井巷工程+第2章钻眼爆破
《钻眼爆破》
石较软且破碎时K=0.6 ~0.8为好;岩石坚硬或断面小时K=1.0 ~1.2
为好
15
(2)控制周边眼的药量 为避免围岩产生裂隙必须严格控制周边眼的药量.根据实践经 验, 一般每眼2 ~3卷炸药。 (3)合理选择炸药品种 根据光爆要求,尽量选用爆速较低、密度小感度高爆轰稳定的 低威力炸药,否则,炸药爆炸时容易造成超、欠挖,难以实现光 爆。 (4)合理选择周边眼的装药结构 周边眼药量少,为了使要卷均匀地分布于炮眼中,做到即能 爆破岩石,又能减少对围岩的破坏作用,必须采用一些特殊的装 药结构。
正向装药:起爆药卷(装有雷管的药卷)放在距眼口最近的第 一个药卷位置上(有时也放在第二个药卷位置上的),雷管与所有 药卷的聚能入均朝向眼底。起爆后,瀑轰波由外向里传播,有人 认为这会压实眼底药卷使炸药密度增大,如采用硝铵炸药,有可 能因炸药密度过大而拒爆,从而产生残药残孔现象。
特点:装要方便,速度快。
4
(2)直眼掏槽 特征:设置空眼
形式:直线掏槽、角柱式掏槽、螺旋掏槽
三角柱掏槽
直线掏槽
菱形掏槽
五不受断面大小的限制;爆破的岩石块度均匀,抛离 不远;有利于使用台车;适用于深孔爆破。 2)缺点:对炮眼的技术要求高;钻眼工作量大,需要雷管段 数多,有沼气的工作面不能采用。 适用条件:无沼气的工作面,岩石中硬以上,整体性好,炮眼 较深的情况。 (3)混合掏槽 实质:直眼掏槽,斜眼扩大槽孔。可以增大斜眼与工作面的夹角, 克服斜眼掏槽的缺点。
6
3.2辅助眼(崩落眼)和周边眼布置
3.2.1辅助眼和周边眼的作用 辅助眼:均匀的将岩石崩落,为周边眼的光爆创造条件。 周边眼:控制巷道成型。
3.2.2布置 (1)周边眼布置 ①顶帮眼:按光爆要求布置。眼距一般为E=400~600,眼口距轮
安全钻爆技术课件
㈣风动凿岩机⒈影响风动凿岩机钻速的因素影响凿岩机钻速的因素很多,主要有岩石性质、凿岩机的工作条件和炮眼参数等。⑴岩石性质。各类岩石反映钻具钻进的难易程度(钻眼速度)是非常悬殊的。软的岩石钻进速度快,硬岩中的钻进速度很慢。⑵凿岩机工作条件。凿岩机的工作条件包括进气压力、轴推力和排粉条件等。提高进气压力,能增加凿岩机的冲击频率、冲击速度和扭矩。
掏糟眼一般布置在巷道断面中部或下部,这样便于钻眼时掌握方向,并有利于其他多数炮眼能借助岩石的自重崩落。在掘进断面中如果存在有显著易爆的软弱岩层时,则应将掏糟眼布置在这些软弱岩层中。掏糟眼应比其他炮眼加深150~200㎜,装药量加大15%~20%;如果是相向向偏斜的炮眼,眼底间距应相距100~200㎜。
第一章 工作面炮眼布置炮眼布置是指炮眼的排列形式、数目、深度、角度和眼距等。炮眼的布置主要与煤岩性质、顶板好坏、断面形状和大小、选用炸药的种类、装药量及爆破方式等因素有关。在实际工作中应综合考虑上述因素,正确选择炮眼参数,以便取得良好爆破效果。由于巷道断面岩性随掘进过程而变化,在布置炮眼时不能一成不变,而应根据实际情况选用合适的炮眼布置形式。
4.)炮眼布置方法。钻眼时如何按照爆破图表的要求,掌握好眼位、眼深及其角度是布置炮眼的关键。在掌握炮眼角度时,可以依据简单几何原理,把模糊的角度变为较清晰的长度,以便于提高钻眼的准确度。⑴掏槽眼的布置。斜眼掏槽时,角度掌握不好将直接影响爆破效果。以垂直楔形掏槽为例,成对掏槽眼底间距为200㎜,眼口间距离为1~1.4m,通常,眼口间距在钻眼前已经确定,要控制眼底间距为200㎜,则在钻眼前需要通过控制成对掏槽眼钎肩之间的距离来掌握炮眼角度,如图3-12所示。⑵周边眼的布置。周边眼的角度可以通过钎肩与巷道轮廓线之间的距离来控制。根据三角形对称原理,周边眼底距轮廓线的距离即等于钻眼前钎肩距离轮廓线的距离,如图3-13所示。⑶底眼的布置。底眼的角度掌握不好,容易给巷道掘进带来不必要的麻烦。角度过小会造成底板高,给铺轨带来难,角度过大,则巷道下部进尺缩小,不利于巷道正常掘进。可以根据底眼布置的原则,利用简单的几何原理找到钻眼前钎肩距巷道底板或腰线的距离,从而控制底眼的角度,如图3-14所示。
井巷工程-钻眼爆破
第二章钻眼爆破井巷施工首先要破碎岩石,常用的破岩方法有机械破岩和爆破破岩两种。
目前使用最为普遍的是爆破破岩。
第一节钻眼机具进行爆破破岩,须先钻出炮眼、安放炸药,而后爆破。
井巷掘进中,在岩石上钻眼,主要采用冲击式钻眼法;在煤上钻眼,主要采用旋转式钻眼法。
冲击式钻眼法使用的钻眼机械是凿岩机;旋转式钻眼法使用的钻眼机械则多是电钻。
凿岩机以使用的动力不同,分风动凿岩机(一般简称凿岩机或风钻)、液压凿岩机及电动凿岩机等。
一、风动凿岩机风动凿岩机以压缩空气为动力。
它分气腿式、向上式和导轨式几种型式。
气腿式凿岩机的外形(以YT—23为例)见图2-1。
气腿5支承凿岩机主机l,通过钎子2钻凿岩石。
在岩巷掘进中,目前主要使用气腿式凿岩机。
与气腿轴线平行(或旁侧气腿)或与气腿整体联接在同一轴线上的凿岩机,称向上式凿岩机,只适于向上钻眼,专供掘进反井或向上钻锚杆眼之用。
导轨式凿岩机是大功率凿岩机,重量大,凿岩机主机安放在供它作往复运动的导轨上,并配有自动推进装置。
在巷道内钻眼时,需将凿岩机主机连同导轨和自动推进装置安设在起支撑作用的钻架上,或与凿岩台车、钻装机配合使用。
国产各类凿岩机的性能列于表2-1。
(一)凿岩机的主要构造以YT—23型气腿式凿岩机为例,主机由柄体A、缸体E和机头H三大部分组成。
见图2-2。
在柄体部分装置有进气和进水管道、操纵阀、气腿的调压阀和换向阀、水针、风水联动装置。
缸体内有一可以前后移动的活塞F、和装在阀柜D内的配气阀C,以及使钎子转动的棘轮和螺旋捧系统B。
活塞前部的锤G插入机头H内的转动套I中,钎子尾部在I中承受G的冲击力。
这些主要构造部件,在各种凿岩机中都是相同的。
(二)凿岩机动作原理冲击式钻眼时,其破岩如图2-3所示,钎刃在冲击力F的作用下侵入岩石,凿出深度为h的一条沟槽I-I,随后将钎子转动一个角度β,在第二次冲击时,不但可凿出第二条沟槽Ⅱ-Ⅱ,而且位于两个沟槽之间的三角块,也将由水平分力的作用被剪切下来。
二建考点井巷钻眼爆破的技术要求
二建考点井巷钻眼爆破的技术要求二建考点井巷钻眼爆破的技术要求引导语:矿业科目中井巷钻眼爆破的技术要求你掌握了多少呢?以下是店铺整理的二建考点井巷钻眼爆破的技术要求,欢迎参考!一、巷道钻爆掘进(一)掏槽方式1.斜孔掏槽包括单向掏槽、锥形掏槽、楔形掏槽和扇形掏槽等。
各种岩层均能获得较好的掏槽效果,所需炮孔数量少,单位耗药量少,炮孔位置和倾角的精度对掏槽效果影响较小。
炮孔方向难以掌握,炮孔深度受巷道断面的限制,岩石的'抛掷距离较大,爆堆分散,易损坏设备和支护。
2.直孔掏槽直孔掏槽包括缝隙掏槽或龟裂掏槽、角柱状(筒形)掏槽、螺旋掏槽及双螺旋掏槽等。
特点是炮孔垂直于工作面布置,有利于多台钻机同时作业和机械化作业;炮孔深度不受巷道断面限制,可实现中深孔爆破;能取得较高的炮孔利用率;岩石抛掷距离较近,爆堆集中,不易破坏井壁或巷道内设备、支护结构。
但炮孔和炸药消耗量较高;对炮孔的间距和平行度要求也高。
(二)爆破参数1.炮孔直径:我国目前多采用35~45mm的炮孔直径。
2.炮孔深度:孔底到工作面的垂直距离。
3.炮孔数目:同井巷断面、岩石及炸药性能等因素有关。
尽量减少炮孔数目。
一般根据经验公式确定。
4.单位炸药消耗量:综合考虑炸药性质、岩石性质、井巷断面、装药直径和炮孔直径、炮孔深度等。
5.炮孔利用率:指每循环的工作面进度与炮孔深度的比值。
较优时为0.85~0.95。
(三)炮孔布置(1)选择适当的掏槽方式和掏槽位置,其次布置周边孔,最后布置崩落孔。
(2)掏槽孔通常布置在中央偏下,并考虑崩落孔的分布均匀。
(3)周边孔布置在断面轮廓线上。
按光面爆破要求,各炮孔要互相平行,孔底落在同一平面上。
底孔的最小抵抗线和炮孔间距通常与崩落孔相同,孔底要超过底板轮廓线,保证不留底根。
(4)最后布置崩落眼。
(四)装药结构1.连续装药和间隔装药:用炮泥、木垫、空气柱作间隔。
2.耦合装药和不耦合装药:光面爆破中,周边眼多采用不耦合装药。
井巷工程第二章钻眼爆破
第三章 巷道破岩
第三章 巷道破岩
➢ 一、风动凿岩机 ➢ 1 破岩原理与类型
按支架方式分: 手持式 气腿式 向上式 导轨式
按冲击频率分: 低频 < 2000t/min 中频 2000~2500t/min 高频 >2500t/min
各种类型凿岩机适用条件
第三章 巷道破岩
配气方式: 控制阀配气 无阀配气
主要成份:
硝酸铵(NH4NO3)
TNT
(C6H2(NO2)3CH3)
黑索金 (C3H6N3(NO2)3)
防潮和疏松成分
第三章 巷道破岩
1
铵梯炸药
2
成份:硝酸铵、TNT、木粉、松香、石蜡
3
硝酸铵为主要成份,提供爆炸所需氧元
素,氧化剂。
4
TNT为敏化剂,改善炸药爆炸性能,
提高炸药感度。
5
木粉为疏松剂,可燃剂
钻眼工具
1
钎子
2
风动和液压凿岩机采用
3
的钎子由钎头、钎杆、
钎肩和钎尾组成。
钎杆材料为中孔六角钢, 4 其作用是传递冲击功, 钎杆的长短和直径对转 速有较大影响。
钎头:目前常用的是一
5
字型和球齿型
煤电钻采用麻花钻杆,
6
岩石电钻采用… 传递
的是扭矩。
2.2 炸药爆炸概论
01
爆炸现象:物质内部能量的急 骤释放,并造成对周围介质作 功的现象称为爆炸。一般伴随 有声、光热产生。
02 炸药的敏感度
2.3 矿用工业炸药
第三章 巷道破岩
01
按化学成份 分类
02
单质炸药和 混合炸药
03
按炸药用途 分类
04
起爆药 二硝基重氮 酚
巷道掘进爆破技术(炮眼参数和炮眼种类)解读
⑶角柱式掏槽 (目前应用最多 的一种)
三角柱掏槽
菱形掏槽
五星掏槽
掏槽眼按各种几何形状布 置,使形成的腔呈角柱体 或圆柱体,所以又称为桶 状掏槽,装药眼和空眼数 目及其相互位置与间距是 根据岩石性质和巷道断面 来确定的。空眼直径可以 采用等于或大于装药眼的 直径。
直眼掏槽的优缺点
优点:
总之:斜眼掏槽适用于各类岩石, 其炮眼与工作面夹角为55~70度, 岩石超坚硬夹角越小;每侧眼间 距取300~500mm,坚硬岩石取小 值;眼底一般取较其他炮眼深 200mm,每对眼底间距 100~200mm,不能打透。掏槽眼 一次起爆
斜眼掏槽的优缺点
优点:
适用于各种岩层并获得较好的掏槽效果;
炮眼垂直于工作面布置,方式简单,易于掌握和实现多台钻机同 时作业和钻眼机械化;
炮眼深度不受巷道断面限制,可以实现中深孔爆破;当炮眼深度 改变时,掏槽布置可不变,只需调整装药量即可; 有较高的炮眼利用率; 全断面巷道爆破,岩石的抛掷距离较近,爆堆集中,不易崩坏井 筒或工作面内的设备和支架。 缺点:
凿岩台车
3.炮眼数目 合理的炮眼数目应当保证有较高的爆破效率(炮眼利用率不小 于85~90%)、爆下的岩块、爆破后的巷道轮廓均能符合施工和设计 要求。也可以按一个循环的总装药量平均装入所有炮眼的原则进 行估算,作为实际排列炮眼的参考。其数目确定的是否合理将直 接影响钻眼的时间和钻眼工作量,也影响着爆破效果。 一个掘进循环所需总的装药量: Q q S L 此总的装药量按照一定的炮眼装药系数,平均装入工作面的 所有炮眼中去,那么总的装药量又可写成: Q N L a P
(2)、直眼掏槽
炮眼垂直于工作面 且相互平行,距离 较近。其中有一个 或几个不装药的空 眼。空眼的作用是 给装药眼创造自由 面和作为破碎岩石 的膨胀空间。
岩巷施工2
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第二节 掘进通风与综合防尘
BKJ66-1型No.4.5局部通风机的性能特征表 型 局部通风机的性能特征表
第 四 章 岩 巷 施 工
许 国 安
20123-16 22
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第二节 掘进通风与综合防尘
风筒规格表
第 四 章 岩 巷 施 工
许 国 安
20123-16 23
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第二节 掘进通风与综合防尘
风水管路布置
在工作面集中供风、供水,将分风、分水器设置在巷道两 侧,既方便钻眼,又不影响其他工作。
岗位责任制
实行定人、定凿岩机、定位、定眼数、定时间的岗位责任 制,有利于工人熟悉炮眼的设计位置、深度、角度,有利 于对凿岩机的保养。
许 国 安
20123-16 18
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第一节 钻眼爆破
六. 钻眼爆破安全技术
许 国 安
20123-16 4
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第一节 钻眼爆破
第 四 章 岩 巷 施 工
江苏马坡矿 250m水平 -250m水平 总回风巷炮 眼布置图 S=12.58m2
许 国 安
20123-16 5
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第一节 钻眼爆破
第 四 章 岩 巷 施 工
许 国 安
20123-16 6
24m2
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第一节 钻眼爆破
3. 掘进通风设施的选择
第 四 章 岩 巷 施 工
依据送风量和通风距离。 施工与验收规范》 《施工与验收规范》第9.4.1条 掘进工作面需要风量 条 的计算,应符合下列规定: 的计算,应符合下列规定: 放炮后15min内能把工作面的炮烟排出; 内能把工作面的炮烟排出; 一、放炮后 内能把工作面的炮烟排出 按掘进工作面同时工作的最多人数计算, 二 、 按掘进工作面同时工作的最多人数计算 , 每 人每分钟的新鲜空气量不应小于4m3; 人每分钟的新鲜空气量不应小于 风速不得小于0.15m/s; 三、风速不得小于 ; 混合式通风系统的压入式扇风机, 四 、 混合式通风系统的压入式扇风机 , 必须在炮 烟全部排出工作面后方可停止运转。 烟全部排出工作面后方可停止运转。
井巷工程-2-1-第2章钻眼爆破
(2)机械掘进法
3
钻爆法施工:冲击式(硬岩),旋转式(煤、软岩)
掘进工序:钻眼——装药联线——放炮通风——装岩运输 ——支护 工具设备:凿岩机——炸药——局部扇风机—— 装岩机 ——锚、喷、网、架
煤电钻——雷管、放炮器——风筒—— 矿车电机车、 矿车
浅 孔:深度小于2.5m,直径小于42mm;
教材第58页思考题第2、3、4题
55
电压127v,功率1.2~2.0kW(多为1.2kW),转速2700转/分。 外壳为铝合金铸造,密封防爆。
⑶ 轴推力:人力推顶 。
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ZM系列矿用隔爆型手持式煤电钻
[适用范围] 本系列煤电钻适用于煤矿井下及其周围介质中有甲 烷、煤尘等爆炸性混合物气体的环境中,在交流50Hz,电压为 127V的供电网络中,在回采及掘进工作面对中硬和硬煤层钻眼之用。 [产品特点] 1、结构紧凑,型式多样,有普通型、强力型、湿式型 等。 2、扭矩大,适合中硬和硬煤层钻眼。
冲击式凿岩是由冲击式凿岩机冲击机构产生的冲击能撞击活塞, 进而撞击钎杆,并以应力波的形式将能量传递给岩石,达到破岩 的目的。
9
(1)首次冲击,在孔底形成凿痕I,钎头转到II位置;
(2)二次冲击,在形成BB凿痕的同时,剪 碎了两个IOII范围内的岩石,这是根据岩石 抗剪强度比抗压强度小(1/8~1/12)得多的原 理;
41
42
二、压缩空气的基本生产过程
43
二、空气压缩选型
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45
四 钻眼工具
一、凿岩机的钎子
1. 整体钎子:
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2. 组合钎子
一字形:速度快、制造和修磨简单、磨损快、易夹钎。 十字形:速度慢、孔圆,制造和修磨复杂,用料多。 ⑴ 钎头 球齿形:硬岩钻眼 材料 钎头体:合金钢,55SiMnMo、40MnMoV。 钎 刃: 钨钴类合金 。
煤矿井巷掘进爆破技术教案PPT课件
A
拱 高
井 巷 掘 进 高 度
墙 高
8 7 6
2 1
概述 | 钻眼爆破参数 | 掏槽爆破 | 光面爆破 |炮眼布置 |爆破作业说明书
8
光爆层 7 6
4
2
3
3
1
2 掏槽后创造的临空面 5
5
A
一次(循环)爆破掘进深度
A—A钻孔深度
煤矿井巷掘进爆破技术
— 1—
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单位炸药消耗量确定以后,再乘 以巷道断面积和每次爆破的进尺 即可得到每循环应使用的炸药消 耗总量:
Q=ηqSL,kg 式中 S—井巷掘进断面积,m2;
L—平均炮眼深度,m; η—炮眼利用率,一般为 80%~95%。 上式求得的q和Q值是平均 值。具体到每个炮眼的装药量应 根据炮眼的作用来确定,一般情 况下,掏槽眼装药量最大,周边 眼装药量最小。
井巷钻眼爆破掘进时,通常将炮眼 分为4种,即掏槽眼、辅助眼、崩落眼 和周边眼。掏槽眼用于爆破出新的自由 面,为整个巷道爆破提供有利的条件;辅 助眼用来进一步扩大掏槽眼形成的自由 面;崩落眼是破碎岩石的主要炮眼,经掏 槽眼、辅助眼爆破后,崩落眼就有了大 致平行于炮眼的自由面,故能在该自由 面方向上形成较大体积的破碎漏斗;周边 眼又称轮廓眼,主要用途是使爆破后的 巷道断面、形状和方向符合设计要求。 巷道中的周边眼按其所在位置又分为顶 眼、帮眼和底眼。
— 5—
第爆破 | 光面爆破 |炮眼布置 |爆破作业说明书
钻眼爆破法是目前井巷施工中的主 要施工方法,特别是在中等以上硬度的 岩层中,是惟一的经济有效的施工方法 ,其缺点是各工序不连续,组织管理复 杂。
钻眼爆破是井巷掘进施工中的主要 工序,其他工序都要围绕它进行有序安 排。掘进爆破的主要任务是在保证安全 的条件下,高速度、高质量地将岩体按 规定的断面爆破下来,并尽可能不破坏 井筒或巷道围岩。为此,需要在工作面 上合理布置一定数量的炮眼,并装填适 量的炸药,然后进行爆破。
第二章 钻眼爆破
手持式凿岩机(jackhammer)可以钻凿任意方向的炮 眼,但需要人力支撑与推进,劳动强度大,仅在立井 掘进中仍有使用。
20138-5 7
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第一节
钻眼机具
第 二 章 钻 眼 爆 破
气腿式凿岩机(air-leg drill,pusher leg rock drill)的机身 下有一个气腿,起支撑与推进作用,主要用来钻凿水平 和倾斜的炮眼。由于操作灵活,适应性强,使用最为广 泛。定型产品有YT-23型(原7655型)和YT-24型等。
20138-5 25
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Three-boom rig
第一节
钻眼机具
第 二 章 钻 眼 爆 破
20138-5 26
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第一节
第 二 章 钻 眼 爆 破
钻眼机具
五、电钻(旋转式)
1. 旋转式钻眼破岩原理
钎刃在轴向压力p的作用下侵入岩石,同时钎刃不停 地旋转,旋转力矩M推动钎刃向前切削岩石。在p和 M的共同作用下,孔底岩石连续沿螺旋线破坏,切削 下来的岩石碎屑,沿着钎杆的螺旋沟排出或用压力水 排除。 压入(轴压)—旋转切削—排粉
20138-5 39
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第一节
第 二 章 钻 眼 爆 破
钻眼机具
2. 钎杆
钎杆是传递冲击功与回转力矩的细长杆体。 钎杆断面形状
中空六角形(B22、B25,B指边到边的尺寸,mm); 中空圆形(D32、D38,D指直径,mm)多用于重型导轨 式凿岩机上。
中空8铬(ZK8Cr)、中空55硅锰钼(ZK55SiMnMo)等。 优点:强度高、抗疲劳性能好、耐磨蚀。
2. 风 (气)动凿岩机
井巷工程复习题
井巷工程复习题绪论一、名词解释:1、井巷:为进行采掘活动,在煤层或岩层内开凿的一切空硐。
简言之,井筒与巷道合称(硐室)。
2、巷道顶底板:构成巷道顶底部的岩石面。
3、掘进工作面:正在施工的井巷随掘进工作不断向前移动的岩石面叫掘进工作面。
二、填空:1、井巷工程的主要问题是(破岩)和(维护)。
三、简答:1、煤矿井下巷道类别划分为哪些?答:按长轴线与水平面的夹角分:直立巷道、水平巷道、倾斜巷道。
按巷道的用途和服务年限分:开拓巷道、准备巷道、回采巷道。
第一章岩石的性质和工程分级一、名词解释:1、软化系数:指水饱和岩石试件的单向抗压强度与干燥岩石试件单向抗压强度之比。
2、膨胀应力:岩石遇水后,产生体积增大现象,这时使试件体积保持不变所需要的应力。
3、硬度:岩石抵抗其他较硬物体侵入的能力。
4、凿碎比功:破碎单位体积岩石所做的功。
二、简答或填空:1、岩石各种强度大小排序:三向等压抗压强度>三向不等压抗压强度>双向抗压强度>单向抗压强度>单向抗剪强度>单向抗弯强度>单向抗拉强度。
2、根据实验方式不同硬度分(回弹硬度)(静压入硬度)。
3、用(可钻性)和(可爆性)表征钻眼和爆破岩石的难易程度。
4、岩石按成因分为(岩浆岩)、(沉积岩)、(变质岩)。
第二章钻眼爆破一、名词解释:2、物理爆炸:爆炸时仅发生物态的急剧变化,物质的化学成分不变。
3、化学爆炸:爆炸时不仅发生物态变化,而且物质的化学成分也发生变化。
4、氧平衡:是表示炸药内含氧量与充分氧化可燃元素所需要氧量之间的关系,通常以每克炸药不足或多余氧的克数的百分数来表示。
9、感度:炸药在外界起爆能的作用下发生爆炸的难易程度。
又称敏感度。
14、毫秒爆破(微差爆破):利用毫秒雷管或其他设备控制放炮(起爆)顺序,使每段之间只有几十毫秒的间隔,叫作毫秒爆破。
15、光面爆破:二、简答或填空:1、井巷掘进的破岩方法有(机械破岩)、(爆破破岩)两种。
钻眼爆破(井巷掘进与支护)(研究特选)
3
软的页岩,很软的石灰岩,白垩,岩盐,石膏,冻土,无
VI 相当软的岩石 烟煤,普通泥灰岩,破碎的砂岩,胶结的卵石及粗沙砾,
2
多石块的土
VIa
相当软的岩石
碎石土,破碎页岩,结块的卵石及碎石,坚硬的烟煤,硬 化的粘土
1.5
VII
软岩
致密的粘土,软的烟煤,坚固的表土层
1.0
VIIa
软岩
微砂质粘土,黄土,细砾石
且产生很高的温度(1500—45行0业实0操℃)和大量的气体。
27
第三节 爆破工作
1.硝甘炸药
► 硝甘炸药的优点是爆炸力强,并具有良好的抗水性,所以特别适用于爆 破含水较多的坚硬岩石或矿石。例如多在开凿水量较大的井筒时使用。
► 硝甘炸药的缺点是敏感性很强,受到撞击或摩擦就可能引起爆炸。而且 还易于冻结、失效和出现汗渍。价格昂贵。
行业实操
4
级别 坚固性程度
表6-1 岩石强度分级表 岩石
坚固性系数 f
ห้องสมุดไป่ตู้
I
最坚固的岩石 最坚固、最致密的石英岩及玄武岩,其它最坚固的岩石
20
很坚固的花岗岩类:石英斑岩,很坚固的花岗岩,硅质片
II
很坚固的岩石 岩;坚固程度较I级岩石稍差的石英岩;最坚固的砂岩及
15
石灰岩
III
坚固的岩石
致密的花岗岩及花岗岩类岩石,很坚固的砂岩及石灰岩, 石英质矿脉,坚固的砾岩,很坚固的铁矿石
行业实操
3
第一节 岩石的性质与分级
► 一般认为:
▪ 岩块是从地壳岩层中切取出来的小块体; ▪ 岩体是指地下工程周围较大范围内的自然地质体; ▪ 岩石则是不分岩块和岩体的泛称。 ► “坚固性系数f”:表示岩石破坏的难易程度。
《井巷工程》课程教学大纲
本科《井巷工程》课程教学大纲课程中英文名称:井巷工程/Shafting and drifting engineering课程编码:课程性质:学科基础选修课适用专业:安全工程学时数: 32 ;其中:理论学时: 28 ;实践学时: 4 ;学分数: 2 ;编写人:;审定人:;一、课程简介(一)课程教学目的与任务通过本课程的学习,使学生重点掌握岩石平巷设计与施工的基本理论、基本技术与方法,掌握斜巷施工的基本思想和方法,了解立井的设计与施工。
培养学生查阅和利用有关规程规范及技术文件的能力,培养和锻炼利用专业知识和组织管理知识,分析解决煤矿建设与生产中实际问题的能力,培养初步的组织施工能力,能够参与矿山建设和指导施工。
(二)课程教学的总体要求通过课堂讲授、参观模型和专题设计,使学生对矿井建设过程有一个总体的了解,力求使学生在复杂的施工条件下能运用最优的方案去解决井巷工程的实际问题,应达到以下的基本要求:1.较好地掌握岩石的物理力学性质、钻眼爆破的基本理论,能编制爆破说明书及爆破图表;2.了解巷道断面设计有关知识,掌握巷道断面设计步骤和内容;3.掌握平巷、立井、斜井、硐室等矿山常见地下工程(重点是岩石平巷)的施工方法、支护方法,了解各种凿岩设备在井巷建设中的应用,以及井巷掘、运设备与井巷施工的配套问题,熟悉巷道施工组织与管理特点,具备初步的组织施工能力;4.了解上下山施工的特点;5.了解立井井筒表土施工有关方法和特点;(三)课程教学内容1.岩石的性质及其工程分级;2.钻眼爆破有关知识、炸药和爆炸有关知识、破岩机理,起爆器材,电雷管起爆法;3.巷道断面设计有关知识,巷道断面设计步骤和内容;4.岩巷施工有关钻爆工艺、通风安全、装岩与装运等知识;5.巷道支护材料有关知识,锚喷支护有关理论;6.煤巷及半煤岩巷道施工有关工艺特点、设备;7.巷道施工组织与管理各作业方式特点;8.硐室施工的特点和硐室施工方法;9.斜井与上下山施工特点;10.井筒断面设计及井筒表土施工的有关特点和施工方法。
钻眼爆破(井巷掘进与支护)概要共45页文档
51、山气日夕佳,飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣,泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿,帝乡不可期。 54、雄发指危冠,猛气冲长缨。 55、土地平旷,屋舍俨然,有良田美 池桑竹 之属, 阡陌交 通,鸡 犬相闻 。
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谢谢!
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,பைடு நூலகம்靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
井巷掘进爆破课程设计
课程设计题目:井巷掘进爆破设计者:指导老师:2009年4月宜昌目录第一章.工程地质条件: (1)第二章.爆破方案的选择: (1)2.1方案的选择: (1)2.2爆破器材的选择 (1)第三章.爆破设计参数的选择与计算: (1)3.1孔径的选择: (1)3.2孔深的选择: (1)3.3炮孔数目以及炸药的单耗: (1)3.3.1不耦合系数: (1)3.3.2炸药的选择: (1)3.3.3光面爆破抵抗线的确定 (1)3.3.4孔距 (1)3.3.5炮眼的数目: (2)3.3.6装药量的确定 (2)3.3.7确定每次循环所使用的总药量 (2)3.3.8确定辅助眼的药量及炸药卷数: (3)第四章.炮孔的布置以及参数的设置 (3)第一章.工程地质条件:某露天矿山,位于国内**省内。
经勘查,井巷位于石灰岩地层,节理和裂隙较发育,岩石的抗压强度为100—120Mpa。
第二章.爆破方案的选择:2.1 方案的选择:爆破方案有标准爆破、抛掷爆破、松动爆破、光面爆破、预裂爆破等,根据现场的实际情况,此次方案采用光面爆破技术进行爆破。
2.2 爆破器材的选择钻孔采用10台YT—28型凿岩机和3台20m³空压机,人工钻孔,钻孔直径为42mm,一字形合金钢钻头。
周边眼采用ø 25mm小直径药卷,其余炮眼采用ø 32mm×200mm2号岩石硝铵炸药。
引爆雷管为8号工业纸壳火雷管,爆破网络采用塑料导爆管连接孔内微差非电毫秒雷管起爆,掏槽眼采用跳段雷管以利用扩大掏槽效果。
第三章.爆破设计参数的选择与计算:3.1 孔径的选择:根据以往的工程经验以及该区地质的具体条件,炮孔孔径选择为42mm。
3.2 孔深的选择:炮眼深度L=3.2m,掏槽孔比其他孔深0.3~0.5m。
掏槽孔孔深L=3.6m。
3.3 炮孔数目以及炸药的单耗:3.3.1不耦合系数:根据以往施工经验,周边眼装药不偶合系数在1.5~2.0范围光爆效果较好。
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钻眼机具
一、凿岩方法
二、风动凿岩机 三、液压凿岩机
四、电钻 五、凿岩机钎子
六、电钻钻具
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一、凿岩方法 一、凿岩方法
根据工具对岩石的作用方式,凿岩方法分为三类:
冲击式凿岩、回转式凿岩、冲击回转式凿岩
按钻渣排出方式分:水力排渣、风力排渣和机械螺旋排渣。 1、冲击式凿岩法 冲击式凿岩是由冲击式凿岩机 冲击机构产生的冲击能撞击活 塞,进而撞击钎杆,并以应力
噪音和粉尘较低;
3)由于必须采用静力压人岩石, 所需的轴推力大,导致钻头与
岩石阻力增加,钻头磨损增大。
同时,轴推力的增加导致了凿 岩设备的笨重。
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3、回转冲击式凿岩法
冲击回转式凿岩时介于冲击式和回转式之间的一种凿岩方式。
Ö
钻眼原理:冲击式和旋转式的结合。压入(冲击功+轴压)
——旋转切削——冲击——排粉。
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5、炸药爆炸的基本特征 炸药爆炸的基本特征包括:放出能量、生产气体产物、 反应和传播的高速度。构成了炸药爆炸的充分必要条件, 缺一不可,也称为炸药爆炸的三要素。 生产气体产物:炸药爆炸放出的能量必须借助气体介质 才能转化为机械能。因此,生成气体产物是炸药做功不 可缺少的条件。炸药爆炸放出的热量先转变为气体的压 缩能,随后在气体膨胀过程中转变为机械能。如果物质 的反应热很大,但没有气体产物生成,就不会具有爆炸 性。
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工作原理
Ö Ö
1. 冲击机构:气缸 + 活塞 + 配气装置 冲程、回程
环阀配气: Y-30,YT-23 控制阀配气: YT-24, 26 无阀排气: YTP-26
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二、液压凿岩机
以液压为动力的新型凿岩机械,压力大、油循环使用。 ㈠冲击机构:液压凿岩机借助配油阀使高压油交替的 进入活塞的前后油腔形成压力差,使活塞做往复运动。 ㈡转钎机构:液压凿岩机的转钎机构采用独立机构,由 液压马达带动一组齿轮再带动钎子转动。 ㈢排粉机构:侧向供水排除岩粉。 凿岩台车:为了提高钻眼机械化程度,出现了高效能
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2、回转式破岩法 (也称为碾压式破岩)
轴压力 回转力矩
Ö 旋转式破岩。钻眼原理:压
入(轴压)——旋转切削— —排粉。
Ö 适用于软弱岩层或煤层。
Ö 代表机具:坑道钻机、锚索
钻机等
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2、回转式凿岩法 (也称为碾压式破岩)
Ö
回转式凿岩的特点: 1)凿岩时呈连续性剪切破碎, 纯钻进工作时间长,能量利用 率高; 2)回转式钻机工作时的振动、
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一、爆炸和炸药的基本概念
2、爆炸的分类
爆炸前后,仅发生物质状态的
物理爆炸 型爆 炸 的 类 化学爆炸 核爆炸
急剧变化,而物质的分子组成 并未改变。 爆炸前后,不仅物质状态发生 急剧变化,而且产生化学反应, 使物质的分子组成发生变化。 某些物质的原子核发生裂变或 聚变的连锁反应,在瞬间释放 出巨大能量,形成高温高压并 辐射多种射线的反应。
化合物炸药,氧化剂是炸药分子中含氧的基团, 混合物炸药,氧化剂是含氧的不具有爆炸型的 还原剂则是炸药分子中含碳、氢的基团。当炸药分 氧化剂分子或富有氧元素的炸药分子,还原剂则是 子被外界能量活化时,分子运动速度加快,分子之 非爆炸性的可燃剂分子或富有碳、氢元素的炸药分 间的碰撞力增大。当碰撞力增至一定程度后,炸药 分子破裂,释放出活性基团,相互发生化学反应, 子。使这类炸药爆炸,同样需要外界给予足够的活 形成气体物并以热能形式放出其内含的化学能。其 化能,来增加炸药内各种分子的运动速度和相互之 后,气体物膨胀,将能量传递给周围介质。 间的碰撞力,使之产生迅速的化学反应。
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5、炸药爆炸的基本特征 炸药爆炸的基本特征包括:放出能量、生产气体产物、 反应和传播的高速度。构成了炸药爆炸的充分必要条件, 缺一不可,也称为炸药爆炸的三要素。 反应过程高速进行: 爆炸化学反应是由压缩冲击波引起的, 因此,反应速度和爆炸速度都很高。在反应区内,炸药变 成爆炸产物的时间只需几十微秒,甚至不到一微秒,爆炸 速度可达每秒数千米。爆炸过程的这种高速度,决定了炸 药在很短时间内能放出大量热量,从而具有极大的威力( 炸药在单位时间内的做功能力)。 一般工业炸药爆炸反应速度可达3000~6000m/s.
回转式凿岩 软岩和煤 轴压力大 噪音小 功效高 环卫良好
冲击-回转凿岩 兼有两者的特长, 克服了以上两种 方法的弊端。
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4、新型岩石破碎方法简介
Ö 等离子体破岩
Ö 电子束破岩
Ö 激光破岩
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Ö 微波破岩 Ö 热力综合破岩
Ö 射弹冲击破岩
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以压缩空气为动力的钻孔机具。按支架形式分为:手持式、 气腿式(支腿式)、向上式、导轨式。按冲击频率分为:低 频、2000次/min以下,中频2000~2500次,高频超过2500次 /min。应用广泛的是气腿凿岩机,其结构见图气腿凿岩机结 构。
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4、炸药化学反应的基本形式
根据化学反应的激发条件、炸药性质和其他因素的不同,炸药的化 学反应过程可能以不同的速度进行传播,同时在性质上也有较大的区 别。按其传播性质和速度的不同,分为四种基本形式:热分解、燃烧、 爆炸和爆轰。
1 ) 热分解:炸药和其他物质一样,在常温下也要进行分解,但分解速度很 43 )爆轰: 炸药以极大而稳定的爆速进行传爆的过程叫做爆轰。 )爆炸: 与燃烧相比,爆炸的传播形态有重大的区别。炸药爆炸的特点是, 慢,不会形成爆炸;当温度升高时,分解速度加快,温度急速升高到某一定值 ①爆轰是炸药所特有的一种化学变化形式,与外界的压力、温度等条件无关。 (爆炸点)时,热分解就能转化为爆炸。 其传播速度一般为每秒数千米至万米(TNT爆速6800m/s)。 在爆炸点的压力急剧突变时,传播速度很快而且可变,通常达每秒数千米。但 ②对于任何一种炸药来说,在给定条件下,爆轰速度均为常数。 ③爆轰也是从局部开始,通过爆轰波向未反应区传播。与爆炸无本质区别, 是,这种速度与外界条件的关系不大,即使在敞开的容器中也能进行高速爆炸 只是传播速度不同而已。 2)燃烧: 炸药不仅能爆炸,而且在一定条件下,绝大多数炸药都能稳定燃 ④爆轰反应是炸药化学反应最充分的一种形式,释放的能量最多。利用炸药 烧而不爆炸。燃烧反应 是从炸药的某个局部开始,然后沿着炸药的表面或调戏 进行工程爆破时,应力求使其达到爆轰状态。 反应。一般来说,爆炸过程是很不稳定的,不是过渡到更大爆速的爆轰,而是 的轴向方向以缓慢的速度传播。通常,人民销毁炸药时就是利用炸药的燃烧性 质。 多达到很小爆速的爆燃直至熄灭。
根据施加的轴推力和回转力矩的不同,分为两类: 1)回转切削为主、冲击为辅的回转冲击式凿岩;
2)冲击破碎为主、回转切削为辅的冲击回转式凿岩。
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3、回转冲击式凿岩法
目前,爆破工程炮眼的钻凿绝大多数采 用回转冲击式凿岩法。
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三种破岩方法比较
冲击式凿岩 适用于坚硬岩石 轴压力小 噪音大 功效低 环卫差
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钎头结构参数指标:
刃角:钎头两个刃面夹角,一般90°-120°, 多为110°;
隙角:钎头体两侧面的倾角,3°,球齿钎头7°;
钎刃:端面为一字型做成曲率为18㎜的弧型, 球齿钎头周边齿向外倾斜30°~35°;
钎头直径:38~43㎜,保证药卷装入炮眼;
排粉沟:布置在钎头顶端和侧面的排出底部岩浆的沟槽。 钎头材料:除硬质合金片外的钎头部分称为钎头体,合 金钢。镶嵌在钎头上的硬质合金为钨钴类合金。炭化 钨高硬度、高耐磨性、高抗压强度,钴韧性好。
波的形式将能量传递给岩石,
达到破岩的目的。
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(1)首次冲击,在孔底形成凿痕A-A,钎头转到B-B位置; (2)二次冲击,在形成B-B凿痕的同时,剪碎了两个 BOA范围内的岩石,这是根据岩石抗剪强度比抗压强度小 (1/8~1/12)得多的原理; (3)当钎头转动和冲击5-6次 后,完成了整个圆形面积的破碎, 则形成了深度为h的进尺。凿岩 机不断冲击并旋转钎子,孔底岩 石就一层一层被凿碎,产生的岩 粉,随即被冲洗压力水湿润和吹 入的压气排出孔外,于是在岩体 中凿出一个圆形炮孔。
起爆
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2)起爆能的基本形式:
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2、炸药的起爆机理
外界能量的作用能否引起炸药爆炸,取决于能量的大小以 及能量的集中程度。根据活化能理论(分子从常态转变为容
易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能),
化学反应只有在具有活化能量的活化分子之间相互接触和碰撞 时才能发生。可见,为了促使炸药起爆,必须有足够的外能集 中作用,使局部炸药分子获得能量,变成活化分子,活化分子
硝化甘油
第
硝基甲烷
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工业炸药
二、炸药的起爆与感度
1、炸药的起爆
1)起爆与起爆能的概念:
炸药是具有一定稳定性的物质,要使其发生爆炸,必须施以某种 外界作用、供给足够能量,来激发或活化一部分炸药分子。激发炸药 爆炸的过程称作起爆。使炸药活化发生爆炸反应所需的活化能称为起 爆能。 炸药一旦发生爆炸,反应将自动高速进行,而且释放出的能量远远 超过起爆能。
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凿岩爆破工程
第二节 炸药和爆炸概论
一、爆炸和炸药的基本概念
二、炸药的零氧平衡 二、炸药的起爆与感度 三、炸药的爆轰原理 四、炸药的爆炸性能
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一、爆炸和炸药的基本概念
1、爆炸的定义
爆炸是某种物 质系统在发生迅速的 物理或化学变化时, 系统本身的能量借助 于气体的急剧膨胀而 转化为对周围介质做 机械功,同时伴随有 强烈的放热、发光和 声响等效应.