井巷爆破设计

井巷爆破设计
井巷爆破设计

井巷爆破设计必须在充分了解井巷地质特征和工程特征(包括岩石坚固性系数,有无瓦斯煤尘爆炸危险,有无涌水,岩石有无膨胀性等,井巷断面大小,井巷支护方式,井巷作用等)的基础上:

(1)首先应根据计划掘进指标或循环时间(在立井井筒施工时还可根据砌壁模板的高度)计算炮眼深度,并综合考虑凿岩设备,合理确定炮眼的深度。

(2)其次根据井巷的地质特征和工程特征,选择掏槽方式,确定各类炮眼的数目和位置,确定各类炮眼所采用的炸药类型和装药结构,计算工作面各类炮眼的装药量,确定工作面炮眼的联线方式和起爆顺序,最后绘出爆破图表。

在设计时,应特别注意光面爆破周边眼眼距、炮眼密集系数、装药量、装药结构及起爆时差的确定和控制。

井巷爆破设计并不是一次就能成功的,应在实践中不断调整,以期达到最佳效果。 肥城矿务局查庄煤矿下组煤-250mm 水平南石门掘进工作面爆破设计。 一、基本情况

该石门为半圆拱形,锚喷支护,掘进宽度为3000mm ,掘进高度为3300mm ,掘进断面积为8.9m 2

。石门穿过岩层主要为粉砂岩和细砂岩,岩石坚固性系数 f =4~6,石门穿过岩层地质构造简单。该矿实行“三八”工作制,计划月进尺250m ,每月实际工作30d ,实行掘支平行作业,每一掘进班完成两个循环。预计正规循环率为0.85,炮眼利用率为0.85。 使用YTP-26型凿岩机打眼。 二、爆破设计 (一)爆破参数 1.炮眼深度

炮眼深度可按计划月进度确定,即

L ≥

L y Nn 1

ηη

=

250

30×6×0.85×0.85

=1.92m

式中 L ——炮眼深度,m ;

L y ——计划月进尺,250 m ;

N ——每月实际用于掘进的天数,30 d ; n ——每日完成掘进循环数,6次;

0.85;

——炮眼利用率,0.85。

根据气腿式凿岩机最佳深度范围(1.8~2.5),确定炮眼深度为2.0m 。 2.炮眼直径

设计使用炸药药卷直径为35mm ,所以,确定炮眼直径为42mm 3.炮眼个数

查部颁平巷掘进炸药消耗定额,确定单位炸药消耗量 q =1.9 kg/m 3,雷管消耗定额为3.12个/m 3

。根据光面爆破设计要求,确定周边眼平均间距 E =550mm ,周边眼单位长度装药量为0.2 kg/m ,其他炮眼装药系数为0.55。

1)每循环理论炸药消耗量和雷管消耗量

炸药 =1.9 × 8.9 × 2.0 × 0.85=28.75 kg 雷管 =3.12 × 8.9 × 2.0 × 0.85=47.2个

式中 S 一掘进断面积,8.9m 2

。 其他符号及数字意义同前。

2)估算炮眼个数

炮眼个数可按下式估算

个2.391

.055.085

.015.09.89.1=????=≥

aP qSm N η 式中 m ——设计使用炸药药卷长度,0.15 m ;

G ——设计使用炸药每个药卷的重量,0.10 kg ; 其他符号意义及取值同前。

故取炮眼个数为40个,掏槽眼中有3个空眼。 (二)炮眼布置

1.掏槽眼(3+3 +3 =9)

由于巷道宽度较小,根据掏槽眼类型和适应条件,确定采用角柱复式直眼掏槽。掏槽眼共布置9个,其中掏槽眼3个,空眼3个,扩槽眼3个。掏槽眼、空眼与扩槽眼均布置成三角形,眼深加长0.2m 为2.2m 。

2.周边眼(9+4 +5 =18)

中硬岩石光面爆破周边眼间距一般为400~600 mm ,炮眼密集系数为0.8~1.0。根据该石门岩石性质和石门宽度确定顶、帮眼间距均为550mm ,炮眼密集系数取0.92,则周边眼最小抵抗线(光面层厚度)为600 mm ,共布置顶眼9个,帮眼4个,底眼布置5个,间距为700mm ,另外加一个水沟眼,将水沟一起爆出。 3.辅助眼(12)

根据周边眼最小抵抗线和掏槽眼的位置,确定布置一圈辅助眼,另外在掏槽眼上方布置成半圆形的3个辅助眼。

三)装药结构、炸药类型及炮眼装药量计算 1.装药结构

掏槽眼、辅助眼、底眼和水沟眼均采用反向连续装药结构,药卷直径为φ 35mm ,周边眼采用小直径药卷( φ 25mm )反向连续装药结构,为便于起爆,眼底装1卷φ 32mm 药卷作为起爆药卷。

2. 炸药类型

掏槽眼和辅助眼采用2号岩石抗水硝铵炸药,药卷规格为φ35mm×100g×150mm 。 周边眼药卷规格为φ25mm×120g×250mm ,其中起爆药卷φ32mm×100g×160mm, 3.装药量计算

(1)掏槽眼(包括扩槽眼):装药系数取0.6,则

卷816

.06

.02.2药卷长度装药系数炮眼深度每眼装药卷数≈?=?=

掏槽眼装药量=0.15 ×8 ×6=7.2 kg

2)辅助眼:装药系数取0.5,则卷616

.05.00.2每眼装药卷数≈?=

辅助眼装药量=0.15 ×6 ×12=10.8 kg

(3)周边眼:顶眼和帮眼装药集中度均取200g/m ,炮泥封填长度取0.3 m 。则 炮眼可装药长度=炮眼长度-封泥长度=2.0-0.3=1.7m

每眼装药量=0.2×1.7=0.34 kg (合 φ 32 mm 药一卷,φ 25 mm 药卷两卷) 顶眼、帮眼装药量= 0.34×13=4.42 kg (4)底眼和水沟眼装药系数取0.55,则卷5.616

.055

.00.2每眼装药卷数≈?=

底眼和水沟眼每眼装药量=0.15×6.5×6=5.86 kg

设计总装药量= 7.2+ 10.8+ 4.42+ 5.85=28.27 kg 设计的总装药量小于循环理论炸药消耗量28.75kg ,符合定额要求。 设计的雷管消耗量为37个,小于定额要求的47.2个。

采用8号毫秒延期电雷管起爆,采用MFB -100型发爆器放炮;串联联线,起爆顺序见表。 (五)爆破图表

爆破原始条件、炮眼布置及装药量、预期爆破效表、图。

示例二:某矿五采区下部车场底板绕道(软岩)爆破设计。

一、基本情况

该绕道断面为半圆拱形,采用锚喷支护,掘进宽度为3700mm,掘进高度为3450mm,掘进断面积为11.29m2,该巷道位于三层煤底板碳质泥岩中,岩石坚固性系数为f=2~3,地质构造简单,无涌水。工作面采用YT-24型凿岩机打眼,预计炮眼利用率为0.90。该矿实行“四六”工作制,采用一班一循环作业方式,每月实际掘进30d,预计正规循环率为0.85。月进度计划为120m。

二、爆破设计

(一)爆破参数

1.炮眼深度

该巷属软岩巷道,炮眼深度不宜太大,正常情况下取1.3~1.5m。根据下式计算的炮眼深度为

式中L——炮眼深度,m;

L y——计划月进尺,110 m;

N——每月实际用于掘进的天数,30 d;

n——每日完成掘进循环数,4次;

——正规循环率,0.85;

——炮眼利用率,0.90。

根据软岩巷道适宜的炮眼深度范围,确定炮眼深度为1.3m。

2.炮眼直径

设计使用炸药药卷直径为35mm,所以,确定炮眼直径为42mm。

3.炮眼个数

查部颁平巷掘进炸药消耗定额,确定单位炸药消耗量q=1.21 kg/m3,雷管消耗定额为2.72个/m3。根据光面爆破设计要求,确定周边眼平均间距 E=600mm,周边眼单位长度装药量为0.12 kg/m,其他炮眼装药系数为0.50。

1)每循环理论炸药消耗量和雷管消耗量

炸药=1.21 × 11.29 × 1.3 × 0.90=15.98 kg

雷管=2.72 × 11.29 × 1.3 × 0.85=36个

式中 S一掘进断面积,11.29m2。

其他符号及数字意义同前

2)估算炮眼个数

炮眼个数可按下式估算

式中m——设计使用炸药药卷长度,0.15 m;

G——设计使用炸药每个药卷的重量,0.10 kg;

其他符号意义及取值同前。

故取炮眼个数为35个

(二)炮眼布置

1.掏槽眼(4)

由于巷道宽度较大,根据掏槽眼类型和适应条件,结合该巷为软岩巷道的具体情况,确定采用垂直楔形掏槽。掏槽眼共布置4个,槽眼排距为0.6m,成对炮眼眼底距离为0.2m,掏槽眼深度为1.5m,掏槽眼与工作面夹角为75o,则成对炮眼眼口距离为

2.周边眼(9+4 +6 =19)

在软岩巷道中实施光面爆破,周边眼间距一般为500~600 mm,最小抵抗线(光面层厚度)一般为600~70 mm,炮眼密集系数为0.8~1.0。根据该巷道岩石性质和巷道宽度确定顶、帮眼间距均为600mm,炮眼密集系数取0.92,则最小抵抗线为650 mm,共布置顶眼9个,帮眼4个。底眼布置6个,间距为700mm。

3.辅助眼(12)

根据周边眼最小抵抗线和掏槽眼的位置确定辅助眼位置。共布置一圈辅助眼,另外在掏槽眼上方布置成半圆形的3个辅助眼,炮眼间距取630mm,抵抗线取600mm,共布置辅助眼12个。

(三)装药结构、炸药类型及炮眼装药量计算

1.装药结构

掏槽眼、辅助眼、底眼和水沟眼均采用反向连续装药结构,药卷直径为φ35mm,周边眼

采用小直径药卷(φ 25mm)不耦合反向连续装药结构。

2. 炸药类型

采用2号岩石抗水硝铵炸药

掏槽眼和辅助眼药卷规格为φ35mm×100g×150mm。

周边眼药卷规格为φ25mm×120g×250mm

3.装药量计算

(1)掏槽眼(包括扩槽眼):装药系数取0.60,则

掏槽眼装药量=0.15 ×6 ×4=3.6 kg

(2)辅助眼:装药系数取0.5,则

辅助眼装药量=0.15 ×4 ×12=7.2 kg

3)周边眼:软岩装药集中度一般为100~150g/m,因此顶眼和帮眼装药集中度均取120g/m,炮泥封填长度取0.3 m。则

炮眼可装药长度=炮眼长度-封泥长度=1.3-0.3=1.0m

每眼装药量=0.12×1.0=0.12 kg(合φ 25 mm药卷1卷)

顶眼、帮眼装药量= 0.12×13=1.56 kg

(4)底眼装药系数取0.50,则

底眼和水沟眼每眼装药量=0.15×4×6=3.6 kg

设计总装药量= 3.6+ 7.2+ 1.56+ 3.6=15.93 kg

设计的总装药量小于循环理论炸药消耗量15.98kg,符合定额要求。

设计的雷管消耗量为35个,小于定额要求的36个。

(四)选择爆破器材,确定爆破顺序

采用8号毫秒延期电雷管起爆,采用MFB-100型发爆器放炮;串联联线,起爆顺序见表。

(五)爆破图表

爆破原始条件、炮眼布置及装药量、预期爆破效表、图。

(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)

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