坚硬岩石巷道爆破
新集风井坚硬岩石爆破技术
Ｂｌｓ ｎ ｃ ｉ ｕｅｏ ａ ｄ Ｒｏ ｋ ｉ ｒ ｈ ｆ ａ ｔ ｇ Ｔｅ ｈｎ ｑ ｆＨ ｒ ｃ ｎ Ａｉ ｓ ａ ｔ ｉ
２ ２ 凿 岩钻 具 ．
改 高碳 钢 钎 杆 ， ２ ３ Ｓ Ｍ Ｖ 型 合 金 钢 钎 杆 ， 为 Ｋ ５ Ｍｎ ｏ 它 具 有强 度 高、 抗疲 劳性 能好 等 优点 。仍 采 用 一 字 型合 金 钎 头 ， 种钎 头 较 适 用 于 硬 岩 中钻 眼 ， 有 较 快 的钻 眼 这 具
摘
要 ： 析 和 探 讨 了立 井 掘 进 深 孔 爆 破 中的 掏 槽 形 式 和 掏 槽 参 数 、 边 光 面 爆 破 参 数 和 光 爆 装 药 结 构 等 技 术 问 题 ， 分 周
提 出 了 一些 较 为 切 合 实 际 的 技 术 观 点 。 关键词 ： 井井筒 ； 硬岩石 ； 破 ； 计 立 坚 爆 设
ｄ ｖｎ ｉ ｒ ｉ ｇ．
Ｋ ｅ ｒ ｓ：ｖ ｒｉａ ｈ ｆ； ａ ｄ ｒ ｃ ｂ ａ ｔｎ ｄ ｓｇ ｙ ｗｏ ｄ ｅ ｃ ｓ ａｔ ｈ ｒ ｏ ｋ； ｌ ｉｇ； ｅ ｉｎ ｔ ｌ ｓ
１ 概 述
新集 矿 风井井 筒 净 径 ５ ０ 基 岩 段 掘 进 直 径 为 ５ ．ｍ， ． ８ ｍ。风井 井筒 基 岩 段 主要 穿过 泥 岩 、 岩 和 片麻 岩 ， 砂 采 用 钻爆 法 施 工 ， Ｔ一２ Ｙ ３型凿 岩 机钻 眼 ， 胶 炸药 和 乳化 水 炸药 、 毫秒 延 期 电雷 管 起 爆 。在 泥岩 和 砂 岩 中施 工 时 ， 由于岩层 较 软 ， 眼 速 度 快 、 破 效 率 高 ， 眼深 １ ６ 打 爆 在 ．ｍ 的条件下 ， 环钻 眼 时 间 一般 不 超 过 ３ ， 眼利 用 率 均 循 ｈ炮 在 ９ ％ 以上 ， 筒 的 月 成 井 均 在 ６ ｍ 以 上 ， 高 达 到 Ｏ 井 ０ 最 １９ ２ １ ．ｍ。但施 工到 片麻 岩 时 ， 因岩 石坚 硬 （≥ １ ） 不 仅 ｆ ２， 钻 眼 时间长 （ 循环 钻 眼 时 间 ７ ８ ） 爆 破 效 果 也 明显 下 ｈ， 降 ， 眼利用 率 不到 ７ ％。经分 析 ， 主要原 因有 ： 是 炮 ０ 其 一 凿 岩设 备 功率过 小 ， 眼速度 慢 ； 是爆 破 参 数不 合 理 。 钻 二 针对这 一情 况 ， 凿 岩 设 备 进 行 了重 新 选 择 ， 对 爆 破 对 并 参数 进行 了优 化设计 。 维普资讯 江西 Nhomakorabea煤
井巷掘进爆破设计例题
设计题某地下工程的巷道开挖断面底宽4.0m，直墙高为2.5m，顶部半圆拱。
巷道围岩是石灰岩，整体性较好，裂隙不发育，岩石的普氏系数f=12~14。
施工中采用YT-28型气腿式风动凿岩机钻孔。
设计要求：做出可实施的爆破技术设计，设计文件应包括（但不限于）：爆破方案选择、爆破参数设计、药量计算、起爆网路设计、爆破安全设计计算、安全防护措施等、及相应的设计图和计算表。
参考答案一、开挖方法：根据题意，巷道围岩为石灰岩，岩石完整性好，f =12~14 。
采用全断面一次性开挖成型的施工方法。
钻孔直径d=42mm，使用2号岩石乳化炸药，药卷直径d1=35mm，每卷药卷长200mm，重200g，线装药密度q1=1kg/m。
二、巷道断面积S=2.5×4+πR2/2=16.28m2，取循环进尺1.8m，炮孔利用率η=0.9，孔深L=2.0m。
参考答案三、炮孔布置1.掏槽方式：楔形掏槽，布3组掏槽孔，掏槽孔排距0.5m，掏槽角取75°；掏槽位置：断面的中央偏下，并考虑辅助孔的布置较均匀。
掏槽孔数：6个，炮孔长度：2.3m。
2.周边孔：离周边0.1m布置。
直墙孔：孔数：8个（两侧，起拱点算，底角孔不算），孔距0.6m；拱顶孔：孔数：9个，孔距=0.63m；底孔：孔数：7个（含两底角孔），孔距=0.63m；炮孔长度：直墙孔、顶孔：2m，底孔：2.2m；3.辅助孔：在掏槽孔与周边孔之间均匀布置辅助孔，孔排距0.65~0.8m，孔数=20，炮孔长度：2m。
40014075°按比例画出巷道断面图，掏槽大样图布置掏槽孔-楔形掏槽布置周边孔－直墙孔8个布置周边孔－拱顶孔9个布置周边孔－底孔7个布置辅助孔-20个参考答案三、炮孔布置如图布孔步骤显示参考答案四、药量计算1.掏槽孔：按装药系数0.7计算，单孔装药量Q1=1.6kg，装药8卷，填塞0.7m。
2.周边孔：直墙孔、拱顶孔按装药系数0.50计算，单孔装药=1.0kg，装药5卷，填塞1.0m；底板孔按装药系数量Q10.65计算，单孔装药量Q=1.4kg，装药7卷，填塞长度0.8m。
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。
坚硬顶板水力压裂切顶卸压技术研究及应用
坚硬顶板水力压裂切顶卸压技术研究及应用摘要：我国国土辽阔，有着丰富的能源储量，但能源分布呈现的整体趋势为多煤贫油少气，其中化石能源（煤炭资源）在我国能源主体中占据极其重要的地位。
我国煤炭资源虽然储量丰富，但整体赋存条件复杂，约有四成的煤层存在坚硬顶板问题。
坚硬顶板是指巷道顶板由坚硬岩性岩层组成，在矿井正常开采过程中，由于坚硬顶板的存在，使得巷道变形严重，同时对留煤柱开采的矿山，由于坚硬顶板的存在，造成留设煤柱宽度大幅度增加，严重浪费煤炭资源。
目前我国最常用的治理方法为切顶卸压，切顶的方法可分为爆破切顶、聚能切顶和水力压裂切顶三种。
此前众多的学者对爆破切顶及聚能切顶作过研究，对水力压裂切顶方案研究较少，因此本文对水力压裂进行研究。
关键词：坚硬顶板；水力压裂；卸压技术；应用；引言随着矿井的开采年限不断增加，覆存较为简单的煤层逐步减小，煤矿资源开采的重点逐步向着覆存条件较为复杂的煤层转化。
坚硬顶板是矿井开采目前面临的重要难题，我国约一半左右的煤层存在坚硬顶板问题，由于顶板岩性较为坚硬，使得采空区顶板极难垮落，并形成大面积的悬顶，大面积的悬顶一旦发生垮落极易造成层工作面冲击地压，同时为了保证巷道的稳定性，在留煤柱开采的巷道，大面积的悬顶使得煤柱留设宽度大幅增加，造成严重的资源浪费，在无煤柱开采的矿井，大面积的悬顶同样需要投入较大的资金来维护巷道的稳定性，所以对坚硬顶板的治理成为了一个热门的课题。
1水力压裂切顶机理水力压裂切顶卸压是指通过布置钻孔垂深为煤层到老顶岩层的距离、一定间距的钻孔切槽，在采空区侧上覆岩层预制切缝，钻孔注入高压水，采取“定点分层压裂”工艺，受高压水作用产生裂隙并控制裂纹在岩层中的扩展方向，在顶板形成一个“准破裂面”，同时破坏上覆岩层岩石的强度和完整性。
工作面回采时，采场发生周期来压，采空区顶板发生垮落，上覆岩层沿着预制的“准破裂面”断裂，即上覆岩层沿着切缝方向切断垮落岩层与回采巷道上方顶板的连接关系，减小回采巷道上覆岩层在采空区形成的悬顶距，从而减轻回采时超前支承压力对回采巷道的影响，降低回采巷道维护难度。
煤矿坚硬岩石巷道中深孔爆破技术应用研究
孔 痕 率 在 ４ ～ 爆破 ； 掏槽形式 ；光面爆破 中 图分 类号 ：ＴＤ ２ ８３ 文 献标 识码 ：Ａ
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第 ｌ ４卷 第 ３期
２０ ０ ８ 年
工 程 爆 破
ＥＮＧ１ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＢＬＡＳＴＩ ＮＧ
Ｖ０ ．１ １ ４．Ｎｏ ３ Ｓｅ ｔ ｍｂｅ ２ ０ ｐｅ ｒ ０ ８
９月
文章 编 号 ：１ ０ —７ ５ （ ０ ８）３ ０ ３ — Ｏ ０ ６ ０１２０ ０— ０ｌ ３
引 — 口 ． 一
ＡＰＰＬＩ ＣＡＴＩ ＯＮ ＆ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ０Ｎ ＥＤＩ Ｍ ＵＭ— ＤＥＥ Ｐ—
Ｈ Ｏ ＬＥ ＢＬＡＳＴＩ Ｇ Ｎ ＴＥＣＨ Ｎ Ｏ ＬＯＧＹ Ｎ Ｉ ＣＯＡ Ｌ Ｍ Ｉ Ｅ ＬＩ ＲＯＣＫ Ｎ ＳＯ Ｄ ＴＵ ＮＮ ＥＬ
Ｍ ＥＮ Ｇ Ｄｅｊ ｎ Ｈ Ｅ — ｈ ｎ ， — ｕ ， Ａｉｚ ｏ ｇ ＺＨ Ｕ ａ ， Ｈ ｏ ＺＯＮ Ｇ Ｑｉ
ｐａ ａ ｅ ｅ ｓ，ｃ ｖ ｄ ｂ ａ ｔｎ ａ ａ ｅ ｅ ｓ， ｃ ａ ｇ ｎｇ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ， ｕｎ ｔ ｅ ｐｌ ｓｖ ｏ ｕ ｐ ｉ ｎ， ｄ ｔ ｎ ｔｏ ｐ ｔ ｒ ｍ ｔｒ ａ ｅ ｌｓｉｇ ｐ ｒ ｍ ｔｒ ｈ ｒ ｉ ｔｕ ｔ ｒ ｉ ｘ ｏ ｉ ｅ ｃ ｎｓ ｍ ｔｏ ｅ ｏ ａ ｉｎ ａ — ｔ ｒ ｎ ＯＯ ｅ ｎ ａ ｄ Ｓ ｎ，ａ ｄ ｗ ｈｉｈ ｗ ｅ ｅｏｐ ｉ ｉｅ ｒｎ ｈ ｏｎ ｔ ｕ ｔｏ ｎ ｃ ｒ ｔｍ ｚ ｄ ｄｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｓ ｒ ｃ ｉ ｎ． Ｔ ｈ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ａ ｃ ｎｔ ｒ ｒ ｔ ｄ ｉ — ｅ ａ ｐｌ ｔｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｉ ｅ ｐ ｅ ｅ ｎ ｃ
5爆破破岩机理
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°
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(a)
(b)
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(c)
图5-5 爆破漏斗分类
(d)
和进一步张开。当爆轰气体的压力足够大时，爆轰气体将推动破
碎岩块作径向抛掷运动。 对于不同性质的岩石和炸药，应力波与爆轰气体的作用程
度是不同的。
在坚硬岩石、高猛度炸药、偶合装药或装药不偶合系数较 小的条件下，应力波的破坏作用是主要的； 在松软岩石、低猛度炸药、装药不偶合系数较大的条件下， 爆轰气体的破坏作用是主要的。
研究成果还不很完善，但它们基本上反映了岩石爆破作用
中的某些客观规律，对爆破实践具有一定的指导意义和应 用价值。
5.1 岩石爆破破碎原因的几种学说
(1)爆轰气体压力作用学说（explosion gas failure
theory）
这种学说从静力学观点出发，认为岩石的破碎主要是由 于爆轰气体（explosion gas）的膨胀压力引起的。这种学说
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θ θ θ θ
`
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区贯通的径向裂隙(crack)。
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θ θ
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随着径向裂隙的形成,作用在岩石上的压力
迅速下降,药室周围岩石随即释放出在压缩过程
θ θ θ
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小断面平硐坚硬岩石爆破掘进技术实例
小断面平硐坚硬岩石爆破掘进技术实例【摘要】本文主要阐述平巷掘进遇坚硬致密石英斑岩工程技术人员改进凿岩爆破方式，取得了良好效果。
【关键词】平巷掘进；花岗岩；爆破；自由面；炸药单耗；装药结构辽宁某新建矿山矿设计垂直矿体掘进运输平巷，运输平巷的断面设计形状为：断面宽2.5m，高2.75m，其中拱高1.25m，巷道断面积6.45m2。
巷道主要穿过致密坚硬的石英斑岩岩体，严重影响了掘进进度，为了提高生产效率，加快运输巷道掘进速度，争取早见矿，早收益，特组织相关工程技术人员和生产人员共同研讨提高生产效率方案。
1 主平硐的爆破设计依据矿山地质资料介绍，矿体的围岩主要为坚硬的石英斑岩岩体。
岩体硬度系数f=8-12。
经多次试验和多方面分析，采取多种方案对比，最终确定如下方案。
1.1 设备和爆破器材的选择采用YT-27手持式凿岩机，2.5m钎杆，42mm一字形钎头，选用2号岩石炸药，1-8段半秒导爆管雷管，并联非电导爆管网络。
1.2 爆破参数爆破参数包括：炸药消耗量，炮眼直径，炮眼深度，炮眼数目，孔间距等。
炸药消耗量：根据岩体的结构和性质，巷道断面的尺寸核算为：q=2.34kg/m3。
炮眼深度：根据岩性和断面的大小定为掏槽眼2.5m、其余2.4m。
雷管消耗量为：根据爆破效率核算2.43个/m3。
每循环炮眼的数目为：42个。
1.3 炮眼布置1.3.1 掏槽眼小断面掘进掏槽效果直接影响爆破效率，是决定总体爆破效率的最关键的因素，如果掏槽失败，必将确定整体爆破失败，将影响整个断面的进尺。
有些爆破技术人员在掘进坚硬致密的岩石巷道，爆破效率不高时采取斜眼掏槽，浅打眼，多循环的方案，由于斜眼掏槽存在爆破效率低，抛碴远损坏设备和设施，又不可能实行多台风钻，平行作业等缺点；浅打眼多循环存在工序转换频繁，通风次数多，附属准备时间过多，从而影响整体生产进度等原因，并不是优化方案，因此根据多年来的实际经验，应该主要从解决掏槽效果方面采取措施，采用合理适用的掏槽方法才是解决小断面平硐爆破掘进坚硬致密岩体的根本有效的办法。
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；
巷道开挖爆破优化设计(爆破警戒示意图炮孔布置图网络敷设图巷道断面图装药结构图)-课程设计
巷道开挖爆破优化设计(爆破警戒示意图+炮孔布置图+网络敷设图+巷道断面图+装药结构图)-课程设计巷道开挖爆破优化设计(爆破警戒示意图+炮孔布置图+网络敷设图+巷道断面图+装药结极图)忙碌了一个多星期终于完成了爆破课程设计，说难也不难，可是自己真的做起来确实觉得到处碰壁，当初拿到题目时，脑子里真的想不出该怎么去做，应该说是无从下手了，于是就想着老师能给我们一些范本，好参照着做，结果也没有拿到，于是自己跑到图书管寻觅着相关资料，好不容易借了3本书，一阵幸喜之后便开始翻阅，从中找到了许多有用的设计资料，就这样不会了从书上慢慢找回需要的知识，在这样的过程中终于做完了我的爆破设计。
做完设计，自己收获很多，收获的不仅是平时没有见过或者很陌生的知识，尤其是通过自己的努力作出的成果的那种乐趣，我的设计题目是《道开挖优化爆破设计》，采用全断面一次爆破，运用光面爆破的方法进行设计。
由于光面爆破能减少超挖，爆破后形成规模，以及爆破后隧道轮廓外的围岩不产生或很少产生爆破裂缝，有效保持了围岩的稳定性等特点，在隧、巷道掘进中，光面爆破已全面推广，并成为一种标准的施工方法。
光面爆破技术的关键是更好准确的确定光爆参数，包括周面眼的布置，最小抵抗线，装药系数，以及不偶合系数的确定，根据确定的参数进行布孔和装药，近而为后来的施工开挖做准备。
通过本次设计我基本上了解到了一些爆破施工设计的方法、步骤以及注意事项。
更重要的是通过这次设计，使我发现了自己以前在学习这门课程中的不足。
爆破工程不是一门只注重理论的课程，事实上，一个好的爆破设计并不是单单靠书本知识就可以做出来的，它实际上是一个指导理论与实践经验的产物。
在爆破过程中，安全问题的重要性随时都体现着。
整个爆破环节中只要是出现一个小小的错误，都可能导致爆破的失败及危险的出现，更有可能造成人员伤亡。
爆破器材的运输、保管以及正常使用更是有着严格的规定。
所以在爆破实际施工过程中，一定要保持严谨、认真的态度，结合以往经验及实际情况进行设计施工。
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。
地下爆破
目前，在地下工程掘进施工中，主要有两种施工方法：一种是综合机械化施工法，即采用大型钻井机和巷道掘进机钻凿井筒和开挖巷道。
这种方法具有安全、作业连续、均匀和自动化程度高等优点。
但由于机械设备重量大、刀具寿命短、适用范围小、成本高，目前还很难在硬岩中使用；另一种是钻眼爆破法，它是目前地下工程施工中唯一有效和经济钻眼爆破在井巷掘进循环作业中是一个先行和主要的工序，其它后续工序都要围绕它来安排，爆破的质量和效果都将影响后续工序的效率和质量。
掘进爆破的主要任务，是保证在安全条件下，高速度、高质量地将岩石按规定断面爆破下来，并且尽可能不损坏井筒或巷道围岩。
爆破后的岩石块度和形成的爆堆，应有利于装载机械发挥效率。
为此，需在工作面上合理布置一定数量的炮眼和确定炸药用量，采用合理的装药结构和起爆顺序等。
若炮眼布置和各爆破参数选择合适，将有效地达到爆破任务所规定的要求。
以巷道为例，按用途不同，将工作面的炮眼分为四种(图7-1)123于炮眼的自由面，爆破条件大大改善，故能在该自由面方向上形成较大体积的破碎漏斗。
4第一节在隧洞和井巷的开挖过程中，在掘进工作面上，总是首先钻少量炮眼，装药起爆后，形成一个适当的空腔，作为新的临空面，使周围其余部分的岩石，都顺序向这个空腔方向崩落，以获得较好的爆破效果。
这个空腔，通常称为掏槽。
掏槽眼爆破时，是处于一个自由面的条件下，破碎岩石的条件非常困难，而掏槽的好坏又直接影响了其它炮眼的爆破效果，它是隧洞和井巷爆破掘进的关键。
因此，必须合理选择掏槽形式和装药量，使岩石完掏槽爆破炮眼布置有许多不同的形式，归纳起来可分为两大类：斜眼掏槽和直眼掏槽。
一、其特点是掏槽眼与自由面(掘进工作面)倾斜成一定角度。
斜眼掏槽有多种形式，各种掏槽形式的选择主要取决于围岩地质条件和掘进面大小。
常用的主要有以下几种1(f＜4)以下具有层、节理或软夹层的岩层中。
可根据自然弱面赋存条件分别采用顶部、底部和侧部掏槽(如图7-2)。
煤矿中深孔爆破掏槽参数确定
岩巷中深孔爆破合理掏槽型式的确定在井巷掘进爆破中，每循环都必须首先掏槽，为大量的继爆炮孔创造破碎补偿空间和自由面。
岩巷掘进影响进尺的关键因素就是掏槽爆破，要提高炮眼利用率，就应首先选择合理的掏槽型式和掏槽参数。
因此，掏槽爆破是井巷爆破技术中的主要难点和关键。
多年来某矿业集团在岩巷掘进中普遍采用1. 5 m 的浅孔爆破，月进尺一直徘徊在60 ～ 80 m，而且成巷质量差，支护费用高，造成采掘接续紧张。
后来在原有设备条件下进行了中深孔爆破试验，取得了一定成功。
但由于凿岩难度大，工人劳动强度大，为改善这种现状，矿方投资购置了阿特拉斯科普柯凿岩台车，侧卸式装岩机，为实施中深孔爆破，创造了良好条件。
1. 直眼掏槽破岩机理井巷掏槽爆破一般分为直眼掏槽和斜眼掏槽两种。
对于中深孔爆破，由于斜眼掏槽的应用受到巷道断面宽度的限制，所以必须采用直眼掏槽方式。
其突出优点是眼深不受巷道断面的限制，并利于机械化钻孔和多台钻机同时作业；其最大缺点是向工作面方向的抛渣能力很弱。
从技术难易程度上来讲，直眼掏槽较为复杂，要求严格。
直眼掏槽爆破实际上是单自由面下具有一定排列规律和起爆时续的柱状药卷装药的一种群孔爆破。
它的特点是炮眼间距小，炸药单耗高，抛掷排渣困难。
研究表明，槽腔在形成过程中，大体可分为两个阶段：第一阶段，爆炸冲击波对岩石进行粉碎性破碎，即破碎过程；第二阶段，爆生气体余压膨胀，从而将已破碎的岩石抛出腔外，即抛掷排渣过程。
对于掏槽爆破来讲，保证槽腔成型质量及提高其清洁度是很重要的。
根据槽腔形成机理，掏槽眼爆破后，只有装药上端部炸药（即等效集中装药）使岩石破碎，形成弱抛掷，产生爆破漏斗，而柱状装药则仅产生挤压破碎作用，只有极少的能量用于岩石的抛出，绝大部分破碎岩石仍滞留于掏槽眼内，这对后继辅助眼和周边眼的爆破极为不利。
为使槽腔体积大而干净，并克服岩石的“再生”现象，在掏槽部位中心钻一同直径（或较大直径）超深200 ～ 300 mm 的空孔，不用堵塞，在中空孔中适当装入一定量、延迟起爆的炸药，以加强抛掷作用。
煤矿爆破工程施工方案
一、工程概况本工程位于我国某煤矿，主要针对矿井井下巷道进行爆破掘进。
巷道断面为直墙半圆拱形，设计净宽5.0m，净高3.6m，断面净面积S为15.32m²。
巷道岩石主要为白色中砂岩，夹杂部分页岩，岩石普氏坚固性系数f为8.9~13.8，平均为11.7，属坚硬类顶板。
为确保爆破施工质量和安全，特制定以下爆破工程施工方案。
二、施工准备1. 施工图纸及资料审查：对施工图纸和资料进行审查，确保图纸和资料齐全，核对平面尺寸和坑底标高，掌握设计内容及各项技术要求，了解工程规模、结构形式、特点、工程量和质量要求。
2. 施工现场查勘：摸清工程场地情况，收集施工需要的各项资料，包括施工场地地形、地貌、地质水文、河流、气象、运输道路、邻近建筑物、地下基础、管线、电缆坑基、防空洞、地面上施工范围内的障碍物和堆积物状况，供水、供电、通讯情况，防洪排水系统等。
3. 施工方案编制：研究制定现场场地整平、基坑开挖施工方案；绘制施工总平面布置图和基坑土方开挖图，确定开挖路线、顺序、范围、底板标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置，以及挖去的土方堆放地点；提出需用施工机具、劳力、推广新技术计划。
4. 人员培训：对施工人员进行爆破技术、安全操作、应急预案等方面的培训，提高施工人员的安全意识和操作技能。
三、爆破施工方案1. 爆破方法：采用全断面一次微差光面爆破法，增加一次打眼深度及装药量，提高单次掘进进尺。
2. 炮眼布置：根据巷道断面尺寸和岩石性质，合理布置炮眼，确保爆破效果。
炮眼深度为4.0m，炮眼间距为2.0m。
3. 装药量：根据炮眼深度、岩石性质和爆破效果要求，合理确定装药量。
本次爆破采用复合炸药，装药量为每米炮眼深度2.0kg。
4. 爆破顺序：先进行掏槽爆破，再进行辅助爆破，最后进行主爆破。
掏槽爆破采用一字形掏槽，辅助爆破采用梅花形掏槽。
5. 爆破安全措施：严格执行《煤矿安全规程》和《爆破安全规程》，确保爆破施工安全。
（1）爆破前，对爆破区域进行安全检查，确保无安全隐患。
坚硬岩石条件下基坑爆破开挖施工技术措施
坚硬岩石条件下基坑爆破开挖施工技术措施摘要：会宝岭铁矿为实现扩能提效，对选矿工艺流程进行优化改造，特实施了多粒级磨前湿式预选厂房改造（皮带廊及转运站）工程。
工程基坑坐落在坚硬石英砂岩上，周围为10#皮带廊、锅炉房、粉矿仓等建筑、构筑物，属复杂环境下的石方控制爆破，为减小爆破整栋对周边建筑影响，制定了科学的爆破方案，严格控制每次爆破最大单段药量和总装药量，并采取了近体防护与隔离防护相结合的安全防护措施。
爆破作业取得了理想的效果，对类似坚硬岩石条件下的复杂环境爆破作业具有较大的借鉴意义。
关键词；坚硬石；砂岩上；近体防护；隔离防护1 概述1.1 工程概况会宝岭铁矿多粒级磨前湿式预选厂房改造（皮带廊及转运站）工程，改造环节包括2#～5#轴转运站部分以及东侧3个皮带廊。
2#～5#轴转运站基坑长约17m，宽约15m，深度为-3.200，石英砂岩段需下挖约2.6m；东侧3个皮带廊3个独立基础基坑长约3.4m，宽约3.4m，深度为-6.000，石英砂岩段需下挖1.7m。
1.2 周边环境皮带廊及转运站距离锅炉房3m；新皮带廊与原10#皮带廊相距20cm；新转运站与粉矿仓连接。
1.3 岩石条件基坑挖掘岩性主要为石英砂岩，裂隙较发育，裂隙频率6～8条∕米。
岩石饱和抗压强度69～176.4Mpa，抗剪强度5.14～9.96Mpa，岩石力学强度较高，为坚硬岩类，岩石质量指标25～70%，岩石质量差～中等。
2 设计方案该工程处于厂房、建筑集中区域，空间狭小，在爆破施工中必须做到减小爆破震动影响，同时做好安全防护措施，同时为加快施工进度，经研究确定采用潜孔钻及Ф90mm*4000mm六角中空合金钢钎配Ф90mm一字型合金钻头进行造孔，32#炸药，毫秒3段及毫秒10段导爆管，人工配合破碎锤、挖掘机出渣。
3 爆破作业原则及安全保障措施3.1 爆破作业原则3.1.1打浅眼、放小炮的原则严格控制每次爆破最大单段爆破药量和总装药量，最大限度减小爆破震动，加强炮孔填塞质。
巷道爆破设计
目录第一章工程概况 (1)1.1主要概况 (1)第二章爆破工作 (1)2.1炮眼布置 (1) (1) (2) (2)2.2钻眼爆破参数 (4) (4) (4) (4) (4)2.3装药结构与起爆 (5) (6) (6) (6) (7) (7) (7)2.4编制爆破图表 (8) (8) (8)2.5安全检查 (9)第三章装岩工作 (10)3.1装岩设备 (10)3.2提升工作 (10)3.3工作面调车与转载 (11)第四章巷道的支护 (11)4.1锚喷网的概述 (12)4.2支护材料 (12) (12) (12) (13)4.3临时支护 (14)4.4永久支护施工程序 (14) (14) (15) (16) (16) (16)4.5锚杆支护图 (17)4.6支护施工技术要求 (17)第五章巷道施工组织与管理 (19)5.1施工组织 (19) (19) (20)5.2施工管理制度 (20) (20) (21) (21) (21)5.3质量保证措施 (22)小结 (22)参考文献 (23)第一章工程概况1.1主要概况某矿西翼胶带机巷主要为解决采区运输、通风、行人等，工程量548.68m。
胶带机巷断面形状为直墙半圆拱形，断面：净宽X净高=4.5m X 3.65m，S掘=15.3m2，S净=14.3m2.岩性主要为泥岩和砂质泥岩，演示坚固性系数f=4-6。
设计中巷道施工采用钻眼爆破法，锚喷网支护，混凝土喷层厚度为100mm，强度等级为C20.第二章爆破工作2.1炮眼布置巷道掘进的爆破工作是在只有一个自由面的狭小工作面上进行的，因此，要达到理想的爆破效果，必须将各种不同的炮眼合理地布置在相应位置上，使每个炮眼都能起到应有的爆破作用。
掘进工作面的炮眼。
按其用途和位置可分为掏槽眼、辅助眼、和周边眼三类。
为了取得良好的爆破效果，必须采用延期雷管顺序起爆，即先掏槽眼，其次辅助眼，最后周边眼。
2.1.1掏槽眼掏槽眼的作用是首先在工作面上将某一部分岩石破碎并抛出，在一个自由面的基础上崩出第二个自由面来，为其他炮眼的爆破创造有利条件。
凿岩爆破技术标准
凿岩爆破技术标准本标准适用于矿山开拓、开采工作中凿岩爆破工艺。
一、凿岩工作（一）井巷浅孔凿岩1．炮孔的分类1）掏槽眼2）辅助眼：孔距一般为0.4-0.8M。
软岩取大值，硬岩取小值。
3）周边眼：它又分帮眼、底眼、顶眼、角眼，孔距0.5-1.0M。
2．掏槽眼形式的选用1）在掌子面局部或整体岩石比较松软的条件下，可采用单向倾斜眼，锥形或楔形掏槽眼与工作面斜交55°-75°，眼距在0.5-0.8M之间，据条件选择。
2）在中硬或以上岩石中应垂直眼掏槽，炮孔中带1-2个空炮眼作为爆破孔自由面。
一般坚硬岩石1个空眼，较硬岩石2个空眼。
3）在特别硬或韧性大的岩石中应采用倾斜和垂直眼混合布置掏槽，眼深比中硬岩石要浅。
3．不规则桶形掏槽与空眼距4．炮眼深度的确定：1）在松软岩矿中炮眼深度一般为 1.8～2.2M ，但应考虑每循环进尺效率。
2）在中硬及比较硬的矿岩中，炮眼深一般在1.4-1.6M 之间。
3）在相当或韧性比较大的矿岩中炮眼深应该在1.2～1.4之间。
即不超过巷道宽度0.5～0.7倍之间。
5.炮眼数目的确定。
1）s fN ⨯=69.2（原公式系数为2.7一般矿山反映偏低应调高）公式中N 为炮眼数（个），f 一系普氏硬度系数，s 一系掘进面断面㎡。
2）N=qsZh/△G ，公式中N ——炮眼数目（个），q 为二号岩石炸药单位原岩炸药消耗量kg/m 3. S 为掘进巷道断面M 2 Z 爆效率0.8—0.95h 为一个岩石粉状乳化药卷的长度0.2M△装药系数掏槽眼一般为0.7-0.9、辅助孔周边眼为0.5-0.7。
G 每个岩石粉状乳化药卷的重量。
根据炮眼计算数目，要经过爆破后，工作面情况来验证，适当调整。
6.周边眼与设计轮廓线的距离。
（二）采场的凿岩1．炮眼的深度：根据矿体的厚度，岩体的稳定性，矿体赋存条件炮眼深一般在1.5-2.0M 左右。
矿石不稳固，形态多变，矿体薄取小值，反之取大值。
2024年煤矿井下爆破工培训考试题库(含各题型)
2024年煤矿井下爆破工培训考试题库（含各题型）一．单项选择题1.炮眼深度小于()时，不得装药、爆破。
A.0.4mB.0.5mC.0.6mD.0.8m标准答案：C2.采掘工作面有两个或两个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于()。
A.0.2mB.0.3mC.0.4mD.0.5m标准答案：D3.巷道掘进时，爆破母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧，如果必须挂在同一侧，爆破母线必须挂在电缆的下方，并应保持()以上的距离。
A.0.2mB.0.3mC.0.4m标准答案：B4.井下两巷道贯通时，在两工作面相距()前，地测部门必须事先下达通知书，编制专门爆破说明书，并只准从一个工作面向另一个工作面贯通。
A.10mB.15mC.20mD.30m标准答案：C5.间距小于()的平行巷道，其中一个巷道爆破时，两个工作面的人员都必须撤至安全地点。
A.5mB.10mC.15mD.20m标准答案：D6.爆破地点距采空区()前，必须通过打探眼等有效措施，探明采空区的准确位置、范围以及赋存瓦斯、积水、发火等情况。
A.5mB.10mC.15m标准答案：C7.爆破法处理卡在溜煤(矸)眼中的煤、矸时，最大装药量不得超过()A.150gB.300gC.450gD.600g标准答案：C8.石门揭煤采用远距离爆破时，必须编制包括爆破地点、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等的专门措施，报()批准。
A.矿长B.主管工程师C.区长D.矿总工程师标准答案：D9.一个采煤工作面爆破作业时，严禁采用()发爆器同时进行爆破。
A.1台B.2台C.3台D.多台标准答案：B10.当爆破网路通电以后发生拒爆时，爆破工必须先取下把手或钥匙，并将爆破母线从电源上摘下，扭结成短路，使用瞬发电雷管时，至少等()，才可沿线路检查，找出拒爆的原因。
A.5minB.10minC.15minD.20min标准答案：A11.处理拒爆时，要在距拒爆眼至少()处另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆。
中硬岩石巷道聚能管控制爆破与光面爆破的对比试验研究
作 者 简 介 ：许 鹏 （９ ７ ， ， 西 阳 泉 人 ， 士 。 １８ 一） 男 山 硕
通 讯 作 者 ：杨 立 云 （９ ３ ， ， 北 邢 台 人 ， 士 ， 师 ， 要 研 究 １ ８ 一） 男 河 博 讲 主
方 向为 岩 石 动态 断 裂 力学 、 山建 设 。Ｅ ｍａ ：ａ ｇ ＠ ｃｍｔ．ｄ．ｎ 矿 － ｉ ｙｎｌ ｕ ｂ ｅｕｃ 。 ｌ ｙ
ＸＵ ｅ ｇ Ｐ ｎ ， ＹＡＮＧ — ｕ ， Ｌ ｉｎ ｐ ｎ ＣＨＥＮ ａ —ｉ ｇ Ｌｉ ｎ ｙ ＩＪａ — ｉ ｇ ， Ｃ ｎｔ ｎ
（ ． Ｓ ｈ ｏ ｆＭ ｅ ｈ ｎｃ ｎ ｖｌ ｇｎ ｅｉｇ， Ｃｈｎ ｉｅｓｔ ｆＭ ｉｉｇ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ （ ห้องสมุดไป่ตู้ｊ ｇ ， １ ｃ ｏ ｌ ｃ ａ ｉｓａ ｄ Ｃｉｉ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｏ ｉａＵｎｖ ｒｉ ｏ ｎｎ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｙ Ｂ ｉｎ ） ｉ
对 比 试 验 研 究
许 鹏 ，杨立云 ，李建平 ，陈灿亭
（． 中国矿 业大 学 （ 京）力 学与建 筑工程 学院 ，北京 １ ０ ８ ； １ 北 ０ ０ ３ ２ 郑 州华辕煤 业有 限公 司 ，河南 郑 州 ４ １ ０ ） ． ５ １ ０
摘 要 ：在 岩 巷 掘 进 中 ， 的周 边 爆 破 技 术 可 以形 成 较 好 的 巷 道 轮 廓 ， 少 后 期 的 支 护 和 维 修 成 本 ， 好 减
２ ２ 掏 槽 形 式 和起 爆 方 式 ．
在 岩 巷 掘 进 中 ， 眼 布 置 方 式 是 爆 破 的 主 要 工 炮
长期 以来 ， 多学 者 已对 爆破技 术进 行 了研究 。 很 马芹永 ｌ 对爆破 参 数 进 行 了研 究 分 析 ， 出 了不 同 ２ 得
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• 大安山煤矿有六个生产水平，现岩巷掘进主要集中在
+680m水平和+550水平等地段在建设，全矿年掘进约进 尺1.7万米，掘进任务繁重。
• 岩性主要分为；细砂岩、砾岩、其中深绿色玄武岩（辉
绿岩），岩石致密，层理节理不发育，含有少量石英脉， 岩石硬度较大(玄武岩f=12~20 )。
D A B log E
E qQD
E
定义为比能量（KJ/m2.s）即单位时间 作用在单位面积上能量
比能量与块度分维的关系
比能量与相似块度分维 R=0.954
初始围压条件的模型爆破
• 已有研究表明: • 向地下每下降500 m,由于重力作用,物质密度增加0· 05
t/m3,矿岩的f系数提高1· 25~ 1· 45,弹性模量提高2· 5 GPa。
• 从裂纹生成到转换到爆破块度来说，爆破时先形成大块，由
于爆破能量的不断传递，大块随之再生成小块。当爆破能量 大时，介质破裂层次多，即颗粒较细。
• 整个过程是一个分形构造的过程，因此其块度分布具有分形
特征，可以用分维数来表征。
破碎模型（
D A B log E
）
Db log N (r) / log(1 / r)
• 研究遵循的总的原则是；简单易操作，符合岩石爆破破碎
作用原理。
2.岩石爆破的基本理论:
• 岩石的动态特性和可爆性 • 爆破的内部作用——无限岩体内的爆破作用 • 爆破的外部作用：爆破漏斗的形成过程 • C．W．利文斯顿（Livingston）爆破漏斗理论
• 炮孔柱状装药爆破时应力波
• 岩石爆破破坏的分类 • 影响爆破作用的主要因素
研究路线：
• 课题组在已有研究的基础上，从爆破能量耗散与块度破碎、
爆破能量耗散与模型材料破裂速度以及围岩应力与爆破作 用方向三个方面，引入分形维的定量计算，运用高速摄影 及声波测试技术，开展实验室试验研究。
• 通过实验室试验与现场试验相结合，深入研究岩石巷道爆
破机理和坚硬岩石爆破参数。提出适合大安山煤矿坚硬岩 石条件下合理的爆破参数。
• 混合掏槽的炮眼布置形式很多，一般均为直眼与斜眼的混
合形式，弥补斜眼掏槽深度不够与直眼掏槽槽腔体积较小 的不足。
原有掏槽与新掏槽的比较分析
原有掏槽目前针对硬岩仍然爆破效率低的主要问题是：
• 1，下部掏槽间距大,由于炮眼底部夹制力大反射拉伸作用
减弱,间距加大后挤压破坏作用未能有效发挥。
• 2，中心眼没有或未超深，对中间部位的岩石破坏未起到
的拐角处出现。表明主裂纹的破裂形成了新的边 界条件，和新的应力集中点，改变了叠加后的主 应力方向。
• 爆破模型的膨胀速度，与裂纹扩展速度相比低一
个数量级。在模型条件一致的情况下，总的趋势 是能量大膨胀速度快。
4.岩巷爆破参数设计优化研究
• 掏槽方式的选择
• 主要爆破参数的确定 • 现场施工中的一些其他问题
100-200mm，少装药后爆。目的是起底部抛渣作用
度、岩性采用不同的形式与起爆顺序。
• 3，对于类似玄武岩的硬岩，中心眼装药按掏槽眼设计，
间距部不超过300mm，且中心眼先爆。
• 4，整个掏槽眼三角形布置。目的是中心眼以挤压破坏为
主形成贯通破裂面给后续孔增加反射拉伸自由面，合理发 挥三角形爆破漏斗的作用，形成类似梁的折断破坏如图
• 以模型表面第一幅初始单条裂纹最大长度推算砂浆模型在
最初的100us内，不同能量条件的其平均裂纹扩展速度不 同，从200m/s到650m/s
• 随后的100us，各模型平均裂纹扩展速度相差不大在200300m/s左右。表明能量对初试裂纹的扩展速度有很大的 影响。
• 裂纹的扩展是爆炸能量逐步积累的结果，而不是单纯的应
• (2)假若炸药在地表深处爆炸时，绝大部分能量传递给岩
石。当药包逐渐移向地表附近爆炸时，传递给岩石的能量 将相对减少，而传递给空气的能量将相对增加。
• (3)从传给地表附近岩石的爆破能量来看，药包深度不变，
增加药包重量；或者药包重量不变而减小药包埋藏深度， 二者的效果是相同的。
2.5 炮孔柱状装药爆破时应力波
混合掏槽方式
各类掏槽比较
• 斜眼掏槽适应性好，可靠性高，能将槽腔内破碎了的岩石
有效抛出，形成良好自由面，槽眼位置和倾角精度对掏槽 效果影响较小。但缺点是掏槽眼深度受巷道断面限制，岩 石抛距大，爆堆分散。
• 直眼掏槽的优点是炮眼深度不受巷道断面限制，爆破后的
爆堆集中，岩石抛距较小。但直眼掏槽的效果受破碎岩石 膨胀空间的影响，眼间距和平行度的误差对掏槽效果的影 响较大，
cp 0.35 1.88
3.岩石模型爆破机理试验研究
• 爆破能量耗散与块度破碎
• 初始围压条件的模型爆破 • 爆破能量耗散与模型材料破裂速度
爆破能量耗散与块度破碎
• 岩石从变形到破坏，是一个从获得能量到释放能量的过程。 • 爆破破碎过程，首先应是裂纹形成的过程，先形成主裂纹，
随着爆破能量的不断传递，再在主裂纹的基础上形成分支裂 纹，当爆破能量足够大时，分支裂纹在分成次分支裂纹。
• 多数掏槽形式的共同特点是利用空眼作为首爆装药眼的辅
助自由面和破碎岩石的补偿空间。
• 例如三角分阶分段直眼掏槽，四角中空孔挤压抛射式直眼
掏槽等。
三角分阶分段直眼掏槽
四角中空孔挤压抛射式直眼掏槽
• 大安山矿在2000年上半年进行了“岩石掘进增效降耗的研
究试验”， 探讨了“一大三小”技术的可行性；
粉碎区: 3～7R ，裂隙区：8～150R，振动区:﹥150～400R
2.3爆破的外部作用：爆破漏斗的形成过程
2.4 C．W．利文斯顿（Livingston）爆破漏斗理论
• (1)炸药爆炸传递给岩石的能量和传递速度，不仅与炸药
性能有关，也与岩石特性有关。炸药性能与岩石特性是两 个不可分割的独立参数。
初始压应力使得爆炸时产生的破碎区范围增大。 压力较大的方向裂纹优先发展。
• 这些现象与现场施工中深孔掏槽比较困难,而在周
边眼爆破时又易超挖的实际现象是一致的。
爆破能量耗散与模型材料破裂速度
不同炸药条件下模型初始单条裂纹最大长度比较
不同炸药条件下模型上部角向外扩展速度
条形药包应力波传播的数值模拟
• 在爆炸动荷载作用下岩石动态特点：岩石由弹塑性、塑性
向脆性转变；岩石的弹性模量增大；岩石的强度提高。
d K lg j
(1)岩石由弹塑性、塑性向脆性转变； (2)岩石的弹性模量增大； (3)岩石的强度提高。
岩石在冲击荷载下的变形曲线
2.2爆破的内部作用——无限岩体内的爆破作用
•
坚硬岩石巷道爆破机理 与高效掘进技术应用研究
汇报内容
• 1.概述 • 2.岩石爆破的基本理论
• 3.岩石模型爆破机理试验研究
• 4.岩巷爆破参数设计优化研究 • 5.现场试验及应用
• 6.建议
1.概述：
• 项目背景
• 研究现状与研究路线
项目背景：
• 据相关资料统计，我国全煤炭行业岩巷掘进的平均月进尺
巷道爆破主要爆破参数的确定
（1）掏槽眼孔径的确定 ：
• 炮眼直径和相应的装药直径的增加，使炸药能量相对集中，
爆轰波爆速以及爆轰的稳定性都相应得到提高，因而有利 于改善爆破效果。
• 炮眼直径过大将导致钻眼速度的明显下降；一般情况下，
钻眼速度随炮眼直径呈幂指数下降。研究表明：钻头每减 少1.0 mm，单位钻速可提高3%~4%。
• 随着矿井延续的深入，开采越来越向深部发展，突出表现
在岩石硬度大，围岩压力显现。使岩巷开拓工作受到了较 大的困难。
研究现状：
• 在爆破技术上；控制爆破、断裂爆破、微差爆破技术近几
年取得了很大的进步。
• 但在爆破机理研究上，岩石在炸药爆轰作用下的变形、断
裂、破碎过程，岩石与炸药的匹配等基本问题仍是爆破理 论研究和工程技术领域亟待解决的问题。
爆炸应力波
2.6 岩石爆破破坏的分类
• 在临界深度可以观察到三种破坏型式：
（l）冲击式破坏——对脆性岩石而言； （2）剪切式破坏——对塑性岩石而言；
（3）碎化疏松式破坏——对松散无内聚力岩石而言。
2.7 爆生气体和应力波综合作用理论
• 岩石破坏首先是爆炸冲击波在炮孔周围的岩石中产生裂隙
破坏，其后是爆炸气体进一步地扩展了裂隙。
• 根据世界范围内116个现场资料统计表明，埋深1000 m范
围内，水平应力是垂直应力的（1.5-5.0)倍,埋深超过1000 m,水平应力为垂直应力的(0.5-2.0)倍.
• 我国地应力测量也有类似结果.
A-2.5g-0
A-2.5g-5T
A-6g-0T
A-6g-5T
A-6g-10T
•
力的影响。从图上可以观察到炸药起爆后到初试裂纹的出 现，经过了5.2ms，以应力波在砂浆模型的传播速度 3000m/s计算，至少来回震荡了接近100次。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 在边界条件合适的情况下，裂纹首先从边界上开
始向爆炸中心方向发展。表明应力波的反射拉伸 在破坏初期起重要作用。
• 裂纹的分叉是在主裂纹有一定宽度后且在主裂纹
• 钻爆法在我国矿山井巷掘进方法中占85%以上，掏槽爆破
是决定爆破效率的主要因素。提高掘进速度的关键是掏槽 爆破技术。
• 目前，硬岩中深孔爆破时,楔形掏槽的应用受到了巷道断
面宽度的限制,大都采用直眼掏槽或小角度斜眼与直眼组 合的复合掏槽。
• 就其起爆顺序而言又可分为内圈与外圈分阶分段起爆和孔
内分段起爆，掏槽的形式有多种，较为常见的有菱形掏槽、 三角柱掏槽、四角柱掏槽、五星掏槽、六角柱掏槽、螺旋 掏槽等。