一、爆破環(huán)境描述

掘進(jìn)工作面為直墻半圓拱形斷面,巷道寬度、高度,其斷面積約為5.015m2;

工程地質(zhì)條件條件：細(xì)砂巖：灰白色細(xì)砂巖,粒度均勻,局部夾薄層粘土巖,無層理,硬度較大;巖石堅固性系數(shù) f 為6～8;

二、掘進(jìn)爆破設(shè)計目的及要求

 1、設(shè)計目的

為有效組織井下工作面施工,在保證安全的條件下,選用一種最有效的方案高速度,高質(zhì)量的將巖石按規(guī)定斷面爆破下來,并盡可能不損壞巷道圍巖,并最大限度的保持巖石原有的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以利于爆破后圍巖長期穩(wěn)定,并降低爆破地震效應(yīng),空氣沖擊波及飛石距離使爆破對周圍物體損傷最小;

2、設(shè)計要求

1.巷道斷面符合設(shè)計要求,不欠挖、少超挖,巷道的方向和坡度符合設(shè)計要求；

2.炮眼利用率高,炸藥和雷管等爆破材料消耗低；

3.爆下的巖石塊度適中,爆堆集中,便于裝巖；

4.對圍巖的破壞小,以利于巷道的支護(hù)和穩(wěn)定;

三、爆破參數(shù)的確定為了取得良好的爆破效果,必須根據(jù)巷道施工的地質(zhì)條件、巖石性質(zhì)、施工工具和爆破材料,確定合理的炮眼直徑、炮眼深度、裝藥量、炮眼數(shù)目等;

1.炮眼直徑：炮眼直徑應(yīng)和藥卷直徑相適應(yīng),過大會影響爆破效果;一般情況下,炮眼直徑比藥卷直徑大4～6mm;目前我國普遍采用的藥卷直徑為32mm和35mm,本設(shè)計所用藥卷直徑為32mm,而釬頭直徑為38mm,釬桿長度為 2.2m;

（2）炮眼深度：氣腿式鑿巖機(jī)鑿巖，眼深為1.8m～2.0m。

（3）炸藥選取：炸藥類型為 2＃巖石乳化炸藥，裝藥系數(shù)為 0.6-0.8，為柱形藥包。

4.炮眼數(shù)目：炮眼數(shù)目的確定根據(jù)工作面的巖石性質(zhì)、巷道斷面形狀和尺寸,以及所用的爆破材料,按不同作用的各類炮眼分別進(jìn)行合理布置,最后排列出一次放炮的總炮眼數(shù)目;

此外,也可以按一個循環(huán)的總裝藥量平均裝入所有的炮眼的原則進(jìn)行計算,作為設(shè)計排列炮眼時參考;

炮眼數(shù)目

N=qsmμ/(xp)

N----炮眼個數(shù)；

q----單位炸藥消耗量，0.4Kg/m3；

S----推進(jìn)斷面積；

m----每個藥卷長度；

μ----炮眼利用率，一般取85%～90%，取85%。    

x----眼裝藥系數(shù)，裝藥長度與炮眼長度之比，0.5/1.2=0.417；

p----每個藥卷重量；

2、炮眼數(shù)目主要與巷道斷面巖石性質(zhì)和炸藥性能等因素有關(guān),常用公式為：考慮斷面面積、巖石類別等因素;

       N= 

式中：N——炮眼數(shù)目,個；

f——巖石堅固系數(shù),f=8；

S——巷道斷面積,S=㎡ 

代入數(shù)值計算得：N=≈20 個

根據(jù)總結(jié)的經(jīng)驗,先選取炮眼數(shù)目為21個,其中6個掏槽眼、3個輔助眼、28個周邊眼,設(shè)計掏槽方式為楔形掏槽,其炮眼布置如下后附圖： 

5 單位炸藥消耗量 其值取決于巖石性質(zhì)、巷道斷面規(guī)格、炮眼直徑和深度因素;一般可按經(jīng)驗公式或礦山井巷工程預(yù)算定額選取;

每循環(huán)所需炸藥量 Q 按下式計算：

Q=qsLμ  

q----單位炸藥消耗量，根據(jù)巖性，可查巖石單位炸藥消耗量表；

s----推進(jìn)斷面積；

L----炮眼深度；

μ----炮眼利用率，一般取85%～90%，取85%。

6. 起爆參數(shù)

起爆采用毫秒延期雷管,采用反向起爆,即起爆藥包置于臨近孔底, 掏槽眼最先爆破, 崩出一個楔形槽子穴, 以造成第二個自由面,接著爆破輔助眼,它可崩落大量巖石,為周邊眼的爆破加大自由面,接著爆破周邊眼,客觀存在的作用是控制巷道輪廓,最后爆破底眼,目的是將巷道內(nèi)巖石起到拋擲和松散的結(jié)果;

起爆順序如下表:

四、鑿巖工作

鑿巖工作是巷道掘進(jìn)的主要工序,它的好壞直接影響爆破效果,循環(huán)進(jìn)尺以及巷道工程質(zhì)量;鑿巖時根據(jù)巖石條件、斷面大小、所使用的鑿巖設(shè)備以及作業(yè)方便等具體情況,選擇合適的掏槽方式和炮眼排列,同時要掌握好巷道的方向和坡度;

一、鑿巖設(shè)備選擇

本礦現(xiàn)有的鑿巖設(shè)備為 7655 型氣腿式鑿巖機(jī),最大鉆孔深度 ,在平巷掘進(jìn)中一般鉆孔深度小于,孔徑36-43mm;使用范圍較廣,最適用在中硬或堅硬f=12～14巖石上鉆鑿水平或傾斜水平或傾斜方向的炮孔,設(shè)備輕、靈活、移動方便,結(jié)合本礦的實際情況,7655 型氣腿式鑿巖機(jī)適合本礦的需求;炮孔直徑一般為 38mm,鉆桿長度為 2.2-2.5m,孔深1.8-2.0m.

二、鑿巖準(zhǔn)備工作

為了安全生產(chǎn),鑿巖時要檢查并處理兩幫和頂板的浮石,要檢查好鑿巖機(jī)、氣腿子,上足潤滑油,備齊鉆桿和鉆頭,檢查鉆桿是否直和鉆桿鉆頭連接是否緊密,中心孔是否通氣；檢查壓風(fēng)管、供水管有無漏損現(xiàn)象,水壓、風(fēng)壓是否滿足要求等等;一切正常后,將風(fēng)水管拉至工作面,接上鑿巖機(jī),準(zhǔn)備打眼;    

三、鑿巖注意事項

鑿巖工作應(yīng)按照爆破圖表進(jìn)行,要掌握好眼位、眼深及其角度;此外還應(yīng)注意以下事項：絕對不允許在殘眼內(nèi)打眼；開眼時,給風(fēng)閥門不要突然開大,待鉆進(jìn)一段后,再全部開足；為避免斷釬傷人,推進(jìn)風(fēng)鉆不要用力過猛,更不要橫向加壓；缺水或停水時,應(yīng)立即停止鉆眼；打底眼時,應(yīng)注意消除眼口周圍的碎石,鉆完后要用大塊石頭保護(hù)好；工作面炮眼全部鉆完后,要把機(jī)具清理好并搬至規(guī)定的安全地點存放,膠皮風(fēng)水管也要盤起來,搬離工作面并保護(hù)好;

五、爆破工作

爆破工作在掘進(jìn)中是達(dá)到預(yù)期爆破效果的重要一環(huán), 也是與人身和設(shè)備安全有重大關(guān)系的工序;因此,對爆破作業(yè)不能有絲毫馬虎,必須認(rèn)真對待;爆破工作應(yīng)由有實踐經(jīng)驗的工人專職或兼職擔(dān)任;

1.裝藥前的準(zhǔn)備工作

檢查炮眼深度,角度、間距是否合理；將炮眼中的巖粉和水用壓風(fēng)吹凈,在規(guī)定的安全地點加工起爆藥卷,其數(shù)量以滿足本次爆破需要為限,要防止 丟失;

2.裝藥工作

巷道掘進(jìn)中,裝有雷管的起爆藥卷位置在眼口和眼底,其中雷管的聚能穴均朝向炸藥;為了避免沖擊和受潮,起爆藥卷一般放在眼底第一個位置上一般為長條狀裝藥;    

裝藥時,要細(xì)心地將藥卷裝到眼底;對有水的炮眼,特別是底眼,必須用防水藥卷或加防水套,以免炸藥受潮據(jù)爆,影響爆破效果;藥卷裝完后,要用炮泥將眼口封好;

六、警戒距離確定

巖石巷道掘進(jìn)工作面,警戒距離直線不小于 200m,并設(shè)有遮擋物;如有一個直角彎時不得<100m,特殊情況按相應(yīng)措施執(zhí)行;

七、安全注意事項

1．放炮員必須持證上崗,認(rèn)真執(zhí)行“爆破規(guī)程” ,按爆破說明書及圖表進(jìn)行裝藥爆破作業(yè),對不合格的炮眼不得裝藥,并用炮泥充滿填實;放炮員認(rèn)真監(jiān)督裝炮質(zhì)量;

2．放炮前確保所有人員必須全部撤離至警戒線以外安全地點,爆破前班長必須親自布置專人在警戒線和可能進(jìn)入爆破地點的所有通路上擔(dān)任警戒工作;警戒人員必須在安全地點警戒;警戒線處應(yīng)設(shè)置警戒牌、欄桿或拉繩;起爆地點到爆破地點的距離必須在作業(yè)規(guī)程中具體規(guī)定;爆破警戒要求:人員全部撤離到警戒線以外,并設(shè)專人警戒,班組長負(fù)責(zé)撤人和警戒;可能通向爆破地點的通路上, 一律設(shè)警戒,炮工負(fù)責(zé)一路警戒;

3．放炮器的鑰匙必須由放炮員隨身攜帶,嚴(yán)禁轉(zhuǎn)交他人,不到爆破通電時不準(zhǔn)將鑰匙插入放炮器內(nèi);爆破后立即將鑰匙拔下,摘掉母線并扭結(jié)成短路;放炮前放炮員必須最后離開爆破地點,起爆前先發(fā)出放炮信號,至少等 5 秒鐘后方可起爆,且放炮員親自操作;

4．放炮后做好通風(fēng)灑水工作,十五分鐘后放炮員、安全員一道認(rèn)真檢查炮后情況,放炮員處理拒爆、殘爆時必須遵守爆破安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定,并必須當(dāng)班處理完畢,待一切正常方可恢復(fù)施工;    

八、結(jié)束語

目前的本礦地質(zhì)條件適合選用現(xiàn)在的爆破參數(shù),如有地質(zhì)條件變化,可根據(jù)實際情況實踐中不斷調(diào)整、修改設(shè)計參數(shù),以期達(dá)到最佳效果。