浅论坚硬岩石巷道掏槽爆破中相关技术参数的选用(高李辉)
煤矿巷道光面爆破参数选择在快速掘进中的作用
煤矿巷道光面爆破参数选择在快速掘进中的作用摘要：本文浅析煤矿巷道光面爆破的效果影响、光面爆破机理、参数计算，以及工程应用实例的效果。
关键词：光面爆破参数选择快速掘进煤矿巷道一、引言在煤矿巷道的开挖过程中，其光面爆破是一种使爆出的新壁面保持平整而不受明显破坏的爆破技术，又称为周边爆破和轮廓爆破。
要实现快速掘进，主要是从凿岩机具、爆破参数、施工组织等方面优化设计，从而达到快速掘进的目的。
二、巷道光面爆破的效果影响巷道光面爆破，一般都根据“进尺在掏槽，成型在周边”的爆破思想进行，其周边爆破则是快速掘进中非常重要的一个环节。
如何提高周边爆破的质量，严格影响着巷道的进度。
而目前大多煤矿的巷道掘进，存在周边爆破超挖现象严重，这样既给喷浆造成很大的压力，又在一个正规循环内，所有的工序不能完成或喷浆占用过多的时间，严重影响巷道掘进速度。
光面爆破效果较好时，半眼残痕率达到50%，就不仅节约了工程材料，而且也减少了喷浆的工程量。
与此同时，爆破不会产生或很少产生爆震裂隙，新岩面保持原有的稳定性，能有效保证施工安全，为快速施工创造条件。
再者，新岩壁的平整，岩面上的应力集中现象也减少，最有利于通风。
三、巷道光面爆破机理光面爆破实质上就是在设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼，控制每个炮眼的装药量，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药，同时起爆，使爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，并沿各炮眼的连线，将岩石崩落下来。
这种破岩机理，存在着不同的观点和学派，常见的观点主要有应力波干扰理论和应力波与爆生气体共同作用理论。
对于应力波干扰理论来说，当两个平行抛空在岩石中爆炸时，各自产生以装药轴线为中心而向四周扩展的柱面应力波，并引起质点运动。
在应力波峰相遇处，由于质点受到来自两炮孔径向应力的作用，而在炮孔连线上下相应的质点，则产生大小相等、方向相反的合拉应力作用，故沿炮孔连线上出现受拉面。
当此处合力超过该处岩石的极限抗拉强度时，岩石破坏，就形成断裂面。
浅论煤矿巷道光面和预裂爆破参数选择及质量保证措施
浅论煤矿巷道光面和预裂爆破参数选择及质量保证措施摘要：浅析光面和预裂爆破相关参数的选择、确定，以及保证爆破质量的技术措施。
关键词：煤矿巷道光面爆破预裂爆破参数选择技术措施1 综述光面爆破技术的应用是从上世纪60—70年在国内开始。
该技术在煤矿巷道爆破施工中应用，取得了较好的经济效益，且对于巷道围岩的稳定性也起到重要的作用。
而预裂爆破则是由光面爆破演变来的，也是光面爆破的一种，故称作预裂光面爆破。
其差别在于：光面爆破的主爆破炮眼先于控制开挖轮廓面的光面炮眼起爆，而预裂爆破的主爆破炮眼在控制开挖轮廓面的预裂炮眼之后起爆。
它们的应用效果，在很大程度上都取决于爆破参数的选择和爆破控制技术。
在此，就这些问题进行探讨。
2 爆破相关参数的选择与确定因为爆破参数的选择直接影响着爆破效果，也是光面、预裂爆破工程设计的重要内容。
掌握原则：利用一切有利于提高光面爆破质量的因素，努力提高爆破的质量。
其爆破参数设计计算有公式计算法、直接试验法、经验类比法和模型试验法等。
现结合工程实践经验，提出各种爆破参数的计算公式。
1）炮眼直径（db）。
它直接关系到施工的效率与成本，因此应综合考虑岩石特性、现场机械设备情况和工程具体要求进行选择。
一般应依据爆破的现场和钻工机具确定。
在小断面的巷道实施光面预裂爆破时，孔径宜取35～45mm。
2）炮眼间距（a）。
两种爆破的实质是使炮眼之间产生贯通裂隙，以形成平整的断裂面。
所以，炮眼间距对形成贯通裂隙有着非常重要的作用。
其大小主要取决于炸药的性质、不耦合系数和岩石的物理力学性质。
①对光面爆破有：a=2Ri+（Pi/ST）db，式中，Ri=（bPb/ST）a·rb为每个炮眼产生的裂缝长度，ST为岩石的抗拉强度，db为炮眼直径，Pi为爆生气体充满炮眼时的静压，Pb为孔壁压力，b为切向应力与径向应力比例系数，b=μ/（1-μ），μ为波松比。
②对预裂爆破有：a=db[（Pb/σdt）+1]，Pb为孔壁压力，σdt是岩石动载抗拉强度。
小议坚硬岩石巷道中深孔爆破技术的应用
小议坚硬岩石巷道中深孔爆破技术的应用摘要：本文对坚硬岩石巷道掘进中深孔爆破技术在我矿的研究和应用进行了详解。
关键词：坚硬岩石巷道深孔爆破技术应用0 引言在煤矿井下巷道掘进过程中，一般把坚固性系数f>8的石灰岩、中砂岩、粗砂岩以及一些如花岗岩、片麻岩等火成岩类岩石称为坚硬岩石，而较多遇到的是含石英，闪长石等的中、粗砂岩。
在这些岩石巷道中掘进爆破的显著特点是钻眼速度慢、钻具磨损快，有资料显示，在 f=10的石灰岩层中，采用ZY24型手持式风钻的平均钻眼速度约为0.1m/min；同时，炸药消耗量大，岩石爆破困难，经常出现放炮“冲炮”现象，爆破效率普遍较低，有时只能达到50%左右，更有的炮眼利用率仅有30％～50％。
工程进展缓慢，爆落岩石大块率高、装岩生产效率低，使得整个掘进循环时间延长，以至严重影响掘进施工进度。
1 坚硬岩石巷道掘进特点在煤矿井下巷道掘进过程中，一般把坚固性系数f>8的石灰岩、中砂岩、粗砂岩以及一些如花岗岩、片麻岩等火成岩类岩石称为坚硬岩石，而较多遇到的是含石英，闪长石等坚硬成分的中砂岩、粗砂岩。
如石英砂岩。
在坚硬岩石巷道中掘进爆破的显著特点是：①钻眼速度慢、钻具磨损快，有资料显示，在f=10的石灰岩层中，采用ZY24型手持式风钻的平均钻眼速度约为0.1m/min；②岩石爆破困难，经常出现放炮“冲炮”现象，爆破效率普遍较低，有时只能达到50%左右，更有的炮眼利用率仅有30～50％；③炸药消耗量大，炸药单耗有时达到3.0kg/m3以上，但爆破效果仍不太理想；④ 爆落岩石大块率高、装岩生产效率低。
通常坚硬岩石巷道掘进循环时间较长，严重影响掘进施工进度。
为克服硬岩石的高阻抗，提高炮眼利用率，改善破碎效率，增大循环进尺，通常是增加炮眼数目，加大炮眼装药量等。
但炮眼数目增加势必又增大了打眼的工作量和作业时间，使得本已困难的打眼变得更难。
过大装药量有时也只能造成炮眼前段岩石破碎和大量抛掷，不能从根本上解决炮眼利用率低的问题。
高文学 井巷掘进爆破
32～35
27
19
1. 平巷掘进爆破
1.2 爆破参数确定
1.2.1 炮孔直径
小直径与普通孔径相比，因凿岩面积减少，钻速显著提
高。如：直径42mm的钻头钻凿面积为1385mm2，而直径 32mm的钻头钻凿面积只有804mm2，后者较前者减少了42 ％。因此，在相同条件下，小钻头钻速比大钻头高。研究 表明：钻头直径每减少1.0mm，单位钻速可提高3％～4％。
垂直龟裂掏槽
水平龟裂掏槽 12
1.平巷掘进爆破
1.1 工作面和炮孔布置 平行空孔直线掏槽
桶形掏槽 ：亦称角柱形掏槽，各掏 槽眼互相平行且呈对称形式。掏槽 孔由4~7个炮孔组成，其中有1~4个 空孔。桶形掏槽应用范围广泛，大、 中、小断面均可采用。如果岩石较 硬，也采用直径为75~100mm的大 直径空孔。
l L 式中： l—每掘进循环的计划进尺数（m）；
η—炮眼利用率，一般要求不低于0.85。
22
1.平巷掘进爆破
1.2 爆破参数确定
1.2.2 炮孔深度 第三种方法是按每一掘进循环中所占时间确定，即
mvt L N 式中：m—钻机数量；
v—钻眼速度（m/h）；
t—每一掘进循环中钻眼所占时间(h)；
N =3.3
3
fs 2
式中 N——炮孔数目，个； f ——岩石坚固性系数； S——巷道掘进断面，m2。 该式没有考虑炸药性能、药卷直径和炮孔深度等因素 对炮孔数目的影响。
24
1. 平巷掘进爆破
1.2 爆破参数确定
1.2.3 炮孔数目 炮眼数量也可参考表中数值根据开挖面积和岩石等级选取。
开 挖 面 积 /m2
11
1.平巷掘进爆破
2 爆破参数
1 掏槽方式掏槽爆破技术是巷道掘进爆破的关键技术，直接关系到一茬炮的成败，必须认真进行科学、合理的技术设计。
掏槽眼应根据巷道岩石条件和巷道断面大小进行设计，通常布置在巷道中央偏下，并尽量选择有弱面的地方。
掏槽眼首先爆破时，自由面和空间小，受到的夹制作用大，一般装药量较大。
掏槽效果的好坏很大程度上决定了整个掘进爆破的效果。
实际发生的炮眼利用率低、崩倒棚子、飞石砸坏工作面设施等现象都是掏槽爆破设计不合理造成的。
目前在巷道掘进中常用的掏槽方式，按掏槽眼的方向可分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽。
1.1 斜眼掏槽方式斜眼掏槽是巷道掘进中最常见的掏槽方法，其特点是炮眼与工作面斜交。
通常根据岩巷断面的大小和岩层的坚固性来确定炮眼的角度和数目，一般为6～8个炮眼呈对称布置，角度为60°～75°，装药满度系数大约为0.7。
斜眼掏槽的主要优点是：1)适用于各类岩层的爆破，并能获得较好的掏槽效果。
2)槽腔体积较大，能将爆破槽内的岩石全部或部分抛出，形成有效自由面，为崩落眼爆破创造有利的破岩条件。
3)掏槽眼位容易掌握，槽眼的位置和倾角的精确度对掏槽效果的影响较小。
斜眼掏槽的主要缺点是：1)钻眼的角度在空间上难以掌握，要求钻工具有较熟练的技术水平；多台钻机作业时互相干扰较大。
2)斜眼掏槽深度受巷道宽度的限制，对于中、小断面巷道，不适于深孔爆破。
3)当巷道断面和炮眼深度变化时，必须相应修改掏槽爆破的几何参数，不可能设计出适合于任何断面和深度的标准掏槽方式。
4)全断面巷道爆破下的岩石抛掷距离较大，爆堆分散，除给清道和装岩造成困难外，还容易崩坏支架和设备。
垂直楔形掏槽的特点及适用条件为：1)掏槽眼相交的轴线通常为巷道的垂直中线。
2)适应于巷道穿过具有垂直层理的岩层。
3)一般不受地质条件的限制，通常适用于极坚硬、坚硬和中硬的均质岩层。
4)因掏槽眼是倾斜的，故巷道断面一般要大于4m2，若巷道宽度小于2.8m，掏槽眼深度应小于2.0m。
岩巷掘进爆破参数优化与快速掘进技术
岩巷掘进爆破参数优化与快速掘进技术雷航超【摘要】在对岩巷进行挖掘的过程中,尤其要注意将岩巷的爆破方法得以优化,这样才能够从根本上提高煤矿开采的综合性效率.本文主要通过岩巷掘进爆破参数的优化来具体描述快速掘进技术的发展,希望能够给大家以参考性的意见和建议.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2018(041)005【总页数】3页(P107-109)【关键词】岩巷;掘进技术;爆破技术;参数优化【作者】雷航超【作者单位】山西省阳泉市大阳泉煤炭有限责任公司, 山西阳泉045000【正文语种】中文【中图分类】TD421在煤矿建设和生产的过程中，岩巷的掘进在建设和生产的过程中一直都占据着非常重要的地位，岩巷掘进技术水平的高低直接关系到完成一道工序所要用的时间和工序之间的衔接是否能够更加顺畅地进行。
但是传统地岩巷道掘进技术多数存在着技术不过关、适应性差和设备更新换代地速度过慢等一系列的缺点，严重地阻碍了岩巷技术这些年的发展。
本文主要通过对岩巷掘进爆破参数的优化和快速掘进技术的分析来更好地为大家提供参考性的意见和建议。
1 工程概况在山西阳煤五矿，岩巷掘进的工程量非常大，因此在优化掘进爆破参数上也有很大的好处。
目前国内在煤矿岩巷掘进的过程中，主要还是采用的钻眼爆破的施工工艺和施工方法[1]。
一定要让爆破参数的设计直接跟井巷掘进的工程质量结合起来，这样才能够进一步加快巷道掘进的速度，在对整个煤矿巷道进行优化的过程中，尤其要对岩巷掘进的参数进行优化，只有这样才能够最终提高岩巷的掘进速度和质量。
2 巷道的条件该巷道为矿井中集中的运输大巷，将负担整体矿井的运输任务先对巷道的穿层进行掘进施工，巷道断面为半圆拱型的桥面，整体的施工采用的史锚网喷的支护方式，巷道的宽度为4 500 mm，纯高度为3 600 mm，净断面积为14.32 m2。
在整体掘进的过程中尤其需要穿过细砂岩、中砂岩、泥岩和其他类型的岩层，然后再根据整体矿山建设的计划来更好地对巷道进行掘进处理。
浅谈中深孔直眼掏槽爆破技术在坚硬岩层中的应用
浅谈中深孔直眼掏槽爆破技术在坚硬岩层中的应用摘要：本文结合工程实例，主要阐述了在坚硬岩层掘进过程中应用中深孔直眼掏槽爆破施工技术，以及合理选取掏槽形式和爆破参数，能有效的提高工程施工速度。
关键词：中深孔直眼掏槽爆破坚硬岩应用我矿在岩巷盾构中习惯使用四眼楔形掏槽灭火法施工,但四眼楔形掏槽在柔软岩中存有掏槽效果高,制约了单循环进尺，严重影响矿井的生产接任，提升柔软岩石巷道盾构速度已沦为我矿一个迫在眉睫的问题，岩巷中深孔直眼灭火就是化解此问题的有效率方法之一。
1.工程概况北采区+330集运巷掘面就是重点拓展工程。
该巷道设计标高+330.778m，设计长度为615m，巷道坡度为+3‰，断面为半圆拱形，设计宽度2.2m，设计高度为2.5m，断面面积为5.3m2，设计层位为f8煤层顶板，盾构巷道岩性以细粉砂岩居多，岩石硬度系数为8.5-10.7，施工方式为炮掘，耙斗装岩机出碴，1t矿车运输。
2.掏槽眼爆破技术参数选取岩巷盾构灭火时，由于只有一个自由面，四周岩石缠制力非常大，灭火条件困难。
掏槽的促进作用就是构成槽腔，既为时程炮孔灭火缔造自由面又为岩石碎裂提供更多补偿空间。
影响掏槽灭火的因素很多，且各因素之间相互影响，相互制约，掏槽灭火技术就是岩巷中浅孔灭火的关键，就是同意炮孔利用率的主要因素。
因此，必须合理挑选掏槽形式和灭火参数，并使岩石全然碎裂并扔出，赢得较低的炮孔利用率。
2.1.掏槽方式的选取在中浅孔灭火时，通常使用直眼掏槽。
直眼掏槽的形式存有多种，较为常用的存有五花眼掏槽、菱形掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽等。
各种掏槽形式的共同点，就是利用空眼TNUMBERG63S4M自爆装药眼的辅助自由面和碎裂岩石的补偿空间。
因此，直眼掏槽均存有数量左右的平行空眼。
确认掏槽方式还应当综合考量以下原则：①掏槽形式越直观越不好，雷管段数不必过多，否则难以实现巷道全系列断面一次灭火；②掏槽眼灭火后，能够构成很大的第二个自由面和较低的炮眼利用率；③首自爆装药炮眼应当占据一定比例的空眼。
坚硬岩层中井巷掘进采用直眼掏槽的研究
取 包含 冈子 ｋ＝２（近似 ９５％置信 慨弓焉），则扩展 不确
可能 降低测量 小确定 度 。
定度 ：
ｕ ＝ Ｏ．００３６８ｘ２ ０．００７ｍ Ｌ
９ 结果
参 考文 献：
［１］国家质’髓 ｝支术监督 局 测最不确定度 与表示 ［Ｍ】北京：中围计 ＿｝诗｝¨版社，１９９９
，
［２】水 和 Ｊ发水监测 分忻 方法 ［Ｍ】北京 ｔｆ１围环境科学 出版 社，２００２
２ 掏槽 眼爆 破技 术参数选 择
决 定 掘 进 进 尺 的 关 键 是 掏 槽 眼 爆 破 。 掏 槽 眼 的 作 用 是 旨 先 在工 作面将 某一 部分岩石 破碎 并抛 出 ．在一 个爆 破 自南面 的基劬 上崩 出第二个 自南面 ．为其他炮 眼的爆 破创造 有利条 件 。要提 高炮 眼利用 葺夏，就 应 苗‘先选择 合理 的掏槽形式 和掏 槽 参数 。 ２．１掏槽 形 式
２５．ｏ０ ｍＬ的刻度吸 管 容皱允许 差 为士０．０３０ｍＬ．其 引 入
表 ３ 相 对标准 不确定 度
７ 相对 合成标 准不确 定度
９．１根 据评 定结 果 ，样 品 中总磷 的浓度表 示为 ：
Ｃ ＝ ０．４Ｉ１士０．００７ｍｇ／Ｌ。
ＵＣ（ｃ）＝［Ｕｒｅｌ！（ｍ１）＋Ｕｒｅｌ （ｍ２）＋Ｕｒｅｌ （ｍ３）＋［ｕｒｅｌ！ｍ４）＋Ｕｒｅｌ （Ａ）＋
３ 技术 比较
在 同一巷 道采 取小 同 的掏槽 眼布 置形式 进行 技术 试验 ， 时爆 破效 果进 行技 术对 比。
１：５０
Ｉ
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－ Ｌ Ｌ．｜ 一
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１
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坚硬岩石下山掘进深孔爆破技术应用
・ ３ ７・
坚硬岩石下山掘进深孔爆破技术应用
温 特
（ 龙煤集 团鸡 西分公 司城山煤矿地测科 ， 黑龙 江 鸡西 １ ５ ８ １ ０ ０ ） 摘 要： 通 常情 况下， 大部分的煤矿井下岩石巷道都是岩石 夹制的作 用更 大， 而断 面较 小， 在煤矿矿 井的岩 层 中富含 着大量 的瓦斯 ， 因此就存在 潜在 的发 生爆炸事故的危险 ， 并且在我国相 关部 门所颁布的《 煤矿安全规程》 也是有着明确的规定的 ： 对 于煤矿 井下爆破 工作 来说 ， 建议选用总延 迟实现 小于 １ ３ ０ ｍ ｓ 的电雷管并且威 力较低安全炸药 ， 而使用 了这些材料就会对岩石巷道的掘进 效率产生影响。另外 ，
在 岩石巷 道的掘进工作 中， 经常会遇到 积水也是我们 所面对的一犬 问 题， 当 自身有 膨胀现 象的岩石遇 到积 水时就会 生成泥浆 ， 要想将泥 浆排 除需要 较长的时 间， 并且也很 难排 除干净 ， 这也给钻眼 工作 带来 了难度 ， 钻研 的位置就很难得 到保证 ， 从 而 出现炸 药装不进去 、 吹孔 不彻底 以及容 易返 回积水和淤泥等问题 ， 大大的降低 了爆破 的效果 ， 也就 大大的 降低 了掘进的速度 。更 为严 重的是 下山掘进炮 眼伴有积
水， 经常 出现瞎残炮和拒爆炮 ， 对安全 产生 了重 大隐患。 关键词 ： 安 全爆破 ； 煤矿 安全规程 ； 深孔爆破 现阶段， 在我国的煤矿企业中， 通常都是采用浅眼爆破的作业方式 选择更大一些的药卷和炮眼。我们所采用的这种爆破技术的最大特点 对全岩下山进行施工作业的， 其月进尺大概为 ８ ０ ｍ， 正式由于采用了此 就是所装入的炸药数量并不等于倾斜槽同深的直眼， 因此 ， 就形成 了一 方法 ， 不但对爆破参数的最后确定 、 下 山掘进爆破施工方案的选择以及 种斜眼和直眼共 同作用的掏槽方式，而要想更好的加强槽腔底部岩石 爆破工艺的确定等方面积累了经验 ，同时也有效的提高了下山巷道的 的破碎运动， 同时发挥槽腔内岩石的爆破作用 ， 我们就应适当的增加辅 掘进速 度 和循环 进尺 。 助掏槽眼 ， 从而增加所装炸药的数量。在实际的工作 中， 我们选用的为 鸡西矿业集团城 山煤矿西二采 区 ４ ２ ＃ 层 下延绞车道的掘进工作 加强型的单楔形掏槽 ，也增加了辅助眼，辅助眼装药时为同段 ２ 段起 中， 我们采用 了硬岩石下 山巷道的掘进深孔爆破技术 ， 我们应用了水垫 爆 ，而楔形斜 眼和直眼装药 时为 Ｉ 段起爆 。每组对称掏槽眼间距为 层周边光面爆破装药结构，同时还应用了深孔爆破技术和底部集能掏 １ ２ ０ ０ ｍ ｍ， 上下 围 ４ ０ ０ ｍ ｍ， 单眼装药量 ４卷 ， 所有 ８个掏槽眼同用 １ 段 槽技术等先进的技术 ， 进一步的改善了掘进爆破技术的施工工艺， 在循 雷 管 起 爆 ， 紧 挨 掏 槽 眼 的 辅 助 眼 与 掏 槽 眼 口 间 距 控 制 在 环进尺和巷道造型上取得 了良好的效果 ，解决了浅眼爆破下 山掘进中 （ ２ ５ ０ ｒ ｎ ｍ～ ３ ０ ０ ｍ ｍ ） ， ￣则 ， 抵抗线太大难以崩落 ， 单眼药量 ３ 卷。 易出现拒爆炮和瞎残炮重大安全隐患。为安全高效矿井生产提供了技 ２ ． ３ 周边眼 、 辅助眼、 底眼爆破参数。 周边眼采用光面爆破技术 ， 钻眼 术保证。 时可适当的向外倾斜 ， 在巷道的轮廓线上布置炮眼 ， 如果眼底落在了轮 １工程 概况 廓线之外 ５ ０ ａ ｒ ｍ的范围内， 那 么炮眼应有一致的深度 ， 并且互相平行。 １ ． １ 实际情况的介绍 。城 山煤矿西二采 区 ４ ２ ＃ 层下延绞车道全长 同时 ， 帮眼和顶眼的眼距建议为 ３ ０ ０ ｍｍ， ｘ １ ， － ￣边眼的炸药量应进行严格 设计装药量为 ２卷。 辅助眼眼距控制在 ４ ５ ０ ｍｍ 。 对下部应均匀 ６ ９ ０ 米， 坡度 １ ９ 。。巷道设计为半圆拱形 ， 净高 ３ ２米 ， 净宽 ３ － ５ 米， 其中 的把控 ， 墙高 １ ． ５ 米， 净断面 １ ０ ． ０ ６ ｍ 。顶板采用锚杆 、 锚网进行支护 ， 锚杆规格 的进行布置 ， 并且应相对紧密 ， 而上部是拱形 的， 便可以疏松的布置 ， 其 为 ２ ２ ｍｍ ＊ ２ ０ ０ ０ ｍｍ 螺 纹 锚 杆 ， 金 属 网 规 格 密集系数建议控制在 ０ ． ８ ～ １ ． ２的范围内， 掏槽眼装药量为 ３ 卷。同时， 底 ６ ． ５ ｍｍ＊ ２ ２ ０ ０ ｍ ｍ＊ １ ２ ０ ０ ａ ｒ ｍ ， 锚 杆间排距为 ｌ Ｏ ０ ０ ｍｍ ＊ ｌ Ｏ ０ ０ ｍ ｒ ｎ ， 喷射混 凝 眼建议开任巷道板上 ， 建议的位置为 １ ５ ０ ｍ ｍ的位置处 ， 倾斜下扎 的角 土强度 Ｃ ２ ０ ，混凝土厚度 ５ ０ ｍ ｍ ，因此掘进宽度为 ３ ． ６ 米 ，掘进断面为 度为 ７ ３ 。， 从而尽可能的避免出现下山巷道底板落底的问题。 底眼眼距 １ ０ ． ４ ８ ｍ 。４ ２ ＃ 层顶板为砂岩 ， 含铁成分较多 ， 坚固性高 ， 其坚固性系数 ３ ０ ０ ｍ ｍ， 装药 量为 ４ 卷。 ｆ － ８ 圾 其坚硬 ， 钻眼和爆破都很困难 。 ２ ． ４ 装药结构。 全部采用正向装药 ， 装药顺序为由炮眼里向外依次装 １ Ｉ ２ 应用技术之前的施工准备工作。在正式的施工作业之前 ， 我们 火药 、 雷管 、 黄炮泥、 水炮泥 、 黄炮泥 。 封泥长度不小于 ３ ０ ０ ｍｍ ， 正向装药 应对施工现场进行实地 的考察和测量 ，我们发现进行钻研的工作时选 能够减少瞎残炮的出现 ， 不至于打筒， 不至于产生火源。此种装药结构 用的为 ７ ６ ５ ５ 型气腿式凿岩机 ， 二级煤矿许用乳化炸药 ， 炮眼的平均深 既可以减缓爆炸冲击压力对孔壁周边 围岩的破坏 ，又能实现炮孑 Ｌ 全长 度为 １ ． ５ ｍ， 并且最深不超过 １ ． ７ ｍ， 深度是有却别的。 另外， 我们还发现炮 均匀爆破 ， 避免眼底超挖和眼口欠挖 ， 周边眼痕率较高， 提高光面爆破 眼向下倾斜 、钻研的角度不准确以及工作面整体炮眼的布置不够合理 效果和巷道成型质量 。 等问题 ， 工作面上存有大量的积水 ， 钻研过程中下扎的角度过大 ， 了实际底眼有效炮眼深度不符合设计的要 根据设计的要求 ，我们有效的应用 了硬岩下山掘进深孔光面爆破 求， 装药过程中， 炮眼进水 ， 炸药装不进去或装的不到位， 导致爆破效果 技术 ， ４ ５ 个循环， 总进尺 ８ ３ ． １ 米， 应用后 ， 掘进爆破效果明显提高 ， 循环 不好 ， 并有瞎残炮 ， 因此很容易造成落底 ， 巷道成型不好， 达不到光面爆 进尺由原来的 １ ． ０ 米， 提高到 １ ． ８ ｍ， 平均 的循环进尺为 １ ． ８ ５ ｍ， 循环炮眼 破效果， 尤其对安全够成 了了巨大的隐患 。我们共用了大概 ３ ０ 公斤的 的平均利用率为 ９ ０ ％， 并且普遍都较高 ， 下山落底现象虽未完全消除 ， 循环炸药的， 同时平均循环工作面的炮眼数量为 ８ ０ 个， 可见消耗的炸 但却得到了明显 的改善 ， 已经被减少到 ０ ． ２ ～ ０ ． ４ ｍ的范围内， 为了进一步 药量很大 ，而布置的炮眼也是足够紧密的 ，但所取得的效果却并不理 的提高围岩的稳定性 ，我们适当的减少了超挖量 ，同时选择水垫层装 想， 这主要是由于炮眼的利用率较低 ， 并且循环进尺均在 １ ． ０ 一 Ｉ ． Ｉ ｍ的范 药 ， 大大的改善了巷道的造型效果 。 周内， 导致出现了严重的滑底现象， 最高落底在 ０ ． ７ — １ ． ０ ｍ 。 为了改善底眼容易进入淤泥、 吹眼后 ， 积水淤泥容易回流、 吹眼不彻 ２应 用后 的爆破 参数 底， 装药困难的情况 ， 设计了铁套管， 施工时， 吹眼后立即将铁套管插入 根据断面及岩 陛的分析 ， 对爆破参数进行了优化。 底眼中防止 回淤， 装药在铁套管的保护下进行 ， 待装完药 ， 炮泥封实之 立即取出套管 ， 瞎残炮和拒爆炮数量由原来的每循环 ３ ￣ ５ 个减少至 ２ ． Ｉ 钻眼爆破参数。为尽可能的提高钻眼的速度 ，我们选用的为 后， Ｙ Ｔ 一 ２ ９ ｘ 型气腿式凿岩机 ， 钎子杆的长度为 ２ ． ５ ｍ， 钻头为球齿形 的合金 ， ０ 个， 彻底解决了下 山伴水掘进中易出现瞎残炮和拒爆炮的现象。 具有较好的耐磨 眭。在设计的过程中 ， 应分别设计崩落眼 、 周边炮眼以 结束语 及辅助眼， 其深度均为 ２ ． Ｏ ｅ， ｒ 掏槽眼和底眼深度为 ２ ． ２ ｍ， 掏槽 眼和辅助 （ １ ） 采用底部集能装药掏槽爆破技术 ， 增加了掏槽眼底部药量 ， 增强 眼用 ４ ０ ａ ｒ ｍ、 配用 ３ ５ ａ ｒ ｍ的药卷（ ４ ０ ａ ｒ ｍ＊ １ ５ ０ ｍｍ＊ １ ５ ０ ｇ ） ， 其 它炮 眼 了槽眼内岩石的爆破作用和槽眼底部岩石的破碎和运动 ，提高了掏槽 直径 ３ ２ ａ ｒ ｍ、 配用 ２ ９ ｍｍ的药卷（ ２ ９ ｍ ｍ １ ５ ０ ｍｍ ��
浅谈硬岩巷道掘进爆破技术
浅谈硬岩巷道掘进爆破技术随着施工机械化程度的提高，中深孔爆破和光面爆破是岩石爆破发展的必然趋势，也是爆破业发展的方向。
本文介绍了矿用的爆破方式即中深孔爆破和光面爆破两种方式，这样提高了炮眼利用率，爆破效果有了很大提高，产生相当可观的经济效益。
标签：巷道掘进;中深孔爆破;光面爆破硬岩1 前言在当前煤矿形势下，井下岩巷掘进爆破、尤其是坚硬石英砂岩巷道掘进爆破仍较多采用浅眼爆破作业方式，而对于石英砂岩，爆破效率普遍较低，更为严重的是爆落岩石大块率高、而且它的装岩生产效率也是很低，这样严重影响掘进施工进度。
岩巷掘进中深孔爆破可减少辅助作业时间，无论是掏槽形式和掏槽参数都与浅眼爆破有很大不同。
不足以保证岩石破碎后充分移动，新自由面完全形成。
不仅增加了出矸量和支护材料消耗，也降低了巷道的稳定性。
因此，如何提高爆破效率、改善爆破效果、增加进尺、保证成型，仍是岩巷石英砂岩掘进中深孔和光面爆破工作中应解决的主要问题。
2 炮眼深度影响炮眼深度的因素主要有：岩石性质、钻眼机械、循环作业方式、炸药威力等，在选择炮眼深度时应综合考虑。
⑴根据钻眼机械确定。
炮眼的深度的好坏直接关系着爆破效果的好坏，而且炮眼的深度与钻眼机械也是相适应。
根据有关资料显示，对于普通的气腿式凿岩机，钻眼速就下降得越快。
使克服钎子弹性变形的冲击功增大，排渣难度也增大;其次钎杆能量消耗增加;再者人工拔钎也相当困难。
随着钻眼深度的增加，钻速度的衰减加快。
因此。
使用普通式凿岩机.如果采用凿岩台车配备重型导轨式凿岩机，故能克服气腿式凿岩机的上述缺点，对巷道掘进中深孔爆破非常有利。
⑵单位炸药消耗量。
爆破每立方米原岩所消耗的炸藥量称为单位炸药消耗量，单位炸药消耗量岩巷轮廓质量及围岩的稳定性等。
合理确定单位炸药消耗量决定于多种因素，因此，要精确计算单位炸药消耗量是很困难的。
在实际施工中，可以根据经验公式或参考国家定额标准来确定，但还需在实践中岩石变化进行调整。
⑶装药结构我们还要考虑到在爆炸的药包起爆时，药包的位置决定着炸药起爆后爆轰波的传播方向，这也决定了爆轰气体的作业时间，是影响岩石爆破作业和爆破效果的重要因素。
楔形掏槽爆破效果分析及其在硬岩巷道中的应用
楔形掏槽爆破效果分析及其在硬岩巷道中的应用
孙小娜
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2024(50)7
【摘要】为加快岩巷钻爆法快速掘进技术研究,利用LS-DYNA模拟软件对直眼掏槽和楔形掏槽爆破应力波传播及岩体损伤破坏进行对比分析,并在霍州煤电三交河煤矿下组煤胶轮车辅助运输巷进行现场应用。
结果表明:楔形掏槽爆破因其槽底间距较近,可以使爆破能量更多消耗在两炮孔之间,而直眼掏槽爆破能量在两帮过度消耗;与直眼掏槽相比,楔形掏槽能够造成两炮孔之间的岩体大范围损伤破坏,有利于岩块破碎抛出;现场应用表明:采用楔形爆破后,炮孔利用率高、大块率低、循环进尺达到2.5 m以上,显著提高成巷速度。
因此建议在硬岩巷道爆破掘进时优先考虑楔形掏槽方式。
【总页数】4页(P161-164)
【作者】孙小娜
【作者单位】中铁建设集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU751.9
【相关文献】
1.硬岩巷道中深孔爆破掘进复楔形掏槽试验研究
2.岩巷切缝药包楔形掏槽爆破模型试验与分析
3.底部复式楔形掏槽中深孔爆破技术在大断面岩巷掘进中的应用
4.多
级楔形掏槽爆破技术在岩巷掘进中的研究应用5.岩巷楔形掏槽爆破影响因素灰色关联分析
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特大断面硬岩隧道爆破参数的选用
Ｉ Ｑ｛ ．
０ Ｎ ｌ
隧道采用新奥法施工 ，光面爆破。施工 中要求监 控 量 测 和 超 前 地 质 预 报 工 作 紧 随 开 挖 、支 护 ，按 照 “ 变 我 变 ” 的动 态施 工 原 则 组 织 施 工 。 由 于 隧 道 断 岩 面大 ，在施工过程 中要充分保护围岩 ，确保 围岩 的承 载 力 。 光 面 爆 破 的 优 越 性 是 ：能 够 控 制 隧 道 成 型 规 整 ；严 格控制超挖量 ；能够保护围岩 的稳定 ，利用 围 岩本身 的承 载力 。因此 ，爆 破 中 的参数 选择 尤 为 重 要 。光面爆破 除选择合理的爆破参数外 ，掏槽参 数也 直接影响爆 破效果 ，因而掏槽眼的参数选择也 十分重 要 。隧 道 通过 Ⅲ级 围岩 时 ，施 工 采 用 台 阶法 ，循 环 进 尺控制在 ２５ｍ。现 以Ⅲ级 围岩 为例 ，介 绍 中硬 岩体 ．
式中 Ｄ 为炮眼直径 ，一般 Ｅ＝ ０～ ０ｃ ４ ７ ｍ，具 体取值 见表 １ １ 围岩属于 中硬岩 节理不 发育 ，完整性较 ，１级 Ｉ 好 ，Ｅ取 ５ ｍ。 ０ｃ
表 １ 光 面爆 破 参 数表
２ 掏槽 眼与爆破参数选择 ２ １ 掏 槽 眼 参 数 ． ２ １ １ 种类 ．． 掏槽眼参数的选 择一般依据经验进行 ，常用 的掏 槽 眼主 要 有 两 大 类 。 （ ）直眼掏槽 。所有掏槽眼垂直 于开 挖面 ，便 于 １ 多机同时钻眼，一般用于深孔爆破，但炮眼个数较多 ， 炸药单耗量 ｋ 值一般较大 ，对炮眼的精度有严格要求 。 （ ）斜 眼掏 槽 。掏槽 眼与 工 作 面 之 间有 夹 角 ， ２ 可根 据 围岩 的 实 际 情 况选 择 掏槽 方 式 和 角 度 ，斜 眼 掏 槽容易将石渣抛 出，需要 的炮 眼数 目较少 ，但不便 于 多机 同时 钻 眼 。 ２ １ ２ 参数 选 取 ．． 鹰嘴 山隧道采用 斜眼掏槽 中的垂直 楔形掏槽 。为 了保证掏槽效 果 ，掏槽 眼的深度 ，比其他炮 眼的深度 ２ ５ｍ，再 加 ２ ｍ ， 即 为 ２ ７ｍ。采 用 ３对 掏 槽 眼 ， ． ０ｃ ．
煤矿硬岩掘进中爆破参数的优选实践
（ ． ｕｈ ｕＥ ｅｔ ｃｌ ｎ ｃａ ｉ ｌ ｉ ｅ ｏａ ｏａ Ｓ ｈｏ ， ｕｈ ｕ２ １ １ ，Ｃ ｉ ； １Ｘ ｚｏ ｌｃ ａ ａｄＭｅｈ ｎｃ ｒ ｃｔ ｎ ｌ ｃｏｌ Ｘ ｚｏ ２ ０ ｈｎ ｉ ｒ ａ Ｈｇ Ｖ ｉ ｈ １ ａ
２ Ｇ ａｇｏｇＵ ｉｅ ｉ ｆ ｅ ｏｈｍｉ ｌ ｅｈｏ ｇ ， ｏ ｉｇ５５０ ，Ｃ ｉａ ． ｕｎｄｎ ｎｖｒｔ ｏ ｔｃｅ ｃ ｃｎｌ ｙ Ｍａｍｎ ２００ ｈｎ ） ｓｙ Ｐ ｒ ａＴ ｏ
在 煤矿 巷 道 掘 进 过 程 中 ， 当遇 到 较 坚硬 的 岩 石
时， 使用在钻眼这道工序上的时间增长， 爆破岩石困 难， 经常 出现 爆 破 “ 筒 ” 象 ， 破 效 率较 低 ， 进 打 现 爆 掘 速度缓慢。为 了克服硬岩石 的高阻抗 ， 合理选择 爆 破参数 ， 提高爆破效率 ， 增加循环进 尺， 需要适 当增 加 炮 眼数量 和装 药量 ， 是 否得 到 充分 合 理 的利 用 ， 但 是 值得 研究 的课题 。 １ ．掏 槽 眼布置 设计 正确爆破 参数设计 是取 得 良好爆 破效 果 的前 提 。 由于地 质条件 、 岩石性 质因素较多 ， 故掘进工 作面炮 眼 的布置不能一成不 变 ， 必须根据岩石性质 、 道断 面形 巷 状、 所使用的炸药等影响因素的实际情况 ， 灵活地布置 炮眼， 并合理确定各类炮眼的装药量， 这样才能获得 良 好 的爆 破效果 。而掏槽 爆破技术作为巷道掘 进爆 破 的 关键 技术 ， 直接关 系到一茬炮 的成败 ， 必须认 真进行科 学、 合理的技术设计 。巷道掘进 中的掏槽 眼应根据巷 道岩石 的性质 以及巷 道 断面形 状 、 小进 行设 置 。掏 大 槽眼通常布置在巷道中央偏下， 并尽量选择有弱面的 地方。在巷道掘进爆破过程中， 掏槽眼首先得到爆破 ， 其原因是 自由面和空间小 ， 受到四周岩石的约束力大 ， 般掏槽 眼中要求装药量较 大 。 目前在巷道掘进 中常
煤矿坚硬岩石巷道中深孔爆破技术应用研究
第14卷 第3期2008年9月 工程爆破EN GIN EERIN G BLASTIN G Vol 114,No 13September 2008文章编号:1006-7051(2008)03-0031-03煤矿坚硬岩石巷道中深孔爆破技术应用研究孟德军1,何爱忠1,朱 昊1,宗 琦2(1.淮北矿业集团岱河煤矿,安徽淮北235001;2.安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南232001)摘 要:岩巷中深孔爆破可减少循环转换过程中的各种辅助作业时间,提高单循环进尺。
根据现场巷道断面和形状、岩石性质、低威力三级煤矿水胶炸药和施工条件,通过对炮孔深度、掏槽形式和掏槽参数、光面爆破参数、崩落爆破参数、装药结构、炸药单耗、起爆方式等技术问题分析研究,并在施工中不断优化完善,应用研究取得了良好的技术经济指标,平均炮孔利用率大于90%,巷道成形质量良好,周边孔痕率在40%～70%。
关键词:岩石巷道;中深孔爆破;掏槽形式;光面爆破中图分类号:TD823 文献标识码:AA PPL ICA TION &R ESEA RC H ON M EDIU M 2D EEP 2HOL E BL AS TIN G T EC HNOL O GY IN COALMIN E SOL ID ROC K TUNN ELM EN G De 2j un 1,H E A i 2z hong 1,Z H U H ao 1,ZO N G Qi2(1.H uaibei M i ni ng Grou p Co.D ai he Coal M i ne ,H uaibei 235001,A nhui ,Chi na;2.S chool of Ci vil Engi neeri ng and A rchitect ure ,A nhui U ni versit y ofS cience and Technolog y ,H uai nan 232001,A nhui ,Chi na )ABSTRACT :Medium 2deep 2hole blasting technology can reduce assistant operatio n time of many kinds of loop f unction ,and enhance t he advancement footage of single 2cycle.This paper ,based on t he section and shape of in site t unnel ,rock p roperty and construction condition ,lower power coal 2mine water 2gel explo 2sive ,discussed t he technical problems such as hole dept h ,cut patterns and parameters ,smoot hing blasting parameters ,caved blasting parameters ,charging st ruct ure ,unit explo sive consumption ,detonation pat 2tern and so on ,and which were optimized during t he const ruction.The application research interpreted in 2to well technological and economic result s by giving an average hole availability more t han 90%,well qual 2ity of t he t unnel shape ,and 40%～70%of perip heral hole rate in terms of half 2hole marks.KEY WOR DS :Rock t unnel ;Medium 2deep 2hole blasting ;Cut pattern ;Smoot hing blasting收稿日期:2008-03-07作者简介:孟德军,高级工程师、硕士。
直眼掏槽中深孔爆破技术在前坪煤矿坚硬岩石中的应用
ISSN1672-9064CN35-1272/TK作者简介:黄荣锦(1974~),2009年7月毕业于安徽理工大学采矿工程专业(本科),现任漳平市煤炭管理局赤水煤炭管理站采矿工程师,从事煤矿技术管理工作。
直眼掏槽中深孔爆破技术在前坪煤矿坚硬岩石中的应用黄荣锦(漳平市煤炭管理局赤水煤炭管理站福建漳平364400)摘要提高坚硬岩石的爆破效果是提高井巷工程单进水平,提高工效,降低火工品消耗,保障生产接替的1项重要技术工作。
从漳平市前坪煤业有限公司前坪煤矿坚硬岩石爆破采用的掏槽方式、爆破参数、施工工艺、爆破效果为例进行分析,以供同行业在坚硬岩石中提高爆破效果作为参考。
关键词井巷工程直眼掏槽中深孔爆破爆破效果中图分类号:TD235.4文献标识码:A文章编号:1672-9064(2019)02-054-021概况前坪煤矿位于漳平市北东,主要矿区范围内出露地层由老到新依次为二叠系下统文笔山组、童子岩组第一段及第二段。
岩性主要以砂质泥岩、细粉砂岩、砂岩,而且受后期构造影响,有大面积的岩浆岩侵入,岩石坚硬,强度大,采用常规的浅孔(1.4~1.6m )楔形、椎形等掏槽方式,爆破效果极不理想,甚至经常出现“冲炮”现象,造成单进水平低、火工品消耗大、工效低等问题。
为此,我矿引进专业爆破工程技术人员,对井巷工程采取直眼中深孔爆破技术,循环进尺大幅度提高,月进尺均上百米,取得了稳定、良好的成效,并在全矿推广应用。
“直眼中深孔爆破技术”关键在于掏槽技术,其炮眼深度在2~2.5m 左右,通过在巷道中下部设置垂直与工作面的掏心眼,围绕着掏心眼设置一些空眼,在空眼外设置内掏槽眼和外掏槽眼,从里往外先后爆破,提高掏槽效果。
掏心眼外设置的空眼,创造了侧向爆破自由面;掏心眼距空眼创造的侧向爆破自由面抵抗线是等距的,克服了采用斜眼掏槽存在的随着掏槽眼的加深,抵抗线也加长的问题,并且可大大缩小了最小抵抗线。
当最小抵抗线小时应力波传播到自由面衰减的程度不大,可在自由面处产生反射,从而产生与应力波大小相等、方向相反的拉伸波。
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。
坚硬岩石巷道爆破掘进参数优化
第 ２期
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２ ０ １ ５年 ６月
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硬岩巷道中深孔掘进爆破技术研究PPT课件
裂隙区半径：
1
rl
Nb b M t
rb
式中， b 为岩石的静态抗压强度；N 为动态强 度的提高系数，一般取N=10； t 为岩石的静态 抗拉强度；M 为动态抗拉强度的提高系数， 一般取M=影响。
r （mm) c
130
120
110
100
90
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巷 道 断 面 炮 眼 布 置 图
试验研究结果：
试验进行109个掘进循环，单循环进尺除 个别1.6m～1.7m以外，大部分都在1.8m～ 2.0m，更好时达到了2.1m，炮眼利用率基本 上在86％以上，部分别达到90％以上，特别 是在采用威力较高的二级煤矿安全炸药后， 爆破效率明显提高，炮眼利用率基本在90％ 左右，平均炮眼利用率89.8%。
（a）无论是空气不耦合装药，还是水耦 合装药，越靠近装药，爆炸压力越高，随着 距离的增大，峰值压力显著降低，且初始下 降速率很快，后阶段下降缓慢，出现应力 “平台现象”。
（b）随着不耦合系数增大，同一测点的峰值压 力明显下降，作用时间增加。体现了随着不耦合系 数增大，炸药的动、静作用强度相对发生变化，其 动作用减弱，静作用加强。这进一步证明装药不耦 合系数对介质中爆破压力影响是非常显著的，间隙 中的空气和水，起到了缓冲作用，炸药爆炸时爆轰 波首先压缩间隙内的耦合介质，形成一薄层类固相 物质，积蓄了大量的弹性能，初始冲击作用形成的 峰值压力减小，而后，通过爆生气体将积蓄的弹性 能的再释放，造成“平台”现象，从而延缓了压力 衰减过程，延长了作用时间。
（3）双孔双自由面爆破试验，确定该试验条件下的最 佳炮眼密集系数。
（4）多炮孔微差爆破试验，进一步优选炮眼密集系数
运用正交试验选择合理的爆破技术参数
运用正交试验选择合理的爆破技术参数
吴同春;曲宝亭
【期刊名称】《石材》
【年(卷),期】1994(000)004
【总页数】3页(P5-7)
【作者】吴同春;曲宝亭
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TD235.4
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全断面光面爆破技术在坚硬岩巷掘进中的应用
全断面光面爆破技术在坚硬岩巷掘进中的应用
刘俊轩;栾龙发;张智宇;李祥龙;梁成
【期刊名称】《爆破》
【年(卷),期】2014(000)003
【摘要】为了保证在矿山巷道开挖过程中，最大限度地减少对围岩的破坏，提高
爆破效率，采用全断面光面爆破技术。
针对巷道断面面积较大且岩层坚硬等情况，对爆破方案、复合掏槽方式和单螺旋形掏槽方式、爆破参数和炮孔布置等进行了精心的设计。
掏槽形式为单螺旋形掏槽方式，平均孔深2 m，炮孔数72个。
结果表明，平均循环进尺达到1.7 m，炮孔利用率大于85豫，提高了巷道的掘进速度和成巷质量。
现场应用取得了良好的爆破效果，确保了会理县兴隆矿业矿山巷道全断面开挖的成功。
【总页数】6页(P80-84,109)
【作者】刘俊轩;栾龙发;张智宇;李祥龙;梁成
【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093;昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093;昆
明理工大学国土资源工程学院，昆明650093;会理县兴隆矿业开发有限责任公司，凉山615000
【正文语种】中文
【中图分类】TD235.3
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浅论坚硬岩石巷道掏槽爆破中相关技术参数的选用
高李辉
（淮北矿业股份有限公司许疃煤矿，安徽淮北 233529）
摘要：根据爆破理论，分析影响掘进爆破的因素，验证工程应用中的效果。
关键词：掘进巷道；坚硬岩石；爆破参数；选用
1 引言
煤矿掘进生产中，常用含空孔的直眼掏槽爆破，其岩石破碎和初始的抛掷过程都发生在槽腔内部。
装药孔爆炸后，装药孔与空孔间的岩石介质破碎，首先向空孔方向运动，作用在空孔壁上产生碰撞和回弹，爆生气体迅速成为混合体。
高压爆生气体的膨胀，使得岩石碎块开始向炮孔轴向方向运动，并形成槽腔。
所以在直眼掏槽爆破中布置掏槽孔和确定掏槽爆破参数时，应根据现实情况，一要考虑岩石发生破碎，二要使岩石碎块从槽腔内迅速抛扔出来。
2 爆破理论根据
1）爆破基本规律与性质。
①爆破中槽腔内岩石碎块与爆轰气体混合物可看成伪流体，其属于两相流动。
而槽腔内岩石碎块与爆轰气体混合物不能作流体处理。
根据多相流体力学理论，流体中含有大量固体小粒子流时，若流体的流动速度足够大，其固体粒子的特性与普通流体相类似，可认为固体颗粒为伪流体。
②爆破中槽腔内岩石碎块与爆轰气体混合物视为充满整个槽腔没有间隙的连续介质，即组成两相流动。
该不是单个颗粒的运动特性，而是大量颗粒的统计平均特性。
③气体混合物的运动主要是沿炮孔方向，所以爆生气体与爆破后的岩石碎块组成的抛掷运动，近似于一维状态。
④作抛掷运动时，槽腔内爆生气体不断膨胀，气体每一瞬时都是均压的，且不与孔壁发生热交换。
所以槽腔内岩石碎块与爆轰气体混合物，也可视为理想多方气体，并适用于泊松绝热方程求解。
2）炮孔内碎块及气体运动状态。
根据两相流体力学原理，槽腔内爆生气体
的膨胀规律，可以用如下爆生气体的状态方程表示：p = p
k)
(
ρ
ρ
，式中p
、ρ
为爆生气体的初始压力和密度；p、ρ为爆生气体的瞬时压力和密度；k为等熵指数（多方指数）。
对于理想多方气体，可取k≈1.4。
爆生气体和岩石碎块组成的
两相流混合物中，岩石固体颗粒伪流体的连续方程为：0)()(=∂∂+∂∂x z t c Z c c υρρ，式中z 为两相流某一瞬时的体积比；ρc 为岩石密度；υc 为岩石碎块的运动速度。
按照上述基本假设和爆生气体的状态方程、连续方程、两相介质体积关系，可得槽腔岩石碎块抛掷运动时炸药单耗计算式：q =
L R R a x R ]
4/)(2)2/([22
110021φπφρπ--，式中L 为炮孔长度；ρ0为装药密度；R 1为装药孔半径；Φ为空孔直径；x 0为槽腔长度；
a 为装药孔与空孔间的距离。
3 影响爆破因素分析
掏槽爆破中，岩石发生破碎和岩石碎块从槽腔内迅速抛出，从而形成槽腔，为辅助眼和周边眼爆破创造足够的补偿空间与自由面，所以影响爆破效果的主要因素就是掏槽方式与爆破参数。
①岩石碎胀系数。
先要考虑炸药爆破造成岩石碎裂后的体积膨胀，岩石膨胀增大的体积必须小于(或略小于)空孔提供的碎胀空间。
②掏槽孔的间距。
装药掏槽眼与空孔间的间距尽量小，以确保爆后的碎岩渣被抛掷出掏槽区，并为下一次扩槽提供足够大的空间。
③掏槽孔单位炸药消耗量控制。
若装药量和空孔直径不变，随装药孔至空孔间距增大，炸药单耗减小；炸药单耗增大，掏槽腔内抛空率也迅速增大。
所以应提高掏槽孔的装药系数。
4 工程应用
我单位某段掘进巷道，岩石坚固性系数ƒ=14左右，采用2#岩石炸药，起爆方式为：火雷管→半秒差导爆管→炸药。
①掏槽孔布孔形式。
在掏槽炮孔布置上，可为掏槽孔、辅助孔和周边孔。
掏槽孔只有一个自由面的情况下起爆。
掏槽孔间距、槽腔体积的大小与规整性，决定着爆破的效果（包括速度和掘进成本）。
所以应合理确定掏槽形式，但也取决于岩石性质、地层条件和巷道断面等。
我们采
用小直径空眼直线掏槽法，按照图1的掏槽方式，进行巷道掏槽爆破。
在图1（a）中，即为倒三角形掏槽，其特点：工作面上有3个空眼，呈倒三角形布置，3个空孔中心为一装药掏槽孔，以产生足够的空腔体积，从而满足岩石的充分破碎扩胀，进而被抛出槽外。
其他两个装药孔，采用对称布置，按照掏槽装药孔顺序起爆。
炮孔起爆后，3个空孔的位置分别是相邻的两个炮眼爆破冲击波的叠加处。
中间的空孔是为抛掷岩石碎块所用，3个空孔呈倒三角分布，为装药孔爆破提供了预裂空间。
在图1（b）中，其为单螺旋掏槽布置形式。
特点：各装药孔至空孔的距离依次递增，呈螺旋线布置，并由近及远顺序起爆，能充分利用自由面，扩大掏槽效果。
按照掏槽装药孔顺序起爆。
各装药孔与空孔之间的距离，可根据岩石的坚硬程度并结合断面实际情况选取。
掏槽孔布置3个爆破空孔，深度为2.0m，以产生足够的空腔体积，从而满足岩石的充分破碎扩胀，进而被抛出槽外；布置4个装药孔。
在图1（c）中，此为正矩形掏槽形式。
特点：工作面上有4个呈正矩形分布的空孔，其中心布置一个装药炮孔，根据岩石的坚硬程度并结合断面实际情况选取。
两个2号和两个3号装药孔采用对称布置，按照掏槽装药孔顺序起爆，用秒差雷管由里向外依次起爆，中间的一个炮孔先起爆。
当中心的炮孔起爆后，岩石在爆炸应力波的压力下发生碎裂，并向4个空孔方向膨胀，然后其它4个炮孔分两段起爆，对岩石产生破碎和抛掷作用。
②掏槽与爆破参数选择。
合理选定各种爆破参数，既能确保巷道掘进的安全性和稳定性，又可降低成本，同时能提高装岩效率和设备的利用率，减轻施工劳动强度，加快生产进度。
掏槽孔单位炸药
消耗量，采用数值模拟计算确定。
在此取L=2.0m；ρ
0=0.8，R
1
=0.02m，Φ=0.04m，
x
=2.0m，a=0.1m，按上式，算得q=3.3kg/m3。
这虽比其它法确定的掏槽孔单位炸药消耗量偏大，但加大掏槽孔炸药单耗，以迅速形成空腔体积，并为辅助眼和周边眼爆破提供足够的补偿空间与自由面。
每个循环炸药消耗量：Q=q·S·L·η=19.4kg，式中q为单位岩体炸药消耗量，选取3.0kg/m3；S为掘进断面面积，m2；L为炮孔平均深度，m；η为炮孔利用率，%。
③应用结果。
采用倒三角形掏槽方式爆破后，断面轮廓成形不规则，岩面不平整，掏槽孔底呈阶梯凹进，有部分残余孔，围岩中有少量危石，巷道掘进进尺和炸药单耗两项指标中等，炮孔利用率高，施工容易，凿眼质量易于保证。
单螺旋掏槽方式炮孔总数少一个，但爆破后断面轮廓成形不规则，岩面也不平整，残余孔较多，巷道掘进进尺和炸药单耗两
项指标最差，炮孔利用率低，巷道掘进经济指标最差，而且该掏槽方式结构较复杂，不易掌握，也不能保证凿岩布孔的质量。
正矩形掏槽方式，虽然增加了炮孔数，凿眼时间会增加些，但每循环掘进进尺和炸药单耗两项指标最好，炮孔利用率更高，巷道掘进经济指标最佳，且爆破后断面轮廓成形规则，形成的碴石块度适中，超欠挖量在限控内，掏槽结构简单，施工方便，易于掌握，并能确保凿眼质量。
5 结束语
①坚硬岩石施工中，采用适当的掏槽爆破法，能确保爆破效果。
②掏槽方法和爆破参数选取是影响爆破效果的关键。
③采用正矩形直线掏槽方式，结构简单，容易操作，施工方便，炮孔利用率高，拒爆率低，安全可靠。
④合理布置掏槽位置，控制好炮孔方向和孔深，确保凿眼、装药和炮孔堵塞的质量，是提高爆破效率的关键。
参考文献
[1]张奇，等.直眼掏槽爆破效果的影响因素分析[J].岩土力学2001.6(2).。