地下爆破课件

地下爆破

1地下爆破：

是在地下(如地下矿山，地下硐室，隧道等)进行的岩土爆破作业。2一、平巷掘进爆破

1、特点：

只有一个自由面，

炮孔深度受到自由面的限制，

一般只有1~4m。32工作面和炮眼布置

平巷掘进中的炮眼，按其位置和作用的不同，分为掏槽眼、辅助眼和周边眼，周边眼又分顶眼、底眼和帮眼。

平巷掘进爆破时，由于只有一个自由面，四周岩石夹制力很大，爆破条件困难。因此，掏槽眼十分重要。掏槽眼的主要作用就是在工作面上创造一个槽腔作为第二个自由面。掏槽眼一般需要加深0.15～0.25m。4巷道掘进工作面炮孔布置图：

5（1）掏槽眼的形式

根据巷道断面，岩石性质和地质构造等条件，掏槽眼的排列形式种类繁多，归纳起来有3种；即倾斜眼掏槽、平行空眼直线掏槽和混合式掏槽。6

①单向掏槽：

掏槽眼排列成一行，并朝一个方向倾斜，适用于软岩或具有层理、节理裂隙或软夹层的岩石中。可根据自然弱面存在的情况分别采用顶部掏槽、底部掏槽或侧向掏槽、掏槽眼倾斜角度依岩石可爆性不同，取50º～70º。

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②锥形掏槽

各掏槽眼以同等角度向工作面中心轴线倾斜，眼底趋于集中，但相互不贯通，爆破后形成锥形槽。

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③楔形掏槽

通常由两排或两排以上的相对称的倾斜炮眼组成，爆破后形成楔形掏。

楔形掏槽中，每对掏槽眼间距为0.2～0.6m，眼底间距为0.1～0.2m，掏槽眼与工作面交角为55º～75º。

9④螺旋掏槽

10⑤混合掏槽

112)平行空眼直线掏槽

平行空眼直线掏槽以称直眼掏槽，所有掏槽孔都与工作面垂直，且相互平行，其中有几个不装药的空眼，作为装药炮眼爆破时的辅助自由面和破碎体的补偿空间。通常用分为龟裂掏槽、桶形掏槽和螺旋形掏槽。

12①龟裂掏槽无论是垂直龟裂掏槽，还是水平龟裂掏槽，掏槽眼均布在一条直线上，彼此间严格平行，装药眼与空眼间隔布置。

一般布置3-7个，眼间距离8-15cm。13②桶形掏槽

各掏槽眼互相平行且呈对称形式，掏槽眼由4－7个炮眼组成，其中有1－4个空眼。

14③螺旋形掏槽

掏槽眼呈螺旋状，各装药眼至空眼距离依次递增呈螺旋线布置，并按由近及远的起爆顺序起爆。适用于较均质岩石。

15掏槽方式的优缺点：

楔形掏槽优点：

一是所需炮眼数目少；

二是炸药单耗低；

三是爆破单位体积岩石所需的炮眼长度低。

直眼掏槽优点：

一是炮眼利用率高；

二是眼深不受巷道断面的限制；

三是破碎块度均匀；

是钻眼方便，准确性高。

163）混合式掏槽

混合式掏槽是指两种以上的掏槽方式混合使用，在遇到岩石特别坚硬或巷道断面较大时，可以采用桶形与锥形混合掏槽。17（2）辅助眼和周边眼的布置原则

①布眼均匀，既要充分利用炸药能量，又要保证岩石按设计轮廊线崩落。

②底眼布置较为困难，有积水时易产生瞎炮，因此要注意以下几点：

一是底眼间距一般为0.4－0.7m，抛碴爆破时，底眼采用较小间距。

二是底眼眼口应比巷道底板高出0.1－0.2m，但其眼底应低于底板0.1－0.2m;

三是底眼装药量介于掏槽和辅助眼之间，装药高度为眼深的0.5－0.7倍。182、爆破参数的确定

（1）炮眼直径

炮眼直径的大小直接影响钻眼速度、工作面的炮眼数目、单位炸药消耗量、爆落岩石的块度和巷道轮廓的平整性。

普通眼径：40－42mm

小直径型：34－35mm。

19（2）炮眼深度

炮眼深度（简称眼深）是指眼底到工作面的垂直距离。岩石坚固系数与炮眼深度对应表：

20（3）炮眼数目

炮眼数目与掘进断面、岩石性质、炮眼直径、炮眼深度和炸药性能等因素有关。确定炮眼数目的基本原则是保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮眼数目。

式中：N——炮孔数目，个

f——岩石坚固性系数

S——巷道掘进断面，m22122（4）单位炸药消耗量

单位炸药消耗量的大小取决于炸药性能、岩石性质、巷道断面、炮眼直径和炮眼深度等因素。

1）修正普氏公式：

式中:q——单位炸药消耗量，kg/m3

f——岩石坚固系数；

S——巷道掘进断面，m2

ko——考虑炸药爆力的校正系数，ko＝525/p,p为爆力。232）井巷掘进的单位炸药消耗量定额如表

24按下式计算出每循环所使用的总药量：Q=Qv=qSLŋ

式中V——每循环爆破岩石体积，m3

S——巷道掘进断面，m2

L——炮眼深度，m

ŋ——炮眼利用率，一般取0.8－0.9525二、井筒掘进爆破

井筒泛指竖井和斜井，也包括盲井。261、竖井工作面和炮眼布置

1）圆锥形掏槽

圆锥形掏槽与工作面的夹角（倾角）一般为70°~80°，掏槽眼比其他炮眼深0.2~0.3m。各眼底间距不得小于0.2m。272）直眼桶形掏槽

直径通常为1.2~1.8m，眼数4~7个。相邻每圈间距为0.2~0.3m左右。由里向外逐步扩大加深。

为改善岩石破碎和抛掷效果，也可在井筒中心钻1~3个空眼，空眼深度较其他炮眼深0.5m以上，并在眼底装入少量炸药，最后起爆。

28（2）辅助眼和周边眼布置原则

辅助眼介于掏槽眼和周边眼之间，可布置多圈，其最小圈与周边眼距离应满足光爆层要求。以0.5～0.7m为宜，其余辅助眼的圈距取0.6～1m，按同心圈布置，眼距0.8～1.2m左右。

周边眼布置有两种方式：

①采用光面爆破：眼距0.4~0.6m，眼底偏离轮廊线0.05~0.1m。

②非光面爆破：将炮孔布置在距井帮0.15~0.3m的圆周上，眼距0.6~0.8m。

29（3）桩井爆破

桩井爆破方法与竖井爆破方法基本类似，它有以下特点：

①桩井爆破断面较小，夹制作用较大；每次爆破循环进尺短；炸药消耗量大。

②桩井爆破作业一般在城市中实施，因此要求严格控制爆破地震波和飞石等爆破有害效应。井口要采用钢丝网、沙袋等多重覆盖防护措施。

③桩井一般为群井布置，应合理布置邻近桩井的爆破顺序。3031

323334352、竖井爆破参数的确定

（1）炮眼直径：39～46mm。

（2）炮眼深度：1.5～2m。

（3）炮眼数目：

q——单位炸药消耗量，kg/m3

s——井简的掘进断面，m2

η——炮眼利用率；

m——每个药包的长度，m

G——每个药包的质量，kg

α——炮眼平均装药系数，当药包直径为32mm时，取0.6～0.72；当药包直径为35mm时，取0.6～0.65。

36（4）单位炸药消耗量

根据不同的井筒直径、岩石性质、炮眼的深度和数目、以及掏槽的方式，单位炸药消耗量为1.5～3kg/m3。373、竖井爆破的起爆网路

（1）采用电雷管：可以并联、串联和并串联等；

（2）采用塑料导爆管雷管：可以采用簇联、簇并联法。38三、隧道掘进爆破39（一）隧道爆破施工特点：

1、隧道断面尺寸大；

2、地质条件复杂；

3、隧道爆破对钻眼质量要求高；

4、服务时间长。

（二）隧道开挖方法

1、全断面开挖法：要求地质条件好，工效高。

2、半断面开挖法：地质条件稍差的，一般如4类围岩。

3、分部开挖法；主要是针对5类围岩，有导硐法，分台阶法等。

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（三）隧道爆破技术

1、隧道掏槽爆破技术

（1）掏槽眼布置原则

①掏槽眼一般布置在开挖断面的中部或中偏下位置；

②炮眼方向，在岩层层理明显时，应尽量垂直于岩层的层理面；

③掏槽眼一般由4～6个装药眼和2～4个空眼组成，空眼个数应随孔深增大需增加。

41（2）掏槽眼的形式

①斜眼掏槽：分为单向掏槽、锥形掏槽中、楔形掏槽。

42②直眼掏槽

分为龟裂掏槽、梅花形小直径空眼掏槽、螺旋掏槽、菱形掏槽、两孔挤压掏槽、大直径中空眼掏槽。

432、隧道光面和预裂爆破技术

光面爆破和预裂爆破是控制隧道超欠损人害己，保证围岩稳定，控制隧道开挖质量的主要技术措施。

炮孔痕迹保存率≥50~≥80；

炮孔利用率90~95%;

超挖量16~18cm;

欠挖量5cm。443隧道爆破设计

（1）隧道爆破设计程序和主要内容

隧道设计分两个阶：即准备阶段和设计阶段。

①准备阶段：查阅工程设计图纸，了解工程基本情况、熟悉施工组织设计内容和要求。

②设计阶段：根据施工要求，选择爆破方案、爆破参数、制定安全技术措施、施工进度计划、质量保证措施、文明施工和应急措施等。45（2）隧道设计内容

1)方案选择

a、编制说明

b、工程概况

c、工程地质

d、爆破施工环境

e、选择隧道掘进的方法；

f、选择钻孔用具；

g、选择炮孔直径大小、进尺循环；

h、选择爆破器材和单位炸药消耗量；

i、选择起爆网路、起爆器材和段位差别。

462）爆破参数

a、炮眼布置参数：各类炮眼间距、孔深、角度和数量；

b、装药参数：单眼装药量、段落装药量、装药结构；

c、确定最小抵抗线。

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483）起爆网路

隧道爆破炮孔联接采用导爆管雷管时一般采用簇联法，具体如图。

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5051辅助眼和光爆眼的装药结构

52起爆网路示意图

534）爆破安全技术措施

a、爆破振动波的验算；

b、爆破个别飞石的验算；

C、爆破冲击波的验算；

d、地下有害气体的防范措施；

e、隧道内杂散电流的防范措施；

f、安全警戒布置。545）项目组织部署

a、项目机构组成及人员职责；

b、劳动力使用强度计划；

c、施工机构和村料保障措施。

556）施工进度计划及技术措施

①总进度计划目标，按天计算；

②编制施工进度横道图或网络图；

③合理安排施工流程和节拍，减少窝工。

567）施工质量保证措施

a、组织保证，配备爆破工程技术人员，有检查监督机制和措施；

b、加强打孔、验孔、装药、堵塞、网路联接、安全警戒、盲炮处理等各工序和工艺的控制；

c、有明确的技术标准和计量手段，特别是装药不是靠估。

d加强技术交底和业务培训,提高爆破作业人员的业务技能和水平。

578）环境保护和文明施工技术措施

a、控制钻具的粉尘措施；

b、控制机具噪声的措施；

c、工作及生活垃圾的处理措施；

589）应急预案

a、成立应急机构，明确应急职责和分工；

b、分析和列出危险源；

c、制定事故预防措施；

d、做好应急演练；

e、准备应急物资和装备。59四、规范要求

（一）巷道爆破作业规范要求

4.1用爆破法贯通巷道，两工作面相距15m时，只准从一个工作面向前掘进，并应在双方通向工作面的安全地点设置警戒，待双方作业人员全部撤至安全地点后，方可起爆。天井掘进到上部贯通处附近时，不宜采取从上向下的坐炮贯通法；如果最后一炮在下面钻孔爆破不安全，需在上

面坐炮处理时，应采取可靠的安全措施。

4.2间距小于20m的两个平行巷道中的一个巷道工作面需进行爆破时，应通知相邻巷道工作面的作业人员撤到安全地点。

604.3距井下爆破器材库30m以内的区域不应进行爆破作业。在离爆破器材库30～100m区域内进行爆破时，人员不应停留在爆破器材库内。

4.4地下爆破时，应明确划定警戒区，设立警戒人员和标识，并并应采用适合井下的声响信号。发布的“预警信号”、“起爆信号”、“解除警报信号”，应确保受影响人员均能辨识。

4.5地下爆破应有良好照明，距爆破作业面100m范围内照明电压不得超过36V。614.6地下开采二次爆破时，应遵守下列规定：

——起爆前应通知可能受影响的相邻采场和井巷中的作业人员撤到安全地点；

——人员不应进入溜井与漏斗内爆破大块矿石；

——人员不应进入采场放矿出现的悬拱或立槽下方危险区实施二次爆破；

——在与采场短溜井、溜眼相对或斜对的出矿漏斗处理卡斗或二次爆破时，应待溜井、溜眼下部的放矿作业人员撤到安全地点后方可进行，且爆破作业人员应有可靠的防坠措施；

——地下二次破碎地点附近，应设专用炸药箱和起爆器材箱，其存放量不应超过当班二次爆破使用量；

——