巷道掘进爆破技术资料
许疃煤矿下山巷道爆破掘进技术
３ ２
煤 矿 爆 破
２ １ 年第 ３ ０１ 期总第 ９ ４期
许疃煤矿下 山巷道爆破掘进 技术
张长武 代志彬 杨 林 淮北矿业集团工程建设公 司，安徽省淮北市，２ ５０ ３ １０
摘 要 根据许疃煤矿 ８下 山巷道断面和岩石性质 ， ３ 采用 中深孔光面爆破方式 ， 对爆破参数进行设计 ， 精心组织施工 。
层轴向不耦合装药结构 ，取得了良好的光面爆破效果 。
参 考 文 献
１ 宗琦 ， 庆峰． 任 煤矿坚硬岩石下 山巷道掘 进中深孔 爆破 技术试验研究【 ． Ｊ 爆破 ，２ １， ８ ） ９４ 】 ０ １ ２ （ ：４． ２ ２ ２ 李云志 ，王敏 ． 断面岩巷 下山快速 掘进 技术研究与应用【 ． 大 Ｊ 山东煤炭科技 ，２０（ ：１１１２ 】 ０ ９ ） ０． ４ ０
井巷爆破-矿业
井巷爆破理论与技术工业炸药—铵梯炸药（硝铵炸药）分为煤矿、岩石、露天三类。
岩石硝铵炸药、煤矿硝铵炸药一般均制成直径27㎜、32㎜、35㎜、38㎜，重100g、150g、200g的药卷。
岩石硝铵炸药有效使用期限为6个月，煤矿硝铵炸药有效使用期限为4个月。
井巷掘进的爆破作用指数一般选在0.8～1之间，掏槽眼可以稍大于1。
炮眼利用率—实际爆破深度与炮眼深度之比。
光面爆破的质量标准规定如下：1、围岩面上留下均匀眼痕的周边眼数应不少于其总数的50%；2、超挖尺寸不得大于150㎜，欠挖不得超过质量标准规定。
3、围岩面上不应有明显的炮震裂缝。
4、爆破单位体积岩石所需炸药和雷管的消耗量要低，炮眼利用率应达到85%以上。
炮眼布置与施工炮眼要按照以下要求施工：1、所有周边眼应彼此平行，其深度一般不应比其它炮眼深。
2、各炮眼均应垂直于工作面。
实际施工时，周边眼不可能完全与工作面垂直，必然有一个角度，根据炮眼深度一般此角度应取3°～5°。
3、如果工作面不齐，应按实际情况调整炮眼深度和装药量，力求所有炮眼底均落在同一个横断面上。
4、开眼位置要准确，偏差值不大于30㎜,。
对于周边眼开眼位置均应位于井巷断面的轮廓线上，不允许有偏向轮廓线里面的误差。
光爆掘进有两种施工方案，即全断面一次爆破和预留光爆层分次爆破。
全断面一次起爆破时，按起爆顺序分别装入多段毫秒电雷管，起爆顺序为：掏槽眼→辅助眼→崩落眼→周边眼，多用于小断面巷道。
光爆层刷大爆破导硐在大断面巷道和硐室掘进时，可采用预留光爆层，分次爆破水平岩巷施工钻眼爆破掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为：掏槽眼、辅助眼、周边眼三类，其爆破顺序是必须延期起爆，即先掏槽眼→辅助眼→周边眼。
一、掏槽眼按掏槽眼的方向可分为：斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。
1、斜眼掏槽可分为单向和多向两种。
○1单向掏槽如图a所示扇形掏槽，软岩中可用。
○2多向掏槽法—包括楔形掏槽和锥形掏槽，其中以楔形掏槽应用最为广泛。
巷道掘进爆破技术研究
缺点 ： 角度 控 制 难掌 握 ， 掏槽 眼深 度 受 巷 道 断 面 限制 较 大 ，因而 影 响 到 每 个 循 环 的 进 尺 。 另 外 ，岩 石 抛 距 较 远 ，岩 堆 分 散 ， 影 响装岩效率 。 ２． ２垂直 眼掏 槽方 式 ２． 垂 直 眼 掏 槽 ：垂 直 限 掏 槽 也 称 直 线 掏 槽 ，所有 掏槽 眼均 垂直 于 工 作面 ，炮 眼之 间 相 距较 近 且 保 持 平行 ，其 中 有 一 个 或 数 个 不装 药 的 空 眼 ， 为 装 药 眼的 临 时 自由面 。 作 垂 直 眼 掏槽 有 龟 裂 掏 槽 、桶 形 掏 槽 和 螺 旋
掏槽三种形式 。 龟 裂 掏槽 ：炮 孔布 置在 一 条直 线 ，彼 此
个 拉 伸 波 由 自 由面 向药 包 中心 传 播 ，由于 自由 面 岩 石 处 于 二 向应 力状 态 ，其 强 度 比 三 向 应 力 条 件 下 低 ，当反 射 的 拉 应 力大 于 该 处岩 石 的抗 拉 强 度时 ， 石 被拉 断 ， 自 岩 在 由面 附 近 的 岩 石 产 生 一 系列 的 长 拉 裂 隙 。 这 就 是 应 力波 反 射 拉 伸 破 坏 原 理 。 当 最 小 抵 抗 线 合 适 时 ，自 由面 所 产 生 的裂 隙和 药包 周 围 的 裂 隙 贯 通 ， 爆 生 气 在 体膨 胀 做 功 的作 用 下 ，将 已破 碎 的 岩 石 抛
１现代爆破 理论 的回顾及进展概述
１ １岩 石爆破 的破 岩机 理 ． 当埋 置 在 岩 石 内 部 的 炸 药 爆 炸 后 ，瞬
间对 周 围岩 石 产 生 强 烈 的 冲击 ，形 成 压 缩 应 力波 ，压 力 值 能 达 到 几 千 到 几 万 个大 气 压 ， 远 超过 岩 石 的抗 压 强度 ， 远 将药 包 周 围 的岩 石 击 得 粉碎 ， 成 一 个粉 碎 区。 形 在 应 力 波 以 药 包 为 中 心 向 外 传 播 过 程 中， 将迫 使岩 石 质 点做 径 向位 移 ， 切 向上 在 形 成拉 伸应 力 ，由于 岩石 属于 一 种 脆性 材 料， 其抗 拉强 度仅为 抗 压强度 的 ｌ ／ｌ ５～ｌ ／ ２ 所 以岩 石极 易 受拉 破坏 ， ０， 当拉 伸应 力 大 干 岩 石 抗 拉 强 度 时 ， ０ 生拉 伸破 坏 。 因 发 此 ， 包周 围 产生 一 系列 的径 向裂 隙 ， 种 药 这 裂 隙 一 直 延 伸到 拉 应 力小 于 岩 石 的 抗拉 极 限 强度 处 为 止 。 于 爆 轰 波 冲 击 围 岩 的 同 时 ，高 温 高 压 的 爆 生 气 体 也 急 剧 膨 胀 ，从 而 加 强 了 冲 击 波 的破 坏 作 用 ， 剧 了裂 隙的 发 展 ， 加 同时 迫 使 已破 碎 的 岩 石 做径 向 向前 运 动 。 离 药 包 较 远 处 的 原 岩 无 法 移 动 ，能 量 以 弹 性 能 的 形式存在 。 随 时 间 的 延 长 ，爆 生 气体 的 温 度 和 压 力迅 速 下 降 ， 药 包 中心 形 成应 力降 低 区 ， 在 被 压 缩 的岩 石卸 压 ， 同时 弹性 能 释放 ， 岩石 向药 包 中心 移动 ， 产生 径 向拉 伸 应 力 ， 石 岩 被 拉 断 形 成 许 多环 形 裂 隙 。 １． ２应 力 波反 射拉 伸 破 坏理 论 和爆 破 漏 斗 理 论 当药 包 处 干 自由 面 附 近 时 ，压 缩 应 力 波 自药 包 中 心 向外 传 播 到 自 由面 后 ，产 生 反 射 ，压 缩 波 反 射 成 拉 伸 波 。 此 时 便 有 一
巷道掘进爆破设计
巷道掘进爆破设计设计条件：一、工程概况：1、工程名称：某煤矿—750m水平大巷2、工程地址：3、工程特点：该矿半圆拱断面的运输大巷宽3.2米，高3.2米，本地下巷道的岩性为整体较坚固的砂岩，岩石坚固系数f=8，该巷道不具有沼气与矿尘爆炸的危险，整个工作面无裂隙水渗透或其它潮湿有水现象。
该工程的工期短，要求每循环进尺达1.6米。
由于该巷道服务年限达3年，因此巷道围壁采取光面爆破，必须达到光面爆破的技术质量要求。
4、工程内容：巷道的断面面积为形10.15m2，每一循环进尺的工程量为16.24m3。
实例：工程概况：1、工程名称：2、工程地址：3、工程特点：该矿三心拱断面的运输大巷宽3.5米，高3.2米（墙高2.0米，拱高1.2米），本地下巷道的岩性为整体较坚固的砂岩，岩石坚固系数f=8，该巷道不具有沼气与矿尘爆炸的危险，整个工作面无裂隙水渗透或其它潮湿有水现象。
该工程的工期短，要求每循环进尺达1.8米。
由于该巷道服务年限达3年，因此巷道围壁采取光面爆破，必须达到光面爆破的技术质量要求。
4、工程内容：巷道的断面面积为10.31m2，每一循环进尺的工程量为18.56m3。
二、设计依据：1、根据设计断面图和说明以及要求。
2、根据现场的实际测量及工程特点。
3、参照爆破安全规程执行。
三、设计方案选择：1、掏槽形式的选择：根据每一循环的进尺要求，此次采取直掏槽形式（小孔桶形掏槽）。
（见炮孔掏槽形式放大图）2、爆破器材的选择：由于该工程无裂隙水渗透和其它潮湿有水现象，所以选用2#岩石铵梯炸药，雷管选用毫秒延期导爆管雷管。
3、起爆网路选择：选择串并联起爆网路。
4、装药结构：采用连续不耦合意志装药结构，周边眼及光面孔采用不耦合装药结构，采用人工装药法。
5、施工方法：采用风动凿岩机钻孔，机械挖装出碴。
6、钻凿设备选择：本次选择气腿式风动凿岩机。
型号YT28，气腿型号FT160BC/BD。
7、施工流程图：按现场环境作出施工方案→进行爆破方案设计→申请报批→施工准备→现场施工测量放线→布孔→成孔检查→装药→堵塞→防护→警戒→敷设网路→起爆→检查→解除警戒→效果分析。
井巷掘进爆破(讲义)
1 3 2 1 3 3 2 2 1 1 2 2 3 1 2 1 3 —装药孔； 2 1 3 2 2 1 2 2 1 1 2 2 1
1 3
1
3
—空孔；1、2、3、—起爆顺序 图2-1-8 桶形掏槽的几种方案
桶形掏槽：
中硬岩：一般由4~7个掏槽孔组
成，其中布置1~4个空孔，此类掏
槽应用广泛，大中小断面均适应；
（5）孔延爆：空孔延时75～100ms起爆
延时确定依据：脆性岩石从爆轰至岩石开始运动需时8～22ms； 韧性岩石（如页岩）需时38～68ms。而岩石运动速度为40～
60m/s，即每毫秒5cm，100ms运动5m左右。
（6）孔填塞：减少能量损耗（LT=(0.05～0.1L) （7）药适中：先爆孔线密度550～800g/m，以后逐孔（次）增为 1200g～1400g/m。
① 缝形掏槽
中硬岩：一般布
（a）缝形掏槽
3~7 个 掏 槽 孔 ， 孔 距 8~15cm ； 空 孔 与 装 药孔直径相同或稍大
（b）桶形掏槽 图2-1-7 缝形掏槽和桶形掏槽
（ 直 径 50~100mm ） 。
② 桶形掏槽，又叫角柱形掏槽。图（2-1-7b）所示为一种 桶形掏槽。桶形掏槽是应用最广的垂直掏槽形式之一，其槽腔体 积大，有利于辅助孔的爆破。空孔直径可取等于或大于药孔的直 径，大直径空孔可形成较大的人工自由面和补偿空间。我国矿山 爆破工作者创造出爆破效率很高的桶形掏槽方案，图（2-1-8） 中列出其中一部分以供参考。
1.1.2 辅助孔与周边孔
• •
（1） 辅助孔 掏槽孔与周边孔之间的炮孔叫辅助孔， 其作用是扩大和延伸掏槽，确保出碴量以及 为周边孔创造均匀的抵抗层（光爆层）。 按其所在部位和作用，又区分为扩槽孔 （掏槽孔周围的药孔）、下部扩大孔（扩槽 孔两侧的药孔）、上部扩大孔（扩槽孔上部 的药孔）和拱内圈辅助孔（紧靠周边的一圈 药孔）等。
井下煤矿掘进工作面爆破设计方案
井下煤矿掘进工作面爆破设计方案1.工作面构造工作面采用巷道掘进的方式进行，根据煤层倾角和长度要求，采用近似于水平的沿顺槽面斜放的方式进行掘进。
工作面采用矿井支护和煤层防治技术进行加固和支护，确保煤岩体的稳定性和工作面的安全。
2.爆破参数确定煤矿掘进工作面的爆破参数包括爆炸药量、装药方式、雷管装置、爆破序列等。
（1）爆炸药量：根据工作面的尺寸、煤岩体的特点和煤层厚度等因素确定。
一般情况下，爆炸药量取决于矿岩体的物理力学性质，通过实验确定合适的爆炸药量。
（2）装药方式：根据工作面的形状和施工要求，采用合适数目和排列方式的装药方式，确保爆破效果的均匀和稳定。
（3）雷管装置：根据煤矿掘进工作面的爆破需要，选择合适的雷管装置方式，确保爆破信号的传导和爆炸药的引爆。
（4）爆破序列：通过合理的爆破序列确定，根据工作面的构造和施工要求，控制爆破效果和煤岩体的移动方式。
3.爆破装置煤矿掘进工作面爆破装置包括爆破药包、导爆索和引爆装置等。
（1）爆破药包：根据爆破参数确定爆破药包的种类和用量，采用具有合适爆炸能量的爆破药包，确保爆破效果的控制和煤岩体的破碎。
（2）导爆索：导爆索通常用于控制爆炸药包的引爆顺序和时间，保证爆破序列的准确控制。
（3）引爆装置：引爆装置通常用于控制爆破信号的传导和爆炸药的引爆，保证爆破效果的准确控制和安全性。
4.实施步骤（1）确定工作面尺寸和形状，在掘进前进行施工和支护，保证工作面的稳定性。
（2）根据矿岩体的物理力学性质和煤矿工况要求确定爆破参数和装药方式。
（3）设计爆破药包的装载和布置方案，根据工作面的形状和设计要求安装导爆索和引爆装置。
（4）安装雷管和导爆索，保证爆破信号的可靠传播和爆炸药的准确引爆。
（5）进行爆破作业，同时监测爆破效果，确保工作面的安全和稳定。
（6）对爆破作业进行随后的检查和评估，修正设计参数并进行优化，提高爆破效果和工作面的安全和效率。
以上是一个针对井下煤矿掘进工作面的爆破设计方案，通过合理的设计和实施，可以保证矿井的安全生产和高效开采。
掘进爆破技术
掘进爆破技术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。
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。
为此，需要在掘进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。
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；周边眼又称轮廊眼，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。
巷道的周边眼按其所在位置又分为顶眼、帮眼和底眼。
一、掏槽眼爆破掏槽眼爆破(简称掏槽爆破)的效果是关系到巷道全断面爆破能否取得预想效果的关键环节，其目的是为全断面爆破提供新的自由面。
掏槽眼一般布置在掘进工作面的中下部，最先起爆。
常用的掏槽方式，根据掏槽眼的方向可分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽三种。
1.斜眼掏槽斜眼掏槽时各炮眼不与巷道中线平行，而与工作面在水平方向成一角度。
其优点是：掏槽体积较大，能将掏槽眼内的岩石全部抛出，形成有效的自由面，掏槽效果容易保证，眼位容易掌握。
其缺点是:斜眼掏槽深度受巷道宽度限制，不适用于深孔爆破，多台钻机作业时，互相干扰；若角度和装药量掌握不好，往往影响爆破效果，容易崩倒支架和崩坏设备；抛掷距离较大，岩堆分散，不利于清道和装车等。
在现有技术装备和掘进断面大于4㎡的各类巷道，2 m以内浅眼爆破应用比较普遍，在装备凿岩台车的大断面巷道中，斜眼掏槽巳逐渐被直眼掏槽和混合掏槽所取代。
2.直眼掏槽直眼掏槽是指所有掏槽眼的方向均垂直于巷道工作面。
槽眼距离较小，并且严格保持平行。
通常情况下要留有不装药的空眼，作为槽眼爆破时的自由面和破碎岩石的膨胀空间。
槽眼垂直工作面的布置方式简单，槽眼的深度不受巷道断面限制，便于进行深眼爆破。
巷道爆破技术
8
4.炸药爆炸的作用形式 4.炸药爆炸的作用形式
冲击作用： 冲击作用：是炸药爆炸时产生的冲击波 和爆轰波共同作用的结果。 和爆轰波共同作用的结果。 膨胀作用：是爆生的高温、 膨胀作用：是爆生的高温、高压气体作 用的结果。 用的结果。
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（二）岩石爆破破碎机理
1.爆生气体膨胀作用理论 1.爆生气体膨胀作用理论 爆生气体膨胀推力造成岩石质 点径向位移， 点径向位移，由于药包距自由 面距离在各个方向上不一样， 面距离在各个方向上不一样， 质点位移所受的阻力不同， 质点位移所受的阻力不同，岩 石质点移动速度就不同， 石质点移动速度就不同，因此 造成岩石中的剪应力。 造成岩石中的剪应力。一旦剪 应力大于岩石抗剪强度， 应力大于岩石抗剪强度，岩石 即发生剪切破坏。 即发生剪切破坏。破碎岩石在 爆生气体推动下沿径向抛出， 爆生气体推动下沿径向抛出， 形成椎形爆破漏斗。 形成椎形爆破漏斗。 椎形爆破漏斗
巷 道 爆 破 技 术
任公司
主要内容
一、围岩分类 二、炸药爆炸及岩石爆破破碎机理 三、如何确定炸药量 四、如何搞好光面爆破 五、现场巷道爆破存在问题及注意事项 六、中深孔爆破
1
一、围岩分类：（一）普氏岩石分类（坚硬程度） 普氏岩石分类（坚硬程度）
极限抗 压强度 Mpa） （Mpa）
看线画圈标眼位，定人定钻定眼位；点 眼准，钻平直，眼底落面一般齐。
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2.选择效果好的光爆方法 2.选择效果好的光爆方法
（1）轮廓线钻眼法：沿巷道轮廓线钻一排紧密相邻的 轮廓线钻眼法： 不装炸药，在轮廓线以里打眼、装药、爆破。 眼，不装炸药，在轮廓线以里打眼、装药、爆破。 该法爆破效果较好，但钻眼量大，费用高， 该法爆破效果较好，但钻眼量大，费用高，影响掘 进速度，一般很少采用。 进速度，一般很少采用。 预裂爆破法：在轮廓线上打互相平行的密眼， （2）预裂爆破法：在轮廓线上打互相平行的密眼，首 先起爆，使炮眼间形成贯穿裂隙。 先起爆，使炮眼间形成贯穿裂隙。 该法打眼较多，难度大，除超深孔光爆采用外， 该法打眼较多，难度大，除超深孔光爆采用外，目 前很少采用。 前很少采用。 修边爆破法：与普通爆破相似。先掏槽， （3）修边爆破法：与普通爆破相似。先掏槽，再由里 向外一圈一圈地爆破，最后通过合理选择爆破参数， 向外一圈一圈地爆破，最后通过合理选择爆破参数，轻 轻地将周边岩石沿轮廓线切割下来。 轻地将周边岩石沿轮廓线切割下来。 该法打眼少，光爆效果好，普遍采用。 该法打眼少，光爆效果好，普遍采用。 22
巷道掘进爆破技术精选全文
采用中深孔爆破，能使工时得到充分利用，增加凿岩和 装岩时间，减少装药、爆破、通风和准备工作和其他辅助作 业时间的时间。提高掘进工效。
4、炮眼数目
1）影响：炮眼数目多少直接影响着凿岩工作量和爆破效
果。眼数过少，大块增多，轮廓不平；眼数过多，将增加
线的比值。 装药集中度：炮眼装药质量和炮眼长度的比值。 炮眼利用率：循环进尺和炮眼长度的比值。 周边眼痕率：爆后周边（一般指顶眼和帮眼）半边眼痕数
和周边眼数的比值。 炮头（起爆药包）：内装有起爆元件（雷管）的药包。
第一节 掏槽爆破
1）定义：为了创造第二个自由面，可以在掘进工作面的某一 适当位置布置少量炮眼，爆破时首先起爆，在工作面形成一个 槽口状空腔（通常称槽腔），使周围其他炮眼（崩落眼和周边 眼）均以此为自由面，向空腔方向爆破，以获得较好的爆破效 果，此种技术就叫掏槽爆破。这些炮眼就称为掏槽眼。
5、炮眼间距和炮眼密集系数
• 炮眼间距和炮眼密集系数的确定方法： 一般按巷道断面的大小及形状、岩石性质、
炸药性能等均匀地布置炮眼。当炮眼直径在32～ 42mm时，炮眼间距可取500～700mm，炮眼密集 系数可取0.8~1.0。
2 ）特点：为了提高其他炮眼的爆破效果，掏槽眼应比其它 炮眼加深150~200mm，装药量增加15%~20%。
3 ）分类：根据巷道（巷道）断面、岩石性质和地质构造等 条件，掏槽眼的排列形式有很多种类，归纳起来可分成倾斜眼 掏槽和直眼掏槽两大类，此外还有两者结合的混合式掏槽。
4）布置原则：掏槽眼位置一般应布置在开挖断面的中部或中 下部，有软弱层时，布置在软弱岩层中。炮眼方向，在岩层层 理明显时，应尽量垂直于岩层的层理面；
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
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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。
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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。
煤矿巷道施工技术--巷道掘进 ppt课件
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第四章 巷道掘进
第二节 炸药的爆炸性及其测定 二、炸药的感度 １、机械感度 ２、热感度 ３、爆轰感度
殉爆：是炸药（主爆药）爆炸时引起与其相隔一 定距离的炸药（受爆药）爆炸的现象。
殉爆距离： 殉爆安全距离：
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第四章 巷道掘进
第二节 炸药的爆炸性及其测定 三、爆炸产物与有害气体 主要气体：CO2、H20、CO、NO２、NO、N2 有毒有害气体：CO、NO、NO２ 减少爆破有害气体可采取的措施：
巷道施工技术与快速掘进
（第四章）
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第四章 巷道掘进
一、巷道地压及其特点－４
二、掘进、支护设备；工程材料－ ２ 三、巷道断面设计－２
四、巷道掘进－８
五、巷道支护－８
六、特殊条件下的施工－２
七、巷道施工组织与管理－２
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第四章 巷道掘进
一、巷道掘进简述－0.5 二、光面爆破掘进技术－4.5 三、综合机械化掘进技术－ ３
水胶炸药出现于20世纪50年代中期，60年代后已发展完善，得 到广泛使用。它抗水性强、密度高、威力大、生产使用安全,尤其 可做成小直径（50mm以下）药卷,作为各种矿山爆破用药，已逐渐 取代硝化甘油系炸药和铵梯炸药而成为工业炸药的重要品种之一。
水胶炸药的组分有氧化剂、可燃剂、敏化剂、胶凝剂、交 联剂、表面活性剂和水。与浆状炸药的主要差别在于它所采用的 敏化剂为水溶性的硝酸甲胺和硝酸三甲胺等，这样的敏化剂分散 均匀，提高了药卷的起爆感度和降低了爆轰的临界直径，从而可 制成小直径的雷管敏感的药卷。其制造工艺与浆状炸药基本相似。
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第四章 巷道掘进
第三节 矿用炸药
巷道掘进爆破设计
设计二一、工程概况一：工程目的某地下工程为改善通风及联络方便开挖一条平巷。
二：工程环境和技术的要求该工程的岩性为弱风化花岗岩，岩石硬而脆，坚固性系数f=10，水纹地质条件良好，无地下水影响。
爆破采用一次成型，周边采用光面爆破，尽量控制不要出现超挖欠挖情况。
三：预计效果爆破一次成型，周边采用光面爆破，没有出现超挖欠挖情况。
岩石块度适合机械运输。
四：设计基础资料。
（1）《凿岩爆破工程》（2）《特种爆破技术》（3）《井巷工程》二、断面设计该巷道为永久性巷道，服务年限长。
要求采用半圆弧拱，加强其承压能力，提高安全性。
一、断面尺寸根据设计要求:平巷掘进宽度：B=3000mm平巷掘进侧墙高度：h1=1500mm拱高：h2=B/2=3000/2=1500mm平巷掘进高度：H1=h1＋h2=1500+1500=3000mm掘进断面积S=3×1.5+（π×1.5²）×（1/2）=8.03m²二、爆破参数1、炮孔布置（1）掏槽形式及掏槽孔参数：因为掘进面积较大，为了取得较好的掏槽效果及较大的炮孔利用率，比较《凿岩爆破工程》上所介绍的几种掏槽形式，最后采用锥形掏槽，掏槽孔4 个，因为一次掘进长度较小，且为成本考虑，决定不布置空孔（炮孔布置图如图六，掏槽孔布置如图七）。
图六炮孔布置图（2）掏槽孔参数：炮孔与工作面夹角=65°炮孔长度L=2.0m相邻炮孔间距离：孔口距离：800mm孔底距离：200mm（3）辅助孔参数：孔间距取675mm.（4）顶孔参数：孔间距取550mm.（5）底孔参数：孔间距取540mm.（6）周边孔参数：孔间距取600mm2、掘进断面面积由巷道断面尺寸可知:S=B×h1+ 0.5πh22=3×1.5+0.5×3.14×1.52=8.03m23、炮孔深度：l=2.0sin65°=1.81m .4、总装药量的估算(1)炸药单耗：根据《凿岩爆破工程》表10-5可知炸药单耗取q=1.69kg/m3(2)V =lS=1.81×8.03=14.53m3(3)Q= qV=1.69×14.53=24.56kg5、爆破参数的确定凿岩机钻孔直径为38mm，掏槽孔孔深1.81m。
某铁矿巷道掘进爆破设计
某铁矿水平巷道掘进爆破设计崟仂一、基本情况某一地下铁矿，掘进分段下盘联络道，用于1.0m³电铲运搬矿石及行人，断面为宽2.8米，高2.6米的矩形断面，岩石硬度系数f=10，岩石结构稳定，无节理，渗水很小。
二、爆破器材和钻机炸药采用乳化炸药，雷管采用毫秒导爆管雷管，传爆用塑料导爆管，起爆器用gygn-2000fz型非电导爆管电子激发起。
钻机为气腿式YT28凿岩机，钻头直径40mm。
三、爆破参数1、炮孔直径炮孔直径D=42mm2、炮孔深度掏槽孔炮孔深度2.7米，其他孔炮孔深度2.5米。
3、炮孔数目N=3.3(fs2)1/3式中:N—炮孔数目，个f—岩石坚硬系数,10s—巷道掘进断面面积，2.6*2.8 m2矩形断面N=3.3(fs2)1/3=3.3（10*（2.6*2.8）2）1/3=27个另在掏槽孔加3个不装药孔，共30个。
3、炸药单耗q=1.1K0（f/s）1/2式中:q—单位炸药消耗量，kg/m3f—岩石坚硬系数,10s—巷道掘进断面面积，2.6*2.8 m2矩形断面K0—炸药爆力校正系数。
(525/300=1.75),得2.25 kg/m3因炸药爆力校正系数，无法求取，经查阅资料，炸药单耗确定为2.42kg/m34、炸药消耗量Q=qSLη式中:Q—每循环应使用的炸药量，kgq—单位炸药消耗量，kg/m3S—开挖断面积，m2L—平均炮孔深度，mη—炮孔利用率，取90%-95%围岩的炸药消耗量q取2.42kg/m³，经验值选取。
S为7.28m2L设计为2.5m故Q=2.42×7.28×2.5×90%=39.63kg炸药采用环保乳化炸药，选用φ32规格药卷。
5、炮孔、药卷直径炮孔直径为42,mm，药卷直径 d=32mm。
不耦合系数K=D/d=1.316、凿岩布孔掏槽孔布置：桶形掏槽周边孔布置：周边孔原则上应布置在设计轮廓线上。
炮孔间距水平方向(W1)a=650mm，竖直方向（E）a=600mm 掘进用全断面开挖法光面爆破，其开挖爆破布孔示意图和起爆顺序见图1。
《煤矿巷道施工技术》掘进、支护设备及工程材料 ppt课件
第二章 掘进、支护设备及工程材料
掘进机的选型
一、掘进机分类
１．根据经济截割岩石硬度的不同分类
（１）煤巷掘进机：经济截割岩石硬度f≤５； （２）半煤岩掘进机：经济截割岩石硬度6≤f≤8； （３）岩巷掘进机：经济截割岩石硬度f≥9。
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第二章 掘进、支护设备及工程材料
２．根据适用巷道断面大小的不同分类
7.根据传动方式的不同分类
（１）机械传动掘进机：除液压缸外全部采 用机械传动；
（２）液压传动掘进机：除截割机械外全部 采用液压传动。
8.根据行走机构的不同分类
可分为轮轨式、液压迈步式、履带行走式和 掩护盾式（甲虫式）。
91
52.9 89
88
47
88
89
89
抗弯 强 度
MPa
热导率 W／(m-
K)
13.7 60.7
13.2
14.7 59
17.2
16.7 67
19.6
19.6 70.3
适用条件
硬煤及较软岩石 软和较软岩石 软和较软岩石 中硬岩石 中硬、中上等坚硬岩石 坚固岩石 最坚固岩石
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引言-巷道施工技术的内容
第二章 掘进、支护设备及工程材料
４．根据工作机构的运动形式不同分类
可分为纵轴式和横轴式、摆动式和摇臂式。
５．根据截割机构的不同分类
可分为截链式、截盘式、滚筒式和钻削式。
６．根据破碎原理的不同分类
可分为截割式、冲击镐式、滚压式和高压水射流式。
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第二章 掘进、支护设备及工程材料
钎刃在冲击力F的作用下凿入岩石，凿出深度 为^的沟槽工一工，然后将钎子转动一角度口， 再次冲击，此时不但凿出沟槽Ⅱ一Ⅱ，而且两 条沟槽之间的岩石，也被冲击时产生的水平力 H剪切掉。为使钎刃始终作用在新的岩面上， 必须及时排除岩石碎屑。冲击、转杆、排粉， 往复循环地持续进行，便可凿出圆形炮眼。
巷道掘进爆破技术(炮眼参数和炮眼种类)共35页
★单向掏槽 由数个炮眼向同一方向倾斜组成。适用于中硬（f＜ 4）以下具 有层、节理或软夹层的岩层中。掏槽角度在450～650，间距在 30～60cm范围内，尽量同时起爆 。
这种方法炸药集中程 度低，在均质坚硬的 岩石中很少使用，只 是在有明显松软夹层 时才能取得良好的爆 破效果。
★锥形掏槽 数个共同向中心倾斜的炮眼组成，爆破后槽腔呈角锥形。
适用于中硬以上或坚硬岩 石和小断面巷道
★螺旋掏槽 所有装药眼围绕中心空眼呈螺旋状布置，并从距空眼
最近的炮眼开始顺序起爆，使槽腔逐步扩大。此种掏槽方 法优点是可以用较少的炮眼和炸药获得较大体积的槽腔， 各后续起爆的装药眼，易于将碎石从腔内抛出。
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。
m——每个药卷的长度，m；P—每个药卷的质量，kg。
4.炸药消耗量
炸药消耗量q是爆破1m3实体岩石所需要的炸药量，也就是工作面
一次爆破所需的总炸药量Q和工作面一次爆下的实体岩石总体积V
之比，即
qQ V
kg/m3
影响炸药消耗量的主要因素有以下儿点：
1）炸药性能 2）岩石的物理力学性质 3）自由面的大小和数目 除以上因素外，还有炮眼直径和炮眼深度等，总之，因影响
4.炸药消耗量（续）
(三)工作面炮眼布置
按炮眼的作用分为掏槽眼、辅助眼和周边眼三种。
影响炮眼布置的因素：主要因素是岩石性质、巷道断面的大小、钻 眼设备、炮眼深度和炸药性能。
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一、倾斜眼掏槽
1、 单向掏槽
a—顶部掏槽； b—底部掏槽； c—侧向掏槽；
孔口
孔底
d—扇形掏槽
2 、锥形掏槽
a—三角锥形
b—正角锥形
c—圆锥形
3、楔形掏槽型式
孔口
孔底
• a－垂直 楔形掏槽 • b－水平 楔形掏槽。
3、楔形掏槽（续）
• 类型： • 通常由两排或三排相对称的倾斜炮眼组成，爆破后形 成楔形槽腔。楔形掏槽可分为垂直楔形掏槽和水平楔形掏 槽两种。 • 应用： • 楔形掏槽常用于中硬以上均质岩石。当巷道岩层有水 平层理时，宜采用水平楔形掏槽，以提高掏槽爆破效果。 • 特点： • 根据掏槽深度的不同，每对掏槽眼眼口间距为 0.8~1.2m，眼底距离为200~300mm，相邻炮眼排距300～ 400mm，掏槽眼与工作面交角为600~750。
1）掏槽眼布置在一条直线上，彼此间严格平行，装
药眼与空眼间隔布置，爆破后形成一条槽缝槽腔。 2）掏槽眼数目与巷道断面大小及岩石坚固性成正 比，通常为3~7个眼。眼间距离一般取（1~2）炮眼直 径。
3）龟裂掏槽体积较小，应用较少。
• 适用条件：
适用于中硬以上或坚硬岩石，或小断面巷道。
2、角柱形掏槽
• 图中数字表示起爆顺序。 空孔
一、炮眼的种类和作用（巷道）
1—顶眼；2—帮眼； 3—底眼 a—掏槽； b—扩槽；c—形成巷道（巷道）规格断面；
一、炮眼的种类和作用（巷道）
巷道断面炮眼布置图
常用的爆破术语（或基本概念）
不耦合装药：炮孔直径大于药卷直径的装药方式，（两者 相等时为耦合装药）。 装药不耦合系数：炮孔直径和药卷直径的比值。 炮眼密集系数：炮眼间距和该排（圈）炮眼装药最小抵抗 线的比值。 装药集中度：炮眼装药质量和炮眼长度的比值。 炮眼利用率：循环进尺和炮眼长度的比值。 周边眼痕率：爆后周边（一般指顶眼和帮眼）半边眼痕数 和周边眼数的比值。 炮头（起爆药包）：内装有起爆元件（雷管）的药包。
岩巷掘进控制爆破技术
岩巷掘进控制爆破技术
第一节 概述
第二节 掏槽爆破
第三节 爆破参数和爆破图表
第四节 光面爆破
第五节 微差爆破
第一节
概述
目前，钻爆法(drilling blast method)由于对地质 条件适应性强、开挖成本低，特别适合于坚硬岩石巷 道、破碎岩石巷道及大量硐室的开挖施工。因此，钻 爆法仍是巷道掘进的主要手段。巷道爆破掘进开挖是 以钻孔、爆破工序为主，配以装运机械出碴，完成巷 道施工的方法，是建设巷道的主要工序，它的成败与 好坏直接影响到围岩的稳定及后续工序的正常进行和 施工速度，是巷道建设非常重要的组成部分。
一、炮眼的种类和作用（续）
• 掏槽眼。针对巷道开挖爆破只有一个临空面的特点，为提高
爆破效果，宜先在开挖断面的适当位置（一般在中央偏下部)布 置几个装药量较多的炮眼。其作用是先在开挖面上炸出一个槽
腔，为后续炮眼的爆破创造新的临空面。
• 崩落眼。位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼。其作用是扩大掏 槽眼炸出的槽腔，为周边眼爆破创造临空面。崩落眼又是爆破 岩石的主要炮眼。 • 周边眼。沿巷道周边布置的炮眼称为周边眼。其作用是控制 爆破后巷道断面形状、大小和轮廓。按其所在位置的不同，又 可分为帮眼、顶眼和底眼。
二、直眼掏槽
• 直眼也称直线掏槽 • 特点：所有掏槽眼均垂直于工作面，炮眼之间相
距较近且保持互相平行，其中有一个或数个不装
药的空眼。
• 形式：垂直眼掏槽有龟裂掏槽（又称缝隙掏槽或
直线掏槽）、角柱形掏槽（圆柱又称桶形掏槽） 和螺旋形掏槽等多种种类型。
1、龟裂掏槽
装药孔
空孔
1、 龟裂掏槽
• 特点：
概
述
巷道爆破的特点 巷道一般采用小孔径钻眼爆破，有钻眼、装药、连线、爆 破等工序。主要特点： 1）由于水、气温、噪音、粉尘、潮湿以及照明、通风等的影 响，钻眼爆破作业条件差。 2）爆破的临空面（自由面）少，岩石的夹制作用大，耗药量 大 ，爆破难度大。 3）对钻眼爆破质量要求较高。方向正确，巷道断面达到设计 标准，爆破时既要预防飞石崩坏支架及设备等，还要保证爆落 岩石块度要均匀，爆堆要集中，便于装碴运输。 4）要求采用光明爆破技术，尽量减少爆破对围岩的扰动，确 保围岩完整。
斜眼掏槽的优缺点
优点： 1）适用于各种岩石并能获得较好的掏槽效果； 2）所需掏槽眼数较少，炸药单耗较低，但掏槽体积大，易 将岩石抛出，有利于其它炮眼的爆破， 3）掏槽眼位置和倾角的精度对掏槽效果影响较小。 缺点： 1）掏槽眼深度受到巷道断面限制，因而影响到每个掘进循 环的进尺（巷道断面较大，影响小，但小断面巷道影响 较大，无法进行深孔爆破）； 2）岩石抛掷距离远，岩堆分散，影响装岩效率； 3）钻眼方向难以掌握。
装药孔
2、角柱形掏槽 各掏槽眼互相平行且呈对称形式。空眼直径可与
装药眼相同，也可采用大直径空眼，以便增强自由面
的作用。
大直径空眼角柱形掏槽，可适当增加炮眼间距。
桶形掏槽较龟裂掏槽形成的槽子体积大，在中硬 岩石中使用较为普遍。 • 主要形式有：三角柱掏槽、四角柱掏槽、菱形角柱 掏槽、五星角柱掏槽、六角பைடு நூலகம்掏槽、筒形掏槽、复 式三角柱掏槽等
一、炮眼的种类和作用
巷道开挖爆破的炮眼类型按其所在位置、爆破作
用、布置方式和有关参数的不同可分为掏槽眼、崩
落眼眼和周边眼。爆破的关键是掏槽眼和周边眼的
爆破，掏槽眼为崩落眼和周边眼的爆破创造了有利
条件，直接影响循环进尺和掘进效果；周边眼关系 到巷道开挖边界的超欠挖和对周围围岩的影响。直 接控制成型质量。
第一节
掏槽爆破
1）定义：为了创造第二个自由面，可以在掘进工作面的某一 适当位置布置少量炮眼，爆破时首先起爆，在工作面形成一个 槽口状空腔（通常称槽腔），使周围其他炮眼（崩落眼和周边 眼）均以此为自由面，向空腔方向爆破，以获得较好的爆破效 果，此种技术就叫掏槽爆破。这些炮眼就称为掏槽眼。 2 ）特点：为了提高其他炮眼的爆破效果，掏槽眼应比其它 炮眼加深150~200mm，装药量增加15%~20%。 3 ）分类：根据巷道（巷道）断面、岩石性质和地质构造等 条件，掏槽眼的排列形式有很多种类，归纳起来可分成倾斜眼 掏槽和直眼掏槽两大类，此外还有两者结合的混合式掏槽。 4）布置原则：掏槽眼位置一般应布置在开挖断面的中部或中 下部，有软弱层时，布置在软弱岩层中。炮眼方向，在岩层层 理明显时，应尽量垂直于岩层的层理面；