。2．周边眼（9+4+5＝18）中硬岩石光面爆破周边眼间距一般为400～600mm，炮眼密集系数为0.8～1.0。根据该石门岩石性质和石门宽度确定顶、帮眼间距均为550mm，炮眼密集系数取0.92，则周边眼最小抵抗线（光面层厚度）为600mm，共布置顶眼9个，帮眼4个，底眼布置5个，间距为700mm，另外加一个水沟眼，将水沟一起爆出。3．辅助眼（12）根据周边眼最小抵抗线和掏槽眼的位置，确定布置一圈辅助眼，另外在掏槽眼上方布置成半圆形的3个辅助眼。三）装药结构、炸药类型及炮眼装药量计算1．装药结构掏槽眼、辅助眼、底眼和水沟眼均采用反向连续装药结构，药卷直径为φ35mm，周边眼采用小直径药卷（φ25mm）反向连续装药结构，为便于起爆，眼底装1卷φ32mm药卷作为起爆药卷。2.炸药类型掏槽眼和辅助眼采用2号岩石抗水硝铵炸药，药卷规格为φ35mm×100g×150mm。周边眼药卷规格为φ25mm×120g×250mm，其中起爆药卷φ32mm×100g×160mm，3．装药量计算（1）掏槽眼（包括扩槽眼）：装药系数取0.6，则掏槽眼装药量＝0.15×8×6＝7.2kg2）辅助眼：装药系数取0.5，则辅助眼装药量＝0.15×6×12＝10.8kg（3）周边眼：顶眼和帮眼装药集中度均取200g/m，炮泥封填长度取0.3m。则炮眼可装药长度＝炮眼长度－封泥长度＝2.0－0.3＝1.7m每眼装药量＝0.2×1.7＝0.34kg（合φ32mm药一卷，φ25mm药卷两卷）顶眼、帮眼装药量＝0.34×13＝4.42kg（4）底眼和水沟眼装药系数取0.55，则底眼和水沟眼每眼装药量＝0.15×6.5×6＝5.86kg设计总装药量＝7.2+10.8+4.42+5.85＝28.27kg设计的总装药量小于循环理论炸药消耗量28.75kg，符合定额要求。设计的雷管消耗量为37个，小于定额要求的47.2个。采用8号毫秒延期电雷管起爆，采用MFB－100型发爆器放炮；串联联线，起爆顺序见表。（五）爆破图表爆破原始条件、炮眼布置及装药量、预期爆破效表、图。示例二：某矿五采区下部车场底板绕道（软岩）爆破设计。一、基本情况该绕道断面为半圆拱形，采用锚喷支护，掘进宽度为3700mm，掘进高度为3450mm，掘进断面积为11.29m2，该巷道位于三层煤底板碳质泥岩中，岩石坚固性系数为f＝2～3，地质构造简单，无涌水。工作面采用YT－24型凿岩机打眼，预计炮眼利用率为0.90。该矿实行“四六”工作制，采用一班一循环作业方式，每月实际掘进30d，预计正规循环率为0.85。月进度计划为120m。二、爆破设计（一）爆破参数炮眼深度该巷属软岩巷道，炮眼深度不宜太大，正常情况下取1.3～1.5m。根据下式计算的炮眼深度为式中L——炮眼深度，m；Ly——计划月进尺，110m；N——每月实际用于掘进的天数，30d；n——每日完成掘进循环数，4次；——正规循环率，0.85；——炮眼利用率，0.90。根据软岩巷道适宜的炮眼深度范围，确定炮眼深度为1.3m。2．炮眼直径设计使用炸药药卷直径为35mm，所以，确定炮眼直径为42mm。3．炮眼个数查部颁平巷掘进炸药消耗定额，确定单位炸药消耗量q＝1.21kg/m3，雷管消耗定额为2.72个/m3。根据光面爆破设计要求，确定周边眼平均间距E＝600mm，周边眼单位长度装药量为0.12kg/m，其他炮眼装药系数为0.50。1）每循环理论炸药消耗量和雷管消耗量炸药＝1.21×11.29×1.3×0.90＝15.98kg雷管＝2.72×11.29×1.3×0.85＝36个式中S一掘进断面积，11.29m2。其他符号及数字意义同前2）估算炮眼个数炮眼个数可按下式估算式中m——设计使用炸药药卷长度，0.15m；G——设计使用炸药每个药卷的重量，0.10kg；其他符号意义及取值同前。故取炮眼个数为35个（二）炮眼布置1．掏槽眼（4）由于巷道宽度较大，根据掏槽眼类型和适应条件，结合该巷为软岩巷道的具体情况，确定采用垂直楔形掏槽。掏槽眼共布置4个，槽眼排距为0.6m，成对炮眼眼底距离为0.2m，掏槽眼深度为1.5m，掏槽眼与工作面夹角为75o，则成对炮眼眼口距离为2．周边眼（9+4+6＝19）在软岩巷道中实施光面爆破，周边眼间距一般为500～600mm，最小抵抗线（光面层厚度）一般为600～70mm，炮眼密集系数为0.8～1.0。根据该巷道岩石性质和巷道宽度确定顶、帮眼间距均为600mm，炮眼密集系数取0.92，则最小抵抗线为650mm，共布置顶眼9个，帮眼4个。底眼布置6个，间距为700mm。3．辅助眼（12）根据周边眼最小抵抗线和掏槽眼的位置确定辅助眼位置。共布置一圈辅助眼，另外在掏槽眼上方布置成半圆形的3个辅助眼，炮眼间距取630mm，抵抗线取600mm，共布置辅助眼12个。（三）装药结构、炸药类型及炮眼装药量计算1．装药结构掏槽眼、辅助眼、底眼和水沟眼均采用反向连续装药结构，药卷直径为φ35mm，周边眼采用小直径药卷（φ25mm）不耦合反向连续装药结构。2.炸药类型采用2号岩石抗水硝铵炸药掏槽眼和辅助眼药卷规格为φ35mm×100g×150mm。周边眼药卷规格为φ25mm×120g×250mm3．装药量计算（1）掏槽眼（包括扩槽眼）：装药系数取0.60，则掏槽眼装药量＝0.15×6×4＝3.6kg（2）辅助眼：装药系数取0.5，则辅助眼装药量＝0.15×4×12＝7.2kg3）周边眼：软岩装药集中度一般为100～150g/m，因此顶眼和帮眼装药集中度均取120g/m，炮泥封填长度取0.3m。则炮眼可装药长度＝炮眼长度－封泥长度＝1.3－0.3＝1.0m每眼装药量＝0.12×1.0＝0.12kg（合φ25mm药卷1卷）顶眼、帮眼装药量＝0.12×13＝1.56kg（4）底眼装药系数取0.50，则底眼和水沟眼每眼装药量＝0.15×4×6＝3.6