矿山工程爆破技术解读.ppt

3.2 矿山工程爆破技术 采矿的概念 地下矿山爆破 　　浅孔爆破 　　中深孔爆破 深孔爆破 VCR法 露天矿山爆破 　　基建剥离大爆破 　　生产台阶正常采掘爆破 　　靠帮并段台阶的控制爆破 地下矿山爆破技术 井巷掘进爆破 采场爆破 井巷掘进爆破 井巷掘进爆破特点 炮孔布置形式及起爆顺序 井巷掘进爆破参数 光面爆破 天井深孔爆破掘进 井巷掘进爆破特点 　　　井巷掘进爆破包括平巷、竖井、斜井、天井和隧道等各种地下通道的爆破。其特点是： 在单自由面条件下进行爆破，受掘进断面制约，每次爆破进尺一般只有1～3m 为形成一定的井巷断面形状，必须在工作面上布置不同类型的炮眼 掘进爆破要严格保证巷道的规格和方向，要满足爆堆集中、块度均匀的要求，以及炮眼利用率高、周边平整、材料消耗少的要求 炮孔布置形式及起爆顺序 炮孔分类 掏槽孔的作用是在工作面上将一部分岩石破碎并抛出，形成一个槽形空穴，为辅助孔爆破创造第二个自由面，以提高爆破效率。掏槽孔较其它孔超深10%～15%。 辅助孔位于掏槽孔外圈，其作用是大量崩落岩石和刷大断面，还可提高周边孔所需的自由面，最大限度地爆破岩石。 周边孔的作用是控制巷道断面形状和方向，使井巷断面尺寸、形状和方向符合要求。 掏槽方式 锥形掏槽 楔形掏槽 龟裂掏槽 桶形掏槽 螺旋掏槽 混合掏槽 锥形掏槽 楔形掏槽 龟裂掏槽（缝形掏槽 ） 桶形掏槽（小直径空孔） 桶形掏槽（大直径空孔） 螺旋掏槽 混合掏槽 起爆顺序 为确保安全起爆和准爆，以及提高爆破效果，掘进炮孔必须有合理起爆顺序 一般情况是按掏槽孔→辅助孔→周边孔顺序起爆 每类炮孔还可再分组按顺序起爆 合理的起爆顺序是，应使后起爆炮孔充分利用先期起爆炮孔所形成的自由面。一次起爆炮孔数愈少或起爆段数愈多，除能够充分利用自由面之外，还能减弱震动、空气冲击波的强度和噪声 井巷掘进爆破参数 炮孔直径d 单位炸药消耗量q 孔距a 孔深L 装药量Q 炮孔数目N 填塞长度Lt 炮孔直径d 炮孔直径大小直接影响凿岩生产效率、炮孔数目、炸药单耗、爆破块度和巷道周壁平整性 炮孔直径增大时，药包爆炸能量相对集中，爆速和爆轰稳定性有所提高 过大的炮孔直径将导致凿岩速度显著下降，而且要减少炮孔数目，使岩石的破碎质量降低，巷道周壁平整度变差，从而降低了爆破效果 大断面井巷（6m2）可采用38～45mm的药卷；小断面（4m2）且岩石坚硬时，应使用高威力炸药和小直径药卷（25～32mm）进行爆破 通常的炮孔直径比装入的药卷直径大5～10mm 采用压气装药时炮孔体积可获得充分利用 单位炸药消耗量 q 爆破单位体积岩石所消耗的炸药量，常用q表示 q的大小直接影响爆破效果，对凿岩和装岩工作量、炮孔利用率、巷道轮廓的平整性和围岩的稳定性等也都有较大的影响 q偏小时，可能使巷道断面达不到设计要求，q值偏大时，不仅造成爆破器材浪费，而且还会崩坏巷道周壁以外的原岩，降低围岩稳定性，甚至损坏井巷的支护和设备等 合理的q值取决于岩石性质、巷道断面、炮孔直径和深度等因素 由于影响因素多，迄今还不能对q值进行精确计算 在实际工作中，选定q值可按国家定额标准或用经验公式计算确定 平巷掘进的炸药单位消耗量q，kg/m3 竖井掘进的炸药单位消耗量q，kg/m3 孔距 a 在实际生产中，根据经验确定孔距 辅助孔孔距为400～600mm 周边孔之间一般取600～700mm，周边孔口距巷道轮廓线应保持在100～150mm范围内，而且顶、底及帮孔要向外(向上、向下及向侧面)倾斜5°左右，并使孔底落在轮廓线外约100mm处。对较软的岩石，周边孔孔口距轮廓线可达200～300mm 这些数据并非一成不变，都要视具体条件作合理的调整 孔深L 炮孔深度是指孔底到工作面的垂直距离 决定每一个掘进循环中各工序（凿岩、装药、堵塞、放炮、通风、撬毛石、除碴）的工作量、完成的时间、掘进速度，而且影响爆破效果和材料消耗 炮孔深度还是决定每班掘进循环次数的主要因素 采用深孔多循环，能使工时得以充分利用，增加凿岩和装岩的时间，减少装药、爆破、通风和准备时间 随着孔深的增加爆破的夹制作用增大，不利于获取良好爆破效果 孔深以1.5～2.5m用得最多 装药量Q 每次爆破或称每一次循环所需装药量，是在确定出单位炸药消耗量后，根据预定的每一掘进循环爆破的岩石体积，按下式计算出的每一循环所需的总装药量Q。 式中，V——每一循环预定爆破岩石体积，m3； S——巷道掘进断面，m2； L——工作面炮孔的平均深度，m； η——炮眼利用率（0.8～0.95）。 炮孔数目N 炮