金屬礦山井巷掘進(jìn)爆破設(shè)計(jì)方案
金屬礦山巷道掘進(jìn)爆破設(shè)計(jì)方案
一、爆破環(huán)境描述 掘進(jìn)工作面為直墻半圓拱形斷面,巷道寬度、高度,其斷面積約為5.015m2; 工程地質(zhì)條件:細(xì)砂巖,灰白色細(xì)砂巖,粒度均勻,局部夾薄層粘土巖,無層理,硬度較大;巖石堅(jiān)固性系數(shù) f 為6~8。 二、掘進(jìn)爆破設(shè)計(jì)目的及要求 1、設(shè)計(jì)目的 為有效組織井下工作面施工,在保證安全的條件下,選用一種最有效的方案高速度、高質(zhì)量的將巖石按規(guī)定從斷面爆破下來,并盡可能不損壞巷道圍巖,最大限度的保持巖石原有的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以利于爆破后圍巖長期穩(wěn)定,并降低爆破地震效應(yīng),空氣沖擊波及飛石距離使爆破對周圍物體損傷最小。 2、設(shè)計(jì)要求 1. 巷道斷面符合設(shè)計(jì)要求,不欠挖、少超挖,巷道的方向和坡度符合設(shè)計(jì)要求; 2. 炮眼利用率高,炸藥和雷管等爆破材料消耗低; 3. 爆下的巖石塊度適中,爆堆集中,便于裝巖; 4. 對圍巖的破壞小,以利于巷道的支護(hù)和穩(wěn)定。 三、爆破參數(shù)的確定 為了取得良好的爆破效果,必須根據(jù)巷道施工的地質(zhì)條件、巖石性質(zhì)、施工工具和爆破材料,確定合理的炮眼直徑、炮眼深度、裝藥量、炮眼數(shù)目等。 1. 炮眼直徑:炮眼直徑應(yīng)和藥卷直徑相適應(yīng),過大會影響爆破效果;一般情況下,炮眼直徑比藥卷直徑大4~6mm;目前我國普遍采用的藥卷直徑為32mm和35mm,本設(shè)計(jì)所用藥卷直徑為32mm,而釬頭直徑為38mm,炮孔直徑在40mm,釬桿長度為 2.2m; 2. 炮眼深度:氣腿式鑿巖機(jī)鑿巖,眼深為1.8m~2.0m。 3. 炸藥選取:炸藥類型為 2#巖石乳化炸藥,裝藥系數(shù)為 0.6-0.8,為柱形藥包,也被稱為條形裝藥。 4. 炮眼數(shù)目:炮眼數(shù)目的確定根據(jù)工作面的巖石性質(zhì)、巷道斷面形狀和尺寸,以及所用的爆破材料,按不同作用的各類炮眼分別進(jìn)行合理布置,最后排列出一次放炮的總炮眼數(shù)目; 此外,也可以按一個(gè)循環(huán)的總裝藥量平均裝入所有的炮眼的原則進(jìn)行計(jì)算,作為設(shè)計(jì)排列炮眼時(shí)參考。 炮眼數(shù)目 炮眼數(shù)目主要與巷道斷面巖石性質(zhì)和炸藥性能等因素有關(guān),常用公式為:考慮斷面面積、巖石類別等因素。 N=3.3 式中:N——炮眼數(shù)目,個(gè); f——巖石堅(jiān)固系數(shù),f=8; S——巷道斷面積,S=㎡; 代入數(shù)值計(jì)算得:N=≈20 個(gè) 根據(jù)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn),先選取炮眼數(shù)目為21個(gè),其中6個(gè)掏槽眼、3個(gè)輔助眼、28個(gè)周邊眼,設(shè)計(jì)掏槽方式為楔形掏槽,其炮眼布置如下后附圖: 5. 每循環(huán)排炮裝藥量Q 炸藥單耗其值取決于巖石性質(zhì)、巷道斷面規(guī)格、炮眼直徑和深度因素;一般可按經(jīng)驗(yàn)公式或礦山井巷工程預(yù)算定額選取。 每循環(huán)所需炸藥量 Q 按下式計(jì)算: Q=qsLμ q----單位炸藥消耗量,根據(jù)巖性,可查巖石單位炸藥消耗量表; s----推進(jìn)斷面積; L----炮眼深度; μ----炮眼利用率,一般取85%~90%,取85%。 6. 起爆參數(shù) 起爆采用數(shù)碼電子雷管,采用反向起爆,即起爆藥包置于臨近孔底,掏槽眼最先爆破, 崩出一個(gè)楔形槽子穴,以創(chuàng)造第二個(gè)自由面,接著爆破輔助眼,它可崩落大量巖石,為周邊眼的爆破加大自由面,接著爆破周邊眼,客觀存在的作用是控制巷道輪廓,最后爆破底眼,目的是將巷道內(nèi)巖石起到拋擲和松散的結(jié)果。 起爆順序如下表: (上表中沿用現(xiàn)場施工人員的延時(shí)叫法,其實(shí)數(shù)碼電子雷管沒有段別之分,這里只是沿著非電管的習(xí)慣性叫法而已) 四、鑿巖工作 鑿巖工作是巷道掘進(jìn)的主要工序,它的好壞直接影響爆破效果,循環(huán)進(jìn)尺以及巷道工程質(zhì)量;鑿巖時(shí)根據(jù)巖石條件、斷面大小、所使用的鑿巖設(shè)備以及作業(yè)方便等具體情況,選擇合適的掏槽方式和炮眼排列,同時(shí)要掌握好巷道的方向和坡度。 1、鑿巖設(shè)備選擇 本礦現(xiàn)有的鑿巖設(shè)備為 7655 型氣腿式鑿巖機(jī),最大鉆孔深度 ,在平巷掘進(jìn)中一般鉆孔深度小于,孔徑36-43mm;使用范圍較廣,最適用在中硬或堅(jiān)硬f=12~14巖石上鉆鑿水平或傾斜水平或傾斜方向的炮孔,設(shè)備輕、靈活、移動方便,結(jié)合本礦的實(shí)際情況,7655 型氣腿式鑿巖機(jī)適合本礦的需求;炮孔直徑一般為 38mm,鉆桿長度為 2.2-2.5m,孔深1.8-2.0m。 2、鑿巖準(zhǔn)備工作 為了安全生產(chǎn),鑿巖時(shí)要檢查并處理兩幫和頂板的浮石,要檢查好鑿巖機(jī)、氣腿子,上足潤滑油,備齊鉆桿和鉆頭,檢查鉆桿是否直和鉆桿鉆頭連接是否緊密,中心孔是否通氣;檢查壓風(fēng)管、供水管有無漏損現(xiàn)象,水壓、風(fēng)壓是否滿足要求等等;一切正常后,將風(fēng)水管拉至工作面,接上鑿巖機(jī),準(zhǔn)備打。 3、鑿巖注意事項(xiàng) 鑿巖工作應(yīng)按照爆破圖表進(jìn)行,要掌握好眼位、眼深及其角度;此外還應(yīng)注意以下事項(xiàng):絕對不允許在殘眼內(nèi)打眼;開眼時(shí),給風(fēng)閥門不要突然開大,待鉆進(jìn)一段后,再全部開足;為避免斷釬傷人,推進(jìn)風(fēng)鉆不要用力過猛,更不要橫向加壓;缺水或停水時(shí),應(yīng)立即停止鉆眼;打底眼時(shí),應(yīng)注意消除眼口周圍的碎石,鉆完后要用大塊石頭保護(hù)好;工作面炮眼全部鉆完后,要把機(jī)具清理好并搬至規(guī)定的安全地點(diǎn)存放,膠皮風(fēng)水管也要盤起來,搬離工作面并保護(hù)好。 五、爆破工作 爆破工作在掘進(jìn)中是達(dá)到預(yù)期爆破效果的重要一環(huán),也是與人身和設(shè)備安全有重大關(guān)系的工序;因此,對爆破作業(yè)不能有絲毫馬虎,必須認(rèn)真對待;爆破工作應(yīng)由有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工人專職或兼職擔(dān)任。 1. 裝藥前的準(zhǔn)備工作 檢查炮眼深度,角度、間距是否合理;將炮眼中的巖粉和水用壓風(fēng)吹凈,在規(guī)定的安全地點(diǎn)加工起爆藥卷,其數(shù)量以滿足本次爆破需要為限,要防止 丟失。 2. 裝藥工作 巷道掘進(jìn)中,裝有雷管的起爆藥卷位置在眼口和眼底,其中雷管的聚能穴均朝向炸藥;為了避免沖擊和受潮,起爆藥卷一般放在眼底第一個(gè)位置上一般為長條狀裝藥。 裝藥時(shí),要細(xì)心地將藥卷裝到眼底;對有水的炮眼,特別是底眼,必須用防水藥卷或加防水套,以免炸藥受潮據(jù)爆,影響爆破效果;藥卷裝完后,要用炮泥將眼口封好。 六、警戒距離確定 巖石巷道掘進(jìn)工作面,警戒距離直線不小于 200m,并設(shè)有遮擋物;如有一個(gè)直角彎時(shí)不得<100m,特殊情況按相應(yīng)措施執(zhí)行。 七、安全注意事項(xiàng) 1. 放炮員必須持證上崗,認(rèn)真執(zhí)行“爆破規(guī)程” ,按爆破說明書及圖表進(jìn)行裝藥爆破作業(yè),對不合格的炮眼不得裝藥,并用炮泥充滿填實(shí);放炮員認(rèn)真監(jiān)督裝炮質(zhì)量。 2. 放炮前確保所有人員必須全部撤離至警戒線以外安全地點(diǎn),爆破前班長必須親自布置專人在警戒線和可能進(jìn)入爆破地點(diǎn)的所有通路上擔(dān)任警戒工作;警戒人員必須在安全地點(diǎn)警戒;警戒線處應(yīng)設(shè)置警戒牌、欄桿或拉繩;起爆地點(diǎn)到爆破地點(diǎn)的距離必須在作業(yè)規(guī)程中具體規(guī)定;爆破警戒要求:人員全部撤離到警戒線以外,并設(shè)專人警戒,班組長負(fù)責(zé)撤人和警戒;可能通向爆破地點(diǎn)的通路上, 一律設(shè)警戒,炮工負(fù)責(zé)一路警戒。 3. 放炮器的鑰匙必須由放炮員隨身攜帶,嚴(yán)禁轉(zhuǎn)交他人,不到爆破通電時(shí)不準(zhǔn)將鑰匙插入放炮器內(nèi);爆破后立即將鑰匙拔下,摘掉母線并扭結(jié)成短路;放炮前放炮員必須最后離開爆破地點(diǎn),起爆前先發(fā)出放炮信號,至少等 5 秒鐘后方可起爆,且放炮員親自操作。 4. 放炮后做好通風(fēng)灑水工作,十五分鐘后放炮員、安全員一道認(rèn)真檢查炮后情況,放炮員處理拒爆、殘爆時(shí)必須遵守爆破安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定,并必須當(dāng)班處理完畢,待一切正常方可恢復(fù)施工。 八、結(jié)束語 目前的本礦地質(zhì)條件適合選用現(xiàn)在的爆破參數(shù),如有地質(zhì)條件變化,可根據(jù)實(shí)際情況實(shí)踐中不斷調(diào)整、修改設(shè)計(jì)參數(shù),以期達(dá)到最佳效果。