巷道掘进爆破设计.docx
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巷道掘进爆破设计
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、工程内容:
巷道的断面面积为形10.15m2,每一循环进尺的工程量为16.24m3。
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、工程内容:
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YT28,气腿型号FT160BC/BD。
7、施工流程图:
按现场环境作出施工方案→进行爆破方案设计→申请报批→施工准备→现场施工测量放线→布孔→成孔检查→装药→堵塞→防护→警戒→敷设网路→起爆→检查→解除警戒→效果分析。
四、爆破设计参数的选择和计算:
1、炮孔直径的确定:
由于钻孔机具确定,炮孔直径Ф=35mm,在此取Ф=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89%,又根据炮孔深度L=(40~70)Ф,在此取炮孔深度L1=1.8m。
3、循环进尺的总炮孔数量:
N=qs/γη(式中q——炸药单耗,在此取q=1.51kg/m3;s——掘进断面面积s=10.15m2;γ——每米长度装药重量,取γ=0.5;η——炮孔利用率,取η=0.89)。
故N=1.51*10.15/0.55/0.89=31.3个。
4、掏槽眼:
(为直眼桶形掏槽)
①炮孔直径取Ф=35mm。
炮孔深度L=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。
炮孔间距a的确定:
根据a=10~40cm,在此取a=0.3m。
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。
单孔装药Q1的计算:
Q1=αLG/H(式中Q——单孔装药量;α——平均装药系数,一般取α=0.5~0.7,在此取α=0.7;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Q1=αLG/h=0.7×2.0×0.2/0.2=1.4kg。
掏槽眼装药量=1.4×4=5.6kg
5、扩大、辅助眼的参数计算:
①炮孔直径取Ф=35mm。
炮孔深度L=1.8m。
炮孔间距a的确定:
根据a=(0.4~0.8)m,在此取a=0.7m。
炮孔排距b的确定:
根据b=(0.8~0.9)a,在此取b=0.7m。
炸药单耗q的确定:
根据岩石坚固性系数f=8断面面积S=10.15m2,查表得q=1.51kg/m3。
单孔装药Q2的计算:
Q2=αLG/H(式中Q——单孔装药量;α——平均装药系数,一般取α=0.5~0.7,在此取α=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Q2=αLG/h=0.55×1.8×0.2/0.2=1.0kg。
扩大、辅助眼装药量=1.0×9=9.0kg
5、顶眼与侧眼的参数计算:
①炮孔直径取Ф=35mm。
炮孔深度L=1.8m。
炮孔间距a的确定:
根据a=(0.4~0.8)m,在此取a=0.73m。
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。
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。
单孔装药Q3的计算:
Q3=αLG/H(式中Q——单孔装药量;α——平均装药系数,一般取α=0.5~0.7,在此取α=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0.6m。
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=0.2×1.8=0.36kg,取0.4kg.
顶眼、帮眼装药量=0.4×11=4.4kg
6、底板眼的参数选择与计算:
①炮孔直径取Ф=35mm。
炮孔深度L=L1+h(h为底板眼超钻深度,在此取h=0.2m),故L=2.0m。
炮孔间距a的确定:
根据a=(0.4~0.6)m,在此取a=0.4m。
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。
炸药单耗q的确定:
根据岩石坚固性系数f=8断面面积S=10.86m2,查表得q=1.51kg/m3。
单孔装药Q4的计算:
Q3=αLG/H(式中Q——单孔装药量;α——平均装药系数,一般取α=0.5~0.7,在此取α=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=αLG/h=0.5×2.0×0.2/0.2=1.0kg。
底眼装药量=1.0×7=7.0kg
7、总装药量Q总的计算:
掏槽眼总装药量:
Q1总=1.4×4=5.6kg(掏槽眼共4个)。
辅助眼总装药量:
Q2总=1.0×9=9.0kg(辅助眼共9个)。
周边眼(侧眼和顶眼)总装药量:
Q3总=0.4×11=4.4kg(侧眼与顶眼共11个)。
周边眼(底板眼)总装药量:
Q4总=1.0×7=7.0kg(底板眼共6个)。
空眼装药量:
总耗药量Q总=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:
人员机械设备全部到位;
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:
堵塞长度不小于抵抗线。
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、严禁在爆区内抽烟、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,使危险区内的人员都能清楚的听到或看到。
信号分三次发出:
预告信号:
爆区内的所有无关人员撤离危险区或撤至指定的安全地点。
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。
解除警戒信号:
经检查安全后方准发出解除信号。
6、在巷道内施工应起爆1小时后才能进入巷道。
7、安全警戒:
在巷道内实行爆破,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。
10、一图三表如下:
表2-1爆破原始条件
名称
单位
数量
名称
单位
数量
巷道掘进断面
岩石的坚固性系数f
炮眼深度
㎡
m
10.15
8
1.8
炮眼数目
雷管数目
总装药量
个
个
㎏
32
31
26
表2-2爆破参数表
装药数量
封泥长度
雷管个数
启爆顺序
水平
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
10-13
辅助
1800
5
1.0
600
4
三
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
循环炸药消耗量(Kg)
26
循环炮眼总长度(m)
60.2
炸药单耗(kg/m3)
1.60
循环挖掘体积(m3)
16.24
每米巷道炸药消耗量(kg/m)
16.25
循环雷管消耗量(只)
31
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)
19.4