【礦業(yè)實(shí)務(wù)】顧士東教案 05-第5章-鑿巖爆破工程

第5章鑿巖爆破工程第5章考點(diǎn)目錄5.1工業(yè)炸藥和起爆器材考點(diǎn)1：工業(yè)炸藥按使用條件分類(lèi)（1）第一類(lèi)炸藥。準(zhǔn)許在一切地下和露天爆破工程中使用的炸藥，包括有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦山，也稱(chēng)為安全炸藥或者煤礦許用炸藥。（2）第二類(lèi)炸藥。準(zhǔn)許在地下和露天爆破工程中使用的炸藥，但不包括有瓦斯和礦塵爆炸危險(xiǎn)的礦山。（3）第三類(lèi)炸藥。只準(zhǔn)許在露天爆破工程中使用的炸藥。硝銨類(lèi)炸藥，以硝酸銨為主要成分，是爆破工程中用量最大、品種最多的一大類(lèi)混合炸藥。含水炸藥。包括乳化炸藥、乳化銨油炸藥（重銨油炸藥）、水膠炸藥?？键c(diǎn)2：對(duì)炸藥的基本要求（1）爆炸性能好，有足夠的威力以滿(mǎn)足爆破要求。（2）有較低的機(jī)械感度和適度的起爆感度。（3）炸藥配比接近零氧平衡，以保證爆炸產(chǎn)物中有毒氣體生成量少。（4）有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定貯存期。（5）原料來(lái)源廣泛，加工工藝簡(jiǎn)單，加工操作安全且價(jià)格便宜?？键c(diǎn)3：煤礦許用炸藥煤礦許用炸藥按其瓦斯安全性分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)和五級(jí)。級(jí)數(shù)越高，安全程度越好。1）低瓦斯礦井的巖石掘進(jìn)工作面，不低于一級(jí)2）低瓦斯礦井的煤層采掘工作面、半煤巖掘進(jìn)工作面，不低于二級(jí)。3）高瓦斯礦井：不低于三級(jí)4）突出礦井：不低于三級(jí)的煤礦許用含水炸藥。煤礦井下爆破作業(yè)，必須使用煤礦許用炸藥，一次爆破必須使用同一廠家、同一品種的煤礦許用炸藥?？键c(diǎn)4：煤礦許用電雷管安全電雷管，可用于有瓦斯和礦塵爆炸危險(xiǎn)的礦山。采取的措施：（1）不允許使用鐵殼或鋁殼。（2）不允許使用聚乙烯絕緣爆破線，只能采用聚氯乙烯絕緣爆破線。（3）在加強(qiáng)藥中加入消焰劑。（4）雷管底部不做窩槽，改為平底。（5）采用燃燒溫度低、生成氣體量少的延時(shí)藥。（6）加強(qiáng)雷管管壁的密封?？键c(diǎn)5：電子雷管電子控制模塊起爆延時(shí)時(shí)間控制、起爆能量控制、內(nèi)置雷管身份信息碼和起爆密碼，能對(duì)自身性能進(jìn)行測(cè)試，并能和起爆控制器及其他外部控制設(shè)備進(jìn)行通信。在采掘工作面，必須使用煤礦許用瞬發(fā)電雷管、煤礦許用毫秒延期電雷管或者煤礦許用數(shù)碼電雷管。使用煤礦許用毫秒延期電雷管時(shí)，最后一段的延期時(shí)間不得超過(guò)130ms。使用煤礦許用數(shù)碼電雷管時(shí)，一次起爆總時(shí)間差不得超過(guò)130ms，并應(yīng)當(dāng)與專(zhuān)用起爆器配套使用。5.2鑿巖爆破技術(shù)考點(diǎn)1：斜眼掏槽與直眼掏槽掏槽眼：分為斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽三大類(lèi)。巷道淺眼爆破多用斜眼掏槽，包括單向、楔形和錐形掏槽;巷道中深孔爆破多用直眼掏槽。常見(jiàn)的有角柱掏槽、菱形掏槽、五星掏槽和螺旋掏槽優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)斜眼掏槽易將巖石向外拋出，所需的掏槽眼數(shù)目少鉆眼方向難以掌握，炮眼深度受巷道寬度和高度限制，碎石拋擲距離大直眼掏槽布置簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)鉆眼機(jī)械化，炮眼利用率高，爆堆集中炮眼數(shù)目多，藥量多，炮眼間距和平行度對(duì)掏槽效果影響大。立井井筒施工中，炮眼采用同心圓布置。在均勻巖層中，掏槽眼可布置在井筒中心；急傾斜巖層，掏槽眼應(yīng)布置在靠井筒中心巖層傾斜的下方。①直眼掏槽。其炮眼布置圈徑一般為1.2～1.8m,②斜眼錐形掏槽。其炮眼布置傾角一般為70°～80°,眼孔比其他眼深200～300mm。為防止崩壞井內(nèi)設(shè)備，常常增加中心空眼,其眼深為掏槽眼的1/3～1/2,用以增加巖體碎脹補(bǔ)償空間。為增加巖石破碎度及拋擲效果，可在井筒中心鉆鑿1～3個(gè)空眼，眼深超過(guò)最深掏槽眼500mm以上，并在眼底裝入少量炸藥，最后起爆。考點(diǎn)2：炮眼布置的方法和原則①“抓兩頭、帶中間”。首先選擇適當(dāng)?shù)奶筒鄯绞胶吞筒畚恢?，其次是布置好周邊眼，最后根?jù)斷面大小布置崩落眼。②掏槽眼的位置：立井均勻巖層可布置在井筒中心，急傾斜巖層布置在靠井中心巖層傾斜的下方；巷道鑿巖爆破中，通常布置在斷面的中央偏下。③周邊眼：一般布置在斷面輪廓線上。各炮眼要相互平行，眼底落在同一平面上。為保證爆破后在巷道底板不留“根底”,并為鋪軌創(chuàng)造條件，底眼眼底要超過(guò)底板輪廓線?？键c(diǎn)3：爆破參數(shù)設(shè)計(jì)（1）炮孔直徑：采用氣腿式鑿巖機(jī)的情況下，炮眼直徑多采用42～45mm（比藥卷直徑大10mm左右）;在立井深孔爆破中，多采用50～55mm的炮眼直徑。最佳炮孔直徑，使井巷掘進(jìn)所需鉆爆和裝巖總工時(shí)為最?。?）炮孔深度：立井短段掘砌混合作業(yè)的眼深應(yīng)為3.0～5.0m;大段高單行作業(yè)或平行作業(yè)的眼深也可為3.0～5.0m或更深；淺眼多循環(huán)作業(yè)的眼深應(yīng)為1.2～2.0m。以掘進(jìn)每米巷道成本最低時(shí)的炮孔深度為最優(yōu)炮孔深度。（3）炸藥量分配：每一循環(huán)所使用的裝藥量可按每循環(huán)掘進(jìn)的巖石體積計(jì)算。掏槽眼爆破最困難，單眼分配最多；崩落眼單眼分配比掏槽眼少，但比周邊眼多。在周邊眼中，底眼分配藥量最多，幫眼次之，頂眼最少。（4）最小抵抗線和炮眼密集系數(shù)最小抵抗線：合理的最小抵抗線是與炮眼密集系數(shù)m相關(guān)的：m=a/W式中a——炮眼間距；W——最小抵抗線。實(shí)際工作中多取m=0.8～1.0,此時(shí)光爆效果最好。故合適的抵抗線為眼距的1～1.25倍。（5）正向起爆裝藥和反向起爆裝藥起爆雷管在炮眼孔口處，爆轟向眼底傳播時(shí)稱(chēng)為正向起爆起爆雷管在炮眼孔底處，爆轟向眼口傳播時(shí)稱(chēng)為反向起爆反向裝藥：不僅能提高炮眼利用率，而且也能加強(qiáng)巖石的破碎，降低大塊率。在高瓦斯礦井采掘工作面采用毫秒爆破時(shí)，若采用反向起爆，必須制定安全技術(shù)措施。（正向裝藥安全性高）考點(diǎn)4：炮眼的填塞裝藥之前必須清除炮眼內(nèi)的巖粉或煤粉，再用木質(zhì)或竹質(zhì)炮棍將藥卷輕輕推入，完成炸藥裝填。炮眼封泥必須使用水炮泥，水炮泥剩余的部分應(yīng)當(dāng)使用黏土炮泥或者用不燃性、可塑性材料制成的炮泥封實(shí)，嚴(yán)禁使用煤粉、塊狀材料或者其他可燃性材料作炮眼封泥不允許只裝水炮泥而不裝黏土炮泥。炮眼的封泥長(zhǎng)度應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》（2022年版）的相關(guān)規(guī)定。考點(diǎn)5：光面爆破施工1）光面爆破對(duì)鉆眼工作的要求：“平、直、齊、準(zhǔn)”，即：（1）周邊眼相互平行；（2）各炮孔均垂直于工作面；（3）炮孔底部要落在同一平面上；（齊）（4）開(kāi)孔位置要準(zhǔn)確，都位于巷道斷面輪廓線上，實(shí)際施工中偏斜一般不超過(guò)50。2）光面爆破參數(shù)周邊孔不耦合系數(shù)取2～5時(shí)，光爆效果最好;周邊孔間距一般為炮孔直徑的10～20倍;周邊孔的炮孔密集系數(shù)一般為0.8~1.0。按采用2號(hào)巖石硝銨炸藥計(jì)，周邊孔的炮孔單位長(zhǎng)度裝藥量，在軟巖中一般為70~120g/m，中硬巖中為200~300g/m，硬巖中為300~350g/m。周邊光爆炮眼應(yīng)當(dāng)用炮泥封實(shí)，且封泥長(zhǎng)度不得小于0.3m。3）起爆順序與起爆方法工作面上的炮眼應(yīng)按掏槽眼、輔助眼（崩落眼）、周邊眼（幫眼、頂眼、底眼）的先后順序起爆，以使先起爆炮眼所形成的槽腔作為后起爆炮眼的自由面。巖巷掘進(jìn)一般采用發(fā)爆器起爆，所以雷管多采用串聯(lián)方式5）光面爆破質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（1）眼痕率：均勻眼痕的周邊眼數(shù)應(yīng)不少于其總數(shù)的50%（2）超挖尺寸不得大于150mm,欠挖不得超過(guò)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。（3）圍巖面上不應(yīng)有明顯的炮震裂縫?？键c(diǎn)6：立井鑿巖爆破1）炮眼布置：常采用直眼掏槽，一般布置成二階或三階的多圈掏槽形式，相鄰每圈間距為200～300mm：輔助眼（崩落眼）界于掏槽眼與周邊眼之間，可多（層）圈布置，其最外圈與周邊眼的距離一般以500～700mm為宜。其余崩落眼圈距取600～1000mm,眼距為800～1200mm。周邊眼布置在井筒輪廓線上，眼距為400～600mm。為便于打眼，眼孔略向外傾斜，眼底偏出輪廓線50～100mm,爆破后井幫沿縱向略呈鋸齒形。2）裝藥結(jié)構(gòu)與防水措施掏槽眼、崩落眼宜采用徑向小間隙的連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，周邊眼應(yīng)采用徑向和軸向空氣間隙的裝藥結(jié)構(gòu)。3）起爆方法和時(shí)序一般不用串聯(lián)，而用并聯(lián)或串并聯(lián)的連線方式。一般都采用地面的220V或380V的交流電源起爆。爆破時(shí)，由里向外逐圈分次起爆，間隔時(shí)間一般為25～50ms。有沼氣工作面，總起爆間隔時(shí)間不得超過(guò)130ms?？键c(diǎn)7：巷道鑿巖爆破（1）鑿巖機(jī)具巖石巷道施工中，鑿巖機(jī)具通常采用鑿巖臺(tái)車(chē)或氣腿式鑿巖，一般人工打眼選擇普通YT型氣腿式鑿巖機(jī)，選用B22×2500mm中空六角釬桿、φ42mm一字形鉆頭。（2）炮眼布置及爆破參數(shù)某巖巷爆破參數(shù)：采用直眼菱形掏槽，掏槽眼深2.2m,輔助眼深2.0m,周邊眼距0.4m,抵抗線0.6m,周邊眼密集系數(shù)0.5,采用正向連續(xù)裝藥?？键c(diǎn)8：露天深孔臺(tái)階爆破參數(shù)（1）臺(tái)階高度：臺(tái)階高度不宜過(guò)高，以10～15m為宜。（2）超鉆深度與孔深：一般情況下臺(tái)階高度越大，坡面角度越小，底盤(pán)抵抗線越大，巖石越堅(jiān)硬，則需要的超鉆深度越大。（5）炮孔間距和排距：炮孔排距采用等邊三角形布孔時(shí)，一般為炮孔間距的0.866倍。（8）裝藥長(zhǎng)度與堵塞長(zhǎng)度：一般，有效堵塞長(zhǎng)度值應(yīng)大于底盤(pán)抵抗線值?？键c(diǎn)9：露天淺孔臺(tái)階爆破參數(shù)（1）炮孔直徑：多為36～