巷道掘进爆破资料

巷道掘进

第一节钻眼爆破工作

目前，岩巷掘进的破岩方法仍然以钻眼爆破法为主。钻眼爆破工作应该满足以下几项要求：

炮眼利用率要高，爆破材料的消耗量要低；对巷道围岩的破坏要小；巷道的断面规格、方向、坡度应符合设计要求；爆下的岩石块度均匀、适度，岩堆高度适中便于装载。

一、工作面炮眼布置

炮眼布置和岩石性质、结构，巷道断面形状、大小，炸药性能和装药量有关。掘进工作面的炮眼，按其用途和位置不同可分为掏槽眼、辅助眼、和周边眼三种。爆破顺序是：先掏槽眼、其次辅助眼，最后周边眼。

1、掏槽眼的布置

掏槽眼的作用是首先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，为其余炮眼的爆破创造有利条件。

根据掏槽眼的方向不同，掏槽方式分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽三类。

(1、斜眼掏槽法

其特点是：掏槽面积较大，适用于较大断面的巷道，可以充分利用自由面，逐渐扩大爆破范围；钻眼技术要求不甚严格，眼位易于掌握；全断面一次爆破需要的雷管段数较少。炮眼方向不易掌握，钻眼工作不方便，眼深受到很大的限制，从而影响爆破效果。

斜眼掏槽可分为单向和多向两种，多向掏槽包括楔形掏槽和锥形掏槽两种。如下图：

(2、直眼掏槽法

直眼掏槽的特点：直眼掏槽垂直于工作面，适用于深孔爆破，炮眼互相平行，角度在87—90，爆破效率高，岩块块度均匀，岩石抛掷不远，不易崩倒棚子和损坏设备，它使用与无瓦斯工作面，岩石中硬以上，整体性较好和炮眼较深的情况。

(3混合式掏槽法

为了加强直眼掏槽的抛渣力，以提高炮眼利用率，在巷道断面较大，岩石坚硬的情况下，可采用直、斜眼混合掏槽。

2、辅助眼和周边眼的布置

辅助眼是布置在掏槽眼和周边眼之间的炮眼。它是大量崩落岩石和刷大断面的炮眼。其布置原则应当充分利用掏槽眼所创造的自由面，最大限度地爆落岩石。眼距视岩石性质而定，一般为500—800mm辅助眼与掏槽眼的距离，与采用直眼掏槽时，以不大于掏槽腔直径为宜；辅助眼的眼口及眼底应均匀分布在掏槽眼和周边眼的眼口及咽底之间，是崩下的岩块大小和堆集距离都便于装岩工作。

周边眼是控制巷道成型的炮眼。眼距一般为400—700mm。帮眼眼口距岩帮100--200mm。底眼眼口应高出巷道底板水平150mm以防烟内积水；眼底要低于底板标高200mm左右，以保证底板不高，便于铺轨；在有柱窝或水沟时，应多布置1-3个炮眼，与眼底一起爆破。辅助眼与帮、顶眼的眼底应尽量落在同一深度的平面上，使爆出的工作面平整，为下次钻眼爆破创造良好条件。

二、炮眼的主要爆破参数

井巷掘进中，除正确选择掏槽方式和合理布置炮眼外，还应正确确定炸药消耗量、炮眼直径、药包直径、抵抗线、眼距、装药系数、炮眼深度和数目等爆破参数。

(1)单位炸药消耗量。爆破1 原岩所需的炸药量称为单位炸药消耗量。单位炸药消耗量受炸药的种类、品种、岩石的性质及爆破参数等因素的影响。单位炸药消耗量不仅影响岩石破碎块度、岩石飞散距离和爆堆形状，而且影响炮眼利用率、钻研工作量、劳动生产率、材料消耗、掘进成本、巷道轮廓质量及围岩的稳定性等。因此，合理确定单位炸药消耗量具有十分重要的意义。

(2)炮眼直径。炮眼直径对凿岩速度、眼数、单位炸药消耗量和巷道成型等都有影响。炮眼直径一般比照标准药包直径（32mm或35mm）大5mm—7mm 来确定，一般为37mm—42mm。

(3)炮眼深度。确定炮眼深度，要结合钻眼效率、循环工作量和循环时间，劳动力组织、月计划进尺和经济成本等因素来考虑。基本上有两种方式，即浅进度多循环方式和深进度少循环方式。前者占用的辅助工作量和时间多，雷管和炸药消耗量高；后者是实现快速掘进的有效途径。在目前施工技术和设备等条件下，炮眼深度一般不超过4m，以0.8m—2.0m居多。(4)炮眼数目。根据岩石性质、断面尺寸、使用爆炸材料等，按炮眼的不同作用进行合理布置，排列出炮眼数，经实践验证后再作适当调整。炮眼数

目过少，易出大块矸石，不利于装岩，同时巷道周边轮廓成型较差；炮眼数目过多，导致工时和成本的增加。调整后的炮眼数目应满足有较高的爆破效率。爆破后的巷道轮廓应符合施工和设计的要求。

此外，炮眼的利用率也是衡量爆破效果的主要指标。炮眼的利用率是指炮眼爆破后的实际进度与爆破前炮眼深度的比值，即

炮眼利用率应达到90 以上。

第二节光面爆破

一、光面爆破的定义

爆破后巷道成型规整，符合设计断面轮廓要求，保持围岩稳定，不产生或很少产生炮震裂缝的控制爆破为光面爆破（简称光爆）。

在井巷掘进中应用光面爆破有以下优点：

(1)岩面光滑，提高巷道轮廓质量，能减少超挖的岩量。

(2)巷道轮廓外裂隙区范围较小，对围岩破坏不大，提高巷道稳定性。

(3)施工安全，巷道和工作面平整，很少有活石，在围岩稳定性差的情况下也不易发生冒顶、片帮。

(4)巷道成型规整，可减少通风阻力，不易产生瓦斯积聚。

(5)为推广锚喷支护，创造了有利条件。

(6)能加快巷道掘进速度，与锚喷相结合能较大幅度降低成本。

二、光面爆破的方法

光面爆破的方法，目前可归纳为三类：

(1)轮廓线光面爆破法。此法周边眼是沿巷道轮廓线打一排密集而不装药的炮眼，经相邻一排炮眼爆破后与巷道围岩切开。

(2)预裂光面爆破法。此法周边眼是沿巷道轮廓线打一排较密集的炮眼，装少量炸药爆破后与巷道围岩切开。周边眼的爆破在其他炮眼爆破之前。(3)修边光面爆破法。此法周边眼是通过缓冲装药和预留光面层，经爆破后与巷道围岩切开。周边眼的爆破在其他炮眼爆破之后。它是目前广泛采用的光面爆破法。

修边光面爆破法又分为预留光面层光爆法和全断面一次爆破法。前者多用于断面12m以上的巷道（硐石）后者多用于断面12m以下的巷道掘进。所谓光面层，是指周边眼与周边眼内弟一圈辅助眼之间的岩石。预留光面层光爆法就是先用小断面超前掘进，而将顶部或顶、帮的光面层留下进行第

二次起爆。

三、实施光面爆破的安全技术措施

(1)周边眼所用的药卷，有条件时宜选用小直径的药卷。在没有小直径药卷的情况下，当炮眼深度在2m左右时，周边眼也可以使用普遍直径的药卷。

(2)必须正确排列辅助眼。掏槽眼与周边眼的位置方向确定后，按炮眼总数所剩下的眼数，便是辅助眼。布置辅助眼时，要使它的炸药均匀布置在腰爆破下来的岩体中，故眼口与眼底均应处于掏槽眼和周边眼的眼口与眼底中间位置上。

(3)合理选择周边眼参数的装药结构，是实现光爆的关键。由于目前炸药的品种还不多，周边眼多采用低威力的缓冲炸药，以达到光爆的效果。目前采用的小直径（25mm）装药方法，可显著消除围岩的炮震裂隙，有效地保护围岩的稳定，另一种是空气间隔装药方法，它可减少眼壁岩石的局部破碎。这两种方法都能起到减轻爆破作用的冲击和爆生气体在岩壁上的破坏作用。

(4)当工作面有软岩（煤）层或易冒落破碎的岩石时，可根据情况，在周边眼间打空眼，并将周边眼最先起爆，达到预裂的目的，然后进行掏槽眼和辅助眼的爆破。

(5)光面爆破的眼位、眼深及其方向，应力求准确。在硬岩中，周边眼口应在轮廓线上，眼底不宜超过轮廓线100mm处；在软岩中，眼口应在轮廓线内100mm处，眼底应正好落座轮廓线上，周边眼应保证同时起爆。当工作面处在易冒落破碎的软岩夹层（无瓦斯）时，可在软岩夹层上加打空眼，起导向作用。

第三节掘进通风

一、掘进通风

掘进巷道时，必须对工作面进行通风，以排除工作地点的炮烟和围岩中放出的有害气体，降低工作面温度和岩尘浓度、共给工人足够的新鲜空气，以改善劳动条件。掘进通风是保证安全、快速施工的一项重要工作。

1、通风方式

在巷道掘进中，一般都采用局部扇风机通风。通风方式有以下三种：(1)压入式通风

这种方式是由局扇吸入新鲜空气，通过风筒将其压至工作面与污浊空

气混合，再经巷道排出。为保证通风效果和工作安全，局扇和启动装置必须安设在进风巷道内，且距回风口不得小于10m，局扇的吸入风量必须小于全风压供给该处的风量，以免产生循环风流。还要求风筒口到工作面的距离不得超过5m，以保证有效地排除工作面附近的炮烟。

压入式通风的优点是，能迅速地将工作面的有害气体冲淡并排出，可使用胶质或塑料风筒，安设方便，漏风也少，故应用甚广。缺点是，排除的污风蔓延整条巷道。

(2)抽出式通风

这种方式是局扇经风筒将工作面污浊空气抽出并排至回风巷中，新鲜空气则由巷道进入工作面。要求排风口必须处于进风巷下风流，距掘进巷道口不得少于10m。其优缺点与压入式相反。

(3)混合式通风

这种通风方式是压入式和抽出式的联合运用。局扇1的吸风口与抽出式风筒末端的距离不应小于15m，以免造成循环风流。两组风筒末端间距一般以40—50m为宜，当掘进巷道太长，一台局扇满足不了通风要求时，可在距风扇4大约三分之一风筒长度处串联一台局扇3，同时要求局扇3和4的抽出风量大于局扇1的吸入风量约20—25 。混合式通风效果最好，但需要两套通风设备，只有断面大而长的独头巷可考虑采用。

二、通风设施和通风管理

巷道掘进主要通风设施为局扇和风筒。局扇有轴流式和离心式两种。轴流式扇风机的体积小、效率高、使用方便，得到广泛应用。常用的是5.5千瓦和11千瓦两种。

掘进用风筒有金属、帆布、胶质、塑料等几种。金属风筒直径一般为400—600mm，每节长2.5—3m，用法兰盘连接。胶质柔性风筒的直径为400—600mm，每节长度有10、20m等几种。由于柔性风筒重量轻，吊挂容易，且漏风和阻力系数都小，通风效率高，故已获得推广使用。

提高通风效率的关键在于加强通风管理工作。山东枣庄煤矿在北井-110m水平306西运大巷，用一台11千瓦局扇、直径580mm的胶质风筒，单机独

头通风长度达3795m，局扇每千瓦送风距离达345m，远远超过了苏联191m、加拿大174.6m和法国147m的纪录。

搞好长距离独头巷道通风，最主要的措施是最大限度地减少通风阻力和杜绝风筒漏风。这就要求在安设风筒时，必须吊挂平直，拉紧拉稳；歪道处尽量使风筒缓慢拐弯；在同一巷道中尽量使用直径相同的风筒；提高风筒接头质量等。另外，必须加强日常的检查、维修工作，发现问题及时解决。