爆破工程课程设计-巷道开挖爆破优化设计
爆破工程课程设计-巷道开挖爆破优化设计
某井巷平洞开挖，其断面形状为三芯拱，其宽度约为5米，最大高度约为3米，围岩坚固性系数为5—8，围岩密度为2.60t/m3，炸药单耗为0.15—0.28kg/t。每 次穿爆长度约为3.0米，则应如何进行爆破设计才能满足要求。1） 审题。本题为巷道平峒开挖，断面面积较大，围岩坚固系数f=5-8属中硬岩，宜采用光面控制爆破。
2）环境描绘。
a>巷道断面形状的确定。
巷道断面形状采用三芯拱
b>巷道断面尺寸的初步确定。
巷道高度H=3m
拱高f=1/4B,其中B=5m
即：f=1.25m
墙高h=H-f=3m-1/4*5m=1.75
对于三芯圆拱，断面面积S=B(h+0.157*B)m*m
式中 S—巷道断面面积；
B—巷道宽；
h—巷道墙高；
0.157—经验系数；
那么，断面面积S=5*(1.75+0.157*5)m*m=12.675m*m
表1：三芯拱有关系数表
参数 R(B) r(B) b a P(B)
数据 0.9044 0.1727 63+26/60 26+34/60 1.211
表中 R—大圆半径
r—小圆半径
b—大圆圆心角
a—小圆圆心角
P—拱弧长
由上表知：R=0.9044*5m=4.72m
r=0.1727*5m=0.8635m
b=63+26/60度
a=26+34/60度
P=1.2111*5m=6.0555m
C>爆破原始条件。
表2：爆破原始条件
序号 名称 单位 数量
1 断面面积 m*m*m 12.675
2 岩石坚固性系数 f 5-8
3 工作面沼气或矿尘含量 % --
4 工作面涌水量 m*m*m/h --
5
3）设备的选型
a> 凿岩机的选择
表3
凿岩机类型 最大炮眼直径 最大炮眼深度 炮眼方向 凿岩硬度 适用地点
气腿式 45 4-5 水平、上、下斜 f=6-10 平巷、斜井
根据岩石硬度、巷道断面、钻眼深度以及直径等因素按表3知选择气腿式凿岩机比较好，就我就本例现状来看选YT25气腿式凿岩机较好。
由于气腿式凿岩机便于组织多台凿岩凿岩，易于实现凿岩与装岩平行作业，机动性强，辅助工时短、利于组织快速施工等优点，所以现场广为使用。
b> 凿岩机具的配备。
（1）凿岩机台数的确定。凿岩机按巷道宽配备，每0.5m配备一台凿岩机，共10台。
（2）供风供水设备。
4）炸药选择及爆破参数设计。
正确选定炸药和正确确定爆破中的爆破参数，是取得良好爆破效果的可靠保证。巷道光面爆破的主要参数主要有：炸药单耗，炮眼直径炮眼间距，炮眼深度和炮眼数目等。由于这些参数之间相互影响和制约，合理确定这些参数尤为重要，但至今为止还没有一套成熟的理论计算方法，有一些计算也只是作为参考依据，目前都是根据经验类比和直接实验得来的。
a>炸药的选择
为了达到既实现光面爆破，又充分发挥炮眼利用率的目的，可采用重掏槽、轻修边（周边的的装药要轻）的方法。
掏槽眼、辅助眼、底眼、2圈眼等一般选用威力较大的2号硝铵岩石炸药，周边眼选用2号煤矿硝铵炸药。
b>爆破参数的确定
(1)掏糟眼
<a> 掏槽类型的比较
a直眼掏糟
适用于无瓦斯工作面，岩石整体性好、中硬以上。
所有掏糟眼都垂直于工作面，深度不受井巷断面大小的限制，有利于深孔爆破。
工作面炮眼相互平行，有利于多台凿岩机同时作业，有利于采用掘进凿岩台车，实现钻眼机械化。
爆破率高，岩石块度均匀，岩石抛掷不远，不易崩倒支架及损坏设备。
掏槽体积小，需要掏槽眼和雷管的段数较多。
岩石越坚硬，对掏槽眼的间距、钻眼质量、装药等要求越严格，往往由于设计或施工不当等导致失败。
a斜眼掏糟
适用于掘进断面积大4m*m的各类井巷。
掏槽体积大，充分里哟了自由面，掏槽眼数、炸药消耗量、使用雷管段数相对减少。
掏槽眼深度手巷道宽度限制。
易产生大块岩石，岩石抛掷距离远，易崩倒支架或损坏设备。
C混合掏糟1129