井巷施工技术5、水平岩石巷道施工.ppt
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1u岩岩石石平平巷巷在在煤煤矿矿新新井井建建设设和和生生产产矿矿井井的的开开拓拓工工程程中中占占有有很很重重要要的的地地位位,生生产产矿矿井井中中约约占占井井巷巷总总工工程程量量的的25%左左右右,新井中新井中占占40%50%。
2第五章水平岩石巷道施工u本章从工作面本章从工作面炮眼的布置炮眼的布置开始,逐次讲述开始,逐次讲述炮眼钻凿炮眼钻凿、药药卷装填以及起爆方法和技术卷装填以及起爆方法和技术,随后为,随后为通风排烟通风排烟的相关内的相关内容,再次为容,再次为矸石的装运矸石的装运工作,包括常用装岩机的选择和工作,包括常用装岩机的选择和调车设备及方法。
本章后两节分别为调车设备及方法。
本章后两节分别为岩巷的机械化岩巷的机械化作业作业线和线和岩巷全断面掘进机岩巷全断面掘进机的基本介绍。
本章的重点应是的基本介绍。
本章的重点应是巷巷道断面钻眼爆破设计与装岩运输道断面钻眼爆破设计与装岩运输工作。
工作。
3钻爆法施工示意图4安全安全钻眼、装药、连线、放炮。
钻眼、装药、连线、放炮。
技术技术超挖(超挖(150mm),欠挖不超过质量标准,),欠挖不超过质量标准,设计断面,方向和坡度,围岩震动和破坏,岩块(设计断面,方向和坡度,围岩震动和破坏,岩块(300mm)、岩堆形状。
)、岩堆形状。
经济经济炮眼利用率高炮眼利用率高85、炸药与雷管消耗量低、炸药与雷管消耗量低。
第一节第一节钻眼爆破钻眼爆破5u掏槽眼掏槽眼:
最先起爆,为后爆炮眼创造附加自由面:
最先起爆,为后爆炮眼创造附加自由面u辅助眼辅助眼:
扩大槽腔、破碎岩石,为周边眼创造自由面:
扩大槽腔、破碎岩石,为周边眼创造自由面u周边眼周边眼:
最后起爆,控制断面形状、大小和轮廓:
最后起爆,控制断面形状、大小和轮廓一.炮眼布置u选择合适的掏槽方式,布置掏槽眼选择合适的掏槽方式,布置掏槽眼u按光爆要求确定最小抵抗线,布置周边眼按光爆要求确定最小抵抗线,布置周边眼u布置底眼布置底眼u均匀布置辅助眼均匀布置辅助眼步骤分类(按用途和位置)6u位置位置:
断面中央偏下断面中央偏下便于掌便于掌握打眼方向、其它炮眼借助自重崩握打眼方向、其它炮眼借助自重崩落;落;尽可能布置在软弱岩层中尽可能布置在软弱岩层中u掏槽方式掏槽方式:
斜眼掏槽、直眼掏槽和:
斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽混合掏槽1.掏槽眼7u单向掏槽:
软岩或具有层、节理或软夹层的岩层(单向掏槽:
软岩或具有层、节理或软夹层的岩层(5070)u楔形掏槽:
各种岩层,应用最为广泛,眼深多比一般的深楔形掏槽:
各种岩层,应用最为广泛,眼深多比一般的深200mm。
u锥形掏槽:
锥形掏槽:
f8的坚硬岩石,主要用于井筒施工,深度受限制。
的坚硬岩石,主要用于井筒施工,深度受限制。
(1)斜眼掏槽:
炮眼与自由面(掘进工作面斜交)。
)斜眼掏槽:
炮眼与自由面(掘进工作面斜交)。
8u多向掏槽时装药长度系数为多向掏槽时装药长度系数为0.4-0.6。
u优点优点:
适用各种岩层,充分利用自由面,逐步扩大爆破范围,掏槽:
适用各种岩层,充分利用自由面,逐步扩大爆破范围,掏槽面积大,适用较大断面的巷道。
面积大,适用较大断面的巷道。
u缺点缺点:
掏槽眼深度受巷道宽度限制,碎石抛掷距离大,易损坏设备:
掏槽眼深度受巷道宽度限制,碎石抛掷距离大,易损坏设备和支护。
和支护。
9
(2)直眼掏槽:
炮眼与自由面(掘进工作面)垂直,深度不)直眼掏槽:
炮眼与自由面(掘进工作面)垂直,深度不受限制,用在深孔爆破中较多。
受限制,用在深孔爆破中较多。
u特点:
特点:
直眼掏槽是以空眼作为附加自由面。
空眼的作直眼掏槽是以空眼作为附加自由面。
空眼的作用,一方面对爆炸应力和爆破方向起集中导向作用,用,一方面对爆炸应力和爆破方向起集中导向作用,另一方面使受压岩石有必要的碎胀补偿空间。
另一方面使受压岩石有必要的碎胀补偿空间。
但钻眼但钻眼工程量大,钻眼技术要求高,所需雷管段数也多。
工程量大,钻眼技术要求高,所需雷管段数也多。
u分类:
分类:
直线掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽直线掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽10u直线掏槽直线掏槽:
炮眼平行、眼底落于同一平:
炮眼平行、眼底落于同一平面,方便钻眼,掏槽面积小。
适用于中面,方便钻眼,掏槽面积小。
适用于中硬岩石、小断面,软弱夹层。
眼距硬岩石、小断面,软弱夹层。
眼距100-200mm、眼深小于、眼深小于2m为宜。
为宜。
u角角柱柱掏掏槽槽:
多多为为对对称称式式布布置置,在在中中硬硬岩岩中中使使用用效效果果好好。
眼眼深深2-2.5m,多多用用三三角角柱柱、菱菱形形和和五五星星掏掏槽槽法法。
可可用用一一段段雷雷管管同同时时起起爆爆,也也可可分分为为二二、三三段段起起爆爆。
三三角角柱柱如如左左图图:
眼眼距距100-300mm。
11u菱形掏槽菱形掏槽:
f46时,时,a150mm、b200mm;中硬岩,中硬岩,a100-130、b170-200mm;f8时时,改为右图,布置两个中心眼距改为右图,布置两个中心眼距100的空孔。
均分二段起爆,的空孔。
均分二段起爆,1、2为一段,为一段,3、4为二段。
适用于各种岩层,效果很好。
为二段。
适用于各种岩层,效果很好。
12u螺旋掏槽:
围绕空眼逐步扩大掏槽面积。
适用于各种岩石,围绕空眼逐步扩大掏槽面积。
适用于各种岩石,眼深可达眼深可达3m。
u五星掏槽:
见图5-7。
1314(3)混合掏槽:
混合掏槽:
为加强直眼掏槽的抛碴能力和提高炮眼利为加强直眼掏槽的抛碴能力和提高炮眼利用率,形成了以直眼掏槽为主并吸取斜眼掏槽优点的混合式用率,形成了以直眼掏槽为主并吸取斜眼掏槽优点的混合式掏槽。
其中斜眼成掏槽。
其中斜眼成7585,在直眼起爆后起爆,起抛,在直眼起爆后起爆,起抛渣和扩槽作用,装药系数为渣和扩槽作用,装药系数为0.4-0.6。
15u是大量崩落岩石和继续扩大掏槽的炮是大量崩落岩石和继续扩大掏槽的炮眼。
均匀布置在掏槽眼与周边眼间,眼。
均匀布置在掏槽眼与周边眼间,其间距一般为其间距一般为500-700mm,炮眼,炮眼垂直工作面,装药系数垂直工作面,装药系数0.45-0.6。
2.辅助眼(崩落眼)163.周边眼:
控制断面大小和形状。
布置:
帮眼和顶眼帮眼和顶眼:
0.60.6(软)(软)1.01.0(硬)(硬)KK炮眼密集系数,炮眼密集系数,EE眼距,眼距,400600mm400600mm,ww最小抵抗线最小抵抗线装药量装药量:
软岩:
软岩:
7070120g/m120g/m装药集中度装药集中度中硬:
中硬:
200200300g/m300g/m(不包括炮泥段)(不包括炮泥段)硬岩:
硬岩:
300300350g/m350g/m底眼:
控制巷道坡度和底板平整度底眼:
控制巷道坡度和底板平整度500500700mm700mm,眼口高,眼口高200mm200mm,眼底低眼底低200mm200mm,装药系数,装药系数0.50.50.70.7。
抛掷:
眼距抛掷:
眼距400mm400mm、炮眼加深、炮眼加深200mm200mm,底眼增加,底眼增加1122个药卷个药卷17煤矿巷道常遇岩层的光爆参数煤矿巷道常遇岩层的光爆参数岩层情况岩层情况岩石坚岩石坚固性系固性系数数,f炮眼直炮眼直径径mm炮眼间炮眼间距距mm最小最小抵抗抵抗mm炮眼密集炮眼密集系数系数mm装药装药量量kg/m完整、稳定、完整、稳定、中硬以上中硬以上81042456007005007001.01.10.20.3中硬、层节理中硬、层节理不发育不发育6835425006006008000.80.90.150.2松软、层节理松软、层节理发育发育635423505005007000.70.80.100.15根据实践经验,采用光面爆破时,掏槽眼、辅助眼、控制光爆根据实践经验,采用光面爆破时,掏槽眼、辅助眼、控制光爆层的辅助眼和周边眼的每眼装药数量的比例大致为层的辅助眼和周边眼的每眼装药数量的比例大致为44332211。
18u
(1)掏槽眼布置在断面的中央偏下,并考虑辅助眼的布置较)掏槽眼布置在断面的中央偏下,并考虑辅助眼的布置较为均匀和减少崩坏支护及其他设施的可能。
为均匀和减少崩坏支护及其他设施的可能。
u
(2)周边眼一般布置在巷道断面轮廓线上,顶眼和邦眼按光)周边眼一般布置在巷道断面轮廓线上,顶眼和邦眼按光面爆破要求,各炮眼相互平行,眼底落在在同一平面上。
面爆破要求,各炮眼相互平行,眼底落在在同一平面上。
u(3)辅助眼均匀地布置在掏槽眼和周边眼之间,以掏槽眼形)辅助眼均匀地布置在掏槽眼和周边眼之间,以掏槽眼形成的槽腔为自由面层层布置。
成的槽腔为自由面层层布置。
炮眼布置方法和原则:
“抓两头、带中间”191.1.矿用炸药:
矿用炸药:
硝铵类炸药和含水炸药硝铵类炸药和含水炸药(乳化、水胶炸药)。
(乳化、水胶炸药)。
硝硝铵铵类类炸炸药药价价格格较较低低廉廉,为为煤煤矿矿普普遍遍使使用用,一一般般装装成成直直径径3232、3535、38mm38mm,重重量量100100、150150、200g200g的的药药卷卷,有有效效使使用用期期为为66个月。
个月。
二.爆破器材起爆材料起爆材料:
采用:
采用88号电雷管。
在穿过有瓦斯地层时,号电雷管。
在穿过有瓦斯地层时,不能选用不能选用秒延期雷管,毫秒延期雷管总延期时间也不能大于秒延期雷管,毫秒延期雷管总延期时间也不能大于130ms130ms。
电爆网路电爆网路:
煤矿井下爆破采用串联爆破网路,防爆型电容式发:
煤矿井下爆破采用串联爆破网路,防爆型电容式发爆器起爆。
爆器起爆。
当穿过有瓦斯地段时,采用煤矿硝铵炸药;坚硬岩石可考虑采用粉状高威力炸药。
202.爆破参数的确定(11)单位炸药消耗量单位炸药消耗量qq影响因素影响因素:
炸药性能、围岩的物理力学性质、自由面的大小和:
炸药性能、围岩的物理力学性质、自由面的大小和数目、炮眼直径和深度等。
数目、炮眼直径和深度等。
经验公式:
经验公式:
kg/mkg/m33kk00炸药爆力校正系数,炸药爆力校正系数,预算定额:
预算定额:
22号岩石硝铵炸药,号岩石硝铵炸药,P90P90每循环消耗药量每循环消耗药量(22)炮眼直径炮眼直径DD:
钻眼效率、炮眼数目、炸药消耗量:
钻眼效率、炮眼数目、炸药消耗量D=D=(10mm10mm)+dddd32mm32mm、35mm35mmDD383842mm42mm21表4-3采用光面爆破掘进岩巷的炸药消耗量平硐、平巷炸药和雷管消耗定额22(33)炮眼深度:
)炮眼深度:
(1.51.52.5m2.5m)钻眼时间、循环进尺、装钻眼时间、循环进尺、装岩时间岩时间循环时间和循环次数循环时间和循环次数按循环组织:
正规循环按循环组织:
正规循环每班完成的循环数为整数每班完成的循环数为整数(44)炮眼数目)炮眼数目估算:
估算:
NN个个平均装药计算:
平均装药计算:
q=Q/Vq=Q/V实际布置数目:
实际布置数目:
q单位炸药消耗量;单位炸药消耗量;S断面面积;断面面积;m药卷长度;药卷长度;炮眼利用率;炮眼利用率;a装药系数;装药系数;p每个药卷重量。
每个药卷重量。
231.装药结构三.装药结构与起爆顺序u单段空气柱装药和空气间单段空气柱装药和空气间隔分节装药隔分节装药u适用于周边眼适用于周边眼u正向装药和反向装药正向装药和反向装药u适用于掏槽和辅助眼适用于掏槽和辅助眼242炮眼的填塞煤矿安全规程煤矿安全规程第三百二十八条第三百二十八条炮眼封泥应用水炮泥,水炮泥外炮眼封泥应用水炮泥,水炮泥外剩余的炮眼部分应用黏土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的剩余的炮眼部分应用黏土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。
严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。
无炮泥封实。
严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。
无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。
严禁裸露爆破。
封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。
严禁裸露爆破。
煤矿安全规程煤矿安全规程第三百二十七条第三百二十七条装药前,首先必须清除炮眼内的煤装药前,首先必须清除炮眼内的煤粉或岩粉,再用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入,不得冲撞或捣实。
粉或岩粉,再用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入,不得冲
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