第二部分 案例分析题参考答案

第二部分案例分析题参考答案

案例1 提高我国岩巷掘进速度的技术措施有哪些?

岩巷掘进在煤矿建设和生产中，占有重要的地位，在新井建设中，巷道掘进工程量一般约占总工程量的40% ~50%，施工工期占35%~50%；在生产矿井中占总工程量的25%左右。国有重点煤矿每年岩巷掘进进尺约为1250~1550km。但岩巷掘进平均月进度较低，装载机械化程度也仅达84%，平均工效为0.125 m/工。大多数局(矿)掘进速度低于《煤炭工业矿井设计规范》规定的指标。

试问：以你所从事过的工程为例，说明提高我国岩巷掘进速度的技术措施有哪些?

答案提示：采用中深孔光面爆破技术是提高岩巷掘进速度，最为有效的手段。除考虑此因素外，还要从影响岩巷掘进中深孔爆破速度和质量的技术因素、大型钻眼台车和重型凿岩机具的应用以及施工组织管理三方面进行分析。

答：提高我国岩巷掘进速度的技术措施有：

（1）采用中深孔光面爆破技术：在岩巷掘进过程中，尤其是在大断面岩巷掘进时，采用中深孔爆破技术，可以减少钻孔数目，提高钻孔效率，增大一次进尺量，加快掘进速度。采用光面爆破技术，可以提高岩巷壁面质量，减少超挖、欠挖量，减少支护量，加速施工进度，提高掘进速度。将中深孔爆破技术和光面爆破技术结合起来，运用到岩巷掘进中，可以大大提高掘进速度。

（2）影响岩巷掘进中深孔爆破速度和质量的技术因素。岩巷的岩性是决定中深孔钻进速度和钻孔质量的决定性因素。所以，在施工之前必须做好地质调查工作，掌握岩体的物理力学性质以及天然的断层、解理、裂隙等情况。根据岩性，选择适合特定岩性的钻机（台车）进行钻孔，提高钻孔精度和速度，保证钻孔的质量。爆破参数对岩巷中深孔爆破速度有很大影响，所以应优化设计参数，尤其是设计好掏槽孔的相关参数，掏槽效果的好与坏，直接影响到每循环进尺量。其次选择正确的光面孔参数及装药结构、装药量、起爆顺序等，并根据岩性，选择合适的炸药，以达到满意的爆破效果，加快施工速度和质量。

（3）设备因素，采用大型钻眼台车和重型凿岩机具。采用中深孔进行岩巷掘进

时，由于炮孔直径加大，钻孔时的阻力加大，所以应研制新型大型钻眼台车和重型凿岩机具，并应用到实际钻进工作中，以便加大钻进动力，以适应实际需要，加快钻进速度，缩短钻孔时间，提高掘进速度。

（4）加强施工组织管理。在巷道掘进过程中，通常要经过钻孔、装药、连线起爆、通风除尘、撬顶除碴等工艺环节，有的还需要支护。由于工艺环节繁多，所以施工组织管理工作显得尤为重要。施工组织得好，各环节之间衔接得好，可以节省时间，缩短每循环周期，加快施工进度。反之，不但施工进度慢，而且会造成巨大的时间和资金浪费。所以，在施工之前，应制定出严格的施工组织图；施工时，责任到人，协调好各环节之间人员、设备的调配，认真按施工组织图施工。并在施工过程中根据现场实际情况灵活应变，将安全、效率、效益集中体现出来，最大限度地提高施工进度。案例2 平巷掘进爆破参数的确定。

某工程需要在f=14，均质花岗岩中掘进一条巷道，巷道掘进断面宽3900mm，墙高为1700mm，拱高为掘进宽度的一半，即1950mm，平巷掘进断面积为12.16m2。

凿岩机钻孔直径为40 mm，孔深2.1m。炮孔布置如图4-3所示。分为掏槽孔、辅助孔、周边孔(顶孔、帮孔、底孔)，炮孔总孔数41个。使用2号岩石炸药，炸药单耗1. 2kg/m3。

试问：确定合理的炮孔深度的根据是什么?用计算法验证孔深(2. 1 m)和炮孔数目(41个)的合理性，条件不足时自己补充。

答案提示：合理的炮孔深度应视凿岩机具、循环方式、掘支(护)作业方式、岩石条件和炸药性能等而定。目前，确定合理孔深的方法有三：

(1)经验法；

(2)按计划下达的任务，根据各掘进工作面条件分摊，算出平均日进尺，再确定循环深度；

(3)根据断面大小，计划下达的定额和出勤率，计算出日进尺，按作业班次和掘支(护)方式确定循环深度。

合理的炮孔数目可根据岩石坚固性系数f 和巷道断面尺寸S 近似地求出。

答：可根据经验法确定炮孔深度。当断面面积S>12m 2，岩石坚固性系数f=7-20时，炮孔深度L=1.5-2.2m 。本题中S=12.16m 2，f=14，所以选择炮孔深度为2.1m 是合理的。

在已知巷道断面面积和岩石坚固性系数的前提下，可以用下述公式计算出合理的炮孔数目：4216.12143.33.33232=⨯==fs N 个。实际共布置41个炮孔，与计算值接近，所以布置41个是合理的。

案例3 深圳市某开挖山体原始地貌为丘陵地带，地形变化大，山体开挖部分已露出风化石和表土，下部为微风化花岗岩，节理发育，f =14。爆区周围环境极为复杂，北有交通繁忙的北环大道；南有沥青厂和电厂；东侧为工业园区，距开挖边界仅为

15m。从1999年至2009年完成了爆破方量2400万立方米，钻孔米数324万米，使用炸药近9620t。

(1)在露天台阶爆破采用了分区接力和多排毫秒延期起爆网路，有效地降低爆破振动效应；

(2)在紧靠建(构)筑物，且高于建(构)筑物山体；采取预留岩墙和立体防护措

施有效地防止了爆破飞石和滚石；

(3)采用多排毫秒延期挤压爆破和孔口加压砂包减少填塞长度降低了大块率。

试问：根据你的工程实践经验，除上述措施外还有哪些方法和技术措施，可有效降低爆破振动效应、防止飞石滚石和确保爆破块度均匀，取得满意的爆破效果。

答案提示：从控制爆破规模、单响药量、爆破参数、起爆网路、炮孔填塞及必要的安全防护进行分析。

答：为了有效降低爆破振动效应、防止飞石滚石和确保爆破块度均匀，取得满意的爆破效果，还可以采取以下措施：

（1）控制爆破规模。在满足生产需要的基础上，尽量缩小每次爆破规模，减小爆破振动。

（2）控制最大同段药量。爆破振动的强度与最大同段药量成正比，所以通过采用逐孔起爆，甚至是单孔起爆，可以有效地减少最大同段药量，达到降低爆破振动的目的。

（3）优化爆破参数。可能通过减小爆破参数（缩小直径，减小孔网参数），改善爆破效果，避免大块的产生。同时，可以降低同段药量，达到降低爆破振动的目的，并控制飞石的产生。

（4）起爆网路。采用逐孔起爆技术或单孔起爆，控制最大同段药量和抛掷方向，控制飞石和爆破振动的强度。

（5）炮孔填塞。采用大密度物质作为炮孔的填塞物，减小填塞长度，提高装药高度，降低炮孔口部位产生大块的几率。

（6）间隔装药。适当地采用间隔装药结构，使炸药在炮孔中分布得更均匀，改