井巷工程爆破设计1

井

巷

掘进爆破设计书

1、 工程概况

1.1 工程简介

某地下工程的巷道设计长800米，开挖断面低宽4.0米，直墙高2.0米，顶部半圆拱。底板右下设宽0.4米、深0.3米的排水沟。

1.2 工程地质

岩性为弱风化花岗岩，裂隙中等发育，岩石坚固性系数f=14。

1.3 施工要求

掘进爆破工期为6个月，爆后的围岩肉眼观察无明显爆破裂隙，不平整度控制在±5cm,炮孔半孔率保存率大于85%。

2、方案设计

2.1 方案选择

1）掏槽方式：根据以往的爆破经验，小断面的中硬岩石采用大孔径空孔角柱型掏槽。

2）爆破器材的选择：因岩石裂隙中等发育，有可能伴随有地下水渗出，并结合以往的爆破经验，故选择防水炸药，即选择2＃岩石乳化炸药，其性能见表2-1：

表2-1 2＃岩石乳化炸药主要性能指标

炸药密

度

爆速 (不小于

)

殉爆距离（不大于）

cm

猛度

（不小于）mm

做功能力

（不小于）

mL

爆破后有害 气体含量

L

1.00～1.30 3500 3 1

2.0 260 ≤60

本工程采用的炮孔直

径，炸药采

用的2#岩石乳化炸药药卷，单个药卷的物理性质为：长

度

，质

量

；起爆炸药雷管选择塑料导

爆管雷管，干路起爆导爆管选择电雷管，起爆形式选择电击远距离起爆。

3）出渣方式：因断面和工期的需要故选择人工配合国产的ZL50装载机出渣。国产ZL50装载机额定斗容为3m 3，最小离地间隙为300mm,最小转弯半径为6700mm,

额定载质量为5000㎏。

2.2 循环日进尺及月进尺

因工期的需要故井巷掘进日循环进尺为：

n = 隧道总长度/总工期

= 800/180

≈ 4.45米/天

按计划要求的月循环进尺为：

L = 隧道总长度/工期月数

= 800/6

≈133.4米/月

2.3 炮孔直径D

因当地的爆破器材乳化炸药的直径为￠32，此次井巷掘进选用的是YT28气腿式凿岩机，故炮孔成孔直径为￠40。

2.4 循环进尺h

根据以往的爆破经验及工期的需要，h=日循环进尺×一次循环需要的时间= 4.45×0.5≈2.3米

则炮孔深度H：

H = h/η=2.3/0.9≈2.6米

式中η—炮孔利用率

为充分发挥大抓岩机的生产能力和提前超额完成生产任务，故取炮孔深度H=2.8米，即循环进尺h为2.5米。

总上所述，本工程安排一天两班制，每班一个循环进尺，故满出勤的情况下，月循环进尺为150米。

3、钻爆参数设计

3.1井巷的断面积

S：S=4×2+1/2π22+0.4×0.3=14.4m2,

循环方量为M=14.4 m2×2.0m=28.8m3。

3.2单位炸药消耗量q

单位炸药消耗量的大小取决于炸药性能、岩石性质、巷道断面、炮孔直径和炮

孔深度等因素。在实际工程中，多采用经验公式和参考国家定额标准来确定。通常可按下式估算：

q =1.1K 0

s f /=1.1×525/260×4.14/14≈2.2㎏/m 3

式中： q —位单炸药消耗量㎏/m 3； f —岩石坚固性系数； S —巷道掘进断面面积，m 2

K 0—考虑炸药爆力的校正系数，K 0=525/p,p 为爆力，mL 。

3.3炮孔数目N

根据单位炸药的消耗量对炮孔数目进行估算时，可用下式进行计算：

N =q ·S ·η·m/α·G

=2.2×14.4×0.9×0.2/0.6×0.2

≈48个 式中 q —单位炸药消耗量，㎏/m 3；

S —井巷的掘进断面面积，m 2；

η—炮孔利用率；

m —每个药包的长度，m ； G —每个药包的质量，㎏；

α—炮孔平均装药系数。

3.4每循环所使用的炸药量Q

确定了单位炸药消耗量，根据每一掘进循环爆破的岩石体积，按下式可计算出每循环所使用的总药量：

Q=qV=qSH η=2.2×14.4×2.8×0.9=80㎏

式中 V —每循环爆破岩石体积，m 3；

S —巷道掘进断面面积，m 2； H —炮孔深度，m ；

η —炮孔利用率，这里根据爆破实验取得。

3.5每循环的方量V

掘进断面面积与每循环掘进的长度的乘积为每循环的方量：

V=

3.6孔径

掏槽孔的装药孔，崩落孔及周边孔孔径均取￠=40，空孔选用大直径的炮孔￠

。

4、

炮

孔

布

置

4

.1

掏槽孔：选用大直径空孔角柱形，布置在断面左右居中、上下居中偏上 1.2米处，且掏槽孔相互平行，孔深为3.0米，共计4个孔，布置方式及装药结构见图一和图二：

掏槽孔布置示意图（图一）

掏槽孔装药结构图（图二）

1-导爆管雷管，2-不耦合连续装药，3-堵塞段

4.2、崩落孔，其主要的作用是爆落岩体，故应大致均匀的布置在掏槽孔的周围。

崩落孔与开挖断面垂直，为了保证开挖面的平整，其孔底应落在同一平面上。孔距为0.6～0.8米，装药结构见图三：

崩落孔装药结果图（图三）

1-导爆管雷管，2-不耦合连续装药，3-堵塞段

4.3、周边眼爆破参数：炮孔直径选择d=32mm；炮孔间距E=（12～22）d=（0.4～

0.7）m；光爆层厚度W光=（14～24）d=（0.5～0.8）米；线装药密度q=0.2～0.4

㎏/m，为利于钻孔，钻孔时应略向外倾斜，对于坚硬岩石，孔底应超出设计边线10cm，其装药结构图见图四：

周边图装药结构图（图四）

1-不耦合间隔装药，2-竹片，3-堵塞段，4-导爆索

综合上述，炮孔布置的一些参数如下表：

表4-1 井巷掘进断面爆破参数表