第10-11次课岩石巷道施工(2次课)(上)

资源学院采矿系陈海波岩巷施工(一)主要内容钻眼工作掘进机破岩掘进通风综合防尘技术掘进安全工作重点内容巷道掘进通风与防尘工作难点内容巷道掘进通风导学思考题•1.钻眼爆破施工方法工序有哪些?•2.掘进机应具有哪些功能?•3.掘进通风的作用和方法有哪些?用什么设备?•4.为什么要实施综合防尘?有哪些降尘和防尘措施?•5.掘进工作主要会遇到哪些灾害?应如何防治?岩石巷道施工主要有以下几项工作：①钻眼爆破工作；②岩石装运工作；③掘进通风与综合防尘工作；④巷道支护工作；⑤轨道、管线铺设工作等。本章介绍下面几个问题。△钻眼爆破△掘进通风与综合防尘△装岩与转运△岩巷掘进机•巷道施工分类•按施工巷道岩性分类：岩石巷道施工、煤巷施工、半煤岩巷施工•岩石巷道施工方法•钻眼爆破施工，岩石掘进机施工。第一节钻眼爆破施工法钻眼爆破施工法•钻眼爆破法施工：用机械在设计巷道的断面上钻炮眼，使用煤矿许用炸药和电雷管爆破岩石，用人工或机械的方法装岩转运的巷道施工方法。•钻眼爆破施工方法工序：布置炮眼、钻炮眼、装药、连线、放炮、装岩、转运、支护。•岩石巷道施工中钻眼爆破工作的原则•1)巷道断面形状和尺寸、巷道的方向与坡度应符合设计和《煤矿井巷工程施工和验收规范》要求；•2)爆破的岩石块度应有利于提高装岩效率（一般不大于300mm）；•3)对巷道围岩的震动要小，以利于巷道的维护；•4)爆破单位体积岩石所需炸药和起爆器材的消耗量要低，钻眼工作量要小、炮眼利用率在85%以上。•一、炮眼布置•(一)掏槽眼•1、掏槽眼作用：在一个自由面上崩出其它自由面•2、掏槽眼位置：巷道断面中央靠近底板，易爆的软岩中•3、掏槽方式:单向掏槽（图4-2a）•斜眼掏槽楔形掏槽（图4-2b）多向掏槽锥形掏槽（图4-2c）斜眼掏槽特点：优点：（1）用于各种岩层，充分利用自由面，逐步扩大掏槽（2）可按岩性与巷道面积确定眼数，用于大断面施工缺点：（1）炮眼倾斜，钻眼受空间限制（2）碎石抛掷距离大，损坏设备与支护•直线掏槽•直眼掏槽螺旋式掏槽•三角形掏槽•角柱式掏槽菱形掏槽•五星掏槽•直眼掏槽特点：•（1）工作面的炮眼都垂直于工作面，相互平行；•（2）炮眼深度不受巷道的限制，易于深孔爆破，易于使用高效凿岩机和凿岩台车打眼；（3）空眼起附加自由面作用（4）缺点是钻眼工作量大，使用雷管段数多直线掏槽参数：眼距：L=100-200mm眼深：2米眼距：L1=（1-2）d;d=(100-120)mmL2=（2-3）d;L3=（3-4）d;L4=（4-5）d眼深：小于2.5米；适用于坚硬岩石的大中断面三角柱掏槽参数：眼距：L=100-300mm眼深：2-2.5米菱形掏槽参数：眼距：根据岩石的硬度系数a=100-150mm;b=170-200mm眼深：2-2.5米五星掏槽参数：眼距：根据岩石的硬度系数a=160-200mm;b=250-300mm眼深：2-2.5米•（二）辅助眼•1、辅助眼作用：大量崩落岩石，继续扩大掏槽•2、辅助眼参数：间距：500～700mm方向：垂直于工作面装药系数：0.45～0.6•(三)周边眼•1、周边眼作用：爆落巷道周边岩石，形成巷道设计轮廓•2、光爆周边眼距与最小抵抗线关系EKWKEW炮眼密集系数(0.6-1.1)炮眼间距(400mm-600mm)最小抵抗线•3、光面爆破周边眼爆破参数密打眼、装小药、放小炮不耦合装药（不耦合系数=炮眼直径/药卷直径）；系数大眼痕率高•(四)掘进工作面布置炮眼的原则•1、工作面各类炮眼布置“抓两头、带中间”，•2、掏槽眼一般布置在断面的中央偏下。•3、周边眼一般布置在巷道断面轮廓线上。•4、辅助眼均匀布置在掏槽眼和周边眼之间。•二、爆破器材和爆破参数的确定（一）爆破器材（二）爆破参数的确定煤矿常用炸药种类按级别分1号2号3号4号5号低瓦斯矿井高瓦斯矿井煤与瓦斯突出矿井溜煤眼与石门揭突按种类分煤矿铵梯炸药—抗水与不抗水之分（1；2；3）煤矿水胶炸药—5级（安全性均高于3号炸药）煤矿乳化炸药—5级，2高瓦斯井，3突出井，4最高突被筒炸药—2号硝铵药做药芯，直径42mm石蜡纸筒内，食盐消焰剂做被筒煤矿铵梯炸药规格直径d:32mm/35mm/38mm长度=190mm；170mm质量m:100g/150g/200g（一）爆破器材矿用起爆材料雷管索状起爆材料及附件火雷管非电雷管无起爆药雷管电雷管瞬发电雷管秒延期雷管半秒延期雷管毫秒延期雷管普通瞬发煤矿瞬发(分6号和8号电雷管;一般用8号电雷管)普通毫秒延期煤矿毫秒延期(总延期时间不大于130ms)导火索导爆索非电塑料导爆管继爆管工业导爆索煤矿导爆索单向继爆管双向继爆管•（二）爆破参数的确定炮眼直径炮眼长度炮眼数目炸药单耗爆破参数•（二）爆破参数的确定•1、炮眼直径：药卷直径：32mm/35mm/38mm；炮眼直径:42mm～45mm•2、炮眼长度：气腿凿岩:1.8～2.5米;机车凿岩:3米•3、炮眼数目：按单位炸药消耗量估算，再按经验方法确定炮眼数目2;;NqSmNaPqSmmma3单位炸药消耗量;kg/m巷道掘进断面积每个药卷的长度装药长度与炮眼长度之比,0.5-0.炮眼数目炮眼利用7P-每个药卷的率装药系数:质量,kg•4、炸药消耗量：指爆破1m3实体岩石所需要的炸药量；单位：kg/m3•（1）影响炸药消耗量的主要因素:炸药性能岩石的物理力学性质(普氏系数/层节理)自由面的大小和数目QqVq炸药消耗量Q一次爆破所需总装药量V一次爆破岩石总体积此表以2号销铵炸药和延期电雷管制定,若使用其它炸药,按下式修订'320,qqPPmL炸药的爆力（2）爆破器材消耗定额表•爆力:炸药爆轰后对周围介质做功的能力，单位mL•测量方法:铅铸扩孔法•三、装药结构与起爆1.掏槽眼和辅助眼的装药结构2.周边眼的装药结构3.炮眼的填塞4.起爆方法•起爆药包制作方法1.掏槽眼和辅助眼的装药结构正向装药反向装药《规程》规定:高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域的采掘工作面采用毫秒爆破时，若采用反向爆破，必须制定安全措施单段空气柱装药空气间隔分节装药2.周边眼的装药结构•3.炮眼封口要求•（1）综合防尘作用要求使用水炮泥；•（2）炮眼口要求使用炮泥封口炮眼长度炮泥长度0.6～1.0米一半1.0米以上不小于0.5米2.5米以上不小于1米光面爆破不小于0.3米（3）炮泥封口的作用在于延长爆生气体的作用时间，提高爆破效果•4、起爆方法：发爆器起爆，一般采用串联方式;采用多段毫秒雷管，按起爆顺序全断面一次起爆。有瓦斯爆炸危险的地方要求总起爆时差≯130ms。•1.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。•主要内容：•(1)井巷工程名称、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等；•(2)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、性能；•(3)爆破参数的计算选择，包括掏槽方法，炮眼直径、深度、数目和单位耗药量•(4)爆破网络的计算和设计•(5)安全措施四、爆破说明书及爆破图表2.爆破图表(一图--工作面炮眼布置图)爆破图表(三表)•五、钻眼工作•1.测量工作：用中线指示巷道的掘进方向，用腰线控制巷道坡度•工作面炮眼布置应以中线为基准，定出周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置，并做好标志。