CN102261874A - 一种岩巷大断面一次性爆破方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种岩巷大断面一次性爆破方法，其特征在于：爆破步骤是：（1）根据矿井断面岩巷岩性普氏系数及爆破断面的大小选取爆破雷管类型；（2）确定爆破孔的工艺参数，进行钻孔；（3）按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药；（4）在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；（5）封堵爆破孔；（6）人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。本发明的采用优化爆破的联线方式及有效的方法降低网络电阻值，有效增加爆破雷管数量，提高爆破效果，又根据岩性布置爆破参数进行大断面一次爆破，不仅减少不必要的药量浪费，而且也减轻了劳动强度，省时、省力、有利于转送皮带机运输。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿山开采岩巷施工过程中的爆破方法，确切地说是一种岩巷大断面一次性爆破方法。
背景技术
对于煤矿井下中硬岩大断面巷道，国内外主要采用浅孔，串联分次爆破作业的方式施工，由于炮眼浅，爆破次数多，一般不会发生瞎炮的现象，但这种爆破作业方法效率低，掘进速度慢。若煤矿井下大断面岩巷，采用大断面一次爆破作业，如遇见岩石比较坚硬，炮眼布置较多，即使采用煤矿许用的200发起爆器，在放炮过程中时常出现丢炮现象，不仅影响爆破效果、浪费材料、更为严重的是对安全生产造成极大的威胁。
如对经常出现丢炮处理不当，很容易造成爆炸事故。为了在安全的前提下快速进尺钱营孜煤矿从一下两个方面进行研究，一、进一步优化了爆破的联线方式及采取有效的方法降低网络电阻值，有效增加爆破雷管数量；由于我矿岩巷掘进出货系统用的都是皮带机运输，断面较大(20m2)如果是泥质砂岩、泥岩等时炮眼距可以600-800mm炮眼数不超过80个，起爆后岩矸石相对较小；如果遇见相对较硬的岩石时在使用80个炮眼就会出现长宽超过600mm岩矸不利于出货系统，必须破矸消耗人力、浪费时间等，布置炮眼过多不利于安全爆破；为此为了安全期间我矿又进一步研究了根据岩性布置爆破参数进行大断面一次爆破，二、根据岩性布置爆破参数进行大断面一次爆破。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用进一步优化爆破的联线方式及采取有效的方法降低网络电阻值，有效增加爆破雷管数量，提高爆破效果，又根据岩性布置爆破参数进行大断面一次爆破，降低爆破后岩石块尺寸，不仅减少不必要的药量浪费，而且也减轻了劳动强度，省时、省力、有利于转送皮带机运输的岩巷大断面一次性爆破方法。
岩巷大断面一次性爆破的步骤是：
(1)根据矿井断面岩巷岩性普氏系数及爆破断面的大小选取爆破雷管类型；
(2)确定爆破孔的工艺参数，进行钻孔；
(3)按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药；
(4)在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
(5)封堵爆破孔；
(6)人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
爆破步骤是：
(1)矿井断面岩巷岩性普氏系数1-5时，岩性主要是泥岩易爆岩石，适合巷道断面为13-15平方米，使用雷管数量90-110发，选取爆破雷管类型为铁质雷管，脚线长度为3米，实用雷管电阻值为4.5-5.5ζ；
(2)确定爆破孔的工艺参数为钻径
爆眼深度为2.4m，炸药实用水胶炸药直径27mm、长度400mm或250mm，各爆破孔眼周边眼间距为450-550mm、辅助眼间距为600-700mm，进行钻孔；
(3)按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药，周边爆破孔每孔2卷、每卷300g、辅助爆破孔每孔3卷、每孔卷250g、掏槽爆破孔每孔4卷、每卷250g；
(4)在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
(5)封堵爆破孔；
(6)人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
爆破步骤是：
(1)矿井断面岩巷岩性普氏系数5-10时，岩性主要是粉沙岩，较难爆岩石，适合巷道断面为16-20平方米，选取爆破雷管类型为铁质雷管，脚线长度为3米，实用雷管电阻值为4.5-5.5ζ；
(2)确定爆破孔的工艺参数为：周边眼和辅助眼钻径掏槽眼钻径
爆眼深度为2.4m，周边眼和辅助眼使用水胶炸药直径27mm、长度400mm，掏槽眼使用水胶炸药直径35mm、长度250mm，各爆破孔眼间距，周边眼间距为400-450mm、辅助眼间距为500-600mm；
(3)按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药，周边爆破孔每孔2卷、每卷300g、辅助爆破孔每孔3卷、每孔卷250g、掏槽爆破孔每孔4卷、每卷250g；
(4)在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
(5)封堵爆破孔；
(6)人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
爆破步骤是：
(1)矿井断面岩巷岩性普氏系数10-19时，岩性主要是中细沙岩，较难爆岩石，适合巷道断面为18-22平方米，选取爆破雷管类型为铜质雷管，脚线长度为3米，实用雷管电阻值为2.8-3.3ζ；
(2)确定爆破孔的工艺参数为：周边眼和辅助眼钻径
掏槽眼钻径
爆眼深度为2.4m，周边眼和辅助眼使用水胶炸药直径27mm、长度400mm，掏槽眼使用水胶炸药直径35mm、长度250mm，各爆破孔眼间距，周边眼间距为300-350mm、辅助眼间距为400-450mm；
(3)按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药，周边爆破孔每孔2卷、每卷300g、辅助爆破孔每孔3卷、每孔卷250g、掏槽爆破孔每孔4卷、每卷250g；
(4)在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
(5)封堵爆破孔；
(6)人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
每四发雷管并联，R1、R2、R3、R4、并联后总电阻为R(平均)、R为平均电阻、母线电阻为R母、网络总电阻为R总
预算网络电阻值(使用铁质雷管100发)
设：R(平均)＝5.4Ω
则R＝1.35Ω
R母＝2Ω(母线电阻)
R总＝1.35*25+2＝35.75Ω
预算网络电阻值(使用铜质雷管120发)
设：R(平均)＝3Ω
则R＝0.75Ω
R母＝2Ω(母线电阻)
R总＝1.35*25+2＝24.5Ω
说明：每四发雷管并联后再进行串联这种串并方式，在现场操作时为了电流的分配均匀，对需要装药的炮眼总数不能被4整除的一定配够数量；联线时不需要按照雷管段别进行联线，可以选择方框式联线这样有利于联线，不容易出现脚线不够长的现象发生。
采取有效的方法降低网络电阻值
1、减少联线时的接触点，原100雷管接触点99个，改变联线方式后只有24个接触点，并且每一个接触头完全用胶带进行包扎。
2、放炮母线改为用两心电缆，原来120米母线电阻值为13欧姆，改为两心电缆后100米两心电缆加迎头20米母线总电阻值为2欧姆；这样做优化整个网络电阻值比原来网络电阻值降低了四分之一。
3、在岩巷大断面进尺时如遇见中砂岩或细砂岩一般普氏系数在10-19硬度较大的岩性时，使用雷管数量超过100发以上，为了安全起爆才使用铜芯脚线雷管；一般脚线长度3m雷管全电阻一般在超过3欧姆左右，网络电阻一般不超过25欧姆；(说明为了减少材料消耗又保障安全系数，铜芯脚线毫秒延期电雷管只在大断面遇见较硬岩石时使用。)
根据岩性布置爆破进行大断面一次爆破
根据我矿地质资料可知，在岩巷掘进期间所遇见的岩性主要是泥岩、泥质砂岩、粉砂岩、中砂岩等，普氏系数一般在1---19.29之间；根据岩巷掘进期间遇见不同岩性布置爆破参数如下表：
不同的爆破参数
大断面不耦合装药
大断面一次性爆破装药由于装药量大一定程度上会导致围岩破坏，为了降低或减少围岩破坏程度，钱营孜煤矿根据现在岩巷进尺现状，采用不耦合装药；设炮孔直径d1，药卷直径d2，两者的比值d1/d2称为不耦合系数。在不耦合装药时，药卷与孔壁之间存在着空隙，使爆破时作用于孔壁的压力比无间隙时明显下降。试验结果表明，当不耦合系数n＝2.5时的切向应力值σ是n＝1.1时的1/16，因此，可用不耦合装药方法将普通炸药作用于孔壁的压力降到岩石动态极限抗压强度之下，但是在相邻爆孔中心连线的孔壁环向拉应力却超过岩石动态抗压强度，这样不仅保护了孔壁岩石，又产生了光爆裂隙。
目前我矿使用的炮眼直径为Φ42mm，Φ32mm两种规格。药卷直径在Φ27mm，Φ35mm，从而可以计算出不耦合系数n＝d1/d2，不耦合系数由原来的1.2有效的增加为1.56，从而有效保护围岩，增加光爆效果。
本发明的效果
1、本发明由于采用进一步优化爆破的联线方式及采取有效的方法降低网络电阻值，有效增加爆破雷管数量，提高爆破效果，使我矿得到安全快速进尺，杜绝了技术性丢炮、瞎炮现象，提高了爆破安全性。
2、本发明由于根据岩性布置炮眼距及装药量，降低爆破后岩石块尺寸，不仅减少不必要的药量浪费，而且也减轻了劳动强度，省时、省力、有利于转送皮带机运输。
3、本发明可根据实际情况有效的增加不耦合系数，减少大断面一次性爆破装药量过大破坏围岩程度，从而降低巷道维修量，提高巷道服务年限。
附图说明
图1为本发明爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接的联线示意图。
图2为本发明爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接的现场联线示意图。
具体实施方式
实施例1：
参见图1、2，当矿井断面岩巷岩性普氏系数1-5时，岩性主要是泥岩易爆岩石，适合巷道断面为13-15平方米，使用雷管数量90-110发，选取爆破雷管类型为铁质雷管，脚线长度为3米，实用雷管电阻值为4.5-5.5ζ；
确定爆破孔的工艺参数为钻径
爆眼深度为2.4m，炸药实用水胶炸药直径27mm、长度400mm或250mm，各爆破孔眼周边眼间距为450-550mm、辅助眼间距为600-700mm，进行钻孔；
按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药，周边爆破孔每孔2卷、每卷300g、辅助爆破孔每孔3卷、每孔卷250g、掏槽爆破孔每孔4卷、每卷250g；
在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
封堵爆破孔；
人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
实施例2：
参见图1、2，当矿井断面岩巷岩性普氏系数5-10时，岩性主要是粉沙岩，较难爆岩石，适合巷道断面为16-20平方米，选取爆破雷管类型为铁质雷管，脚线长度为3米，实用雷管电阻值为4.5-5.5ζ；
确定爆破孔的工艺参数为：周边眼和辅助眼钻径
掏槽眼钻径
爆眼深度为2.4m，周边眼和辅助眼使用水胶炸药直径27mm、长度400mm，掏槽眼使用水胶炸药直径35mm、长度250mm，各爆破孔眼间距，周边眼间距为400-450mm、辅助眼间距为500-600mm；
按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药，周边爆破孔每孔2卷、每卷300g、辅助爆破孔每孔3卷、每孔卷250g、掏槽爆破孔每孔4卷、每卷250g；
在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
封堵爆破孔；
人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
实施例3：
参见图1、2，当矿井断面岩巷岩性普氏系数10-19时，岩性主要是中细沙岩，较难爆岩石，适合巷道断面为18-22平方米，选取爆破雷管类型为铜质雷管，脚线长度为3米，实用雷管电阻值为2.8-3.3ζ；
确定爆破孔的工艺参数为：周边眼和辅助眼钻径
掏槽眼钻径
爆眼深度为2.4m，周边眼和辅助眼使用水胶炸药直径27mm、长度400mm，掏槽眼使用水胶炸药直径35mm、长度250mm，各爆破孔眼间距，周边眼间距为300-350mm、辅助眼间距为400-450mm；
按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药，周边爆破孔每孔2卷、每卷300g、辅助爆破孔每孔3卷、每孔卷250g、掏槽爆破孔每孔4卷、每卷250g；
在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
封堵爆破孔；
人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
Claims (4)
1.一种岩巷大断面一次性爆破方法，其特征在于：爆破步骤是：
（1）根据矿井断面岩巷岩性普氏系数及爆破断面的大小选取爆破雷管类型；
（2）确定爆破孔的工艺参数，进行钻孔；
（3）按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药；
（4）在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
（5）封堵爆破孔；
（6）人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
2.根据权利要求1所述的岩巷大断面一次性爆破方法，其特征在于：爆破步骤是：
（1）矿井断面岩巷岩性普氏系数1-5时，岩性主要是泥岩易爆岩石，适合巷道断面为13-15平方米，使用雷管数量90-110发，选取爆破雷管类型为铁质雷管，脚线长度为3米，实用雷管电阻值为4.5—5.5V；
（2）确定爆破孔的工艺参数为钻径?32mm，爆眼深度为2.4m，炸药实用水胶炸药直径27mm、长度400 mm或250mm，各爆破孔眼周边眼间距为450—550mm、辅助眼间距为600—700mm,进行钻孔；
（3）按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药，周边爆破孔每孔2卷、每卷300g、辅助爆破孔每孔3卷、每孔卷250 g、掏槽爆破孔每孔4卷、每卷250 g；
（4）在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
（5）封堵爆破孔；
（6）人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
3.根据权利要求1所述的岩巷大断面一次性爆破方法，其特征在于：爆破步骤是：
（1）矿井断面岩巷岩性普氏系数5-10时，岩性主要是粉沙岩，较难爆岩石，适合巷道断面为16-20平方米，选取爆破雷管类型为铁质雷管，脚线长度为3米，实用雷管电阻值为4.5—5.5V；
（2）确定爆破孔的工艺参数为：周边眼和辅助眼钻径?32mm、掏槽眼钻径?42 mm，爆眼深度为2.4m，周边眼和辅助眼使用水胶炸药直径27mm、长度400 mm，掏槽眼使用水胶炸药直径35mm、长度250mm，各爆破孔眼间距，周边眼间距为400—450mm、辅助眼间距为500—600mm；
（3）按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药，周边爆破孔每孔2卷、每卷300g、辅助爆破孔每孔3卷、每孔卷250 g、掏槽爆破孔每孔4卷、每卷250 g；
（4）在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
（5）封堵爆破孔；
（6）人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
4.根据权利要求1所述的岩巷大断面一次性爆破方法，其特征在于：爆破步骤是：
（1）矿井断面岩巷岩性普氏系数10-19时，岩性主要是中细沙岩，较难爆岩石，适合巷道断面为18-22平方米，选取爆破雷管类型为铜质雷管，脚线长度为3米，实用雷管电阻值为2.8—3.3V；
（2）确定爆破孔的工艺参数为：周边眼和辅助眼钻径?32mm、掏槽眼钻径?42 mm，爆眼深度为2.4m，周边眼和辅助眼使用水胶炸药直径27mm、长度400 mm，掏槽眼使用水胶炸药直径35mm、长度250mm，各爆破孔眼间距，周边眼间距为300—350mm、辅助眼间距为400—450mm；
（3）按各爆破孔确定的炸药类型、型号和数量采用不耦合装药填装炸药，周边爆破孔每孔2卷、每卷300g、辅助爆破孔每孔3卷、每孔卷250 g、掏槽爆破孔每孔4卷、每卷250 g；
（4）在各爆破孔内安装起爆雷管，安各爆破孔的起爆顺序，采取每四发雷管并联后再串联的串并联联线方式，将各起爆雷管用雷管起爆导线与起爆器连接；
（5）封堵爆破孔；
（6）人员撤离警戒线以外测网络电阻，当测得的电阻值与预算电阻值一致时，开始起爆。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20111130 |