井巷工程41巖巷施工

井巷工程41巖巷施工第一頁，共64頁。主要內(nèi)容

第一節(jié)鉆眼爆破第二節(jié)掘進通風(fēng)與綜合防塵第三節(jié)裝巖與轉(zhuǎn)運第四節(jié)巖石平巷掘進機械化作業(yè)線第五節(jié)巖巷掘進機第六節(jié)掘進安全工作

井巷工程第二頁，共64頁。第四章水平巖石巷道施工第一節(jié)鉆眼爆破

目前，國內(nèi)外巖巷掘進方法仍以鉆眼爆破法為主。巷道施工過程為工作面定向→炮眼布置→鉆眼工作→裝藥連線→爆破通風(fēng)→安全檢查→灑水→臨時支護→裝巖運輸→清底→永久支護→鋪軌→水溝掘砌→管線接長鋪設(shè)，如此循環(huán)往復(fù)，直至完成整條巷道的施工。破巖方法：爆破破巖和機械破巖爆破破巖的優(yōu)缺點：優(yōu)點：操作簡單易于掌握；設(shè)備輕巧便于靈活移動，適應(yīng)性強，費用低，安全可靠。

缺點：機械化程度低，工序多，工作繁重。機械破巖的優(yōu)缺點：與爆破破巖相反。主要適用于軟巖和煤層。第三頁，共64頁。

巷道掘進中良好的鉆眼爆破工作應(yīng)該達到以下幾項要求

P84①巷道斷面尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求和《井巷工程施工及驗收規(guī)范》(表7.3.3裸體井巷工程的掘進規(guī)格偏差)的標(biāo)淮，巷道的方向與坡度均應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。②巖石塊度（直徑<300mm）和巖堆高度要適中，底板平整。③對巷道圍巖的震動和破壞要小，以利于巷道的維護。④炮眼利用率要高（>80℅），炸藥和雷管的消耗量要低。⑤符合安全施工的要求。安全—技術(shù)—經(jīng)濟第四頁，共64頁。一、炮眼布置第五頁，共64頁。第六頁，共64頁。一、工作面炮眼的布置:按其用途和位置可分為：掏槽眼、輔助眼和周邊眼起爆順序：掏槽眼輔助眼周邊眼影響炮眼布置的因素：

①巖石性質(zhì)和結(jié)構(gòu)；②巷道斷面形狀和大小；③炸藥性能和裝藥量。

故工作面的炮眼布置不能一成不變，必須根據(jù)具體情況進行布置或調(diào)整第七頁，共64頁。（一）掏槽眼

掏槽眼的作用:

首先將工作面上某部分巖石破碎下來，使工作面形成第二個自由面，為其它炮眼的爆破創(chuàng)造有利條件。掏槽的好壞對提高破巖效率、循環(huán)進尺都起著決定性的作用。因此，必須選擇合理的掏槽方式和裝藥量，使巖石完全破碎以形成理想的槽腔。掏槽眼的分類：斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽第八頁，共64頁。1、斜眼掏槽

（2）斜眼掏槽主要包括單向掏槽、楔形掏槽和錐形掏槽，其中以楔形掏槽應(yīng)用最為廣泛。

（1）斜眼掏槽適用范圍：是巷道掘進中是一種常見的掏槽方法，它適用于各種巖石。第九頁，共64頁。⑴單向掏槽1.斜眼掏槽眼距300-600mm，眼深1.5m以下。

這種方法炸藥集中程度低，在均質(zhì)堅硬的巖石中很少使用，只是在有明顯松軟夾層時才能取得良好的爆破效果。第十頁，共64頁。⑴單向掏槽-扇形掏槽1.斜眼掏槽第十一頁，共64頁。(2)楔形掏槽1.斜眼掏槽根據(jù)斷面大小和巖石堅固程度來決定，一般是6～8個，兩兩對稱地布置在巷道斷面中央偏下的位置上，與工作面夾角大致55°～70°

之間，槽口寬度，一般為1.0～1.4m，掏槽的排距約為0.3～0.5m,兩眼底距離為200mm左右。炮眼比輔助眼加深0.2m以上。第十二頁，共64頁。(3)錐形掏槽1.斜眼掏槽

錐形掏槽所掏出的槽子是一個錐體，由于炸藥相對集中程度高，只要嚴格掌握好鉆眼質(zhì)量，即使在堅硬的巖石中，也可取得較好的爆破效果。掏槽眼數(shù)，多數(shù)情況采用3個或4個。該方法由于鉆眼工作很不方便，在煤礦中應(yīng)用甚少。第十三頁，共64頁。

斜眼掏槽法特點是：1.裝藥集中，掏槽效果好。2.適用性好，各類巖層均可用。3.需要的炮眼數(shù)量少，單位炸藥消耗量少。4.施工精度要求相對不高。5.掏槽深度受巷道寬度影響大，循環(huán)進度小。6.拋擲距離大，易損壞設(shè)備和支護。7.不便于多臺鑿巖機同時作業(yè)。第十四頁，共64頁。直眼掏槽形式：縫隙掏槽、角柱式掏槽和螺旋掏槽1）縫隙掏槽(又稱直線掏槽、龜裂掏槽）:

掏槽面積小，適用于中硬巖石的小斷面巷道，尤其適用于工作面有較軟夾層的情況。眼距L為100～200mm，眼深以小于2m為宜?？昭鄣淖饔茫环矫鎸Ρ☉?yīng)力和爆破方向起集中導(dǎo)向作用；另一方面使受壓巖石有必要的碎脹補償空間。2、直眼掏槽第十五頁，共64頁。2）角柱式掏槽

多為對稱式布置，所需雷管段數(shù)相對螺旋掏槽來說也較少，眼深在2.0～2.5m以下時，經(jīng)常采用的有三角柱掏槽、菱形掏槽和五星掏槽等三角柱掏槽：眼距L為100～300mm，各裝藥孔一般可用一段雷管同時起爆，也可分二段或三段起爆。第十六頁，共64頁。菱形掏槽：各眼之間距離：一般在地f為4～6的巖石中α取150mm，b取200mm；在f為6～8巖石中,α取100～l30mm，b取170～200mm;在f＞8的堅硬巖石中，可將中心空眼改為兩個相距100mm的空眼。分兩段起爆，1、2號眼為一段，3、4號眼為二段。第十七頁，共64頁。

五星掏槽：各眼之間距離：在軟巖中a不大于200mm，b取250～300mm，在中硬巖層中a取l60mm，b取250mm。分兩段起爆，1號眼為一段，2～5號服為二段。眼深可達3.0m。第十八頁，共64頁。3）螺旋掏槽

這種掏槽方法是圍繞空眼逐步擴大掏槽，能形成較大的掏槽面積。小直徑中心空眼螺旋掏槽大直徑中心空眼螺旋掏槽第十九頁，共64頁。4）分階掏槽和分段掏槽第二十頁，共64頁。

斜眼掏槽法特點是：1.掏槽深度受巷道寬度影響小，循環(huán)進度大。2.拋擲距離小，相對不易損壞設(shè)備和支護。3.可多臺鑿巖機同時作業(yè)。4.適用性好，各類斷面巷道均可用。5.裝藥分散，夾制作用大，受空眼影響大。6.需要的炮眼數(shù)量多，單位炸藥消耗量多。7.施工精度要求相對高。8.受眼距影響大。第二十一頁，共64頁。1）空眼和裝藥眼之間的距離，一般不宜超過爆破破碎圈的范圍。

2）增加空眼數(shù)目，能獲得良好的掏槽效果，但增加了打眼工作量。一般巖石越堅硬或炮眼越深，空眼數(shù)日應(yīng)適當(dāng)增加，反之亦然。

3）掏槽眼應(yīng)盡量布置在軟弱巖層中，嚴格保持炮眼平行，間距相等。

4）為了有利于巖渣的拋出，掏槽眼一般采用反向裝藥結(jié)構(gòu)。

5）直眼掏槽裝藥長度一般占炮眼長度的70～80％。因此，當(dāng)眼深大于3.0m時，要注意克服炸藥傳播時可能產(chǎn)生的間隙效應(yīng)。直眼掏槽必須注意以下幾點第二十二頁，共64頁。3、混合式掏槽法作用：加強直眼掏槽的拋渣力和提高炮眼的利用率，形成了以直眼掏槽為主并吸取斜眼掏槽優(yōu)點的混合式掏槽。形式：斜眼布置成垂直楔形，與工作面的夾角為70°～85°。裝藥系數(shù)不要太大，以0.4～0.5為宜。其起爆順序應(yīng)安排在所有垂直槽眼起爆之后，以發(fā)揮其拋渣擴槽作用。第二十三頁，共64頁。

（二）輔助眼

輔助眼又稱崩落眼，是大量崩落巖石和繼續(xù)擴大掏槽的炮眼。輔助眼要均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間，其眼距一般為500～700mm,炮眼方向一般垂直于工作面，裝藥系數(shù)一般為0.4～0.50。第二十四頁，共64頁。（三）周邊眼第二十五頁，共64頁。第二十六頁，共64頁。㈠定義光面爆破的實質(zhì)，是在井巷掘進斷面的輪廓線上，布置間距較小、相互平行的炮眼，控制每個炮眼的裝藥量，選用低密度和低爆速的炸藥，采用不耦合裝藥同時起爆，使爆炸作用剛好產(chǎn)生炮眼連線上的貫穿裂隙，并沿各炮眼的連線——井巷輪廓線，將巖石崩落下來。

㈡質(zhì)量標(biāo)準光面爆破的質(zhì)量標(biāo)準為：1．圍巖面上留下均勻眼痕的周邊眼數(shù)應(yīng)不少于其總數(shù)的50%。2．超挖尺寸不應(yīng)大于150㎜，欠挖尺寸不得超過質(zhì)量標(biāo)準規(guī)定；3．圍巖面上不應(yīng)有明顯的炮震裂縫。光面爆破第二十七頁，共64頁。

為達到設(shè)計要求，周邊眼的中心應(yīng)布置在設(shè)計掘進斷面輪廓線上，眼底向外斜100～500mm，保證巖巷形狀大小及為下一循環(huán)打眼創(chuàng)造空間。

裝藥集中度：軟巖70～120g/m，中硬巖200～300g/m，硬巖300～350g/m。底眼要求：底眼眼口比巷道底標(biāo)高150～200mm，眼底低100-200mm，眼距為500-700m，裝藥系數(shù)。底眼一般加深0.2m左右。第二十八頁，共64頁。

K=E/WK——炮眼密集系數(shù)，一般為，堅硬時取大值，較軟時取小值；E——眼距，一般；W——最小抵抗線。

第二十九頁，共64頁。炮眼布置炮眼的布置方法和原則如下：

（1）工作面上各類炮眼布置是“抓兩頭，帶中間”。即是先選擇掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置好周邊眼，最后根據(jù)斷面大小布置崩落眼。（2）掏槽眼通常布置在斷面的中央偏下，并考慮使崩落眼的布置較為均勻和減少崩壞支護及其它設(shè)施的可能。（3）周邊眼一般布置在巷道斷面輪廓線上，頂眼和幫眼按光面爆破的要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。（4）崩落眼（輔助眼）均勻的布置在掏槽眼和周邊眼之間，以掏槽眼形成的槽腔為自由面層層布置。第三十頁，共64頁。

二、鉆眼爆破器材

我國目前使用的礦用炸藥有硝銨類炸藥和含水炸藥（乳化炸藥、漿狀炸藥、水膠炸藥），當(dāng)穿過有瓦斯地段時，應(yīng)采用煤礦硝銨炸藥和煤礦含水炸藥。對于堅硬巖石可考慮采用粉狀高威力炸藥。硝銨類炸藥價格較為低廉，為煤礦普遍使用，一般裝成直徑32mm、35mm、38mm，重量100g、150g、200g的藥卷，有效使用期為6個月。起爆材料一般采用8號電雷管，其中秒延期雷管、半秒延期雷管以及毫秒延期雷管都能滿足巷道爆破的起爆要求，但是在穿過有瓦斯地層時選用毫秒延期雷管，總延期時間不能超過130ms。鉆眼機具第三十一頁，共64頁。

三、爆破參數(shù)爆破參數(shù)包括炮眼直徑、炮眼深度、炮眼數(shù)目、單位炸藥消耗量等。1．炮眼直徑

在采用氣腿式鑿巖機的情況下，現(xiàn)場根據(jù)藥卷直徑來確定。目前國內(nèi)巖巷掘進均采用32㎜、35㎜兩種藥卷。因炮眼直徑比藥卷直徑大6-8㎜左右，所以目前的炮眼直徑多采用40～42㎜。第三十二頁，共64頁。2.炮眼深度（1）合理的炮眼深度必須與具體施工條件相適應(yīng)：氣腿式輕型鑿巖機，較適宜的鉆眼深度一般為2.2~3.0m;采用鑿巖臺車配備重型鑿巖機，炮眼深度在3m以上則更為有利。（2）合理的炮眼深度必須保證較高內(nèi)爆破效率，為了達到較高的炮眼利用率，除了考慮巖石條件和合理的炮眼布置外，還與炮眼的質(zhì)量和爆破器材、裝藥結(jié)構(gòu)等有密切關(guān)系。（3）合理的炮眼深度應(yīng)盡可能使每班能夠完成整循環(huán)。第三十三頁，共64頁。3.炸藥消耗量炸藥消耗量q是爆破1m3

或100m3實體巖石所需要的炸藥量，也就是工作面一次爆破所需的總炸藥量Q和工作面一次爆下的實體巖石總體積V之比，即通過實踐，國家對各種巖石、不同掘進斷面的炸藥消耗量進行了統(tǒng)汁。改用新炸藥后的q`值為：

q—采用標(biāo)準炸藥時的炸藥消耗量，kg/m3；P—所用炸藥的爆力,mL。kg/m3第三十四頁，共64頁。第三十五頁，共64頁?？偱谘蹟?shù)為:

q—單位炸藥消耗量，kg／m3；S—巷道掘進斷面積，㎡；L—炮眼平均深度，m；η—炮眼利用率；N—炮眼總數(shù)，個；a—炮眼的平均裝藥系數(shù)，一般取0.5~0.7；m—每個藥卷的長度，m；P—每個藥卷的質(zhì)量，kg。4．炮眼數(shù)目合理的炮眼數(shù)目應(yīng)當(dāng)保證有較高的爆破效率(炮眼利用率不小于85~90%)，爆下的巖塊和爆破后的巷道輪廓均能符合施工和設(shè)計要求。

第三十六頁，共64頁。

四、裝藥結(jié)構(gòu)與起爆正向連續(xù)裝藥(a)反向連續(xù)裝藥(b)分為連續(xù)裝藥和間隔裝藥耦合裝藥和不耦合裝藥正向裝藥和反向裝藥。第三十七頁，共64頁?！兑?guī)程》第三百五十二條在高瓦斯礦井采掘工作面采用毫秒爆破時,若采用反向起爆,必須制定安全技術(shù)措施。第三十八頁，共64頁。單段空氣柱式裝藥（a）

空氣間隔分段裝藥（b）不耦合裝藥第三十九頁，共64頁。2．炮眼的填塞炮眼的填塞質(zhì)量對提高爆破效率和減少爆破有害氣體也有很大作用。因此，裝藥完畢必須充填以符合安全要求長度的炮泥并搗實。常用1：3的泥沙混合炮泥，濕度為18~20%。這種炮泥既有良好的可塑性，又具有較大的摩擦系數(shù)。第三百五十八條

炮眼封泥必須使用水炮泥,水炮泥外剩余的炮眼部分應(yīng)當(dāng)用黏土炮泥或者用不燃性、可塑性松散材料制成的炮泥封實.嚴禁用煤粉、塊狀材料或者其他可燃性材料作炮眼封泥.無封泥、封泥不足或者不實的炮眼,嚴禁爆破.嚴禁裸露爆破.

第四十頁，共64頁。第四十一頁，共64頁。第四十二頁，共64頁。4．起爆要求第四十三頁，共64頁。第三百四十七條井下爆破工作必須由專職爆破工擔(dān)任.突出煤層采掘工作面爆破工作必須由固定的專職爆破工擔(dān)任.爆破作業(yè)必須執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖爆破”制度,并在起爆前檢查起爆地點的甲烷濃度?！耙慌谌龣z”和“三人連鎖爆破”制度：采掘工作裝藥前、放炮前、放炮后，爆破工、班組長、瓦檢員都必須在現(xiàn)場，三人都要檢查放炮地點附近20m內(nèi)瓦斯，達到1℅（我省要求為0.8℅）時不準裝藥、放炮。放炮后瓦斯?jié)舛冗_到1℅，必須立即處理，不得繼續(xù)鉆眼。第四十四頁，共64頁。

五、爆破說明書及爆破圖紙

（1）爆破工程的原始資料，包括掘進井巷名稱、用途、位置、斷面形狀和尺寸，穿過巖層的性質(zhì)，地質(zhì)條件以及瓦斯情況；

（2）選用的鉆眼爆破器材，包括炸藥、雷管的品種，鑿巖機具的型號和性能；（3）爆破參數(shù)的計算選擇，包括掏槽方法，炮眼的直徑、深度、數(shù)目、炸藥單位消耗量；

（4）爆破網(wǎng)路的計算和設(shè)計；（5）安全措施。爆破作業(yè)圖表是在爆破說明書基礎(chǔ)上，編制出來的指導(dǎo)和檢查鉆眼爆破工作的技術(shù)文件，包括炮眼布置圖，裝藥結(jié)構(gòu)圖，炮眼布置參數(shù)、炸藥參數(shù)的表格，預(yù)期的爆破效果和經(jīng)濟指標(biāo)。第四十五頁，共64頁。三表一圖第四十六頁，共64頁。第四十七頁，共64頁。第四十八頁，共64頁。49第四十九頁，共64頁。第五十頁，共64頁。第五十一頁，共64頁。第五十二頁，共64頁。One-boomrig第五十三頁，共64頁。第五十四頁，共64頁。第五十五頁，共64頁。第五十六頁，共64頁。六、鉆眼工作（一）定向工作：①方向：中線JZB－1型激光指向儀示意圖DQJ-05型激光指向儀（礦用）技術(shù)參數(shù)：射程：>500m

中心光斑直徑:500m處≤50mm

輸入電壓：AC127/220V

重量：14kg

尺寸：480×200×230(mm)第五十七頁，共64頁。②傾角：腰線巷道腰線的標(biāo)定

第五十八頁，共64頁。3．工作面供風(fēng)、供水設(shè)備

4．建立工作面鉆眼崗位責(zé)任制，合理分區(qū)進行作業(yè)第五十九頁，共64頁。正規(guī)循環(huán)率：全月實際完成正規(guī)循環(huán)次數(shù)與全月計劃循環(huán)次數(shù)的比值。

第六十頁，共64頁。

七、鉆眼爆破安全技術(shù)

鉆眼爆破工作必須嚴格按《煤礦安全規(guī)程》和《礦山井巷工程及驗收規(guī)范》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，一般應(yīng)注意以下幾點：

1．鉆眼安全