巷道掘进爆破设计.doc

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。
②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。
③炮孔间距a的确定：根据a=10～40cm，在此取a=0.3m。
④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。
⑤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＝5.6 kg
5、扩大、辅助眼的参数计算：
①炮孔直径取Ф=35mm。
②炮孔深度L=1.8m。
③炮孔间距a的确定：根据a=（0.4～0.8）m，在此取a=0.7m。
④炮孔排距b的确定：根据b=（0.8～0.9）a，在此取b=0.7m。
⑤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。
⑥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＝9.0 kg
5、顶眼与侧眼的参数计算：
①炮孔直径取Ф=35mm。
②炮孔深度L=1.8m。
③炮孔间距a的确定：根据a=（0.4～0.8）m，在此取a=0.73m。
④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。
⑤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。
⑥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0.6 m。
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＝0.36 kg，取0.4kg.
顶眼、帮眼装药量＝ 0.4×11＝4.4 kg
6、底板眼的参数选择与计算：
①炮孔直径取Ф=35mm。
②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。
③炮孔间距a的确定：根据a=（0.4～0.6）m，在此取a=0.4m。
④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。
⑤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。
⑥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＝7.0 kg
7、总装药量Q总的计算：

①掏槽眼总装药量：Q1总=1.4×4=5.6kg（掏槽眼共4个）。
②辅助眼总装药量：Q2总=1.0×9=9.0kg（辅助眼共9个）。
③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）。
④周边眼（底板眼）总装药量：Q4总=1.0×7=7.0kg（底板眼共6个）。
⑤空眼装药量：
⑥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：①人员机械设备全部到位；
②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：
①堵塞长度不小于抵抗线。
②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：
①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。
②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。
③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。

十、 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
眼号
炮跟名称
炮眼角度
眼深
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
炮眼利用率(%)
89
循环进尺( m)
1.6
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