-简单版凿岩爆破
凿岩爆破工程-拆除爆破基本概念、特点、原理
第一节 拆除爆破基本概念、特点、原理拆除爆破是以拆除地面、地下及水下建筑物或构筑物为目的的爆破技术,如楼房拆除爆破、混凝土基础拆除爆破及烟囱、水塔拆除爆破等。
建筑物拆除爆破始于第二次世界大战以后,许多城市的工厂和建筑物被战争破坏,大量的工业设施需要重建和改建,拆除旧的建筑物和构筑物给爆破工作者提供了一个机会,使危险性很大的爆破技术从旷野进入城市,使工程爆破理论和技术得以迅速发展。
20世纪60年代,美国、日本、瑞典等国已将爆破技术应用于城市建筑物和构筑物的拆除。
进入70年代以后,随着爆破理论、施工技术的发展,各类破碎剂的研制成功,以及以水为传能介质的水压爆破等新技术的应用与不断完善,进一步扩大了工程爆破的应用范围。
近十几年,已成功地应用爆破技术拆除八十层以上的楼房,200米以上的烟囱,并在海底爆破、营救地震受害人员等方面取得了良好的效果。
第一节 拆除爆破基本概念、特点、原理我国在建筑物、构筑物爆破拆除等方面,居先进国家之列。
1958年,东北工学院在国内首次用爆破方法拆除了120m高的钢筋混凝土烟囱,开了我国拆除爆破之先河。
70年代中后期以来,拆除爆破技术更有了快速的发展。
进入80年代以后,拆除爆破技术逐渐在全国范围内推广开来。
许多科研单位、高等院校将爆破理论与实践相结合,进行拆除爆破的实践,拆除了许多复杂的建筑物和构筑物,使拆除爆破技术进入了一个新的阶段。
如山东十里泉电厂180m钢筋混凝土烟囱分层爆破拆除,解决了周围环境特别复杂,不可能整体倾倒或折叠爆破时的高空爆破作业技术的难题,为高烟囱拆除爆破提供了新的模式和成套经验;重庆发电厂西厂爆破拆除工程是一次起爆拆除工业建筑物面积最大的项目,一次爆破拆除2700m2;1995年12月在武汉成功地拆除了正在缓慢倾斜的18层高56m大楼;1999年上海又成功地拆除了16层高67m的长征医院病房楼。
第一节 拆除爆破基本概念、特点、原理与其他爆破工程相比,拆除爆破具有以下特点:(1)爆区周围环境复杂。
凿岩爆破工程-影响爆破作用的主要因素
第六章 岩石爆破理论
自由面数对爆破效果的影响
炮孔与自由面相关位置对爆破的影响 (a)垂直布置炮眼(b)倾斜布置炮眼(c)自由面在炮孔下方(d)自由面在炮孔上方
凿岩爆破工程 6.9 影响爆破作用的主要因素
(4) 自由面数量对爆破作用的影响
第六章 岩石爆破理论
自由面 1 2
爆岩量 1 1.8
自由面 3 4
凿岩爆破工程 思考题与练习
思考题: (1)炮孔密集系数的工程意义? (2)炸药与岩石的匹配关系怎么样获得?
第六章 岩石爆破理论
练习题: (1)简单分析霍普金斯实验研究的现状与进展? (2)延长装药爆破作用的工程意义? (3)自由面和最小抵抗线的定义以及对工程爆破的意义? (4)正向与反向起爆定义与特点?
(6)装药结构及对爆破作用的影响
耦合装药
药包与孔壁的不耦合程度常用不耦合系数来表示:
不耦合装药
Rd = d
装
de
药
结
构
⑴ 降低了作用在炮孔壁上的冲击压力峰值。
间隔装药
⑵ 增加了应力波作用时间。
连续装药
⑶ 增大了应力波传给岩石的冲量,而且比 冲量沿炮孔分布较均匀。
凿岩爆破工程 6.9 影响爆破作用的主要因素
爆岩量 5.17 13.80
凿岩爆破工程
第六章 岩石爆破理论
6.9 影响爆破作用的主要因素
(5)炸药与岩石匹配关系及对爆破作用的影响
波阻抗
岩石(或其他介质)的密度同岩石(或其他介质)纵波速度
的乘积。炸药与岩石的波阻抗相匹配时,炸药传递给岩石的
(wave impedance) 能量最多,在岩石中引起的应变值就大,可获得较好的爆破 效果。
凿岩爆破工程 6.9 影响爆破作用的主要因素
凿岩爆破工程精品课程讲义教程-13地下采场爆破
3)最小抵抗线。它是爆破的主要参数之一,与矿石性质、炸药性能、炮孔直 径和爆破层厚度等因素有关。为防止破坏下一次爆破的第一排孔,减少或消除 冲入巷(隧)道的矿石量,有的矿山采取适当减少每次爆破最后一排炮孔孔口 部分的装药量以及适当加大第一排炮孔最小抵抗线的办法来解决这个问题。同 时为了满足第一排炮孔要求加大爆破能量的需要,和防止其部分炮孔破坏所带 来的不利影响,在第一排孔后0.4~0.6m处增加一排炮孔,称之为加强排。加强 排与第一排同时起爆。一般第一排孔的最小抵抗线比排距增加20%~40%,装 药量增加25%~30%。
(2)最小抵抗线W和炮孔间距 a 井下浅孔崩矿时,炮孔排距通常等于最小抵抗线W,炮孔间距a则指同排内相邻炮 孔的距离。W过大,会降低破碎质量,大块多;W过小时,则使矿石过度粉碎,既 增加了凿岩成本、浪费爆破器材,又给易氧化、易粘结矿石的装运工作带来困难。
最小抵抗线W和炮孔间距a可按下列式选取: W=(25~30)d a=(1.0~1.5)W
地下采场爆破-深孔挤压爆破
(1)向相邻松散矿岩挤压爆破 爆破时事先不要开凿专门补偿空间,而是借爆炸应力波强烈压缩和爆炸气体膨胀 推力的作用,挤压相邻松散岩石来获得补偿空间。爆破后在工作面处的松散矿石 受挤压形成一道空槽,其最大宽度可达1m左右。随着爆破层厚度的增加,工作面 的空槽逐渐减小,直至完全消失。
地下采场爆破-深孔挤压爆破
4)一次爆破层厚度。增加一次爆破层厚度,可增大爆破量、减少循环次数,而且因 炮孔排数或层数的增加,在一定范围内有利于挤压矿石的位移、有利于矿石补充破 碎并更有效地利用炸药能量。但是爆层太厚,将会产生矿石“挤死”现象,造成矿石难 放出,甚至破坏下次爆破的深孔。所以,一次爆破层厚度约10~20m左右,个别可达 20~30m,一般为10~25m。
凿岩爆破工程精品课程讲义教程-11台阶深孔爆破
露天爆破技术在国民经济中有着广泛的应用前景,主 要用于露天采矿、兴修水利、道路工程、定向筑 坝、移山填海、农业造田等开挖工程
第一节 露天台阶爆破设计
一、爆破参数
1、炮孔直径(d)
露天台阶爆破的孔径与下列因素有关: • 台阶高度 • 岩石性质 • 炸药性能 • 钻孔机械类型
第三章 露天爆破技术
二、炮孔布置方式与起爆顺序
随着爆破技术的发展,爆破规模↗,排数↗,→微差 爆破。
露天台阶爆破的两种钻孔形式:
• 垂直钻孔:钻孔速度高,但爆破效果不好; • 倾斜钻孔:钻孔速度较低,但爆破效果较好。
1、布孔参数与起爆参数
• 布孔参数:相对于台阶眉线而言,计算出的孔网参数。 即孔网参数(a×b)
• 起爆参数:它取决于起爆瞬间炮孔间的相对位置, 与炮孔布置方式和起爆顺序有关。
部装入炮孔。 原因:主要是:Wd、a、或q值偏大、或炮孔直径偏
小。要重新设计。 多排孔爆破时,第一排炮孔装药量计算同上; 从第二排起,因爆破时受到岩石夹制作用,装药量适
当加大,其单孔装药量计算为:
第三章 露天爆破技术
Q=kqabH K---岩石夹制系数,采用微差爆时:k=1.1~1.3;齐发爆
破时:k=1.2~1.5.
第三章 露天爆破技术
3、炮孔间距(a)、排距(b)、密集系数(m) 两炮孔之距为a、两排之距为b、密集系数: m=a/w.
– 孔距与排距一般称为孔网参数; – 确定孔网参数,通常是以每个炮孔容许装入药量为
依据,再计算每个炮孔所负担的爆破体积,最后得 出炮孔间距。
a qL L
qHWd
第三章 露天爆破技术
水?锯末?
深孔台阶爆破的技术设计
• (1)矿山或路堑开采技术条件、 • 1)工程地质概况:赋存条件、矿岩物理力学性质; • 2)开采技术条件。 • (2)台阶要素;钻孔形式,钻机类型;布孔方式。 • (3)爆破参数的确定:孔径与孔深;超深;底盘抵抗线;孔网参数
凿岩爆破工程-地质条件对爆破影响
凿岩爆破工程
第五章 爆破工程地质与凿岩设备
5.4 地质条件对爆破影响
(4)特殊地质条件岩溶对爆破作用的影响
§ 改变抵抗线的方向,改变了设计抛掷方向和 抛掷方量。
§ 引起冲炮,造成爆破安全事故。 § 降低爆破威力,影响爆破效果。 § 造成爆破岩石的块度不均,粉碎、大块或没
§ 岩体结构面的产状:表示岩体结构面在空间的位置状态,通常用走 向、倾向、倾角三个要素来表示,称为产状三要素。
§ 走向—倾斜岩层层面与水平面交线的方向。 § 倾向—岩层层面上与走向线垂直的向下倾斜线的方向。 § 倾角—岩层倾斜的角度。
产状要素的表示方法: (1)方位角表示法。以正北(N)为0º,顺时针旋转到正东(E)为90º,正 南(S)为180º,正西(W)270º,再转到正北为360º。 (2)象限角表示法。把全方位分成北东(NE)南东(SE)、北西(NW) 和南西(SW)四个象限。
凿岩爆破工程
第五章 爆破工程地质与凿岩设备
5.4 地质条件对爆破影响
(3)地质结构面对爆破作用的影响
§ 岩体结构面对爆破效果的影响有哪些?(高级爆破证试题) § 应力集中作用;应力波的反射增强作用 ;能量吸收作用 § 泄能作用;楔入作用;改变破裂线作用
断 层 对 爆 破 漏 斗 影 响
凿岩爆破工程
有松动。 § 影响爆破施工,造成施工安全事故,如岩溶
水的危害、开挖坑洞的崩塌、陷落现象。 § 影响爆破后边坡的稳定,据调查发现岩溶的
工点有三分之二都有不同程度的危害。
溶洞对爆破的影响 溶蚀缝引起冲泡
凿岩爆破工程
第五章 爆破工程地质与凿岩设备
5.4 地质条件对爆破影响
(5)地表水及地下水对爆破作用的影响
凿岩爆破之爆轰产物和氧平衡
A、结合的不确定性
• 在氧平衡计算时,我们人为地确定炸药中氧 首先与炸药中的碳、氢发生反应生成二氧化 碳和水,然后才有多余的氧和氮,生成氧气、 氮气或氮氧化合物。实际上在爆炸反应瞬间, 各元素相互结合具有化学反应的选择性和随 机性,可能出现炸药中的氧还没有将碳和氢 完全氧化而与氮发生反应生成氮的氧化物, 从而使爆炸产物中既有氮的氧化物,还有一 氧化碳、碳元素和氢气
C、后续产物
如果炸药爆炸按照预想的反应方式进行,零 氧平衡炸药的产物都是二氧化碳、水和氮气。
爆炸反应结束的瞬间,这些产物都是高温高压
气体,很容易热分解或与其它外界的物质发生 二次反应而生成有毒有害物质。如硫与氧、氢 的化合物,氮的氧化物。这种情况在多元素的 矿产开采中容易发生,很难控制。
二、炸药爆炸的氧平衡
• 氧平衡的概念:单位质量炸药爆炸生成CO2和
H2O后氧的剩余量(用g/g或%表示均可)
• 理想状态:
– 不要产生有毒气体
– 燃料尽量都被氧化,不要剩下燃料没反应 – 产物最好是CO2和H2O,这就是氧平衡的概念
三种情况
– 正氧平衡 • 炸药中的氧含量足够将碳、氢元素完全氧化,且有 剩余;结果可能生成N的氧化物
•
六、炸药爆炸的毒害产物
• 炸药爆炸反应产物的毒害性与炸药的氧平衡值有密 切的关系,零氧平衡炸药可以在理论上做到在爆炸 瞬间不会产生有毒有害产物。单质炸药的爆炸反应 产物不能人为控制的,由其自身分子组成决定;混 合炸药的氧平衡可以在理论计算上达到零氧平衡,
为控制爆炸产物的毒害性提供了有利条件。
• 实际上,即使是零氧平衡炸药,在爆炸时仍会不同 程度地产生有毒有害物质,这是什么原因呢?我们 可以从以下几方面来分析其根源:
– 零氧平衡 • 炸药中的氧恰好够将碳、氢元素完全氧化,不多不 少,氮不要和氧反应 – 负氧平衡 • 炸药中的氧不足以将碳、氢元素完全氧化,能量没 有充分释放,碳Βιβλιοθήκη 氢易燃三、单质炸药氧平衡的计算
凿岩爆破工程-单个药包爆破作用
2 径向裂隙作用 ; 3 卸载引起的岩石内部环状裂隙作用; 4 反射拉伸引起的“片落”和引起径向裂隙的延伸;
5 爆炸气体扩展应力波所产生的裂隙。
炸药在岩石中爆破的破坏模式
6.2 单个药包爆破作用
外 (3)自由面影响下的应力场分析 部 作 用
第六章 岩石爆破理论 拉伸应力 2达到极大值时 1和 2的方向
岩体中任一点A的应力分析
主应力 1和 2 的作用方向
凿岩爆破工程
6.2 单个药包爆破作用
炸药在岩石中爆破破坏过程
炸药在岩石中爆炸破坏的 模式有哪些呢?
第六章 岩石爆破理论
凿岩爆破工程
6.2 单个药包爆破作用
内 部 作 用
第六章 岩石爆破理论
(1)粉碎区(压缩区) (2)裂隙区(破裂区) (3)弹性振动区(地震区)
径向压缩引起的切向拉伸
爆破的内部作用 1—径向裂隙 2—环向裂隙 Rc-药包半径;Rp-粉碎区半径;Rc-破裂区半径 径向裂隙和环向裂隙的形成原理
凿岩爆破工程
第一阶段: 炸药爆炸后冲击 波径向压缩阶段 第二阶段:对应力波反射引 起自由面处的岩石片落。 第三阶段:爆炸气体膨胀, 岩石受爆炸气体超压力的影 响,在拉伸应力和气楔的双 重作用下,径向初始裂隙迅 速扩大
凿岩爆破工程
6.2 单个药包爆破作用
第六章 岩石爆破理论
1 炮孔周围岩石的压碎作用;
主要的 五种破 坏模式
第六章 岩石爆破理论
6.2单个药包爆破作用
外 (1)反射拉伸波引ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ自由面附近岩石的片落 部 作 用
霍普金森效应的破碎机理
A—应力波合成的过程;B—岩石表面片落过程
凿岩爆破工程
6.2 单个药包爆破作用
凿岩爆破工程-炸药的热化学能,炸药的氧平衡
反应的途径无关。盖斯定律:Q1-2+Q2-3=Q1-3或:Q2-3=Q1-3-Q1-2
炸药爆炸反应方程式 :Fra bibliotek炸药Q 1-2
Q2-3
原子、分子 Q1-3
爆轰产物
凿岩爆破工程
• 2.5 炸药的热化学能,炸药的氧平衡
第二章 爆炸基本理论
(1)炸药的热化学参数有:爆容、爆热、爆温、爆炸压力
爆热的理论计算 : 炸药爆炸反应方程式 :
爆热的影响因素:炸药氧平衡、装药密度、外加剂的影响、装药外壳 爆温:全部爆热用来定容加热爆轰产物所能达到的最高温度。爆温越高,
气体产物的压力越高,做功能力越大。
爆炸压力:爆炸压力是指爆炸系在封闭的外壳或局限化空间爆炸后产生
的气体在高温作用下迅速膨胀所具有的压力。爆炸压力往往高于外壳所 能承受的压力。
■ N属于惰性气体,不参与反应,(实际不一样)N2,放出,有了这个原则,我们才 能写出炸药的爆炸反应方程式,书写步骤用例题来说明。
凿岩爆破工程
• 2.5 炸药的热化学能,炸药的氧平衡
第二章 爆炸基本理论
(1)炸药的热化学参数有:爆容、爆热、爆温、爆炸压力
爆热的理论计算 :
炸药爆炸反应方程式 :
求TNT爆热 C6H2(NO2)3CH3→2.5H2O+3.5CO+3.5C+1.5N2 炸药及爆轰产物的生成热 TNT: 42.2kJ/mol;H2O(汽):240.4kJ/mol;CO: 113.7kJ/mol; Q1-2=1×42.2=42.2kJ Q1-3=2.5×240.4+3.5×113.7=999kJ Q2-3= Q1-3- Q1-2=999-42.2=956.8kJ 注意:严格的讲,Q2-3还不是爆热 QV=956.8 (kJ/mol)= 956.8×1000/227 (kJ/kg)=4125(kJ/kg)
凿岩爆破之炸药及爆炸的基本理论
四、炸药的分类
通常采用两种分类 按炸药的构成分类
单质炸药,单一物质本身就是炸药,如梯恩梯 混合炸药,由两种以上物质混合而成的炸药,如黑火药
按炸药的用途分类
起爆药:敏感度非常高,在非常小的外能作用下就会引 爆,如雷汞,主要用于起爆器材 猛炸药:敏感度比起爆药低得多,比较安全,威力比较 大,大量用于爆破的主装药,有单质和混合猛炸药, 主要的矿用炸药 发射药:以爆炸或爆燃的方式反应,用于军事的发射药, 也用于矿山某些特殊爆破 烟火剂:制造烟花爆竹
• 研究爆炸现象实质上是在研究人类所认识的最大 威力的动力。
二、炸药爆炸三要素
• 放出大量热量——做功的能量 是做功的能源,热量会不断加速反应,提高反应区的温 度。 生成大量气体——做功的介质 气体是膨胀做功的介质,气体具有压缩性,瞬间产生大 量气体,聚集在很小的空间内,提供了强大的对外做 功能力。 高速进行——做功的效率 速度快,做功的功率就大,能量密度就高 煤燃烧放出的热量比炸药多,但由于反应速度低,不能 形成爆炸反应,而且做功的功率低,不能形成爆炸。 以上三个条件缺一不可
– – – –
爆力300mL,猛度18mm,爆速7000m/s 爆热4222kJ/kg 猛度和爆力的含义——炸药威力的指标 广泛用途
• 军用——黄色炸药 • 工业炸药敏化剂 • 雷管加强药
– 好炸药
• 黑索金C3H6N3(NO2)3环三次甲基铵,简称 RDX
– 白色晶体,爆发点燃2300C,几乎不溶于水 – 机械感度比TNT高,爆速8300m/s – 用于导爆索芯
核爆炸
• 某些物质的原子核发生裂变或聚变链 锁反应时产生的爆炸 • 原子变化过程 • 爆炸在原子内发生 • 原子弹和氢弹爆炸都属于这类
• 人类对爆炸的认识还远远不够,自然界可能还有 威力更大、作用原理更加复杂的爆炸现象
凿岩爆破工程-露天深孔台阶爆破
起爆顺序;7)在适宜地点采用大孔距、小抵抗线爆破和压渣爆破。 (2)严格地施工。主要指钻孔、装药和填塞三方面的作业,一定要按设计 要求施工。
(3)科学管理。对施工作业人员和各工序环节做到分层管理,责任到人。
并严格执行质量管理体系和质量监控网路。
凿岩爆破工程 9.2 露天深孔台阶爆破
第九章 露天深孔台阶爆破
1)根据钻孔作业 的安全条件
2)按台阶高度
(2).孔深与超深
和孔径计算
(4).孔距和排距
(3). 底盘抵抗线
3)按每孔装药条 件(巴隆公式)
凿岩爆破工程 9.2 露天深孔台阶爆破 装药结构
第九章 露天深孔台阶爆破
连续装药
孔
分
底
段
分段装药
间
装
隔
孔底间隔装药 药
装
混合装药
药
1 -堵塞 2- 炸药 3 -空气
半壁路堑布孔 a—倾斜孔;b—垂直孔;c—分层布孔
凿岩爆破工程 9.2 露天深孔台阶爆破
全路堑开挖布孔方式
第九章 露天深孔台阶爆破
复线扩建路堑开挖法
单线全路堑分层开挖法
凿岩爆破工程 9.2 露天深孔台阶爆破 爆破参数
(6). 单位炸药消耗量
(5). 堵塞长度
爆破参数
第九章 露天深孔台阶爆破
(1). 孔 径
孔
距
、
B
小
炮孔间应力迭加作用减弱。
抵
抗
线 爆
C
防止爆炸气体过早泄气,提高炸药能量利用率。
破
机 理
D 增大爆破漏斗角,形成弧形自由面,为岩石受拉伸破坏创造有利条件.
2018-11-17
第八章 一般土岩爆破
凿岩基础知识
岩石性质及爆破凿岩
第二节 岩石的力学性质
8
§1-2 岩石的力学性质
1 变形特征
变形特征—研究动、 变形特征 研究动、静载荷作用下应 研究动 力和应变的关系
1)静载变形特性
静载—载荷不随时间力学性质 ①脆性—岩石没有产生显著的永久变形就开始 破坏的性质,一般岩石呈脆性破坏。 ②塑性—与脆性相反,在破坏前有较明显的永久 变形,如泥页岩,高岭土矿,巷道底鼓。 ③弹性—在弹性变形范围内,当外载去掉后, 岩石恢复原形的性质。岩石在弹性极限内呈弹 性,岩石可用与材料力学中各弹性常数一样表 示。
抗压强度的1/10~1/50)
强度应用:工程爆破时,应使岩石处于受剪或受拉状态。 强度应用:工程爆破时,应使岩石处于受剪或受拉状态。
13
§1-2 岩石的力学性质
表1-4 几种岩石的动、静强度表
抗压强度(MPa) 岩石种类 应力波的平均 传播速度 (m/s) 静态 4500~6000 3700~4300 1800~3500 4100~5700 5300~6000 3700~5900 90~110 100~140 15~25 200~240 320~350 240~330 动态 120~200 120~200 20~50 350~500 700~800 300~400 静态 5~9 8~9 2~3 16~23 22~32 11~19 动态 20~40 50~70 10~20 20~30 50~60 20~30 107~108 107~108 106~107 107~108 107~108 107~108 10~30 20~30 50~100 10~20 20~50 30~50 抗拉强度(MPa) 加载速度 载荷持续 (Mpa/s) 时间(ms)
Maxdrill业务部培训之 Maxdrill业务部培训之
凿岩爆破工程-炸药的化学反应形式与爆炸特征
燃烧而不爆炸。 但随着温度和压力的增加,燃速也显著增加,并且当外界
压力、温度超过某一极限数值时,炸药很快地由燃烧变成爆轰。 • (3)爆炸(expl很快
而且可变,通常每秒达数千米,但是这种速度与外界条件的关系不大 。爆 炸过程是很不稳定的 ,只是爆炸变化过程中的一种过渡状态。
• (4)爆轰(Detonation)炸药爆炸以最大而稳定的爆速进行传爆的过程叫
做爆轰。它是炸药所特有的一种化学变化形式,并且与外界的压力、温度 等条件无关 。
问题: 四种基本形式之间有着怎样的联系呢? 爆炸特征是什么呢?
凿岩爆破工程
第二章 爆炸基本理论
• 2.2 炸药的化学反应形式与爆炸特征
• 按照传播性质和速度的不同,将炸药化学变化的基本形式分
为四种:缓慢分解(热分解)、燃烧与爆燃、爆炸、爆轰。
• (1)热分解: 炸药在常温下也要进行分解,但分解速度很慢,不会形成
爆炸。当温度升高时,分解速度加快,温度继续升高到某一定值(爆发点)
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。
凿岩爆破PPT演示
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主讲内容:
第四章 第五章 周边爆破技术 地下工程掘进爆破
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第四章 周边爆破技术
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第四章:周边爆破技术
Ⅰ———周边爆破技术理论的发展 Ⅱ———周边爆破技术的分类 Ⅲ———普通周边爆破 Ⅳ———定向断裂爆破 Ⅶ———光面爆破与预裂爆破
⒉施工要点:平、直、齐、准
平:所有周边孔彼此平行,深度一般不比其他炮孔深; 直:各炮孔垂直于工作面,误差3° ~5° ; 齐:所有炮孔底落在同一个断面上; 准:开孔位置要准确,偏差值不大于30mm。
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普通周边爆破
密集钻孔爆破法 龟裂爆破法 缓冲爆破法
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密集钻孔法钻孔布置图
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龟裂爆破法炮孔布置
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缓冲爆破法炮孔布置
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定向断裂爆破
定向断裂爆破:特殊的装药结构或 炮孔形状,使得爆炸载荷具有明显 的方向性,促使裂纹在炮孔间连线 方向优先产生和扩展,大大降低爆 破对围岩的损坏,周边爆破效果明 显提高。
ɑ=2Rk+pdb/σt
⒊最小抵抗线W:指周边爆孔到临近一圈(或排)崩落 爆孔之间的垂直距离。 W=ɑ/m
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m—装药密集系数,一般取m=0.8~1.0。
光面爆破的设计与施工
⒈设计:①收集资料
②确定施工顺序 ③参数设计,选择合理的光爆参数(ɑ, q1,W等) ④确定炮孔的装药结构
dc、db —装药直径和炮孔直径(cm); 对沿炮孔全长的不耦合装药: p2=ρ0D2(dc/db)6n/8 p2—爆炸作用于孔壁上的压力(Mpa); ρ0—炸药密度(kg/m3); D—炸药爆速(m/s); n—爆炸冲击波撞击炮孔壁引起的压力增大系数,一般取n=8~11。
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导爆索起爆法
• 导爆索起爆法利用雷管爆炸引爆导爆索, 再经由导爆索网路引起药包爆炸。因不必 在炮孔内装置起爆雷管,称为无雷管起爆 法。优点是操作较简单安全,可使成组药 包同时起爆,不受杂散电流、雷电或射频 电干扰;缺点是不能用仪表检测起爆网路 质量,价格较贵。一般只有深孔爆破或间 断装药使用此法。
一般规定
( 11 )采场放炮,必须事先通知相邻采场、工作面 作业人员,并加强警戒。 (12)爆破作业必须两人以上,禁止单人作业。 (13)矿山要统一放炮时间。 (14)二次爆破处理悬顶,严禁进悬拱和立槽下。
爆破材料的领退
2)爆破材料的领退 (1)应根据当班的爆破作业量,填好爆破材 料领料单,领取当班爆破材料。 (2)当班剩余爆破材料应当班退回库房,严 禁自销或私人保管。 (3)领退爆破材料的数量必须当面点清,若 有遗失,应立即追查和报告有关领导。
爆破准备及信号规定
4)爆破准备及信号规定 (1)爆破作业前应对爆破区进行安全检查,有下列情况之一禁止爆破: ① 有冒顶塌帮危险。 ② 通道不安全或阻塞三分之二,或无人行梯,爆破工不能安全撤退。 ③ 爆破矿岩有危及设备设施等的危险,而无有效防护措施。 ④ 爆破地点光线不足或无照明。 ⑤ 危险边界或通路上未设岗哨和标志或人员未撤除。 ⑥ 两次爆破互有影响时;贯通爆破两工作面相距15m时;达7m时一方 作业未停,双方均未警戒。 ⑦ 爆破点距炸药库50m以内。
机械化装药
• 机械化装药采用各类装药机械装药,具有 机械化程度高、生产效率高、装药密度大 等优点,因而被各大型矿山采用。装药设 备为井下矿山装药器,有喷射式、压入式 、重力作用式。
4 爆破工作
一般规定
1)爆破工作的一般规定 ( 1 )经专门培训考试取得爆破证者,方准从事爆破作业。 背运爆破材料时,禁止炸药、雷管混合装、背、运。 ( 2 )凿岩工作尚未结束,机具和无关人员尚未撤出危险地 点,未放好爆破警戒前,禁止进行爆破作业。 (3)有冒顶危险或危及设备却无防护措施,禁止爆破。 (4)需支护无支护或支护损坏,通道阻塞,禁止爆破。 ( 5 )爆破材料不准乱放。作业结束后须将剩余材料交炸药 库,并做好交接班工作。
• 潜孔钻机是为了不使活塞冲击钎杆的能量随炮孔加深和钎 杆的加长而损耗而研制的一种凿岩设备。常见的有井下潜 孔钻和露天潜孔钻。 • 井下潜孔钻包括回转供风机构、推进调压机构、操纵机构 和凿岩支柱等部分。回转机构是独立的外回转结构,功能 是使钻具不断转动。 冲击器是深入孔内冲击 岩石的动力源。钻头在 轴向压力作用和连续旋 转的同时,间歇受到冲 击器的冲击,对孔底岩 石产生冲击-剪切破坏 作用,产生的岩粉在经 钻杆送至孔底的压缩空 气和高压水的作用下, 沿钻杆与孔壁之间的环 形空隙不断排出。
一般规定
( 6 )工作面禁用不同燃速的导火线,应数清响炮数,最后 一炮起经15min才准爆破人员进作业地点,禁看回头炮。 (7)导爆管起爆时,连线起爆应由一人进行。 (8)爆破作业应有可靠照明。 (9)打大块时先检查有无残药,打大锤应注意人身安全。 (10)危险地点须采用临时支护或其他措施再作业,特危地 点须经人员检查,采取有效措施后方可作业。
爆破材料的运输
3)爆破材料的运输 ( 1 )领取爆破材料后,必须直接送到工作面或专有临时保 管库房,严禁他人代运代管,不得在人群聚集处停留。炸 药和雷管必须分放在专用袋内。 ( 2 )一人一次运搬爆破材料的数量:同时运搬炸药和起爆 材料不得超过30kg;背运原包装炸药不得超过一箱;挑运 原包装炸药不得超过两箱。 ( 3 )爆破材料必须用专车运送,严禁炸药雷管同车运送。 除爆破人员外,其他人员不准同车乘坐。 ( 4 )汽车运输不得超中速行驶,寒冬地区运输必须采取防 滑措施;遇雷雨应停在距建筑物不小于200m空旷地方。
导爆管起爆法
• 在有杂散电流、静电、射频电或雷电干扰 的地区用电雷管起瀑法可能会发生意外。 这些情况下宜采用非电起爆方法。除火雷 管起爆法和导爆索起爆法外,已广泛应用 导爆管起爆法。
导爆管起爆法
• 导爆管是用高压聚乙烯挤制的管子,内壁 涂薄层起爆药,直径远小于炸药稳定爆轰 临界直径,按理不能产生稳定爆轰。但根 据管道效应原理,导爆管传播空气冲击波 能量的衰减可由管壁内表面加强药粉的爆 炸能量补偿。冲击波传播后导爆管仍完整 无损。导爆管起爆优点是操作简便安全, 能抵抗一般杂散电流和静电干扰;原材料 为塑料,可省金属、棉纱和起爆药,成本 较低。缺点是不能用仪表检测网路质量。
二、爆破
1 矿用硝铵炸药
• 硝铵类炸药如铵梯炸药和铵油炸药逐渐取 代硝化甘油炸药。 • 铵梯炸药主要成分是硝酸铵和梯恩梯。硝 酸铵是氧化剂;梯恩梯是还原剂加敏化剂 。少量木粉起疏松作用,可阻止硝酸铵颗 粒间黏结。
1 矿用硝铵炸药
• 铵油炸药矿山爆破用量最大。主要成分是 硝酸铵,配适量的柴油及木粉。硝酸铵是 弱性炸药及氧化剂,与柴油、木粉配合后 可获较好爆热。铵油炸药优点非常突出, 但具有易吸湿和结块的缺点,不能直接用 于水孔爆破。此外铵油炸药易燃且燃后不 易扑灭,燃烧产生大量有毒气体,在密闭 条件下还可转为爆炸。
1 矿用硝铵炸药
• 铵梯炸药和铵油炸药所含硝酸铵易溶于水 和从空气中吸潮失效,所以限制了使用范 围。铵松蜡炸药用憎水性物质包覆硝酸铵 颗粒,从而形成抗水性硝铵炸药。
2 起爆器材与起爆方法
产生起爆能引爆炸药、导爆 索和继爆管的器材称为起爆器材。 雷管是主要起爆器材,有火雷管、 电雷管、导爆管雷管等。此外,导 爆索、导爆管、导火索、继爆管和 起爆药柱(起爆弹)也是常用起爆 器材。
按回转结 构
内回转式
外回转式
• 气腿式凿岩机:在 工作过程中由气腿 产生的分力支撑凿 岩机本身质量和轴 向推力,减轻了作 业工人的体力消耗, 在井巷掘进、采场 回采和其他工程等 得到广泛应用。 • 向上式凿岩机:凿 岩机与气腿整体连 接在同一轴线上的, 主要用于天井的掘 进和采场回采。
1—手柄; 2—柄体; 3—气缸; 4—消音罩; 5—钎卡; 6—钎杆; 7—机头; 8—连接螺栓; 9—气腿连接 轴; 10— 自动注油器; 11—气腿
第五章 凿岩爆破
主讲教师:黄志安
大纲提要:
一、凿岩
二、爆破
一、凿岩
1、凿岩机械 凿岩机械:在矿岩上钻凿孔眼的主要工具。 按照其动作原理和岩石破碎方式,可分为: 冲击式、冲击—回转式、回转冲击式 按照其所使用动力的不同,可分为: 风动凿岩机、液压凿岩机、电动凿岩机 现阶段的矿山企业主要使用风动式凿岩机和液压 凿岩机。 风动凿岩机:以压缩空气为动力的凿岩机械。
(3)深孔凿岩 • 深孔是指孔径为 45~50mm 以上、孔深 15m 以上的 炮孔。现阶段,井下深孔凿岩设备主要为潜孔钻 机,是中硬以上岩石中钻凿大直径深孔的有效方 法,除广泛用于钻凿地下采矿的落矿深孔、掘进 天井和通风井的吊罐穿绳孔外,还用于露天矿穿 孔。 • 地下深孔潜孔凿岩以 QZJ-100B、 YQ-100A型潜孔 钻机使用较为广泛。为适应大孔径深孔崩矿的需 要,我国已正式批量生产大直径、高风压地下潜 孔钻机,且深孔偏斜率在1%以内。 • 金属矿山地下开采过程录像.rm
导轨式凿岩机: 由轨架(或台车) 支撑凿岩机,并 配有自动推进装 置,其质量比较 大,一般在 35 kg 以上,属于大功 率凿岩机,能钻 凿孔径 45mm 以上, 孔深在15m左右的 中深孔。 右 图 所示为 导轨 式凿岩机与凿岩 支架安装示意图, 安装在导轨上的 凿岩机可在不同 位置钻凿不同仰、 俯角的中深孔。
3 装药工艺
• 装药工艺就是将炸药装入炮孔的过程,可 以是人工装药或机械化装药。
人工装药
人工装药适合装药量较小的小型爆破或无装 药机械的工地。对小孔径炮孔,常用直径与药卷 直径相当的木棍将成品药卷逐个装入炮孔。炮棍 比孔深略长且必须直。用炮棍送药卷时用力要恰 当,以免损坏起爆线。向较大炮孔装填散药时, 只能装下向炮孔。人工装药技术易掌握,当药量 较少、装药结构复杂、药量控制要求高时,应当 考虑。但劳动强度大、效率低、装药密度小。
死 头 钎 子
活 头 钎 子
一字型钎头
十字型钎头
柱齿型钎头
钎头直接破碎岩石,其形状和材质对凿岩速度影 响很大。通常,钎头体用优质碳素工具钢、合金 钢制作,刃部镶焊片状或柱状硬质合金,以提高 使用寿命。
(2)中深孔凿岩
中深孔是指孔径为 45~50mm 以上、孔深 15m 左右的炮孔。在地下开采中,为避免在井下开凿 较大的凿岩硐室,满足换钎的需要,在有些采矿 方法(如无底柱分段崩落法等)中,多采用接杆 式凿岩法,即使用数根钎杆,随着凿岩加深,不 断接长,直到达到设计的钻孔深度。 接杆式凿岩所用的钻头、钎杆、钎尾等都分 开制作。每根钎杆长 1.0m左右,两端车有内螺纹 或外螺纹,用作接杆连接。 多使用导轨式凿岩机。
爆破准备及信号规定
(2)加工起爆药包应遵守下列规定: ① 起爆药包的加工只限在安全地方进行,每次加工量不超 爆破需量;雷管插入药包前必须用铜、铝或木锥在药卷端 中心扎孔。 ② 加工地点附近严禁吸烟、烧火,严禁用电或火烤雷管。 ③ 设立警戒和信号规定: 井下爆破时,应在危险区通路设警戒红旗,区域为直 线巷道 50m,转弯巷道 30m。严禁以人代替警戒红旗。全 部炮响后,须经 15min 方能撤除警戒;若响炮数与点火数 不符,须经20min方能撤除警戒。严禁挂永久红旗。
井 下 潜 孔 钻
2、 凿岩方式
(1)浅眼凿岩 浅眼凿岩是指钻凿直径在34~42mm、孔深在 5m以内的炮眼。钻凿这种炮眼,主要是采用气腿 式凿岩机和上向式凿岩机。 浅眼凿岩,主要用于巷道掘进、薄矿体回采 落矿、天井掘进以及安装锚杆。其主要工具是钻 杆和钎头。 钻杆,又称钎子,是凿岩机的破岩工具,负 责向岩石传递凿岩机的冲击作用和回转运动,破 碎岩石。钻杆多用中空六角碳素合金钢制作,有 死头钎子和活头钎子两种,前者钎头钎杆铸为一 体,后则常用锥形连接。活头钎杆的钎头磨钝后, 便于更换,使用普遍。