巷道掘进爆破技术

3、炮眼深度
1）定义：炮眼深度是指眼底到工作面的垂直距离，而沿炮 眼方向的实际深度叫炮眼长度，例如斜眼掏槽中的掏槽眼。 2）影响：炮眼深度大小，不仅影响着每个掘进工序工作 量和完成时间，而且影响爆破效果和掘进速度以及材料消 耗等。 3）取值原则： a）炮眼深度要和施工条件相适应。普通凿岩机一般不超 过2.5~3.0m，采用大型凿岩设备时（凿岩台车配重型凿岩 机）时可达3.0~4.0m；小断面巷道眼宜浅，大断面眼应深。 b）炮眼深度要和循环作业方式相适应，要保证能够实现 正规循环作业。 采用中深孔爆破，能使工时得到充分利用，增加凿岩和 装岩时间，减少装药、爆破、通风和准备工作和其他辅助作 业时间的时间。提高掘进工效。
一、炮眼的种类和作用
巷道开挖爆破的炮眼类型按其所在位臵、爆破作
用、布臵方式和有关参数的不同可分为掏槽眼、崩
落眼眼和周边眼。爆破的关键是掏槽眼和周边眼的
爆破，掏槽眼为崩落眼和周边眼的爆破创造了有利
条件，直接影响循环进尺和掘进效果；周边眼关系 到巷道开挖边界的超欠挖和对周围围岩的影响。直 接控制成型质量。
四层楔形掏槽眼示意图
• （图中0~12 表示起爆顺序）
孔底位置 掘进进尺 自由面
第二节
掘进爆破技术
• 一、掘进中爆破参数的确定 • 二、炮眼布置 • 三、装药结构 • 四、爆破说明书和爆破图表 • 五、实例
一、爆破参数的确定
合理确定爆破参数是获得良好爆破效果、加快掘 进速度的可靠保证。除掏槽方式和掏槽参数、光面爆 破参数外，掘进爆破主要的爆破参数还有：单位炸药 消耗量（炸药单耗）、炮眼直径、药卷直径、炮眼深 度、炮眼数目、炮眼间距、装药密集系数等。 合理选择这些爆破参数时，不仅要考虑掘进的条 件（岩石条件和巷道断面条件）、爆破材料，还要考 虑到这些参数之间的相互关系及其对爆破效果的影响 （如炮眼利用率、岩石破碎块度、爆堆形状及尺寸 等）。
二、直眼掏槽
• 直眼也称直线掏槽 • 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。
• 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。
1、龟裂掏槽
装药孔
空孔
1、 龟裂掏槽
• 特点：
2、角柱形掏槽——大直径空眼角柱形掏槽
•，
3、螺旋形掏槽
• 螺旋掏槽的特点是各装药眼至空眼的距离依次递增，呈 螺旋线布臵，并由近及远顺序起爆，能充分利用自由面， 扩大掏槽效果，其扩槽原理如图 a 小直径空眼 b 大直径空眼 图中数字表示 起爆顺序
小直径空眼螺旋掏槽
• 1—炸药；2—炮泥。图中数字表示起爆顺序
直眼掏槽中空眼的作用
• 1）是爆破辅助自由面，改善岩石破碎效果。 • 2）作为爆后岩石破碎的膨胀空间。 • 3）导向裂隙。 因此：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。
一、炮眼的种类和作用（巷道）
1—顶眼；2—帮眼； 3—底眼 a—掏槽； b—扩槽；c—形成巷道（巷道）规格断面；
一、炮眼的种类和作用（巷道）
巷道断面炮眼布置图
常用的爆破术语（或基本概念）
不耦合装药：炮孔直径大于药卷直径的装药方式，（两者 相等时为耦合装药）。 装药不耦合系数：炮孔直径和药卷直径的比值。 炮眼密集系数：炮眼间距和该排（圈）炮眼装药最小抵抗 线的比值。 装药集中度：炮眼装药质量和炮眼长度的比值。 炮眼利用率：循环进尺和炮眼长度的比值。 周边眼痕率：爆后周边（一般指顶眼和帮眼）半边眼痕数 和周边眼数的比值。 炮头（起爆药包）：内装有起爆元件（雷管）的药包。
一、倾斜眼掏槽
1、 单向掏槽
a—顶部掏槽； b—底部掏槽； c—侧向掏槽；
孔口
孔底
d—扇形掏槽
2 、锥形掏槽
a—三角锥形
b—正角锥形
c—圆锥形
3、楔形掏槽型式
孔口
孔底
• a－垂直 楔形掏槽 • b－水平 楔形掏槽。
3、楔形掏槽（续）
• 类型： • 通常由两排或三排相对称的倾斜炮眼组成，爆破后形 成楔形槽腔。楔形掏槽可分为垂直楔形掏槽和水平楔形掏 槽两种。 • 应用： • 楔形掏槽常用于中硬以上均质岩石。当巷道岩层有水 平层理时，宜采用水平楔形掏槽，以提高掏槽爆破效果。 • 特点： • 根据掏槽深度的不同，每对掏槽眼眼口间距为 0.8~1.2m，眼底距离为200~300mm，相邻炮眼排距300～ 400mm，掏槽眼与工作面交角为600~750。
2、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： 目前我国巷道（或巷道）掘进爆破一般采用35~45mm 的炮 眼直径。煤矿井下（一般煤系地层岩石较软）采用28~32mm 小 直径炮眼，配合小直径药卷和小直径锚杆施工，即常称的“三 小”
三、混合掏槽
混合掏槽是指两种
以上的掏槽方式混合
使用。在遇到岩石特 别坚硬或巷道断面较
大时，可以采用如图
的复式楔形• H0、h1、h2均为 炮孔底至自由面的 垂直线； • R0掘进工作面（自 由面）； R1、R2分别为每 层掏槽孔底深度 （距自由面）。 自由面
第一节
掏槽爆破
1）定义：为了创造第二个自由面，可以在掘进工作面的某一 适当位臵布臵少量炮眼，爆破时首先起爆，在工作面形成一个 槽口状空腔（通常称槽腔），使周围其他炮眼（崩落眼和周边 眼）均以此为自由面，向空腔方向爆破，以获得较好的爆破效 果，此种技术就叫掏槽爆破。这些炮眼就称为掏槽眼。 2 ）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%。 3 ）分类：根据巷道（巷道）断面、岩石性质和地质构造等 条件，掏槽眼的排列形式有很多种类，归纳起来可分成倾斜眼 掏槽和直眼掏槽两大类，此外还有两者结合的混合式掏槽。 4）布臵原则：掏槽眼位臵一般应布臵在开挖断面的中部或中 下部，有软弱层时，布臵在软弱岩层中。炮眼方向，在岩层层 理明显时，应尽量垂直于岩层的层理面；
岩巷掘进控制爆破技术
岩巷掘进控制爆破技术
第一节 概述
第二节 掏槽爆破
第三节 爆破参数和爆破图表
第四节 光面爆破
第五节 微差爆破
第一节
概述
目前，钻爆法(drilling blast method)由于对地质 条件适应性强、开挖成本低，特别适合于坚硬岩石巷 道、破碎岩石巷道及大量硐室的开挖施工。因此，钻 爆法仍是巷道掘进的主要手段。巷道爆破掘进开挖是 以钻孔、爆破工序为主，配以装运机械出碴，完成巷 道施工的方法，是建设巷道的主要工序，它的成败与 好坏直接影响到围岩的稳定及后续工序的正常进行和 施工速度，是巷道建设非常重要的组成部分。
概
述
巷道爆破的特点 巷道一般采用小孔径钻眼爆破，有钻眼、装药、连线、爆 破等工序。主要特点： 1）由于水、气温、噪音、粉尘、潮湿以及照明、通风等的影 响，钻眼爆破作业条件差。 2）爆破的临空面（自由面）少，岩石的夹制作用大，耗药量 大 ，爆破难度大。 3）对钻眼爆破质量要求较高。方向正确，巷道断面达到设计 标准，爆破时既要预防飞石崩坏支架及设备等，还要保证爆落 岩石块度要均匀，爆堆要集中，便于装碴运输。 4）要求采用光明爆破技术，尽量减少爆破对围岩的扰动，确 保围岩完整。
大直径空眼螺旋形掏槽炮眼布置
• 图中数字表
示起爆顺序
3
直眼掏槽与倾斜掏槽相比
• 优点： • 1）眼深不受巷道断面限制，可进行较深炮眼的爆破。 • 2）掏槽体积里外大小较一致，因而相邻炮眼的最小抵 抗线里外也较一致，使爆落的矿岩块度均匀，不会抛掷 太远，爆堆集中在工作面附近，有利于装岩。 • 3）炮眼垂直工作面，利于多台凿岩机平行作业。 • 缺点： • 1）掏槽眼数较多，掏槽体积小，装药眼和空眼的间距 不能太大且需相互平行。 • 2）钻眼误差对掏槽效果影响较大，要求要有较高的钻 眼技术。
装药孔
2、角柱形掏槽 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
1、单位炸药消耗量（炸药单耗）
• 4）确定方法：目前尚无完善的理论计算方法。在掘进爆 破工作中，常根据经验或参考国家相关定额。具体有： 方法一、国家定额选取（相关表格 ） 方法二、经验公式计算（较少采用） 经验公式一
经验公式二
q kf
0.75
p x /( 3 S x d x )
实际施工设计时，则根据各类炮眼分别装药，计算其 和，比上爆破实体岩石体积求炸药单耗，与相关的定额比 较，比较接近为合理
一、炮眼的种类和作用（续）
• 掏槽眼。针对巷道开挖爆破只有一个临空面的特点，为提高
爆破效果，宜先在开挖断面的适当位臵（一般在中央偏下部)布 臵几个装药量较多的炮眼。其作用是先在开挖面上炸出一个槽
腔，为后续炮眼的爆破创造新的临空面。
• 崩落眼。位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼。其作用是扩大掏 槽眼炸出的槽腔，为周边眼爆破创造临空面。崩落眼又是爆破 岩石的主要炮眼。 • 周边眼。沿巷道周边布臵的炮眼称为周边眼。其作用是控制 爆破后巷道断面形状、大小和轮廓。按其所在位臵的不同，又 可分为帮眼、顶眼和底眼。