巷道破岩山科学习教案

1、巷道巷道(hng do)破岩山科破岩山科第一页，共137页。2 如果将一个(y )球形或立方体形炸药包(爆破上称之为集中药包)埋入岩石中，岩石与空气接触的表面称为自由面。 药包中心到自由面的垂直距离W称为最小抵抗线。3.1爆破(bop)破岩3.1.1爆破(bop)破岩原理第1页/共137页第二页，共137页。3 当最小抵抗线W1很大时，自由(zyu)面对爆破不产生影响，由药包中心向外依次形成粉碎区、裂隙区、震动区，爆破的破坏范围较小。第2页/共137页第三页，共137页。4 当最小抵抗线W2逐渐(zhjin)减小，应力波在自由面处反射形成拉伸波，产生了由自由面向药包一层层剥落的拉伸破坏（拉断区

2、）剥落的拉伸破坏（拉断区）。 当最小抵抗线W3再小一些，拉断区和裂隙区连接起来，通过爆生气体的做功(zugng)，形成爆破漏斗。岩石只产生松动叫松动漏斗（图c），不但松动而且抛出岩石的叫抛掷漏斗（图d）。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第3页/共137页第四页，共137页。5第4页/共137页第五页，共137页。6 如果自由面不止一个，则应力波在各个方向都能形成反射，也都能形成由自由面向药包中心的拉断破坏区。因此增加自由面就可使炸落单位体积岩石的炸药消耗量降低，而且岩石的块度比较小而均匀。 有些资料认为，两个自由面的炸药消耗量只是一个自由面的60，三个自由面可以降低到40，实际上由于其

3、它因素影响，只接近这个数字。 因此，在爆破工程(gngchng)实践中，使几个炮眼首先爆破，为后继炮眼的爆破创造附加的自由面，这种方法称之为掏槽。第5页/共137页第六页，共137页。六、炸药的敏感度山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第6页/共137页第七页，共137页。核爆炸:山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院 炸药：在一定条件，能够发生快速的化学反应(huxu fnyng)，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。3.1.2.1 炸药爆炸原理炸药爆炸原理第7页/共137页

4、第八页，共137页。第8页/共137页第九页，共137页。第9页/共137页第十页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院CaHbNcOd第10页/共137页第十一页，共137页。Kb0时，正氧平衡,剩余的氧和N反应生成NO和N2O5等有害物质，吸热反应，氮氧化(ynghu)物还对瓦斯爆炸起催化作用。Kb0时，负氧平衡，生成CO、C、H2。Kb=0时，零氧平衡,充分氧化(ynghu)，生成大量热。这时：C+O2CO2+395KJ/mol；2H2+ O22H2O+240.7 KJ/mol；NN2 。山东科技(kj)大学资源与环境工程学院4）混合炸药的氧平衡计算）混合炸药的氧平衡计算

5、(j sun) 混合炸药的氧平衡值按各组成成分的百分比与其氧平衡混合炸药的氧平衡值按各组成成分的百分比与其氧平衡乘积之和计算乘积之和计算(j sun)：式中 mi ，ki 第i种组分的百分比和氧平衡值。工业炸药中常用成分的氧平衡值见表3.1第11页/共137页第十二页，共137页。13单质炸药单质炸药氧平衡值氧平衡值/%可燃剂可燃剂氧平衡值氧平衡值/%硝酸铵20.0木粉137.0消化乙二醇0.0石蜡346.0太恩PETN10.1沥青276.0黑索金21.6轻柴油342.0梯恩梯TNT74.0松香281.0奥克托金HNX21.6淀粉118.5特屈儿CE47.4铝粉89.0二硝基甲苯DNT114.

6、4木炭266.7二硝基重氮酚DDNP58.0纸130.0表3.1 工业(gngy)主要常用成分的氧平衡值第12页/共137页第十三页，共137页。x = 92.21克，y = 3.79克 ，NH4NO3 =92.2%，柴油(chiyu)=3.8%，木粉=4%。 设100g中，NH4NO3 x克，柴油(chiyu)y克解：查表3.1 NH4NO3 +0.2g/g，柴油-3.42 g/g，木粉-1.37g/g。山东科技大学资源与环境工程学院第13页/共137页第十四页，共137页。H=H1-H2第14页/共137页第十五页，共137页。炸药爆力（做功(zugng)能力）测定爆炸前的铅铸 爆炸后的铅

7、铸=V-V1-V2山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第15页/共137页第十六页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第16页/共137页第十七页，共137页。爆发点测定器1-合金(hjn)浴锅；2-电热丝；3-隔热层；4-铜试管；5-温度计山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院5第17页/共137页第十八页，共137页。第18页/共137页第十九页，共137页。第19页/共137页第二十页，共137页。殉爆距离殉爆距离(jl)的测定的测定 山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院殉爆距离(jl)：装有雷管的主动药包爆炸时，能使相隔一定距离(jl)的另一同种药包连

8、续三次发生殉爆的最大距离(jl)。殉爆安全距离(jl)：装有雷管的主动药包爆炸时，使相隔一定距离(jl)的另一同种药包百分之百不能发生爆炸的最小距离(jl)。第20页/共137页第二十一页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院3.1.2.5 矿用工业矿用工业(gngy)炸药炸药 第21页/共137页第二十二页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第22页/共137页第二十三页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第23页/共137页第二十四页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第24页/共137页第二十五页，共137页

9、。第25页/共137页第二十六页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第26页/共137页第二十七页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第27页/共137页第二十八页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第28页/共137页第二十九页，共137页。 乳化炸药分类：煤矿许用乳化炸药、岩石乳化炸药和露天乳化炸乳化炸药分类：煤矿许用乳化炸药、岩石乳化炸药和露天乳化炸药三类。药三类。 乳化炸药优点：密度可调，因而适用范围广；爆炸性能好，爆速乳化炸药优点：密度可调，因而适用范围广；爆炸性能好，爆速一般可达一般可达40005500m/s，由于爆速与

10、密度均较高，乳化炸药猛度比，由于爆速与密度均较高，乳化炸药猛度比2号岩石硝铵炸药高，可达号岩石硝铵炸药高，可达1519；可用；可用8号雷管直接起爆；乳化号雷管直接起爆；乳化炸药比浆状炸药与水胶炸药抗水性更强，生产炸药比浆状炸药与水胶炸药抗水性更强，生产(shngchn)与使用与使用安全；不需要添加猛炸药，原料来源广。安全；不需要添加猛炸药，原料来源广。 乳化炸药缺点：炸药爆力却不比铵油炸药高，故在硬岩中使用乳化炸药缺点：炸药爆力却不比铵油炸药高，故在硬岩中使用的乳化炸药应加入热值较高的物质如铝粉、硫磺粉等。的乳化炸药应加入热值较高的物质如铝粉、硫磺粉等。山东(shn dn)科技大学资源与环境工

11、程学院第29页/共137页第三十页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第30页/共137页第三十一页，共137页。第31页/共137页第三十二页，共137页。33第32页/共137页第三十三页，共137页。第33页/共137页第三十四页，共137页。第34页/共137页第三十五页，共137页。山东科技(kj)大学资源与环境工程学院第35页/共137页第三十六页，共137页。第36页/共137页第三十七页，共137页。煤矿许用瞬发电(fdin)雷管、煤矿许用毫秒延期电雷管 山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第37页/共137页第三十八页，共137页。 1瞬发电瞬发电(f

12、din)雷管雷管 管壳：金属或纸制圆筒； 起爆药：二硝基(xio j)重氮酚； 加强药：黑索金； 加强帽：金属薄板 电点火装置： 直插式：桥丝直接插入二硝基(xio j)重氮酚，脚线、密封塞，无加强帽； 药头式：桥丝、脚线、密封塞、桥丝周围涂有引火药，制成圆珠状的引火头（氯酸钾、木炭、二硝基(xio j)重氮酚和骨胶），有加强帽。 起爆过程起爆过程：药头式：脚线通电桥丝在电流作用下点燃引火头火焰通过加强帽的中心孔使起爆药起爆猛炸药爆炸；直插式：脚线通电桥丝在电流作用下使起爆药起爆猛炸药爆炸；图3.9 瞬发电雷管构造a 直插式；b药头式1脚线；2密封塞；3桥丝；4起爆药；5引火药头；6加强帽；7

13、加强药；8管壳第38页/共137页第三十九页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院图3.10 延期电雷管构造a秒延期电雷管1导火索；2排气孔第39页/共137页第四十页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院图3.10 延期电雷管构造b毫秒延期电雷管3延期药；4延期内管第40页/共137页第四十一页，共137页。段别秒延期电雷管/s毫秒延期电雷管/ms第一系列第二系列第三系列第四系列第五系列10.151313131421.02552510100103003010232.05055010200206004020343.145575300209005030454

14、.31005100154003012006045665.61255150205003015007060777.0150520060040180080801081755250257004021009011015920053103080040240010015020第41页/共137页第四十二页，共137页。段别秒延期电雷管/s毫秒延期电雷管/ms第一系列第二系列第三系列第四系列第五系列10225538035900402700100200251146040100040300010012550451100403300100136555014760551588060161020701712009018

15、1400100191700130202000150续表表中的第二系列是应用最广泛的一种，但在有瓦斯或煤尘爆炸危险(wixin)的工作面止只准使用该系列的前五段。第42页/共137页第四十三页，共137页。1电雷管(ligun)电阻山东科技大学资源与环境工程学院第43页/共137页第四十四页，共137页。第44页/共137页第四十五页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第45页/共137页第四十六页，共137页。山东科技(kj)大学资源与环境工程学院第46页/共137页第四十七页，共137页。普通导爆索的结构 第47页/共137页第四十八页，共137页。第48页/共137

16、页第四十九页，共137页。第49页/共137页第五十页，共137页。多用于露天深孔爆破(bop)和硐室大爆破(bop)。近年煤矿爆破(bop)作业中，出现了深孔爆破(bop)等新技术，相应提出使用导爆索起爆问题。但煤矿井下不准使用普通导爆索，只能使用安全导爆索。 导爆索和继爆管起爆(qbo)第50页/共137页第五十一页，共137页。山东科技(kj)大学资源与环境工程学院第51页/共137页第五十二页，共137页。一、起爆(qbo)电源山东科技(kj)大学资源与环境工程学院第52页/共137页第五十三页，共137页。型号型号引爆能力引爆能力/发发峰值电压峰值电压/V主电容量主电容量/F输出充能

17、输出充能/(A2ms)供电时间供电时间/ms最大外阻最大外阻/生产厂家生产厂家MFB-80A809504022746260开封煤矿仪器厂MFB-10010018002042526320抚顺煤研所工厂MFB-100/20010018002042426340/720奉化煤矿专用设备厂MFB-10010018002041846320渭南矿务局五金厂MFB-150150800110040336470淮南矿务局五金厂MFB-1001009004022536320营口第二仪器厂MFB-1001009004023036320渭南煤矿专用设备厂FR82-150150180019003042046470沈阳新型

18、防爆电器厂YJQL-10004000360050082347104/600营口市有线电厂表3.9 部分(b fen)国产矿用电容式发爆器性能指标第53页/共137页第五十四页，共137页。FB系列发爆器系列发爆器 第54页/共137页第五十五页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第55页/共137页第五十六页，共137页。二、电爆网路的联接二、电爆网路的联接(lin ji)方式及其计算方式及其计算第56页/共137页第五十七页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第57页/共137页第五十八页，共137页。巷道掘进的最主要工序，良好的钻眼爆破工作巷道掘进

19、的最主要工序，良好的钻眼爆破工作(gngzu)应该是：应该是： 爆破后所形成的巷道断面应符合设计(shj)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(shj)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。山东科技大学资源与环境工程学院第58页/共137页第五十九页，共137页。五、钻眼工作六、钻眼爆破安全技术山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第59页/共137页第六十页，共13

20、7页。61Ll3.1.4.1 炮眼布置炮眼布置(bzh)技术技术第60页/共137页第六十一页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第61页/共137页第六十二页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第62页/共137页第六十三页，共137页。山东科技(kj)大学资源与环境工程学院第63页/共137页第六十四页，共137页。第64页/共137页第六十五页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第65页/共137页第六十六页，共137页。4）工作面炮眼(poyn)布置山东科技(kj)大学资源与环境工程学院第66页/共137页第六十七页，共

21、137页。4）工作面炮眼(poyn)布置第67页/共137页第六十八页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第68页/共137页第六十九页，共137页。 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(jicng)时才能取得良好的爆破效果。 山东科技大学资源与环境工程学院第69页/共137页第七十页，共137页。第70页/共137页第七十一页，共137页。第71页/共137页第七十二页，共137页。第72页/共137页第七十三页，共137页。第73页/共137页第七十四页，共137页。v混合式掏槽(to co)第74页/共137页第七十五页，共137页

22、。 缺点缺点(qudin)：凿岩工作量大，钻跟技术要求高，一般需：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。要雷管的段数也较多。山东科技大学资源与环境工程学院第75页/共137页第七十六页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第76页/共137页第七十七页，共137页。K为炮眼密集系数，一般为0.81.0，岩石 坚硬时取大值，较软时取小值；E 为周边(zhu bin)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 第77页/共137页第七十八页，共13

23、7页。光面爆破周边眼满足以下要求： 周边眼中心都应应布置在巷道设计掘进断面(dun min)轮廓线上，而眼底应稍向轮廓线外偏斜，一般不超过100150mm,可使下一循环打眼时凿岩机有足够的工作空间，同时要尽量减少超挖量。煤矿巷道常遇岩层的光面爆破参数见表3.10。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院岩层情况岩石坚固性系数f炮眼直径/mm炮眼间距/mm最小抵抗线/mm炮眼密集系数/mm装药量/(kgm-1)完整、稳定、中硬以上81042456007005007001.01.10.20.3中硬、层节理不发育6835425006006008000.80.90.151.2松软、层节理发育63

24、5423505005007000.70.80.100.15第78页/共137页第七十九页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第79页/共137页第八十页，共137页。 起爆材料一般采用8号电雷管，在穿过有瓦斯地层时，为避免因电雷管爆炸(bozh)引爆瓦斯的可能性，应采用煤矿许用电雷管。煤矿许用电雷管只有瞬发和总延期时间在130ms以内的毫秒延期电雷管，不能选用秒延期电雷管。 山东科技大学资源与环境工程学院 煤矿巷道掘进电爆网络的起爆电源，主要采用防爆型电容式发爆器。电容式发爆器的起爆能力取决于主电容的充电电压和电容量。电容式发爆器所能提供的电流不太大，一般只用于起爆串联网络的

25、电雷管。第80页/共137页第八十一页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第81页/共137页第八十二页，共137页。 目前国内岩巷掘进均采用32，35两种药卷，以炮眼直径比药卷直径大68mm为宜，所以目前的炮眼直径多采用4042。煤矿岩石(ynsh)巷道掘进中，在断面小于12m2的条件下应用小直径药包（25、27），炮眼直径为30。山东科技大学资源与环境工程学院第82页/共137页第八十三页，共137页。 采用采用(ciyng)气腿式轻型凿岩机，炮眼深度以气腿式轻型凿岩机，炮眼深度以1.82.5m为宜为宜;采用采用(ciyng)凿岩台车时，应向深眼发展，炮眼深度可达凿

26、岩台车时，应向深眼发展，炮眼深度可达3.0m。通常掏槽眼要比其他炮眼加深。通常掏槽眼要比其他炮眼加深200300mm。 山东科技大学资源与环境工程学院l炮眼深度，m；L计划月进度，m；N每月实际用于掘进的天数，30天；k正规循环率；n每日完成掘进循环数，次；炮眼利用系数。第83页/共137页第八十四页，共137页。N炮眼总数；Q单位炸药消耗量，kgm3；S巷道掘进断面积，；m每个药卷的长度，m；炮眼利用系数(l yn x sh)；a炮眼的平均装药系数，一般取0.50.6；P每个药卷的质量，kg。 第84页/共137页第八十五页，共137页。P所用(su yn)炸药的爆力,mL。 这是一个很重要

27、的参数，它将直接影响到爆破岩石的块度、钻眼和装岩的工作量、炮眼利用系数、巷道轮廓的整齐程度、围岩的稳定性以及爆破成本等。 单位炸药消耗量一般按定额选用，见表3. 11。表中所列定额是按2号岩石钱梯炸药、毫秒延期电雷管制定的，若采用其他炸药时，需要根据装药做功能力大小适当加以修正，即第85页/共137页第八十六页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第86页/共137页第八十七页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第87页/共137页第八十八页，共137页。反向反向(fn xin)装药装药 (b)山东科技大学资源与环境工程学院第88页/共137页第八十九页，

28、共137页。单段空气柱式装药（a） 这种装药结构简单易行，适用(shyng)于1. 52. 0m深的炮眼。 空气(kngq)间隔分段装药 （b） 两药卷的间隔距离.小于该种炸药在炮眼内的殉爆距离。不耦合装药第89页/共137页第九十页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第90页/共137页第九十一页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第91页/共137页第九十二页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第92页/共137页第九十三页，共137页。爆破原始条件表 装药量及起爆顺序 表表 预期爆破效果表 徐州马坡矿-250m水平总回风巷采用

29、直眼掏槽、光面爆破，其各项爆破参数，见表3. 12表3. 14，工作面炮眼(poyn)布置如图3. 26所示。第93页/共137页第九十四页，共137页。工作面炮眼布置图 山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第94页/共137页第九十五页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第95页/共137页第九十六页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第96页/共137页第九十七页，共137页。风动风动(fn dn)凿岩机凿岩机 气腿式凿岩机山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第97页/共137页第九十八页，共137页。冲击机构：由气缸、活塞和配气系统冲击

30、机构：由气缸、活塞和配气系统(xtng)组成，借助配气系统组成，借助配气系统(xtng)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(冲击作用原理冲击作用原理)。 转钎机构转钎机构: 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。 润滑系统润滑系统

31、: 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。第98页/共137页第九十九页，共137页。第99页/共137页第一百页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第100页/共137页第一百零一页，共137页。转钎机构及冲击式凿岩炮孔形成(xngchng)过程 第101页/共137页第一百零二页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第102页/共137页第一百零三页，共137页。压气压气(y q)与与油雾油雾山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院悬挂(xungu)式注油器1气孔；2油室；3出油孔；4

32、输油管第103页/共137页第一百零四页，共137页。常用的架支机构有气腿、凿岩台车和伞形钻架。气腿倾斜支撑在凿岩机下面，气腿的推力可以分解为架支凿岩机和推进凿岩机两个分力，故气腿既是架支设备，也是推进设备，如图所示。若要架支力和推进力都合适，气腿的支设角度应在3050之间，过大则推进力不足，过小又会影响(yngxing)支承能力。第104页/共137页第一百零五页，共137页。（2）凿岩机的架支机构(jgu)（续）第105页/共137页第一百零六页，共137页。优点优点(yudin)：钻速高；噪音低；无油雾水汽。：钻速高；噪音低；无油雾水汽。适用：深度适用：深度(shnd)大、直径大的炮孔大

33、、直径大的炮孔（1）冲击机构。液压凿岩机借助配油阀使高压油交替(jiot)地进人活塞的前后油腔形成压力差，使活塞做往复运动。当高压油进人活塞后腔，则推动活塞做冲程运动，冲击钎尾;当高压油进人活塞前腔，则使活塞做回程运动。（2）转钎机构。液压凿岩机的转钎机构都是采用独立机构，由液压马达带动一组齿轮从而带动钎子转动。（3）排粉系统。由于结构上的特点，液压蜚岩机无法使用轴向供水，只能采用侧向供水排除岩粉。第106页/共137页第一百零七页，共137页。图 CMJ-17煤矿用全液压掘进(jujn)钻车山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第107页/共137页第一百零八页，共137页。3）煤电钻）

34、煤电钻破岩原理：破岩原理：切割型钻头在轴压力切割型钻头在轴压力P P作作用下，侵入用下，侵入h h；然后，在回转力然后，在回转力PcPc的作的作用下，克服岩石的抗切用下，克服岩石的抗切削强度，将岩石一层层削强度，将岩石一层层的切割下来；的切割下来；钻头运行钻头运行(ynxng)(ynxng)轨迹轨迹是沿螺旋线前进；是沿螺旋线前进；破碎的岩屑被排至孔外。破碎的岩屑被排至孔外。 山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第108页/共137页第一百零九页，共137页。构造：构造：电动机、减速器、散热风扇电动机、减速器、散热风扇(fngshn)(fngshn)、开关、手柄、钻杆。、开关、手柄、钻杆。山

35、东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第109页/共137页第一百一十页，共137页。山东科技大学(dxu)资源与环境工程学院第110页/共137页第一百一十一页，共137页。4）钻研）钻研(zunyn)工具工具 两种：组合(zh)钎子和整体钎子 （1）凿岩机的钎子(qin zi)(a)组合钎子1-钎头；2-钎梢；3-钎身；4-钎肩；5-钎尾；6-中心水孔 (b)整体钎子1-钎头；2-钎杆；3-钎肩；4-钎尾山东科技大学资源与环境工程学院第111页/共137页第一百一十二页，共137页。（一）钎头：钎头形状（一）钎头：钎头形状(xngzhun),一字型、十字型和球齿一字型、十字型和球齿钎头。

36、钎头。第112页/共137页第一百一十三页，共137页。钎头结构参数指标钎头结构参数指标刃角：钎头两个刃面夹角，一般刃角：钎头两个刃面夹角，一般90120，多为，多为110；隙角：钎头体两侧面夹角，隙角：钎头体两侧面夹角，3，球齿钎头，球齿钎头7；钎刃：端面为一字型做成曲率为钎刃：端面为一字型做成曲率为18的弧型，球齿钎的弧型，球齿钎头周边头周边齿向外倾斜齿向外倾斜3035；钎头直径：钎头直径：3843，保证药卷装入炮眼；，保证药卷装入炮眼；排粉沟：布置在钎头顶端和侧面的排出底部岩浆的沟排粉沟：布置在钎头顶端和侧面的排出底部岩浆的沟槽槽(u co)。 钎头材料：除硬质合金片外的钎头部分称为钎头

37、体，钎头材料：除硬质合金片外的钎头部分称为钎头体，合金钢。合金钢。 镶嵌在钎头上的硬质合金为钨钴类合金。炭化钨镶嵌在钎头上的硬质合金为钨钴类合金。炭化钨高硬高硬度、高耐磨性、高抗压强度，钴韧性好。度、高耐磨性、高抗压强度，钴韧性好。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第113页/共137页第一百一十四页，共137页。山东(shn dn)科技大学资源与环境工程学院第114页/共137页第一百一十五页，共137页。（二）钎杆：承受活塞冲击力和回转力矩（二）钎杆：承受活塞冲击力和回转力矩(l j)，传递到钎，传递到钎头上去的细长杆体。头上去的细长杆体。两种：中空六角形和中空圆形。两种：中空六角

38、形和中空圆形。材料：钎钢。中空材料：钎钢。中空8铬、中空铬、中空55硅锰钢、中空硅锰钢、中空40硅钼钒。硅钼钒。（三）钎尾：承受和传递能量的部位，钎尾规格和淬火硬度（三）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。对凿岩速度有很大的影响。（四）钎肩：六角形钎杆用环行钎肩，圆形钎杆用耳形钎肩。（四）钎肩：六角形钎杆用环行钎肩，圆形钎杆用耳形钎肩。山东科技(kj)大学资源与环境工程学院第115页/共137页第一百一十六页，共137页。（a）环形）环形(hun xn)钎肩的钎尾；（钎肩的钎尾；（b）耳形钎肩的钎尾；（）耳形钎肩的钎尾；（c）无钎肩的钎尾无钎肩的钎尾山东科技大

39、学资源(zyun)与环境工程学院第116页/共137页第一百一十七页，共137页。巷道(hng do)腰线的标定 4）钻研工具）钻研工具 第117页/共137页第一百一十八页，共137页。激光指向(zh xin)仪标定示意图 巷道掘进中，当采用气腿式凿岩机时，为提高掘进速度，缩短钻眼时间，采用多台凿岩机同时作业是行之有效的措施。一般情况下，每台凿岩机所占的面积为1.52.0耐，在坚硬岩石中可减到1.01.5 。气腿式凿岩机机动性强，辅助工时短，便于组织(zzh)快速施工，因此对于月进度要求达到百米以上的工程，可以满足要求。（3）工作面供风、供水设备）工作面供风、供水设备第118页/共137页第

40、一百一十九页，共137页。山东科技(kj)大学资源与环境工程学院3.1.5.1 拒爆的处理拒爆的处理(chl) 通电起爆后，工作面的电雷管全部或少数不爆称为拒爆。拒爆的处理应按煤矿安全规程进行，即（1）由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆。（2）在距拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆。（3）严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。不论有无残余炸药，严禁将炮眼残底继续加深;严禁用打眼的方法往外掏药;严禁用压风吹拒爆(残爆)炮眼。（4）处理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必须详细检查炸落的煤、歼，收集未爆的电雷管。（5）在拒爆处理完毕以前，严禁在该地点

41、进行与处理拒爆无关的工作。第119页/共137页第一百二十页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院3.1.5.2 早爆的处理早爆的处理(chl)第120页/共137页第一百二十一页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院第121页/共137页第一百二十二页，共137页。 岩石掘进机是靠旋转刀盘上的盘形滚刀破碎岩石而使巷道一次成型的大型机械设备，由于它集开挖、出砰和衬砌于一体，能实现破岩、装岩、运输、支护、喷雾除尘等全部工序，因此是自动化程度较高的地下工程施工设备，广泛应用于矿山、铁路隧道、煤矿巷道、水利水电隧道、锄洞和城市地下工程等的建设。岩石掘进机具有机械化

42、程度高、施工速度快、效率高和工作安全等优点，国内外的一些较长的隧道工程已广泛使用。 钻眼爆破(bop)法与掘进机法两种施工方法的适用范围、掘进速度、人员配备、准备工作、支护衬砌、大修周期、安全、质量的技术比较见表3.19。由表看出，对于长度超过3krn以上的长巷道，掘进机法是首选的方案。第122页/共137页第一百二十三页，共137页。山东科技大学资源(zyun)与环境工程学院EBZ220悬臂(xunb)式掘进机第123页/共137页第一百二十四页，共137页。第124页/共137页第一百二十五页，共137页。第125页/共137页第一百二十六页，共137页。1）掘进功能掘进功能分为破碎工作面

43、岩石的功能和不断推进掘进机前进(qinjn)的功能。2）出矸功能出矸功能细分为导矸、铲矸、溜矸和运矸。3）导向功能导向功能细分为方向的确定、方向的调整和偏转的调整。4）支护功能支护功能又可分为掘进前未开挖地质的预处理、开挖后的局部支护和全部酮壁的衬砌。第126页/共137页第一百二十七页，共137页。3.2.3 掘进机的破岩机理掘进机的破岩机理(j l)3.2.3.1 刀具刀具(doj)破岩原理破岩原理 刀具是岩石(ynsh)掘进机破碎岩石(ynsh)的工具，是掘进机的关键部件和易损部件。岩石(ynsh)巷道一般采用滚刀破岩，其中盘形滚刀应用得比较广泛，它有单刃、双刃和三刃之分。目前，全断面岩

44、石(ynsh)掘进机采用的均是432mm窄形单刃滚刀，如图3. 43所示。第127页/共137页第一百二十八页，共137页。刀具在完整岩石中破岩过程刀具在完整岩石中破岩过程:（1）在完整、密实、均一的岩石中，刀具的刀刃在巨大推力作用下切人岩体，形成）在完整、密实、均一的岩石中，刀具的刀刃在巨大推力作用下切人岩体，形成(xngchng)割痕。刀刃顶部的岩石在巨大压力下急剧压缩，随着刀盘的回转，滚刀割痕。刀刃顶部的岩石在巨大压力下急剧压缩，随着刀盘的回转，滚刀滚动，这部分岩石首先破碎成粉。滚动，这部分岩石首先破碎成粉。（2）刀刃侵人岩石和刀刃的两侧劈人岩体，在岩石结合力最薄弱处产生多处微裂纹。）刀

45、刃侵人岩石和刀刃的两侧劈人岩体，在岩石结合力最薄弱处产生多处微裂纹。（3）随着滚刀切人岩石深度的加大，岩粉不断充人微裂纹）随着滚刀切人岩石深度的加大，岩粉不断充人微裂纹;此外，由于微裂纹端部容此外，由于微裂纹端部容易应力集中，微裂纹逐渐扩展成显裂纹。易应力集中，微裂纹逐渐扩展成显裂纹。（4）当显裂纹与相邻刀具作用产生的显裂纹交会，或显裂纹发展到岩石表面时，就）当显裂纹与相邻刀具作用产生的显裂纹交会，或显裂纹发展到岩石表面时，就形成形成(xngchng)了岩石断裂体。岩石断裂体一般呈了岩石断裂体。岩石断裂体一般呈:厚度厚度= 50mm，宽度，宽度a = （刀（刀间距）间距）-b（刀刃宽），长度（刀刃宽），长度L100mm，裂纹角，裂纹角=18-30（ ，a，如图如图3. 43所所示）。示）。（5）在产生断裂体的同时，各断裂体相互之间会形成）在产生断裂体的同时，各断裂体相互之间会形成(xngchng)一些粒度较小的一些粒度较小的碎裂体。在断裂体从工作面落人底板进人铲斗时，由于断裂体与刀盘及相互间的碰撞碎裂体。在断裂体从工作面落人底板进人铲斗时，由于断裂体与刀盘及相互间的碰撞作用，又会产生新的碎裂体和岩粉。作用，又会产生新的碎裂体和岩粉。3.2.3.1 刀具刀具(doj)破岩原理破岩原理（续）（续）第128页/