巷道掘进爆破设计
设计条件: 一、工程概况:
1、工程名称:某煤矿— 750m 水平大巷 2、工程地址:
3、工程特点:该矿半圆拱断面的运输大巷宽 3.2 米,高 3.2 米,本地下巷 道的岩性为整体较坚固的砂岩,岩石坚固系数 f=8,该巷道不具有沼气与矿尘爆 炸的危险,整个工作面无裂隙水渗透或其它潮湿有水现象。该工程的工期短, 要求每循环进尺达 1.6 米。由于该巷道服务年限达 3年,因此巷道围壁采取光面 爆破,必须达到光面爆破的技术质量要求。
4、工程容:巷道的断面面积为形 16.24m3。
10.15m2,每一循环进尺的工程量为
实例:
工程概况: 1 、工程名称: 2、 工程地址:
3、 工程特点:该矿三心拱断面的运输大巷宽 3.5 米,高 3.2 米(墙高 2.0 米,拱高 1.2 米),本地下巷道的岩性为整体较坚固的砂岩,岩石坚固系数 f=8, 该巷道不具有沼气与矿尘爆炸的危险,整个工作面无裂隙水渗透或其它潮湿有 水现象。该工程的工期短,要求每循环进尺达 1.8米。由于该巷道服务年限达 3 年,因此巷道
围壁采取光面爆破,必须达到光面爆破的技术质量要求。
4、 工程容:巷道的断面面积为10.31m2,每一循环进尺的工程量为18.56m3。 二、设计依据:
1、根据设计断面图和说明以及要求。 2、根据现场的实际测量及工程特点。 3、参照爆破安全规程执行。 三、设计方案选择:
1、掏槽形式的选择:根据每一循环的进尺要求,此次采取直掏槽形式(小 孔桶形掏槽)。(见炮孔掏槽形式放大图)
2、爆破器材的选择:由于该工程无裂隙水渗透和其它潮湿有水现象,所以 选用 2#岩石铵梯炸药,雷管选用毫秒延期导爆管雷管。
3、起爆网路选择:选择串并联起爆网路。
4、装药结构:采用连续不耦合意志装药结构,周边眼及光面孔采用不耦合 装药结构,采用人工装药法。
5、施工方法:采用风动凿岩机钻孔,机械挖装出碴。 6、 钻凿设备选择:本次选择气腿式风动凿岩机。型号 FT160BC/BD。
7、 施工流程图:
按现场环境作出施工方案T进行爆破方案设计T申请报批T施工准备T现 场施工测量放线T布孔T成孔检查T装药T堵塞T防护T警戒T敷设网路T起 爆T检查T解除警戒T效果分析。
四、爆破设计参数的选择和计算:
YT28,气腿型号
1、 炮孔直径的确定:由于钻孔机具确定,炮孔直径①=35mm在此取①=35mm 2、 炮孔深度的确定:根据要求每一循环进尺 1.6 米,炮孔利用率为 %,又 根据炮孔深度L= (40〜70)①,在此取炮孔深度Li = 1.8m。
3、 循环进尺的总炮孔数量:
N=qs/yn(式中q ------ 炸药单耗,在此取 q=1.51kg/m3; s ------- 掘进断面面积 s=10.15mi2 ; Y -- 每米长度装药重量,取丫 =0.)。
故 N=1.51*10.15/0.55/0.=31.3 个。 4、 掏槽眼: (为直眼桶形掏槽) ① 炮孔直径取①=35mm
② 炮孔深度L二L1+h, h为掏槽眼超钻深度h= (10〜30) cm,在此取h=0.2m, 故掏槽眼炮孔深度 L=2.0m。
③ 炮孔间距a的确定:根据a=10~40cm,在此取a=0.3m。
④ 炸药单位耗 q 的确定:根据岩石坚固性系数 f=7-8, 断面面积 S=10.15m2, 查表得 q=1.51kg/m3。
⑤ 单孔装药Q的计算:Q=a LG/H(式中Q—单孔装药量;a ――平均装药 系数,一般取a= 0.5〜0.7,在此取a =0.7 ; G
药卷重量,三级煤矿许用乳 =0.5 ;n ---- 炮孔利用率,取n
化炸药,每卷重0.20kg , h——药卷长度,在此取0.2m。故Q=a LG/h=0.7 x 2.0 x 0.2/0.2=1.4kg 。
掏槽眼装药量=1.4 x4= 5.6 kg 5、 扩大、辅助眼的参数计算: ① 炮孔直径取①=35mm
② 炮孔深度 L=1.8m。
③ 炮孔间距a的确定:根据a= (0.4〜0.8) m,在此取a=0.7m。 ④ 炮孔排距b的确定:根据b= (0.8〜0.9 ) a,在此取b=0.7m。
⑤ 炸药单耗q的确定:根据岩石坚固性系数f=8断面面积S=10.15m,查表 得 q=1.51kg/m3。
⑥ (式中Q
单孔装药Q的计算:Q= a LG/H 单孔装药量;a
平均装药
系数,一般取口= 0.5〜0.7,在此取a =0.55 ; G――药卷重量,三级煤矿许用 乳化炸药,每卷重 0.20kg , h——药卷长度,在此取 0.2m。故Q=a LG/h=0.55 x 1.8 x 0.2/0.2=1.0kg 。
扩大、辅助眼装药量=1.0 x 9 = 9.0 kg 5、顶眼与侧眼的参数计算: ① 炮孔直径取①=35mm ② 炮孔深度 L=1.8m。
③ 炮孔间距a的确定:根据a= (0.4〜0.8 ) m 在此取a=0.73m。 ④ 边眼与辅助眼的距离 w的确定:根据炮孔密度系数 a/w< 0.8,所以在此 w=0.6m。
⑤ 炸药单耗q的确定:根据岩石坚固性系数f=8断面面积S=10.15,查表得 q=1.51kg/m3。
⑥ 单孔装药Q的计算:Q= a LG/H (式中Q 单孔装药量;a 平均装药 系数,一般取a= 0.5〜0.7,在此取a =0.60 ; G 药卷重量,三级煤矿许用 乳化炸药,每卷重0.20kg , h——药卷长度,在此取0.2m。
周边眼:顶眼和帮眼装药集中度均取 200g/m,炮泥封填长度取0.6 m。
3
炮眼可装药长度=炮眼长度-封泥长度= 1.8 -0.6 = 1.2m 每眼装药量= 0.2x 1.8 = 0.36 kg ,取 0.4kg. 顶眼、帮眼装药量=0.4 X 11= 4.4 kg 6、 底板眼的参数选择与计算: ① 炮孔直径取①=35mm
② 炮孔深度L=Li+h (h为底板眼超钻深度,在此取 h=0.2m),故L=2.0m。 ③ 炮孔间距a的确定:根据a=( 0.4 ~ 0.6) m 在此取a=0.4m。 ④ 边眼与辅助眼的距离 w的确定:根据炮孔密度系数 a/w< 0.8,所以在此 w=0.6m。
⑤ 炸药单耗q的确定:根据岩石坚固性系数f=8断面面积S=10.86m,查表 得 q=1.51kg/m3。
⑥ 单孔装药Q的计算:Q3=a LG/H (式中Q 单孔装药量;a 平均装药 系数,一般取口= 0.5〜0.7,在此取a =0.50 ; G——药卷重量,在此 2#岩石炸 药每卷重0.15kg , h——药卷长度,在此取 0.2m。又根据Q4=a LG/h=0.5 X 2.0 X 0.2/0.2=1.0kg 。
底眼装药量= 1.0 X 7=7.0 kg 7、 总装药量 Q 总的计算:
① 掏槽眼总装药量:Q1总=1.4X 4=5.6kg (掏槽眼共4个)。 ② 辅助眼总装药量:Q2总=1.0X 9=9.0kg (辅助眼共9个)。
③ 周边眼(侧眼和顶眼)总装药量: Q3总=0.4X 11=4.4kg(侧眼与顶眼共11 个)。
④ 周边眼(底板眼)总装药量:Q4总= 1.0X 7=7.0kg (底板眼共6个)。 ⑤ 空眼装药量:
⑥ 总耗药量Q总二5.6+9.0+4.4+7=26kg (炮孔工作参数见附表) 五、施工工艺:
1、 施工准备:①人员机械设备全部到位;
②现场放线测量并做好记录,固定炮孔位用红漆标明序号做 好记
录。
2、 布孔:布孔应有专门的施工人员,按设计的孔网参数现场布设,确定断 面的中线与腰线,本次采用的布孔方法是先布掏槽孔 1〜4号和空眼,再布设周 边孔14〜24,再布设辅助孔5〜14号,最后布设底眼25〜31号,共计布孔31 个。(布孔见平面图)
3、 钻孔:按设计要求,先钻空眼,钻眼一定要在巷道的腰线的中间点的垂 直方向,周边眼根据设计取倾角进行钻眼,由于掏槽眼为桶形,掏槽直径精度 高,在钻眼后一定要反复核校,不能偏离。成孔后要对炮孔进行检查验收,每 孔验收应做好记录并编号。
4、 炮孔验收后要进行装药,本次采用人工装药,严格控制单孔装药量。 5、 冻装药结构图如下,连续装药结构与不耦合装药结构。 6、 堵塞:
① 堵塞长度不小于抵抗线。 ② 堵塞材料选用黄泥。 六、起爆网路及起爆:
1 、按设计和规程规定在起爆前进行网路测试和现场试爆。 2、本次起爆采用导爆管起爆法起爆,网路用串并联方式(见起爆网路图) 。 七、施工组织:
在工地现场设立指挥部及安全领导小组,由项目经理任组长,技术负责人为 副组
长,其它施工人员(爆破员等)为成员,所有人员必须听从技术负责人的 指挥。技术负责人负责对整个工地的安全、质量、进度进行管理。 八、安全与防护:
1、本次爆破设计方案必须经矿总工程师审批后方准实施。 2、爆破作业人员必须经过安全培训,并持证上岗。
3、严禁在爆区抽烟、点明火或将爆破器材带入宿舍或办公室。 4、严禁非施工人员进入爆区。
5、爆破信号:在爆破前必须同时发出音响和视觉信号,使危险区的人员都 能清楚的听到或看到。信号分三次发出:
① 预告信号:爆区的所有无关人员撤离危险区或撤至指定的安全地点。 ② 起爆信号:确认人员和设备全部撤离后,具备安全起爆条件可起爆。 ③ 解除警戒信号:经检查安全后方准发出解除信号。 6、 在巷道施工应起爆 1 小时后才能进入巷道。
7、 安全警戒:在巷道实行爆破,必须找掩体进行掩护,其掩体必须保证人
员安全。
8、 其它未尽事宜参照爆破安全规程执行。
九、工程量及主要经济技术指标:
每一循环总工 程量为 16.24m3 , 耗用炸药 26kg 实际单耗
q=26/16.24=1.60kg/m3,耗用毫秒雷管 31 发。
十、一图三表如下:
L号 1 E L i In 18 § 0 | aJ r 1 亠 4 L 1 理 2 a S3 1 $ L J 1 J 二 J « >3 0吕心 □ 1 如1 口
表2-1爆破原始条件
名 称 单位 数量 m2 名称 炮眼数目 雷管数目 总装药量 单位 个 个 数量 32 31 26 巷道掘进断面 岩石的坚固性系数f
10.15 8 1.8 炮眼深度 m kg 表2-2 爆破参数表
炮眼角度
炮跟
眼号
名称
水平
眼深 装药数量 封泥长度
雷管 个数
启爆 顺序
垂直
(mm)
个/眼
Kg/眼
(mm)
0 空孔
1-4 掏槽
2000 7 1.4 600 4 -一-
5-9 扩大
1800
5
1.0 600
5
-二二
10-13 辅助
1800 5 1.0 600 4 二
14-24 周边
4o 1800
2
0.4 600
11
四
25-31
底眼
82o 2000 5 1.0
600 7 五
合计
60200 130 26.0
31
表2-3预期爆破效果
炮眼利用率(%) 循环进尺(m) n
1.6 60.2 16.24 31 19.4 循环炸药消耗量(Kg) 26 循环炮眼总长度 (m) 炸药单耗(kg/m3) 1.60 循环挖掘体积(m3) 每米巷道炸药消耗量(kg/m) 16.25 循环雷管消耗量(只) 每立方米岩体消耗雷管量(个/m3) 1.9 每米巷道雷管消耗量(个/m)