项目一-水平岩石巷道施工--任务钻眼与爆破.pptx

山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1 1页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二教学目标教学目标能力目标能力目标1.1.能够能够设计与布置炮眼、确定爆破的主要参数设计与布置炮眼、确定爆破的主要参数；2.2.能够能够合理组织人力、物力，邮箱进行施工指导、培训与管理合理组织人力、物力，邮箱进行施工指导、培训与管理 ；3.3.能能熟练按爆破网络要求装药、连线、检测、起爆；熟练检查巷道瓦斯熟练按爆破网络要求装药、连线、检测、起爆；熟练检查巷道瓦斯 ；4.4.能能准确编制循环作业图表，选择施工作业方式和循环方式等准确编制循环作业图表，选择施工作业方式和循环方式等 。知识目标知识目标1.1.能能选择凿岩机械、装岩设备、运输设备的型号选择凿岩机械、装岩设备、运输设备的型号 ；2.2.知道知道“一炮三检一炮三检”制的内容制的内容 ；素质目标素质目标1.1.强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证；强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证；2.2.在培养过程中注重人文精神的熏陶；在培养过程中注重人文精神的熏陶；3.3.培养优秀的职业道德、正直、富有责任感。培养优秀的职业道德、正直、富有责任感。4.4.使学生具有较强的实践操作能力。使学生具有较强的实践操作能力。任务任务3 3 钻眼与爆破钻眼与爆破5.5.培养学生发散思维的创新能力培养学生发散思维的创新能力山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2 2页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 钻眼爆破工作是巷道掘进的最主要工序,良好的钻眼爆破工作应该是：爆破后所形成的巷道断面应符合设计要求和井巷工程施工及验收规范的标准，巷道的方向与坡度应符合设计规定。对巷道围岩的震动和破坏要小，以利于巷道的维护。爆下的岩石块度应有利于提高装岩生产率,岩石堆积状况便于组织装运、便于钻眼与装岩平行作业。爆破单位体积的岩石所需的炸药和雷管的消耗量要低，钻眼工作量要小，炮眼利用率要达到85%以上。1.3.1 钻眼爆破工作山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3 3页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 一、一、炮眼布置炮眼布置 二、二、爆破器材和爆破参数的确定爆破器材和爆破参数的确定 三、三、装药结构与起爆装药结构与起爆 四、四、爆破说明书及爆破图表爆破说明书及爆破图表 五、五、钻眼工作钻眼工作 六、六、钻眼爆破安全技术钻眼爆破安全技术 钻眼爆破工作山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4 4页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二一、炮眼布置一、炮眼布置掏槽眼辅助眼周边眼炮眼布置山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5 5页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二掏槽眼1.斜眼掏槽法斜眼掏槽法 单向掏槽法 多向掏槽法2直眼掏槽法直眼掏槽法 直线掏槽 螺旋掏槽 角柱式掏槽 3混合式掏槽混合式掏槽 一、炮眼布置山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第6 6页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 掏槽眼的作用是首先在工作面上将某一部分岩石破碎并抛出，在一个自由面的基础上崩出第二个自由面来，为其它炮眼的爆破创造有利条件。掏槽效果的好坏对循环进尺起着决定性作用。掏槽眼一般布置在巷道断面中央靠近底板处，这样便于打眼时掌握方向，并有利于其它多数炮眼的岩石能借助于自重崩落。在掘进断面中如果存在有显著的软弱岩层，一般应将掏槽眼布置在这些软弱层中。掏槽眼山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第7 7页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 这种方法炸药集中程度低，在均质坚硬的岩石中很少使用，只是在有明显松软夹层时才能取得良好的爆破效果。1.斜眼掏槽法单向掏槽法单向掏槽法山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第8 8页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二多向掏槽法1.1.斜眼掏槽法斜眼掏槽法(续续)山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第9 9页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1.1.斜眼掏槽法斜眼掏槽法(续续)斜眼掏槽的特点是：适用于各种岩层，可充分利用自由面，逐步扩大爆破范围；掏槽面积较大，适用于较大断面的巷道，但因炮眼倾斜，掏槽眼深度受到巷道宽度的限制,循环进尺也同样受到限制；碎石抛掷距离大，易损伤设备和支护，当掏槽眼角度不对称时尤其如此。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1010页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二螺旋掏槽 中心空眼为大直径(d=l00120mm)的螺旋掏槽 中心空眼为小直径的螺旋掏槽 2 2直眼掏槽法直眼掏槽法直线掏槽山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1111页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二角柱式掏槽三角柱掏槽菱形掏槽五星掏槽 2直眼掏槽法(续)山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1212页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二2直眼掏槽法(续)直眼掏槽的特点是：所有掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之间保持平行；炮眼深度不受断面限制，利于采用中、深孔爆破，便于采用高效凿岩机和凿岩台车钻眼；直眼掏槽炮眼眼距较小，每一个装药炮眼的爆炸都可以破坏两个炮眼之间的岩石；直眼掏槽一般都有不装药的空眼，它起者附加自由面的作用。空眼的作用，一方面对爆炸应力和爆破方向起集中导向作用；另一方面使受压岩石有必需的碎胀补偿空间缺点是：凿岩工作量大，钻跟技术要求高，一般需要雷管的段数也较多。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1313页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 为了加强直眼掏槽的抛渣力和提高炮眼利用率，形成了以直眼掏槽为主并吸取斜眼掏槽优点的混合式掏槽。斜眼布置成垂直楔形，与工作面的夹角为：7585，装药系数不要太大，以0.40.5为宜。其起爆顺序应安排在所有垂直槽眼起爆之后，以发挥抛渣扩槽的作用。3 3混合式掏槽混合式掏槽山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1414页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二辅助眼 辅助眼辅助眼又称崩落眼崩落眼，既是大量崩落岩石和继续扩大掏槽的炮眼。辅助眼要均匀布置在掏槽眼与周边眼之间，其眼距一般为500700，炮眼方向一般垂直于工作面，装药系数（装药长度与炮眼长度之比）一般为0.450.60，如采用光面爆破，则紧邻周边眼的辅助眼要为周边眼创造一个理想的光面层，即光面层厚度要比较均匀，且等于周边眼的最小抵抗线。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1515页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二周边眼式中，K为炮眼密集系数炮眼密集系数，一般为0.61.0，岩石坚硬时取大值，较软时取小值；E为周边眼间距，一般取400600，W为最小抵抗线。现在光面爆破已较成熟，一般应按光爆要求进行周边眼布置。光面爆破周边眼间距与其最小抵抗线存在着一定的比例关系，即 周边眼周边眼是爆落巷道周边岩石，最后形成巷道断面设计轮廓的炮眼山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1616页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二底眼底眼负责控制标高。负责控制标高。底眼眼口底眼眼口位置应比巷道底板高出位置应比巷道底板高出150200，以利，以利钻眼和防止灌水，但钻眼和防止灌水，但眼底眼底应低于底板标高应低于底板标高100200，以免巷道底板漂高。，以免巷道底板漂高。底眼眼距一般为底眼眼距一般为500700，装药系数一般为，装药系数一般为0.50.7。水沟的炮眼应与其它炮眼同时钻眼与爆破。有时为了给钻眼与装岩同水沟的炮眼应与其它炮眼同时钻眼与爆破。有时为了给钻眼与装岩同时作业创造条件，需采用抛渣爆破，则将底眼眼距缩小为时作业创造条件，需采用抛渣爆破，则将底眼眼距缩小为400左右，眼深左右，眼深增加增加200左右，每个底眼增加左右，每个底眼增加12个药卷。个药卷。光面爆破周边眼满足以下要求：光面爆破周边眼满足以下要求：周边眼周边眼中心都应应布置在巷道设计中心都应应布置在巷道设计掘进断面轮廓线上，而掘进断面轮廓线上，而眼底眼底应稍向轮应稍向轮廓线外偏斜，一般不超过廓线外偏斜，一般不超过100150mm,可使下一循环打眼时凿岩机有足够的可使下一循环打眼时凿岩机有足够的工作空间，同时要尽量减少超挖量。工作空间，同时要尽量减少超挖量。周边眼(续)山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1717页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二炮眼布置 除合理选择掏槽方式和爆破参数外，还需合理布置炮眼，以取得理想的爆破效果。炮眼的布置方法和原则如下：工作面上各类炮眼布置是“抓两头，带中间”。即是先选择掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置好周边眼，最后根据断面大小布置崩落眼。掏槽眼通常布置在断面的中央偏下，并考虑使崩落眼的布置较为均匀和减少崩坏支护及其它设施的可能，周边眼一般布置在巷道断面轮廓线上，顶眼和帮眼按光面爆破的要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。崩落眼均匀的布置在掏槽眼和周边眼之间，以掏槽眼形成的槽腔为自由面层层布置。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1818页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二爆破器材的选择爆破参数的确定 二、爆破器材和爆破参数的确定山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第1919页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 爆破器材的选择 我国目前使用的矿用炸药有硝铵类炸药和含水炸药（乳化炸药、浆状炸药、水胶炸药），当穿过有瓦斯地段时，应采用煤矿硝铵炸药和煤矿含水炸药。对于坚硬岩石可考虑采用粉状高威力炸药。硝铵类炸药价格较为低廉，为煤矿普遍使用，一般装成直径32、35、38，重量100g、150g、200g的药卷，有效使用期为6个月。起爆材料一般采用8号电雷管，其中秒延期雷管、半秒延期雷管以及毫秒延期雷管都能满足巷道爆破的起爆要求，但是在穿过有瓦斯地层时选用豪秒延期雷管，总延期时间不能超过130ms。爆破器材的选择山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2020页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1炮眼直径2炮眼深度 3炮眼数目 4炸药消耗量爆破参数的确定山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2121页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 炮眼直径的大小对钻眼效率、全断面炮眼数目、单位炸药消耗量和爆破岩石块度与岩壁平整度等均有影响，因此，应根据巷道断面大小、块度要求、炸药性能和凿岩机性能等综合考虑，进行选择。炮眼直径大，可减少炮眼数目，炸药能量相对集中，也可提高爆破效率，但钻速下降，影响爆破质量和降低围岩稳定性。在采用气腿式凿岩机的情况下，现场多根据约卷直径来确定。目前国内岩巷掘进均采用32、35两种药卷。因炮眼直径比药卷直径大10左右，所以目前的炮眼直径多采用4245。20世纪80年代后期，我国煤矿岩巷掘进中，在断面12m2的条件下应用小直径药包（25、27），炮眼直径为30，采用同一规格钻锚杆眼和掘进炮眼，可提高钻眼速度，弥补了由于眼径减小而增加炮眼数目，提高了掘进速度，而且节约了支护成本，取得了良好的综合技术经济效益，这种方法称为“三三 小小”技术。1炮眼直径山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2222页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 影响炮眼深度的主要因素有：岩石性质、巷道断面大小、循环作业方式、凿岩机类型、炸药威力、工人技术水平等因素来确定。确定合理的炮眼深度的依据是：炮眼利用率比较高（一般根不低于590%）；钻眼和掘进速度快；掘进成本低。据此分三个方面来讨论炮眼深度的合理性：1)合理的炮眼深度必须与具体施工条件相适应：合理的炮眼深度必须与具体施工条件相适应：气腿式轻型凿岩机，较适宜的钻眼深度一般为2.23.0m;采用凿岩台车配备重型凿岩机，炮眼深度在3 m以上则更为有利。2)合理的炮眼深度必须保证较高内爆破效率合理的炮眼深度必须保证较高内爆破效率，为了达到较高的炮眼利用率，除了考虑岩石条件和合理的炮眼布置外，还与炮眼的质量和爆破材、装药结构等有密切关系。3)合理的炮眼深度应尽可能使每班能够完成整循环。合理的炮眼深度应尽可能使每班能够完成整循环。这样每班的工作任务明确，便于组织和管理，有利于实现正规循环作业，眼深与循环时间的确定必须和现有技术装备水平和施工条件密切结合，在合理的炮眼深度范围内，应力争达到每班多循环，以加快掘速度。2炮眼深度山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2323页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二3炮眼数目 合理的炮眼数目应当保证有较高的爆破效率(炮眼利用率不小于8590%)，爆下的岩块和爆破后的巷道轮廓均能符合施工和设计要求。另外，也可以按一个循环的总装药量平均装入所有炮眼的原则进行估算，作为实际排列炮眼的参考。一个掘进循环所需总的装药量：一个掘进循环所需总的装药量：kg 此总的装药量按照一定的炮眼装药系数，平均装入工作面的所有炮眼中去，那么总的装药量又可写成：总的装药量又可写成：kg以上两式相等，故得总炮眼数为:个q单位炸药消耗量，kgm3；S一巷道掘进断面积，；L炮眼平均深度，m；炮眼利用率；N炮眼总数，个；a炮眼的平均装药系数，一般取0.50.7；m每个药卷的长度，m；P每个药卷的质量，kg。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2424页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二4.炸药消耗量炸药消耗量炸药消耗量q是爆破1m3实体岩石所需要的炸药量，也就是工作面一次爆破所需的总炸药量Q和工作面一次爆下的实体岩石总体积V之比，即影响炸药消耗量的主要因素有以下儿点：1）炸药性能 2）岩石的物理力学性质3）自由面的大小和数目 除以上因素外，还有炮眼直径和炮眼深度等，总之，因影响因素太多，到目前为止，还没有解决精确计算炸药消耗量的问题。通过实践，国家对各种岩石、不同掘进断面的炸药消耗量进行了统汁。表4-1所列为1981年颁发的矿山井巷工程预算定额规定的岩巷掘进炸药消耗量定额。改用新炸药后的q值为：kg/m3 q采用标准炸药时的炸药消耗量，kg/m3。P所用炸药的爆力,mL。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2525页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二4.炸药消耗量（续）山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2626页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1掏槽眼与辅助眼的装药结构 2周边眼装药结构 3炮眼的填塞 4起爆要求 三、装药结构与起爆山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2727页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1掏槽眼与辅助眼的装药结构正向连续装药正向连续装药(a)反向连续装药反向连续装药(b)山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2828页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二2周边眼装药结构单段空气柱式装药（a）空气间隔分段装药（b）不耦合装药山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第2929页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二3炮眼的填塞 炮眼的填塞质量对提高爆破效率和减少爆破有害气体也有很大作用。因此，装药完毕必须充填以符合安全要求长度的炮泥并捣实。常用1：3的泥沙混合炮泥，湿度为1820%。这种炮泥既有良好的可塑性，又具有较大的摩擦系数。第三百二十八条 炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用粘土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。禁裸露爆破。第三百二十九条 炮眼深度和炮眼的封泥长度应符合下列要求：炮眼深度小于0.6m时，不得装药、爆破；在特殊条件下，如挖底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时，必须制定安全措施，炮眼深度可以小于0.6m，但必须封满炮泥。炮眼深度为0.61m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。炮眼深度超过1m时，封泥长度不得小于0.5m。炮眼深度超过2.5m时，封泥长度不得小于1m。光面爆破时，周边光爆炮眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m。工作面有2个或2个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m，在岩层中最小抵抗线不得小于0.3m。浅眼装药爆破大岩块时，最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3030页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 岩巷掘进多采用发爆器起爆，网路连接多采用串联，雷管不能使用不同种类、不同工厂、不同期出厂的雷管，并且要求康铜丝雷管的电阻差不能超过0.3，镍铬桥丝雷管电阻差不能超过0.5。起爆方法，起爆时差及起爆系统的可靠性，是影响爆破安全和爆破效果的重要因素。在煤矿巷道掘进中，最好使用多段毫秒雷管，按照爆破图表规定的起爆顺序全断面一次起爆。在有瓦斯爆炸危险的地点，只能使用毫秒雷管，且总延期时间不能超过130ms4 4起爆要求起爆要求山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3131页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二爆破原始条件表 装药量及起爆顺序 表表 预期爆破效果表 山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3232页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二爆破说明书是井巷施工组织设计中的一个重要组成部分，是指导、检查和总结爆破工作的技术文件。爆破说明书的主要内容有：爆破工程的原始资料，包括掘进井巷名称、用途、位置、断面形状和尺寸，穿过岩层的性质，地质条件以及瓦斯情况；选用的钻眼爆破器材，包括炸药、雷管的品种，凿岩机具的型号和性能；爆破参数的计算选择，包括掏槽方法，炮眼的直径、深度、数目、炸药单位消耗量；爆破网路的计算和设计；安全措施。爆破作业图表是在爆破说明书基础上，编制出来的指导和检查钻眼爆破工作的技术文件，包括炮眼布置图，装药结构图，炮眼布置参数、炸药参数的表格，预期的爆破效果和经济指标。爆破作业图表的编制，首先要调查原始条件，然后根据所用钻眼设备和爆破器材，进行综合分析，确定出一个初步的爆破作业图表，经过若干个循环的爆破实践，发现问题加以改进，使之不断完善，然后才能正式作为指导钻眼爆破工作的依据。四、爆破说明书及爆破图表山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3333页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二工作面炮眼布置图 山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3434页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1测量定向工作2凿岩机的选择3工作面供风、供水设备 4建立工作面钻眼岗位责任制合理分区进行作五、钻眼工作山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3535页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 为了在工作面上正确布置炮眼位置和掌握巷道的方向和坡度，钻眼前应将巷道的中线和腰线引到工作面，根据中线定出周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置，巷道坡度可用腰线来控制。1)巷道中线的延长方法 三点延线法 2)巷道腰线的延长方法延长腰线的方法可用倾斜仪挂在腰线上延至工作面 巷道中线的标定 巷道腰线的标定 1测量定向工作山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3636页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二气体激光指向仪结构简图1望远镜；2激光管；3外壳；4接线箱；5电缆；6调整螺旋；7底座激光指向仪标定示意图 近年来已研制生产了供井巷掘进定向用的矿用激光指向仪。利用矿用激光指内仪指示中线位置既准确又省时1测量定向工作（续）山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3737页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二当采用气腿式凿岩机钻眼时，一般每台凿岩机所占面积为1.52.0，在坚硬岩石中减到1.01.5，目前在我国现场广为采用。采用凿岩台车并配以重型凿岩机钻眼，具有凿岩速度快，作业人员少，钻眼工效高，劳动强度低，钻眼质量高等优点。采用钻装机并配以重型凿岩机钻眼，除具备凿岩台车全部优点外，它本身带有装岩设备，不需花费凿岩白车与装岩机更换进出的调动时间，并实现了钻眼、装岩综合机械化，同时一机多用，提高了设备利用率，是今后的发展方向。但钻眼与装岩不能平行，结构也较复杂。凿岩台车2凿岩机的选择山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3838页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 掘进工作面特别是多台凿岩机同时作业时，使用风、水的设备较多，并且装卸、移动频繁。为了提高钻眼工作的效率和使各种工序互不影响，必须配备专用的供风、供水设备，并且予以恰当布置，下图是多台凿岩机同时作业时工作面风、水管路的布置图。特点是在工作面集中供风、供水，将分风、分水器设置在巷道两侧，这样既方便了钻眼，又不影响其它工作。3工作面供风、供水设备山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第3939页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二根据多年的经验，应采用定人、定凿岩机、定位置、定眼数、定时间的岗位责任制。通常将工作面以中心线为基准，分为左右两部和中心区，将每区内的炮眼由上到下划分成若干组，并尽量使各组的炮眼数目相等。同时工作的凿岩机编号并使它在各自的固定区域里进行钻眼，如图4-15所示。这样做既利于工人熟悉炮眼的设计位置、深度，角度，又利于对凿岩机的保养。图 4-15 钻眼作业分工图 4.建立工作面钻眼岗位责任制，建立工作面钻眼岗位责任制，合理分区进行作业合理分区进行作业山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4040页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二钻眼爆破工作必须严格按煤矿安全规程和矿山井巷工程及验收规范有关规定执行，一般 应注意以下几点：1钻眼安全注意事项开眼时必须使针头落在实岩上，如有浮矸，应处理好后再开眼。不允许在残眼内继续钻眼。开眼时给风阀门不要突然开大，待钻进一段后在开大风门。为避免断钎伤人，推进凿岩机不要用力过猛，更不要横向用力；凿岩时钻工应站稳，应随时提防断钎。一定要注意把胶皮风管与风钻接牢，以防脱落伤人。缺水或停水时、应立即停止钻眼。工作面全部炮眼钻完以后，要把凿岩机具清理好，并撤至规定地点存放六、钻眼爆破安全技术山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4141页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 2爆破安全注意事项爆破安全注意事项 装药前应检查顶板情况，撤出设备与机具，并切断除照明以外的一切设备的电源，照明灯和导线也应撤离工作面一定距离。放炮母线要妥善的挂在巷道的侧帮上，并且要和金属物体、电缆、电线离开一定距离；放炮前检查放炮母线是否导通。在规定的地点装配引药。检查工作面20m范围内的瓦斯含量，按煤矿安全规程有关规定处理。装药时要细心的将药卷送到眼底，防止擦破药卷，装错雷管段号，拉断脚线。有水的炮眼，尤其是底眼，必须使用防水药卷或给药卷加防水套，以免受潮拒爆。六、钻眼爆破安全技术（续）山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4242页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二 装药联线后应有放炮员与班、组长进行技术检查，做好放炮前安全布置。放炮后要等工作面通风散烟后，放炮员率先进入工作面，检查认为安全后方能进行其它工作。发现瞎炮要及时处理。因联线不良、错接、漏接造成的瞎炮可重新联线放炮，但重新联线放炮前，要检查工作面的顶板、支架和瓦斯情况，确认安全并确保起爆线路完好时，方可重新起爆。因其它原因造成的瞎炮，则应在距至少0.3m处重新打一个和瞎炮眼平行的新炮眼，重新装药放炮。重新打眼时，应先弄清瞎炮的角度、深度，切不可距瞎炮太近，以免发生事故。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4343页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1.3.2.1风动凿岩机 以压缩空气为动力的钻孔机具。按支架形式分为：手持式、气腿式、向上式、导轨式。按冲击频率分为：低频、2000次/min以下，中频20002500次，高频超过2500次/min。应用广泛的是气腿凿岩机，其结构见图气腿凿岩机结构。1.3.21.3.2钻眼机具钻眼机具山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4444页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4545页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二YT23（7655）型气腿凿岩机的工作系统）型气腿凿岩机的工作系统冲击机构：由气缸、活塞和配气系统组成，借助配气系统自动变换压气进入气缸的方向，使活塞完成往复运动，冲程和回程(冲击作用原理)。转钎机构:YT23（7655）型采用棘轮、螺旋棒、并利用活塞的往复运动，经过转动套筒等运动来转动钎子（见转钎机构及炮眼形成过程）。排粉机构:湿式排粉，利用轴向供水系统，水经过柄体上的给水接头和水道进入水针，水针插入钎子中心内，水经由钎子中心孔进入钻眼的眼底。注水与岩粉形成浆液后从钎杆与钻眼壁之间的 间隙流出孔外，见排粉系统。润滑系统:凿岩机正常工作减少机件磨损、延长机件寿命。现代凿岩机均采用独立的自动注油器实现润滑，悬挂式注油器见图。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4646页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4747页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二转钎机构及冲击式凿岩炮孔形成过程 山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4848页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第4949页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二压气与油雾压气与油雾山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5050页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1.3.2.2液压凿岩机 以液压为动力的新型凿岩机械，压力大、油循环使用。冲击机构。液压凿岩机借助配油阀使高压油交替的进入活塞的前后油腔形成压力差，使活塞做往复运动。液压凿岩机的转钎机构采用独立机构，由液压马达带动一组齿轮再带动钎子转动。排粉机构，侧向供水排除岩粉。凿岩台车：为了提高钻眼机械化程度，出现了高效能的凿岩台车，组成：行走部分、钻臂和凿岩机的推进机构。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5151页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二液压钻车山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5252页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二凿岩台车山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5353页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1.3.2.3电钻 在旋转式钻眼法破岩中，切割型钻头在轴压力P和回转力Pc的作用下，克服岩石的抗切削强度，将岩石一层层的切割下来，钻头运行轨迹是沿螺旋线前进，破碎的岩屑被排至孔外。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5454页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二煤电钻煤电钻：电动机、减速器、散热风扇、开关、手柄、钻杆。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5555页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二岩石电钻岩石电钻：适用在中等硬度（c=4080MPa）岩石上钻眼、扭矩功率大于煤电钻。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5656页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5757页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1.3.2.4凿岩机钎子 钻眼工具是安装在钻眼机械上用以破碎岩石的工具，在凿岩机上使用的叫钎子。两种：组合钎子和整体钎子 山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5858页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二钎头：根据钎头形状可分为一字型、十字型和球齿钎头。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第5959页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二钎头结构参数指标刃角刃角：钎头两个刃面夹角，一般90120，多为110；隙角隙角：钎头体两侧面夹角，3，球齿钎头7；钎刃钎刃：端面为一字型做成曲率为18的弧型，球齿钎头周边齿向外倾斜3035；钎头直径钎头直径：3843，保证药卷装入炮眼；排粉沟排粉沟：布置在钎头顶端和侧面的排出底部岩浆的沟槽。钎头材料钎头材料：除硬质合金片外的钎头部分称为钎头体，合金钢。镶嵌在钎头上的硬质合金为钨钴类合金。炭化钨高硬度、高耐磨性、高抗压强度，钴韧性好。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第6060页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第6161页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二钎杆钎杆：承受活塞冲击力和回转力矩，传递到钎头上去的细长杆体。两种：中空六角形和中空圆形。材料：钎钢。中空8铬、中空55硅锰钢、中空40硅钼钒。钎尾钎尾：承受和传递能量的部位，钎尾规格和淬火硬度对凿岩速度有很大的影响。钎肩钎肩：六角形钎杆用环行钎肩，圆形钎杆用耳形钎肩。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第6262页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1.3.2.5电钻钻具煤电钻:钻具由钻头和麻花钻杆组成；麻花钻杆用菱形断面或矩形断面T7、T8钢加热状态扭制而成。岩石电钻：钻杆由六角中空钢制成。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第6363页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1.3.3炸药和爆炸概论1.3.3.1炸药爆炸的基本特征爆炸：物质发生快速的物理或化学变化，瞬间放出大量能量，借助于系统原有气体或生成的气体的膨胀，对周围介质做功，使之发生巨大的破坏效应，同时可能伴随有声光热效应。爆炸现象可分为三类：物理爆炸：核爆炸：化学爆炸：炸药爆炸的基本特征 1放出大量热 2生成大量气体 3反应过程必须高速进行 山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第6464页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第6565页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1.3.3.2炸药的分类炸药炸药：在一定条件，能够发生快速的化学反应，放出能量，生成气体产物，显示爆炸效应的化合物或混合物，主要元素C、H、O、N，爆炸过程的实质是H、C被氧化的过程，O是炸药本身所含有，自带氧。炸药按其组成成分可分为：炸药按其组成成分可分为：1.单质炸药单质炸药（单体炸药）如硝化甘油，梯恩梯。2.混合炸药混合炸药硝酸铵类炸药、硝化甘油类炸药。炸药按其用途可分为：.起爆药起爆药 雷汞（Hg(CNO)2）、叠氮化铅Pb(N3)2、和二硝基重氮酚C6H2（NO2）2N2O等。2.猛炸药猛炸药 黑索金梯恩梯。3.发射药发射药(火药)如黑火药。山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字2009920099号）号）第第6666页页2024/4/2 2024/4/2 周二周二1.3.3.3炸药的氧平衡和爆热炸药的氧平衡和爆热炸药的氧平衡炸药的氧平衡C+O2C O2+395KJ/mol；2H2+O22 H2 O+240.7 KJ/mol；NN2 由于O的量不足或有剩余，会生成 CO、H2、C、NO、NO2 等。氧平衡氧平衡：就是用来表示炸药内含氧量与充分氧化可燃元素所需氧量之间的