小断面硬岩巷道大空孔角柱式直眼掏槽爆破试验
井巷掏槽爆破中空孔效应的理论与试验分析
井巷掏槽爆破中空孔效应的理论与试验分析刘优平;周正义;黎剑华【摘要】通过对含空孔掏槽爆破作用的机理分析以及对掏槽爆破中空孔的作用进行研究,从理论上得出了空孔的应力集中效应,应力集中效应随空孔直径的增加而增加;并且空孔大有利于反射拉伸波的破岩之结论.提出了用槽腔面积、循环进尺以及单位槽腔体积形成时间3个指标来评价掏槽爆破的经济技术效果,并用这些指标对不同空孔孔径的掏槽方式进行了现场对比试验分析与评价,结果表明:适当加大空孔孔径是提高巷道爆破掘进循环进尺行之有效的方法.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2007(000)002【总页数】3页(P12-14)【关键词】掏槽爆破;空孔效应;试验研究【作者】刘优平;周正义;黎剑华【作者单位】南昌工程学院;南昌工程学院;南昌工程学院【正文语种】中文【中图分类】工业技术SeriesNo.368February2007 金属矿山METALMINE 总第 368 期 2007年第 2 期·采矿工程·~悉拘精爆破中空机敛鑫 V4b ；室俗易试 6金 4、祈＊刘优平周正义黎剑华摘要通过对含空孔掏槽爆破作用的机理分析以及对掏槽爆破中空孔的作用进行研究，从理论上得出了空孔的应力集中效应，应力集中效应随空孔直径的增加而增加；并且空孔大有利于反射拉伸波的破岩之结论。
提出了用槽腔面积、循环进尺以及单位槽腔体积形成时间 3 个指标来评价掏槽爆破的经济技术效果，并用这些指标对不同空孔孔径的掏槽方式进行了现场对比试验分析与评价，结果表明：适当加大空孔孔径是提高巷道爆破掘进循环进尺行之有效的方法。
关键词拘槽爆破空孔效应试验研究Theoretical and Experimental Study on Empty Hole Effect in TunnelCut Blasting Liu YoupingZhou ZhengyiLiJia由ua (N，αnchang Instituteof Technology)AbstractFromthestudyof themechanismof cut blastingwi山 empty hole andthefunctionof theemptyhole ,>t is concludedtheoreticallythat 由e emptyholehasstressconcentrationeffectwhichincreaseswiththeincreaseinthe emptyholediameter,andthelarger diameter emptyhole isbeneficialtotherock fragmentationbyreflective stretching wave.It isproposedtousethe indexes of 由e cut cavity 缸阻， advance per attack and formingtime forunit cavityvolumetoassess 由e economicandtechnical 阳rformances of cutblasting.Theresultsof makinganon-sitetestanalysisandassessmentshow山矶山e proper enlargement of the emptyholediameter isaneffectivemeanstoraisetheadvance of drifting cycle.KeywordsCut blasting,Emptyholeeffect,Experimental research 在巷道爆破掘进施工中，掏槽爆破效果的优劣对掘进速度、掘进工效和掘进成本都有较大的影响，因而掏槽爆破是巷道爆破掘进中的研究重点。
大空孔掏槽爆破技术在硬岩快速掘进中的应用
的技 术 难题 。
关 键词 ： 大空孔 掏槽 ； 硬 岩； 快 速 掘进 巷 道 掘 进 是 一个 复杂 的多 工 序 交 替 过 程 ， 主要 由破 岩 、 装 运 和 支 护 三大 工序 组 成 。 由于 七 台河 矿 区煤层 围岩 的 岩性 较 完 整 ， 巷 道 支护简单 ， 一般采用锚 杆支护都能满足要求 ， 因此支护工序一般 对 巷道的施工速度影响不大 ； 岩石装运工作 由于采用了皮带连续化运 输和二运皮带转载等相应措施 ， 影响进度的因素也得到了很好的解 决 。而破 岩过 程 主包 括 打 眼 和爆 破 等 程 序 ， 由于采 用 “ 三小” 爆 破 技 术， 打 眼 速度 有 了很 大 的 提 高 ， 大大 的缩 短 了打 眼 时 间 。 因此 ， 我 们 认为 目前制约着巷道施工速度的关键就是采用传统 的爆破技术 ， 循 环 进 度低 ， 从 而 直 接影 响 巷道 的施 工 速 度 。而影 响爆 破 效果 的关 键 就 是 掏槽 技 术 ， 掏槽 效 果 的好 坏 ， 直 接 影 响巷 道 施 工 的循 环 进 度 ， 从 而影 响巷 道 的施 工 速 度 。 目前 ， 我 矿 掘进 施 工全 部 采 用 斜 眼掏 槽 布 置方式 ， 循环进度低 ， 掏槽效果差 ， 受巷道断面影 响大等是斜 眼掏槽 存在的最大问题 ， 也是影响掘进速度的决定性因素 。 针对上述存在的问题 ， 我们积极探 索， 勇于创新 ， 经过多次井下 实践摸索 ， 通过合理的劳动施工组织 ， 终于试验成功 了大空孑 Ｌ 直眼 掏槽爆破技术 ， 实现了硬岩的快速掘进。使全岩巷道掘进循环进度 由过 去斜 眼 掏槽 的 １ ． ２ — １ ． ３米增 加 到 １ ． ８ — ２ ． ５ 米， 全岩 巷 道 单进 也 由 过去 不 足七 十 米提 高 百米 以上 。 ｌ基 本 地质 条 件 七煤 集 团公 司建 设煤 矿 煤 系地 层 属 上侏 罗纪 鸡 西群 含 煤 地层 ， 主要 由城 子 河 组 上 部 和穆 棱 组 下 部组 成 。本 区 内岩 层 主 要 由粉 砂 岩、 细砂岩 、 粉细互层 、 中砂岩及煤层组成 ， 仅有少数的粗砂岩 、 含砺 砂 岩 。岩 石 的坚 固性 系 数 ｆ 一般在 ８ — １ ２ 之 间， 局 部 最 大 可达 ｌ ６ ， 层 理、 节理均不发育 ， 岩石较完整 ， 属稳定性岩层。 ２试 验 工作 面 情 况 建设 煤矿一采区 １ １ ０ １ ２掘进队施三片前 石 ， 巷道断面为半圆拱 型巷道 ， 设计宽度 ２ ． ８米 ， 高度为 ２ ． ４米 ， 断面积 ６ ． ７平方米 ， 双排 ２ ０ 毫米 直 径 ，１ ． ６米 长树 脂 锚 杆 支 护 ， 岩层 为 粉 砂岩 和粉 细 砂岩 互 层 ， ２ 一 ． 岩 石坚 固性 系 数为 ｌ ２ ，炮 掘 法 施 工 ， Ｍ Ｆ Ｂ 一 １ ５ ０ 型 发 炮 器 引爆 ８ ＃电 雷管 引爆 三级 乳 化炸 药 爆破 落 岩 。 ３ 大空 孔 掏槽 设 计 传 统 的掏 槽方 式 爆 破 效 果 差 的 主 要原 因是 需 爆 破 岩 体 只有 一 个 自由面 ， 而 且爆 破 瞬 间破 碎 岩 石没 有 补 偿 空 间 。而 我们 试 验 的大 空孑 Ｌ 掏 槽 技术 就是 利 用 防 突钻 机现 在 巷 道 中 间施 工 一个 ‘ ｐ １ １ ５毫米 的中心空孔 ， 作为第二个 自由面和破碎岩石的补偿空间。从而提高 爆破效果 。 具体掏槽方式是 ： 中心一个直径 ｌ １ ５ 毫米的大空孔 ， 周边 辅以 ４ — ８ 个直 眼掏槽炮 眼。掏槽炮眼主要采用了三角状掏槽 、 柱状 掏 槽 和 螺 旋掏 槽 三 种 方 式 ，其 掏 槽 炮 眼 布 置 方 式 及 装 药 结 构 见下
凿岩爆破工考试：凿岩爆破工考试必看考点
凿岩爆破工考试：凿岩爆破工考试必看考点1、填空题装药中心距自由面的最短距离，称为（）。
正确答案：最小抵抗线2、单选在搬运钻机过程中必须（）。
A.叫号呼应B.迅速C.用信号联络正确答案：A3、填空题浅眼爆破（江南博哥）使用的机具简单，可以用（）和钎子。
正确答案：冲击式凿岩机4、填空题爆破自由面是对爆破效果有直接影响的岩石与空气、水或其它介质的（）。
正确答案：接触面5、单选在保证（）后，拧紧大杆抱箍。
A、机高B、角度C、垂直度正确答案：A6、单选下列炸药不是猛炸药的为（）。
A.梯恩梯B.黑索金C.太安D.雷汞正确答案：D7、填空题炮烟是指炸药爆炸后产生的（）。
正确答案：有毒气体生成物8、填空题露天矿采装作业设备包括（）、索斗铲、液压铲和前装机。
正确答案：机械铲9、问答题掏槽眼的效果对什么起着决定性的作用？正确答案：对每次循环进尺。
10、单选采用间隔装药时，一般只将一个孔分为（）段装药。
A.5B.4C.3D.2正确答案：D11、单选火雷管起爆法主要用于（）。
A.深孔爆破B.硐室爆破C.预裂爆破D.裸露药包爆破正确答案：D12、判断题经过检验确认已经变质不宜贮存和使用时，可以转让。
（）正确答案：错13、单选漏联产生的原因（）。
A.施工不认真B.断管C.管长度不够正确答案：A14、判断题非电导爆管抗冲击，对火焰和电没危险，延时准确，起爆可靠。
（）正确答案：错15、单选连续点燃多根导火索时，必须先点信号炮，信号炮导火索长要不得超过该次被点炮眼中最短导火索长度的（）。
A.1/5B.1/4C.1/3D.1/2正确答案：C16、判断题高密度浆状炸药可以用8号雷管之间起爆。
（）正确答案：对17、填空题根据炸药物理状态将矿用炸药进行分类，可分为粉状炸药、粒状炸药、水胶炸药、浆状炸药、（）五大类。
正确答案：乳化炸药18、问答题光面爆破对周边眼的要求是什么？正确答案：（1）眼口布置在掘进轮廓上；（2）眼距根据岩石性质及特征，一般200—400mm；（3）炮眼做到“平、直、齐”即平行于中心线，顺直钻进，炮眼深度要一样。
坚硬岩石巷道掘进合理掏槽型式的探讨
在岩石巷道或隧道掘进中 , 每循环爆破都必须 首先在工作面进行掏槽 , 为大量的后继爆破孔创造 第 2 个自由面 , 因此掏槽爆破是岩石巷道爆破技术 中的主要难点和关键 , 所以根据岩石巷道不同岩 性 , 采取了不同的复合掏槽型式 。在细砂岩中大多 数采用复合直眼菱形掏槽 , 而在玄武岩中采用复合 直眼五星掏槽 , 进行了大量的现场试验研究 , 见表 1 , 表 2 。在岩巷双空心孔似菱形掏槽中 , 见图 6c 和图 6e , 其中 1 , 2 , 3 , 4 号孔为装药孔 , O1 , O2 为空心孔 , 空心孔较装药孔加深 300～500mm , 底
(2) 小中心空孔螺旋掏槽 (如图 3) , 小空心 孔螺旋掏槽 (如图 4) ;
(3) 三角形掏槽 (如图 5) ; (4) 复合掏槽 ,即 :龟裂微楔型复合掏槽
图 1 大中心空孔 图 2 大中心空孔 图 3 小中心空孔 图 4 小空心孔 图 5 三角形掏槽
螺旋掏槽 双螺旋掏槽 螺旋掏槽 螺旋掏槽
6 结论
(1) 综采工作面大断面切眼采用锚网支护比传 统梯形棚支护方式每米巷道节约材料费 401164 元 , 一个工作面切眼可节约材料费 60246100 元 。
(2) 采用锚网支护 , 可减轻职工体力消耗 , 省 去了笨重的材料运输环节 。
(3) 改善了工作面切眼安装支架 、设备的作业 环境 , 避免了安装支架过程中因改棚 、倒棚引起的 冒顶事故 , 提高了施工的安全性 。
5 经济效益比较
综放工作面切眼传统的支护方式采用 11 # 工字
钢梯形棚支护 。根据统计资料 , 至安装综采工作面 结束 , 将丢失铁料 35 % , 每米矿用工字钢梯形棚 支护费为 1278144 元 , 而采用锚网支护 , 每米支护 费用为 876180 元 。
直眼掏槽爆破技术在小断面坑道中的应用
直眼掏槽爆破技术在小断面坑道中的应用发布时间：2021-07-27T15:00:34.087Z 来源：《基层建设》2021年第13期作者：花瑞[导读] 提要：济南市1029工程3#出入口断面小，地下坑地道爆破开挖存在进尺短，爆破效果差，靠近掌子面的开挖轮廓线经常出现欠挖现象。
中铁十四局集团第二工程有限公司山东省泰安市 123000提要：济南市1029工程3#出入口断面小，地下坑地道爆破开挖存在进尺短，爆破效果差，靠近掌子面的开挖轮廓线经常出现欠挖现象。
分析该现象产生的原因，并结合现场实际情况重新进行爆破设计。
通过实践证明，直眼掏槽技术在小断面坑地道施工中得到了预期的开挖效果，为今后小断面坑地道工程施工积累了经验。
关键词：直眼掏槽小断面坑地道爆破技术1.工程概述1.1工程概况某项目为地下坑道式工程，共设有三个出入口，3#坑地道开挖断面主要为3.4m×4.15m（宽×高）-3.4m×6.15m（宽×高）不等。
3#出入口承担施工任务长达773m，因竖井通风道位于3#坑地道，采用反开挖方案施工，因此3#出入口成为该工程施工的关键线路，该通道断面小，坑地道较长，施工难度大。
3#出入口地质剖面图显示，洞口段覆盖层为含碎石的粉质粘土，洞身为中风化石灰岩，灰色，隐晶质结构，中厚层状结构，主要为方解石组成，其次为白云石，围岩级别为IV级。
地下水不发育，主要靠大气降水补给，洞身开挖条件较好。
2.爆破方案的初选与优化2.1楔形掏槽由于3#出入口开挖断面较小：3.4×6.15m，无法进行多台钻机同时钻孔，洞口段围岩为V类，采用两台阶法施工。
前期按坑地道施工原则：小进尺、弱爆破。
开挖方案采用上下台阶施工，爆破开挖初选为楔形掏槽的爆破开挖方式，并制定上台阶爆破参数，根据规范不同围岩的装药系数进行计算，并结合现场爆破效果调整爆破参数至最优。
上台阶楔形掏槽爆破主要经济技术指标如下，设计钻孔深度1.7m，实际每循环进尺每循环进尺1.4m，炮孔利用率82.3％，开挖量22.20m³，炸药单耗2.39kg。
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。
大断面岩巷中深孔爆破快速掘进技术应用
大断面岩巷中深孔爆破快速掘进技术应用在大断面岩巷的挖掘工作中，可以采取钻眼爆破的技术，但是这种技术的效率不高，而且花费也较大，需要耗费大量的人力和物力的资源。
因此，在施工中，采用深孔爆破技术可以极大地缩短工期，提供挖掘的效率，真正地实现有效迅速地挖掘，不仅可以节省施工掘进中所需要的费用，也可以保持岩巷的持续发展。
一、巷岩掘进技术在17世纪之前，岩巷的掘进大部分是需要依赖人工来完成，之后又不断采用凿眼、黑火药等技术，使得掘进的效率略有提高。
而进入19世纪的中叶，在欧洲诞生了一系列的新技术，例如手持式凿岩机矿井专用的炸药等。
凿开岩石进行爆破白勺技术很决演变为了当代岩巷掘进的重要手法。
而21世纪，便开始利用机械来完成挖掘的任务，掘进速度有了快速的提高。
岩巷掘进的操作方法有很多种，包括掘进与支护的平行作业;刀掘进与支护的单行作业等。
同时，在岩巷的挖掘过程中，通常通过一次成巷，即掘进、支护、水沟三道工作一次完成，有的时候工程也应该同时完工。
二、大断面岩巷中深孔爆破快速掘进技术应用1.直眼中空四角柱式掏槽中深孔爆破技术。
1）炮眼深度的确定。
合理确定最佳的打眼深度，对爆破效果具有决定性的作用。
在相同的施工工艺和劳动组织、相同断面和相近岩石硬度情况下，对历年来的炮眼深度与总体施工速度经验数据进行分析。
度越深越好，最佳打眼深度为2.8m，超过2.8m，打眼速度变得很慢，施工速度反而减低，因此，最后确定中深孔爆破眼深为2.8m.2）掏槽方式选择及眼距确定。
通过对中深孔爆破的各种掏槽方式进行反复试验比较，最终确定中深孔爆破掏槽方式为直眼中空四角柱式。
中深孔爆破周边眼距不宜过密，定为350mm;辅助眼距定为460～580mm;眼间距由外向里逐渐加大，但确保小于600mm。
3）不同巖性巷道中深孔爆破参数确定。
首先在轨道运输大巷具有代表性的中等稳定的中细砂岩中，对中深孔爆破各种技术参数进行了多次试验，取得了中深孔爆破理想效果的成功数据。
岩巷长钻孔大空眼中深孔直眼掏槽爆破新技术
掘进方式 剖。但是 ， 由于煤矿巷道掘进爆破作业仅
有一个 自由面 ， 岩石夹制作用大 ， 爆破作业条件差， 再加上传统的小循环斜眼掏槽方式 ， 造成我 国煤矿
ａｌ ｌ ｕ ｌｓ ｉｇ ｗ ｔ ｕ ｅ ｎ ｎ ａｇ ｍｐ ｙ ｄ ｌ ｎ ｌｓｈ ｌ ａ ｕ ｒ ａｄ ｆ ｓｌ ． ｈ ｅ ｔ ｐ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｉ ｌ ｔｂ ａ ｔ ｉ ｓ ｐ ｒｌ ｇ ａ ｄ ｌｒ ｅ ｅ ｔ ｒ ｌ ｇ ｂ ａ ｔ ｏｅ ｗ ｓｐ ｔ ｗ ｒ ｒｔ Ｔ ｅ ｔ ｓ ｒ ｖ ｄ ｔ ａ ｓ ｅｃ ｎ ｈ ｏ ｉ ｉ ｏ ｆ ｉ ｙ ｓ ｈ ｔｃ ｎ ｌｇ ａ ｃ ｎ ｍｉ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｉａ ｅ ｅ ｔ ， ｈ ｃ ａ ｅ印 ｐ ｉｄ ｔ ｈ ｏ ｎ ｎ ｏ ｒｃ ｕ ｔ ． ｅ ｈ ｏｏ ｈ ｓ ｅ ｏ ｏ ｃ ａ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇｃ ｌ ｎ ｆ ｓ ｗ ｉｈ ｃ ｎ ｂ ｙ ｂ ｉ ｌ ｏ ｔ ｅ ｃ ａ ｍｉｅ ｉ ｕ ｏ ｎ ｒ ｅ ｌ ｙ
具有 良好 的适 用性是 我 国 目前 主要 的一种 岩石巷 道
岩石 巷道 在 进 尺 方 面往 往 难 尽 人 意 。根 据 相 关 资 料 ， 国煤 矿岩石 巷 道 多 采用 浅 眼 小循 环 钻 爆 掘 进 我 方式 ， 眼深度 约 １ ８ｍ， 环进 尺 １ ５～１ ６ ｍ 左 炮 ． 循 ． ． 右， 月进尺 ５ ５ｍ左 右 。 随着 我 国煤 矿 高 强 度 、 械 机
ｍｅ ｔ ｏ ｌ ｒ ｔｎ ｒ ｄ ａ ｃ ｍｅ ｔ ｆｒ ｈ ｗ ｗ ｒ ｆ ｃ ｅ ｃ ， ｈ ｃ ｉ ｃ ｌ ｆ ｅ ｃ ｓｔｅ ｐ ｇ ｅ ｓｏ ｃ ｒ ｔ ｓｉ ｃ ｌ ｅ ｙ ｓ ｅｄ ｉ ａ ｖ ｎ ｅ ｎ ， ｅ ｌ ｏ ｋ ｅ ｉｎ ｙ ｗ ｉｈ ｄ ｒ ｔ ｉｌ ｎ ｅ ｒ ｒ ｓ ｆ ｏ ｋ ｄ ｉ ｅ ｉ ｏ ｔ ｆ ｏｔ ｏ ｉ ｅ ｙｎｕ ｈ ｏ ｒ ｆ ａ ｖ ｎ ｅ ｎ ｎ ｒ ｄ ｃｉｎ ． ｏ ｉ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙｏ ｕ ｌｐ ｒ ｏ ｅ ｆｒｏ ｅ ｈ ｌ ， ｅ ｎ ｗ ｃ ｎ ｑ ｅ ｏ ａ－ ｄ ａ ｃ ｍｅ ｔ ｄ ｐ ｏ ｕ ｔ ｓ Ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｗｉ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆｄ ａ — ｕ ｐ ｓ ｎ ｏｅ ｔ ｅ ｔ ｈ ｉｕ ｆｐ ｒ ａ ｏ ｈ ｏ ｈ ｅ
花岗片麻岩地区小断面巷道掏槽爆破技术研究
工程爆 破
ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＢＬＡＳＴＩ ＮＧ
Ｖ０ Ｉ ．１ ９。Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ３
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６ —７ ０ ５ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ —０ ０ ２ ２ —０ ３
ＫＥＹ Ｗ ＯＲＤＳ：Ｇｒ ａ ｎｉ ｔ ｉ ｃ ｇｎ ｅ ｉ ｓ ｓ；Ｓｍ ａ ｌ ｌ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｏ ａ ｄ ｗａ ｙ；Ｃｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｙ
１ 引 言
近３ Ｏ年来 ， 我 国在硬 岩巷 道开 挖领 域积 累 了较
多经 验 。分 阶分段 直孑 Ｌ 掏槽从 立井 工程 成功 引用 到 平巷 工程 ， 有效 地 改善 了掏 槽 孔 深部 夹 制 作 用 强 的
ｎ ｉ ｔ ｉ ｃ ｇ ｎ ｅ ｉ ｓ ｓ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ，ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｗｅ ｄ ｇ ｅ ｃ ｕ ｔ ，ｔ ｒ ｉ ａ ｎ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｍ ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｃ ｕ ｔ ａ ｎ ｄ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｅ ｍｐ ｔ ｙ ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ｄ ｉ ａ ｍｏ ｎ ｄ ｃ ｕ ｔ ｈ ａ ｄ ｂ ｅ ｅ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｈ ａ ｄ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｙ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｅ ｍｐ ｔ ｙ ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ｄ ｉ ａ ｍｏ ｎ ｄ ｃ ｕ ｔ ｗａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ｓ ｔ ｗａ ｙ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｗｉ ｔ ｈ １ ． ７ ８ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｖ ｅ ｒ ～
小断面隧洞小直径空眼中深直眼掏槽爆破技术
小断面隧洞小直径空眼中深直眼掏槽爆破技术
剧仲林
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2002(028)009
【摘要】介绍了采用中深直眼掏槽爆破的施工方案,并指出几个破机理及实施办法作了详细说明.并通过实例证明该法的使用效果良好.
【总页数】2页(P66-67)
【作者】剧仲林
【作者单位】中铁十二局集团第四工程公司,山西,介休,032000
【正文语种】中文
【中图分类】U445.41
【相关文献】
1.岩巷长钻孔大空眼中深孔直眼掏槽爆破新技术 [J], 蒲文龙;张国华;毕业武
2.直眼掏槽爆破技术在小断面隧洞开挖中的应用 [J], 赵德强;马晓善
3.楔形掏槽和直眼掏槽技术在朗外河电站引水隧洞开挖爆破中的应用比较 [J], 翁国勇;葛建波;李强
4.小断面硬岩巷道大空孔角柱式直眼掏槽爆破试验 [J], 龙专;林大能;刘医硕;钱立坤
5.大直径深孔中空眼直眼掏槽爆破技术应用研究 [J], 马乐辉;李锋
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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掘进中习惯采用四眼楔形掏槽爆破法施工,但四眼楔形掏槽在坚硬岩中存在掏槽效果差,制约了单循环进尺，严重影响矿井的生产接替，提高坚硬岩石巷道掘进速度已成为我矿一个迫在眉睫的问题，岩巷中深孔直眼爆破是解决此问题的有效方法之一。
1. 工程概况北采区+330集运巷掘面是重点开拓工程。
该巷道设计标高+330.778m，设计长度为615 m，巷道坡度为+3‰，断面为半圆拱形，设计宽度2.2 m，设计高度为2.5m，断面面积为5.3m2，设计层位为F8煤层顶板，掘进巷道岩性以细粉砂岩为主，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，1 t 矿车运输。
2. 掏槽眼爆破技术参数选取岩巷掘进爆破时，由于只有一个自由面，四周岩石夹制力很大，爆破条件困难。
掏槽的作用是形成槽腔，既为后续炮孔爆破创造自由面又为岩石破碎提供补偿空间。
影响掏槽爆破的因素很多，且各因素之间相互影响，相互制约，掏槽爆破技术是岩巷中深孔爆破的关键，是决定炮孔利用率的主要因素。
因此，必须合理选择掏槽形式和爆破参数，使岩石完全破碎并抛出，获得较高的炮孔利用率。
2.1.掏槽方式的选取在中深孔爆破时，一般采用直眼掏槽。
直眼掏槽的形式有多种，较为常见的有五花眼掏槽、菱形掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽等。
各种掏槽形式的共同点，是利用空眼做首爆装药眼的辅助自由面和破碎岩石的补偿空间。
因此，直眼掏槽均有数量不等的平行空眼。
确定掏槽方式还应综合考虑以下原则：①掏槽形式越简单越好，雷管段数不宜过多，否则难以实现巷道全断面一次爆破；②掏槽眼爆破后，能形成较大的第二个自由面和较高的炮眼利用率；③首爆装药炮眼应占有一定比例的空眼。
试验中，我们认为五花眼掏槽可增大第二个自由面表面积，提高掏槽深度。
小断面特硬岩隧道爆破技术_secret
小断面特硬岩隧道爆破技术1工程简介XX水利水电枢纽工程位于XXXX镇。
XX镇地处鄂西南地区，该地区地形复杂，地质情况复杂多变。
地层主要以石灰岩为主，岩石硬度情况变化较大。
右岸灌浆平洞工程位于清江右岸，沿大坝坝址垂直分布，共有五层灌浆平洞，分布在405 m，350 m，300 m，250 m，200 m的高程面上。
灌浆平洞及施工支洞开挖断面仅为3m*3.3m，属于小断面隧道开挖。
在实际施工过程中，由于高程面及洞室位置的不同，开挖中所遇到的围岩性质也极为悬殊。
在405m高程灌浆平洞及支洞施工中，岩质极为软弱围岩；但在200m，250m 高程平洞施工中，遇到岩石坚固系数f在12~16之间的特硬岩，特硬岩和小断面隧道集中到了一起，给隧道正常掘进造成了较大的困难。
因此，选择合理的钻眼爆破参数，找出适合硬岩和小断面隧道施工的方法，成为保证洞室开挖质量、施工进度和经济效益的重点。
2掘进爆破方案设计2.1 特硬岩爆破的基本原理特硬岩爆破的基本原理为充分利用掏槽眼，加大掏槽眼的空间，增加装药量，使岩石充分破碎，为下一步辅助眼的爆破提供足够的临界面，是整个洞室爆破有良好结果的前提条件。
2.2影响掏槽爆破效果的因素影响爆破质量的主要因素是掏槽眼和周边眼的爆破效果，周边眼主要影响最终的光面爆破效果，掏槽眼的爆破效果决定每排炮进尺的大小。
而影响直眼掏槽爆破效果的因素有以下几个方面：1）空眼空眼起着自由面和破碎岩石的导向作用，空眼的多少将为掏槽爆破提供首次临空面，是特硬岩爆破的基础临空面。
因此，适量的增加空眼数量能有效的增加临空面，使掏槽爆破取得良药的效果。
2) ）空眼与装药眼之间的距离空眼与装药眼之间的间距将决定掏槽后为为辅助眼爆破提供的临空面的大小，将直接影响道最终的爆破质量。
在一般情况下，采用等直径空眼时，眼间距为眼直径的2~4倍。
3）辅助眼辅助抛掷的作用是将槽内以破碎的岩石抛出槽腔，为周边眼爆破提供一个良好的爆破条件，使周边眼爆破起道预计的作用，达到光面爆破效果。
大空孔掏槽爆破技术在硬岩快速掘进中的应用
大空孔掏槽爆破技术在硬岩快速掘进中的应用大空孔掏槽技术的成功应用改变了传统掏槽方式炮眼利用率低，循环进度小，影响单进水平的现状，解决硬岩快速掘进的技术难题。
标签：大空孔掏槽；硬岩；快速掘进巷道掘进是一个复杂的多工序交替过程，主要由破岩、装运和支护三大工序组成。
由于七台河矿区煤层围岩的岩性较完整，巷道支护简单，一般采用锚杆支护都能满足要求，因此支护工序一般对巷道的施工速度影响不大；岩石装运工作由于采用了皮带连续化运输和二运皮带转载等相应措施，影响进度的因素也得到了很好的解决。
而破岩过程主包括打眼和爆破等程序，由于采用“三小”爆破技术，打眼速度有了很大的提高，大大的缩短了打眼时间。
因此，我们认为目前制约着巷道施工速度的关键就是采用传统的爆破技术，循环进度低，从而直接影响巷道的施工速度。
而影响爆破效果的关键就是掏槽技术，掏槽效果的好坏，直接影响巷道施工的循环进度，从而影响巷道的施工速度。
目前，我矿掘进施工全部采用斜眼掏槽布置方式，循环进度低，掏槽效果差，受巷道断面影响大等是斜眼掏槽存在的最大问题，也是影响掘进速度的决定性因素。
针对上述存在的问题，我们积极探索，勇于创新，经过多次井下实践摸索，通过合理的劳动施工组织，终于试验成功了大空孔直眼掏槽爆破技术，实现了硬岩的快速掘进。
使全岩巷道掘进循环进度由过去斜眼掏槽的 1.2-1.3米增加到1.8-2.5米，全岩巷道单进也由过去不足七十米提高百米以上。
1 基本地质条件七煤集团公司建设煤矿煤系地层属上侏罗纪鸡西群含煤地层，主要由城子河组上部和穆棱组下部组成。
本区内岩层主要由粉砂岩、细砂岩、粉细互层、中砂岩及煤层组成，仅有少数的粗砂岩、含砺砂岩。
岩石的坚固性系数f一般在8-12之间，局部最大可达16，层理、节理均不发育，岩石较完整，属稳定性岩层。
2 试验工作面情况建设煤矿一采区11012掘进队施三片前石，巷道断面为半圆拱型巷道，设计宽度2.8米，高度为2.4米，断面积6.7平方米，双排20毫米直径，1.6米长树脂锚杆支护，岩层为粉砂岩和粉细砂岩互层，岩石坚固性系数为12，炮掘法施工，MFB-150型发炮器引爆8#电雷管引爆三级乳化炸药爆破落岩。
直眼掏槽在坚硬岩层井巷掘进的应用
技术报告H A I X I A K E X U E年第5期（总第65期）海峡科学直眼掏槽在坚硬岩层井巷掘进的应用福建省天湖山能源实业有限公司铅坑矿陈志宁[摘要]坚硬岩层的掘进施工存在难钻眼、难爆破等特点,该文介绍了在坚硬岩层中采用直眼掏槽并优化爆破参数的问题，以提高爆破效率。
[关键词]坚硬岩层井巷掘进直眼掏槽爆破参数优化在坚硬岩层中井巷掘进存在钻眼难、爆破难的现象。
据我矿传统的楔形掏槽掘进现场施工资料统计，坚硬岩层中岩巷掘进的循环进尺仅为70～80cm 左右，特别是对于f ＞10的较为坚硬岩石，其炮眼利用率一般在60%以下，炮眼利用率低，造成围岩超挖或欠挖，巷道成型质量差，不仅影响了巷道掘进的速度，增加了出矸量，也降低了巷道的稳定性和安全性。
因此，如何提高坚硬岩层爆破效率、改善爆破效果、提高掘进单进、保证巷道成型，仍是坚硬岩巷掘进爆破工作中要解决的主要问题。
我矿针对这个问题进行了研究和现场试验，于2011年6月、7月、8月在575水平南集中运输巷进行爆破试验，收集爆破参数。
试验表明，在坚硬岩层爆破中，采用直眼掏槽的布眼方式，爆破效果良好，现场跟班的最好效果是循环进尺1.27米，爆破效率可以提高15%～20%。
1现场岩性条件铅坑矿575水平南集中运输巷巷道断面设计为半圆拱断面，净断面积为5.5m 2，该集中运输巷所揭露的岩层是二迭系童子岩组第一亚段下带的含煤岩系地层，揭露62#、63#煤层，地层构造复杂；多为线状紧密褶皱，常伴有煤岩倒转，并伴有小断层出现，煤层变化很大。
各煤层的顶底板岩性特征如下：62#煤层：直接顶板为中薄层状细粉砂岩，水平层理清晰，底板根茎层厚，含眼球状、小瘤状，黄铁矿结核，直接底板细粉砂岩，中常夹有薄煤线，间接底为一套较厚的石英细砂岩，并夹多层状细粉砂岩和粗粉砂岩，含砂质泥岩条带，呈互层状。
63#煤层：其顶板或间接顶板为细砂岩，直接顶为细粉砂岩，其厚度小，且呈隐蔽水平层理；底板为细粉砂岩，夹有1～2层煤线；间接底板为深灰色中厚层状石英砂岩，夹薄层细粉砂条带。
基于试验对小断面硬岩巷道爆破掘进参数的优化
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ： Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔｅ ｈｉｈ ｅ ｃ ｅ ｙ ａ ｏ ｃ ｓ ｅ ｉｅ ｅ ｔ ｆｔ ｒｌｉ ｎｄ ｂ ａ ｔｎ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ｏ ｈｅ ｓ ｌ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｇ ｆ ｉｎｃ ｎｄ ｌｗ ｏ ｔｒｑｕ ｒｍ ｎｓ ｏ ｈｅ ｄ ｉ ｎｇａ ｌ ｓｉ ｇ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｆｒｔ ｍａｌ ｉ ｌ
关键词 ：小断 面；硬 岩 ；掏槽 方式 ；炮眼 深度 中图分 类号 ：Ｔ ２ ５ ４ Ｄ ３ ． 文献标 识码 ：Ｂ 文 章编号 ：１ ７ — ９ ９ ２ １ ） ｌ０ ２ －３ ６ １ ０ ５ （ ０ １ ｏ －０ ２０
Ｏｐ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ ｎ ｂｌ ｓｉ ｇ ｅ ｃ ｖ ｔｏ ａ ａ ｅ ｅ ｓ ｏ ｉ ｍａ ｌ ｔｍ ｚ ｔｏ ｏ ａ ｔｎ ｘ ａ ａ ｉ ｎ ｐ ｒ ｍ ｔ ｒ ｆｍ ｎｅ ｓ ｌ
ｃ ｏ ｓｓ ｃ ｉ ｎ ｈ ｒ ｏ ｋ ｒ ａ ｒ ｓ ｅ ｔｏ ａ ｄ ｒ ｃ ｏ ｄｗａ ａ ｅ ｏ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｙ ｂ ｓ ｎ ｅ ｐ ｒｍ ｎ
ＦＥＮＧ Ｙｉ— ｚ ｎ ａ 。 ＬＩ Ｙｕ ｎ —ｈ ｇ ａ ｏｎ
（ ． ｎｎ ｎｉｅｒ ｇＢａ ｃ ，ｔ ａａｎＣ ａ ＭｉｉｇＧ ｏｐ ｌａｎｎ２ ２０ ，Ｃ ｉａ １ ＭｉｉｇＥ ｇｎｅｉ ｒｎｈ Ｉ ｉ ｏｌ ｎｎ ｒｕ ，Ｉ ｉａ ３０ １ ｈｎ ； ｎ ｕ ａ ｕ
ｓ ｑ ｎｃ ｓｗｅｌｐｒｐａｅ ｅ ｕｅ ｅ ｗａ ｌ ｅ ｒｄ． Ｉ ｏ ｉ ａｉ ｎ ｗｉｈ ｔ ｅ Ｓ ｏ ｎｄ ｎ ｏ ｋ ｃ ｎ ｉｉｎｓ ａ ｄ ｔ ｏ ｓｒ ｃ ｉｎ ａ ｔ ａ ｏ ｄｉ ｏ ｓ， ｎ ｃ ｍｂ ｎ ｔｏ ｔ ｈ ｍＴ ｕ ｉ ｇ ｒ ｃ ｏ ｄ ｔｏ ｎ ｈｅ ｃ ｎ ｔ ｔｏ ｃｕ ｌｃ ｎ ｔ ｎ ｕ ｉ
掘进爆破参考资料
直眼掏槽：1、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。
2、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。
3、空眼越多、空眼直径越大，对直眼掏槽爆破越有利。
注意：直眼掏槽一般都是过量装药，装药长度占全眼长的70%～90%，如果装药长度不够，易发生“挂门帘”和“留门坎”现象。
当眼深大于2.5m 时易产生沟槽效应，应采取相应措施防止爆轰中断。
掏槽眼：1、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%。
2、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；一、龟裂掏槽特点：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：适用于中硬以上或坚硬岩石，或小断面巷道。
二、角柱掏槽•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、六角柱掏槽、筒形掏槽、复式三角柱掏槽等掘进爆破参数：1、炮眼直径影响因素：1）炮眼直径的大小影响钻眼速度、炮眼数目、炸药单耗、爆落岩石的块度和井巷轮廓的平整性。
2）炮眼直径增加，则药卷直径加大，有利于提高爆炸反应的稳定性、增加爆速；但是炮眼直径过大，不仅使钻眼速度下降，而且因炮眼数目减少影响炸药的均匀分布，使岩石的破碎质量变差。
取值：目前我国隧道（或巷道）掘进爆破一般采用35~45mm 的炮眼直径。
直眼掏槽逐孔起爆技术在巷道掘进中的应用
直眼掏槽逐孔起爆技术在巷道掘进中的应用摘要:通过对逐孔起爆机理的分析，利用澳瑞凯高精度雷管作为平台进行逐孔起爆实践，在直线掏槽的掘进工程中，可以提高进尺、减少装药量、控制巷道周边，从而降低掘进综合成本。
主题词：逐孔起爆，高精度长延时雷管，澳瑞凯，直线掏槽，综合成本0 引言在掘进爆破中，掏槽眼的作用是将工作面上某部分岩石破碎下来，使工作面形成第二个自由面，为其它炮眼的爆破创造有利条件。
掏槽的好坏对提高破岩效率、循环进尺都起着决定性的作用。
目前国内大多数地下矿山进行巷道掘进时，都采用的是直眼掏槽，而直眼掏槽又分为直线掏槽，螺旋掏槽以及角柱式掏槽。
其中直线掏槽及螺旋掏槽使用较少，角柱式掏槽以其灵活多变，施工简单而获得大范围的使用。
直眼掏槽逐孔起爆技术是基于角柱式掏槽及非电高精度、高强度雷管结合形成的一种掏槽技术，本文通过在湖南柿竹园多金属矿、宝山铅锌矿及瑶岗仙钨矿等多家矿山试验证明，此技术能够有效提高爆破进尺、降低爆破块度、提高爆破安全性。
1 逐孔起爆机理逐孔起爆的机理是在爆破过程中，借助于高精度雷管的准确延时，通过合理的时间组合，使炮孔由起爆点按顺序依次起爆，每个炮孔的起爆都是相对独立的，前一个炮孔为后一个炮孔创造了一个自由面，当相邻炮孔的延期间隔选取合理时，相邻炮孔间的矿岩在移动过程中发生相互碰撞挤压，使岩石的进一步破碎，从而保证了较好的爆破进尺和爆破块度。
从爆破机理出发，逐孔起爆有以下几个优点：(1)先爆炮孔为后爆炮孔多创造自由面。
自由面的增加能够大幅度提高炸药的能力利用率。
在相同的条件下，连续适当的延期时间和由此增加的动态自由面，可以改善爆破效果。
(2)爆炸应力波沿自由面充分反射，加强岩石破碎。
由于存在多个自由面，单孔装药爆炸后产生的应力波传至新自由面后将发生反射，应力波同时抵达药卷位置，反向拉伸波在传播过程中首先与新自由面接触，然后依次向着药卷位置在单孔爆破区内各点处发生叠加，拉应力强度大大提高，降低了岩石破碎时弹性变形能的损失，实际增加了岩石破碎需要的能力在总能量中的比例，从而降低了炸药单耗，改善岩石破碎效果。
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将 式 （５）代 入式 （４）中 ，得
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入 到 已爆 裂 的 岩 石 中 ，形 成 “气 楔 ”，使 岩 石 膨 胀 、碎 化 、抛 出 ，进而形 成糟 腔 ． １．１ 空孔 应力 集 中效应
如图 Ｉ，槽孔近似为偶合柱状装药．假设装药孔 中
介 绍 了大 空孔 角柱 式 直 眼 掏槽 爆 破 方 式 ，通 过 理 论 分 的炸药 为 同时起 爆 ，透射 进 人 岩 石 的 冲击 波 不 断 向外
用 于孔壁 的初 始压 力 ，ＭＰａ；ｒ。：炮 孔 半 径 ，ｒｅ；ｒ：岩 石 中 某 点 距 炮 孔 中 心 的 距 离 ，ｍ；ｄ：应 力 波 衰 减 系 数 ， ｄ ＝２一ｕ／（１一 ）； ：岩 石泊 松 比；Ａ ：应 力 波 侧应 力 系数 ．
式 中 ， ，ｕ：应力 （Ｐａ）和质点 速度 （ｍ／ａ），下标 Ｉ，Ｒ，和 Ｔ分 别代 表入 射 、发 射和 透射 的应力 波．
析与 现场 实验 ，证 明 了此 掏 槽 方 式适 用 于小 断 面 硬 岩 传 播 ，并 逐渐 衰减 ，很快 衰 减成 应 力 波 ．装 药孔 Ａ起爆
巷道 掘进 爆破 ．
后 ，在其 周 围岩石 中激起 爆 炸 应 力 波 ，并 向外传 播 ，随
１ 大 空孔直 眼掏槽爆破破岩原理
文献 ［３］指 出 ，空 孔 起 到 提 供 自由 面 和 破 碎 岩 石 的补偿 空 间 ，装 药孔 爆 破 就 是 在 ２个 自由面 的情 况 下 进 行 的 ，当装药 孔起 爆后 ，在 周 围岩石 中产 生强 冲击应 力 波 ，并 作 用 于装 药 孔孔 壁 ，随 即激 活 孔壁 附近 岩石 的
摘 要 ：针对 目前普遍存在小 断面硬 岩巷道爆破 效果差 的问题 ，介绍 了大空孔角柱 式直 眼掏槽爆破 方 式．理论分 析表 明，空孔 可提供 自由面和 为破 碎岩石提供补偿空 间的作用 ，空孔直径越大爆破 效果越好．结合岩 石性质和 断面 大小给 出 了掏槽装 药孔 与空 孔 之间 的合理 间距 、掏槽药量．现场试验 表明 ，大 空孔角柱 式直眼掏槽方 式，炮 眼利用率高达 ９４％ ，炸 药消耗量低 ，证 明此 掏槽 方 式 适 用于小断面硬岩巷道掘进爆破．
进率 低 、爆 破 效果 差 、掘 进 成 本 高 ，严 重 影 响着 矿井 的 采掘 比和开 采效率 ｊ．对 此 ，如何 提 高爆 破 效 率 ，改 善 爆破 效果 ，增 加进 尺 ，断 面 成 型 质 量好 ，仍 是 小 断 面硬 岩巷 道掘 进 爆 破 工作 中应 解 决 的主 要 课 题 Ｊ．本 文
第 ２７卷 第 ３期 ２０１２年 ９月
矿 业 工 程 研 究 Ｍ ｉｎｅｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｖｏｌ＿２７ Ｎｏ．３ Ｓｅｐｔ．２０１２
小 断 面 硬 岩 巷 道 大 空 孔 角柱 式 直 眼掏 槽 爆 破 试 验
龙专 ，林 大能 ，刘 医硕 ，钱立坤
（湖南科技大学 煤矿安全开采技术湖南省重点实验室 ，湖南 湘潭 ４１ １２０１）
Ｐ￣Ｏ２Ｃｐ２ Ｐ ｒＯｌＣｐ 。’
、
、
． －
，
（７）、
当应力 波传 到空孔 孔壁 时 ，由于应力 波 的反射 ，空 孔 孔壁 附近 的应力 将 比无 空孑Ｌ时 大 ，表 现 为 空孔 的应
一
（Ｐ ＼ ｒＯ２Ｃｐ ２ ＋ ｐ１０ｌ Ｃｐｌ ，
力 集 中效应 ．
原 生裂 隙或产 生新 的裂 纹并 使 其 扩 展 ．当应 力 波传 播 到 空孔壁 时 ，便 会 产 生反 射 拉 伸 波 ，即产 生 拉伸 应 力 ． 由于岩石 抗拉 能力很 低 ，岩石 受此拉 伸应 力 ，即会发 生 变形 、破裂 ．当反射 拉伸波 传播 到爆 源 附近 的裂隙 活动 区 时 ，会 引导爆 生气 体定 向加 速扩展 裂纹 ．爆 生气体 渗
．
Ｐｍ１Ｃｐｌ Ｐ｜ｏ１ ｐ１ Ｐ￣ｏ２Ｃｐ２
（６）
图 １ 空孔 应 力集 中作 用分 析 图
联立 式 （３）和式 （６），得 ：
Ｆｉｇ．１ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｅｍ ｐｔｙ ｈｏｌｅ ｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ
一
） Ｐ￣Ｏ２Ｃｐ２ － Ｐ ｒｏｌＣｐ！
关键 词 ：大空孔；直 眼掏槽 ；硬岩巷道 ；间距；集 中效应 中 图分 类 号 ：ＴＤ２３６ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１６７４—５８７６（２０１２）０３—０００１—０５
在 小断 面硬 岩 巷 道 掘进 中 ，由 于其 巷 道 断 面 面 积 较 小 （小 于 １０ ｍ ），作 业 空 间 狭 窄 ，只有 一 个 自由 面 ， 岩石 夹制 作 用强 ，爆 破 难 度 大 ，特 别 是 掏槽 部 分 爆 破 ， 炮孔 利用 率 平 均 只 有 ６０％ ¨１ Ｊ．因 此 ，大 部 分 矿 井 巷 道 掘进 采用 孔 深小 于 １．５ ｍ 的浅 孔 爆 破 ，此爆 破 方 式 掘
着 距离 的增 加 ，该 应力 峰值 按如 下规 律衰减 ：
， ｒ 、一ｄ
，
Ｊ ；
（１）
ｌ 。 ： 一 Ａ
式 中 ，ｏｒ ：岩石 中某 点 的爆 炸 附加 径 向应 力 ，ＭＰａ；ｏｒ。：
岩 石 中某 点 的爆 炸 切 向 应 力 ，ＭＰａ；ｐ。：炸 药 爆 炸 后 作
收 稿 日期 ：２０１２—０４—２５ 基金项 目：湖南科技大学博士科研启动基金资助项 目（Ｅ５０８４３） 通信作者 ：林大能 （１９７２一），男 ，四川资 中人 ，副教授 ，研究方向 ：爆破理论及应用．Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｎｌｉｎ＠ｈｎｕｓｔ．ｅｄｕ．ＣＩＩ