巷道开挖爆破优化设计(网络敷设CAD图) 第2页
一、设计题目
某井巷平峒开挖，其断面形状为三心拱，其宽度约为4米，最大高度约为2.8米，围岩坚固性系数为f=11~13，围岩密度为2.60 t/m3，炸药单耗为0.15～0.28 kg/t。每次穿爆长度约为3.0米。
二、工程概况及安全注意事项
a.巷道岩石坚硬钻眼工作量大，爆破难度很大，围岩坚固性系数为f=11~13。巷道断面为三心型，净断面积为拱面积。周围围岩稳定，无大量的地表水，地下涌水量不大。  从井巷断面形状与支护材料的选择角度考虑，该巷道是一条服务年限较长的主要运输巷道，所穿过的岩层坚硬稳定，可以预计巷道要承受较大的地压。巷道比较窄，选拱高为(1/4)B0类型的三心拱形。
b.煤矿井下必须按矿井瓦斯和煤尘等级使用相应的炸药和雷管，不得使用含水超过5％的铵梯炸药。在有瓦斯煤尘和煤层爆炸危险距煤层十米以内时，必须使用煤矿允许炸药和煤矿允许雷管。使用煤矿允许毫米雷管时，最后一段的延期时间不得超过130毫秒。炮眼的装药量和封泥量及封泥材料必须满足《安全规程》的要求。装药前和放炮前，必须检查放炮地点20米以内风流中的沼气浓度，当达到1%时，禁止放炮。
c．防止盲炮及残炮的产生,雷管受潮或有其他缺陷，使其起爆能力降低及不同厂家不同类型的雷管不得混用。连线后检查整个网络查看有无联错或漏连，进行爆破网络准爆电流的计算，起爆前用专用爆破电桥测量网路的电阻，测定值与计算值之间不应相差10%以上。检查放炮电源并对电源的起爆能力进行计算，炸药充分接触不能捣得很紧。
d. 预防杂散电流  正确安装电器设备装置的接地装置，防止加线牵引网络漏电。确保电爆网络的质量，爆破导线不准有裸露接头，防止损伤导线的绝缘包皮，检查雷管接线，检查是否已与雷管连接的导线两端。
三、 设备选型
根据爆破需求以及围岩环境，选用风动式气腿式YT23凿岩机
四、穿孔爆破参数选择及确定
确定巷道掏槽眼`辅助眼`周边眼及参数
只有选定正确的炸药以及确定正确的爆破参数，才能保证取得良好的爆破效果。井巷光面爆破的主要参数主要有：炸药消耗量，炮眼直径炮眼间距，炮眼深度和炮眼数目等。合理确定这些参数十分重要，由于目前还没有一套成熟的理论计算方法，一般计算只是作为参考依据，因此都根据经验类比和直接实验得来。
遵循以下原则
 炮眼利用率要高，炸药和雷管的消耗量要小。
 巷道断面尺寸应符合设计要求和井巷工程施工及验收规范的标准，巷道的方向与坡度均应满足设计规定。
 对巷道围岩的震动和破坏要小，以利于巷道的维护。
 岩石块度和岩堆高度要适中，以利于提高装岩效率和钻眼与装岩工作的平行作业。
确定爆破参数
1 计算炸药消耗量  单位炸药消耗量  爆破一立方米原岩所需的炸药重量叫做单位炸药消耗量，通常用q来表示，单位用kg/m3。q=0.39~0.728 kg/m3根据工程经验取 q==0.6573 kg/m3炸药消耗量q（1 m3岩石所消耗的炸药量，也是工作面一次光面爆破所需的炸药总量Q和工作面一次爆下的 实体岩石总体积V之比，即q=Q/V ，公斤/米3）
这是一个和那种要点参数，决定的正确与否，将直接影响岩石块度，钻眼和装药的工作量，炮眼利用率，爆破轮廓的整齐性以及威严的稳定性等。过高或是过低的炸药消耗量都将影响工程的经济和技术指标的降低。
2 炮眼直径   炮眼直径应和药卷直径相适应的，炮眼直径小了装药困难；而过大的炮眼直径，将时标准药卷在炮眼内空隙过大，影响爆破效果。目前我国普遍采用的药包直径为32mm和35mm两种，现场普遍采用的炮眼直径一般比药包直径大4~6mm。在这选药包直径为35mm。则炮眼直径为40mm。
    3 炮眼深度   炮眼深度跟炮眼长度不同，它是指炮眼底到工作面的垂直距离。炮眼深度是决定每次掘进循环进尺的重要因素。根据我国目前掘进技术装备条件下，采用气腿式凿岩机时，炮眼深度一般为1.3~2.0m，采用凿岩台车时，一合理的炮眼深度不需与具体的施工条件向适应。如现用的气腿式轻型凿岩机，较适宜的钻眼深度一般为2.2~3.0m。当钻眼深度超多3m，时由于钎子质量增加，使客服钎子阻力功增大；同时，眼深加大排粉也比较困难，，使眼壁阻力增加，能量消耗增大，有用功相应减少，结果导致钻眼速率显著下降。特别是在坚硬岩石中，炮眼深度不宜超过3m，。若采用凿岩台车配备重型凿岩机，炮眼深度可达3m以上。当凿岩机紧贴在已开出的轮廓面操作时，凿岩机向上（拱部）或向外墙偏离的角度为4°~5°。合理的炮眼深度必须保证较高的爆破下效率。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,还与炮眼质量和爆破材料，装药结构等有密切关系。如炮眼深度过大，在现有的凿岩设备条件下，若操作不成熟的话，凿岩质量，特别是对有严格质量要求的掏槽眼的质量就难以保证，因而会直接影响爆破效果，降低炮眼利用率。此外，现用的岩石炸药威力较低，在坚硬岩石中进行深孔爆破，如不采取其他措施，也不能保证有良好的爆破效果
4 掘进循环进尺的确定：巷道掘进平巷时，施工主要工序有：钻眼、装药、连线、通风、出渣和支护。辅助工序主要有：定腰线、定中线、浮石、接管线等。考虑到钻眼设备及围岩稳定对施工的影响和掘进组织作业形成和掘进方式的选择，取每一循环进尺3米。
5 确定周边眼间距  周边眼间距E，在光面爆破中爆破后岩石的平整成程度，与最小抵抗线W和周边眼间距E的比值K有关。实践证明当K=E/W=0.8~1.0时，能得到较好的爆破效果。
根据以上原则和实际经验，
a>.通常周边眼间距取400~700mm，
b>.在两邦和跨度大的拱顶上可取上限700mm，或接近700；
c>.而在拱顶两侧曲率半径小的地方，因夹制作用较大，为了有利于控制曲面，可取400~500mm，或接近400；
d>.在层里明显，节理、裂隙发育的松软岩层中，周边眼应适当减小，有时还可在两周边眼中间增加一个导向作用的空眼。
周边眼的最小抵抗线W值由周边眼密集度K决定。通常周边眼密集度K=0.8~1.0时，最小抵抗线为500~800mm。这同样要根据具体情况予以调整如在曲率小的地方，W=值可取500mm，此时K=1.0.而在松散碎岩中，W值必须取大一些，最大可以达到1000mm，此时K值为0.5.
6 最小抵抗线  最小抵抗线即光面层厚度，光面爆破效果的好坏，除受周边眼间距和周边眼装药结构参数的影响外，更主要受最小抵抗线的影响，光面层厚度不仅影响周边眼间裂纹的形成，而且还影响光面层的破碎和开挖后巷道的围岩的稳定。因此确定合理的光面层厚度，对提高光面爆破效果有积极作用

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