CN108225137A - 煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚能水压光面爆破领域,具体涉及一种煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破结构及方法,所述破岩眼设置于岩巷断面中心线上,破岩眼两侧对称开设有掏槽眼,掏槽眼一侧开设有二次掏槽眼,二次掏槽眼一侧开设有三次掏槽眼,三次掏槽眼一侧开设有辅助眼,辅助眼外侧开设有周边眼,周边眼底部开设有底眼,本发明还提供一种煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破方法,本发明至少能够实现大石块出现率明显降低,采用聚能水压爆破提高煤矿岩巷掘进速度,同时提高炸药的能量利用率,改善光面爆破质量,高效降低井下爆破粉尘。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿聚能水压光面爆破领域,具体涉及煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破结构及方法。
背景技术
我国爆破理论的研究、控制爆破技术的应用和爆破器材的研制有了很大发展。光面爆破技术与普通爆破相比具有显著的优越性,已有很多学者在提高岩巷爆破效果方面做了大量工作,但具体到煤矿井巷岩石爆破作业的状况并不理想, 煤矿因为具有其特殊性:如爆破钻面较小,设备使用较隧道爆破受限因素更多,爆破如果产生大块岩石需要人工加工成小块岩石才能运输,十分影响生产进度,同时在煤矿爆破中还存在:周边眼间距需严格控制300~400mm,周边围岩超、欠挖仍较严重,特别是在较软弱破碎岩石中, 问题尤为突出;辅助眼间距500-600mm,炮眼布置过密、受巷道空间限制,凿眼时间过长,严重制约施工进度;巷道成型较差,不利于锚杆施工,支护质量无法保证。超挖严重,增加出矸量及喷射混凝土工作量;炮眼利用率低。炮眼利用率在80%左右;存在着单位耗药量大、爆破震动和空气冲击波强度大、围岩超挖和损伤大等问题。
发明内容
为解决现有技术的问题,本发明提供了一种爆破效果好、爆破大块岩石产生率低的煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破结构及方法,本发明通过对炮眼和装药方式的进行改进创新以解决煤矿爆破中产生大岩石块的问题。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破结构,包括掏槽眼,二次掏槽眼,破岩眼,三次掏槽眼,辅助眼,周边眼和底眼,所述破岩眼设置于岩巷断面中心线上,破岩眼两侧对称开设有掏槽眼,掏槽眼一侧开设有二次掏槽眼,二次掏槽眼一侧开设有三次掏槽眼,三次掏槽眼一侧开设有辅助眼,辅助眼外侧开设有周边眼,岩巷断面底部开设有底眼。
所述破岩眼数量为三个,相邻破岩眼间距为700mm;底眼数量为七个,相邻底眼距离为500mm或1000mm;位于破岩眼一侧的掏槽眼数量为五个,掏槽眼距离中心线的距离为700mm,垂直方向相邻的掏槽眼的距离为400mm;二次掏槽眼沿中心线对称设置,位于掏槽眼一侧的二次掏槽眼数量为五个,垂直方向相邻的二次掏槽眼距离为500mm,二次掏槽眼距离中心线的距离为1000mm;三次掏槽眼沿中心线对称设置,位于二次掏槽眼一侧的三次掏槽眼数量为三个,垂直方向相邻三次掏槽眼的间距为800mm,三次掏槽眼距离中心线的距离为1500mm;辅助眼数量为十个,相邻辅助眼之间的距离为900mm;周边眼数量为十五个,相邻周边眼的距离(h)为700mm。
所述掏槽眼的俯视角度65°、侧视角度90°、炮眼数10个、炮眼深1400mm,
二次掏槽眼的俯视角度75°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2600mm,
破岩眼的俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数3个,炮眼深800mm,
三次掏槽眼的俯视角度85°,侧视角度90°,炮眼数6个,炮眼深2400mm,辅助眼的俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2400mm,
周边眼的俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数15个,炮眼深2400mm,
底眼的俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数7个,炮眼深2400mm.一种一种煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破方法,包括如下步骤:
1)岩巷断面选择:岩巷断面尺寸为净宽×净高=5200mm×4700mm;
2)炮眼布置:破岩眼设置于岩巷断面中心线上,破岩眼两侧对称开设有掏槽眼,掏槽眼一侧开设有二次掏槽眼,二次掏槽眼一侧开设有三次掏槽眼,三次掏槽眼一侧开设有辅助眼,辅助眼外侧开设有周边眼,周边眼底部开设有底眼;
3)炮眼掏槽:
掏槽眼:俯视角度α=65°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深1400mm,
二次掏槽眼:俯视角度β=75°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2600mm,
破岩眼:俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数3个,炮眼深800mm,
三次掏槽眼:俯视角度γ=85°,侧视角度90°,炮眼数6个,炮眼深2400mm,
辅助眼:俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2400mm,
周边眼:俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数15个,炮眼深2400mm,
底眼:俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数7个,炮眼深2400mm;
4)炮眼装药:
掏槽眼、二次掏槽眼、破岩眼、三次掏槽眼、辅助眼、底眼采用同样的装药方式:最底部装填第一掏槽眼水袋,第一掏槽眼水袋一侧装炸药和雷管,炸药长度400mm,炸药一侧封填有第一炮泥,第一炮泥长度30-40mm,第一炮泥一侧装填第二掏槽眼水袋,第二掏槽眼水袋一侧填装第一水沙袋,第一水沙袋长度不小于300mm;
周边眼的最底部填装聚能管装置,聚能管装置长1500mm,聚能管装置一侧装填第二周边眼水袋,第二周边眼水袋一侧装填第二水沙袋,第二水沙袋一侧填装第三水沙袋;
5)起爆:首先起爆掏槽眼,接着同时起爆二次掏槽眼和破岩眼,而后依次起爆三次掏槽眼和辅助眼,后同时起爆周边眼和底眼。
所述聚能管装置包括聚能管、加强药、定位块、孔底连接件,定位块为方形塑料块,其中部贯通开设有定位圆孔,聚能管是用一种抗静电阻燃的PVC材料管,截面成“D”型,聚能管穿过定位圆孔,定位块数量为两个,孔底连接件为弧形半管状结构,其数量为两个,两孔底连接件之间设有加强药。
所述聚能管包括底管和盖管,底管侧壁中部设有“V”形外角,底管上中部开设有底管开口,底管开口两侧设有底管固定槽,底管固定槽呈倒钩状,底管上安装有盖管,盖管两侧设有挂钩部,挂钩部与底管固定槽匹配设置,盖管通过挂钩部与底管固定槽的扣合实现与底管的固定,聚能管内装填炸药。
所述聚能管长轴B=30mm,其短轴A=24mm聚能管的外角之间的距离D=18mm,聚能管的外角的夹角δ=60°,线装药密度450g/m。
所述炸药、加强药选用三级煤矿许用水胶炸药Φ35×310mm,重330g/卷,雷管采用8号发蓝壳煤矿许用毫秒延期电雷管I~Ⅴ段,Ⅰ段延期0ms,Ⅱ段延期25ms,Ⅲ段延期50ms,Ⅳ段延期75ms,Ⅴ段延期100ms,最后一段的延时不超过130ms。
本发明聚能水压爆破,爆破中产生的大块岩石率低,能提高煤矿岩巷掘进速度,同时提高炸药的能量利用率,改善光面爆破质量,高效降低井下爆破粉尘,实现了煤矿岩巷大断面施工炮眼间距提高1倍,循环时间减少1.5—2h,循环进尺提高0.3m以上,提高光面爆破质量,减小巷道围岩扰动,施工效率提高10%以上,保证爆破出的岩石块小,便于运输,提高生产效率,本发明对煤矿岩巷掘进具有重要的意义,本发明对煤矿井下巷道施工具有非常重要的推广前景,能产生巨大的社会效益。
附图说明
图1是本发明炮眼布置示意图。
图2是本发明炮眼掏槽示意图。
图3是本发明一种炮眼装药方式结构示意图。
图4是本发明另一种炮眼装药方式结构示意图。
图5是本发明中聚能管装置结构示意图。
图6是本发明聚能管截面结构示意图。
图7是本发明图6中C处放大结构示意图。
图8是本发明中定位块结构示意图。
图9是本发明中孔底连接件结构示意图。
图10是本发明聚能管装置及组装现场图。
图11是本发明凿岩台车施工前进眼现场图。
图12是本发明聚能水压光面爆破效果图(巷道左帮)现场图。
图13是本发明聚能水压光面爆破效果图(巷道右帮)现场图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明,并不限制本发明的范围。
如图1-2所示的一种煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破结构,包括掏槽眼101,二次掏槽眼102,破岩眼103,三次掏槽眼104,辅助眼105,周边眼106和底眼107,所述破岩眼103设置于岩巷断面中心线o上,破岩眼103两侧对称开设有掏槽眼101,掏槽眼101一侧开设有二次掏槽眼102,二次掏槽眼102一侧开设有三次掏槽眼104,三次掏槽眼104一侧开设有辅助眼105,辅助眼105外侧开设有周边眼106,岩巷断面底部开设有底眼107。和普通的隧道爆破相比,煤矿井下爆破因为爆破面较小,煤矿巷道的限制,所以当爆破存在大块岩石时往往需要人工敲击为小块岩石便于运输,掏槽眼101用于提高爆破自由面,选择掏槽眼101的俯视角度65°用于最大限度的调高爆破效果,二次掏槽眼102的俯视角度75°,炮眼深2600mm较掏槽眼相对不规则的设置能掏出更多岩石进一步扩大自由面,破眼岩103炮眼深度为0.8m,掏槽眼101炮眼深1400mm,掏槽眼101先起爆形成爆破自由面,因破岩眼103深度相对掏槽眼101较小,而二次掏槽眼102深度相对掏槽眼101较大,因此掏槽眼101爆破后在岩石向外排出的过程中,二次掏槽眼102的在底部爆破,破岩眼在中间深度位置处爆破,这样在应力叠加的作用下将大块岩石在外排的过程中破碎成小块岩石,三次掏槽眼104炮眼深2400mm起到略微掏槽的作用,使得爆破效果更好,利于周边眼爆破,本发明的掏槽眼101,二次掏槽眼102,破岩眼103,三次掏槽眼104,辅助眼105,周边眼106和底眼107的以上布局设置能够将一般爆破中产生的大块岩石爆破为小块岩石,提高了爆破效率。
破岩眼103数量为三个,55号底眼位于中心线o上,相邻破岩眼103间距为700mm;底眼107数量为七个,底眼107距离岩巷断面底端200mm,相邻底眼107距离为500mm或1000mm;即52号炮眼与53号炮眼距离500mm,57号炮眼与58号炮眼距离500mm,53号与54号炮眼距离1000mm,54号与55号炮眼距离1000mm,55号与56号炮眼距离1000mm,56号与57号炮眼距离1000mm;位于破岩眼103一侧的掏槽眼101数量为五个,掏槽眼101距离中心线(o)的距离b为700mm,垂直方向相邻的掏槽眼101的距离a为400mm;二次掏槽眼102沿中心线o对称设置,位于掏槽眼101一侧的二次掏槽眼102数量为五个,垂直方向相邻的二次掏槽眼102距离c为500mm,二次掏槽眼102距离中心线o的距离d为1000mm;三次掏槽眼104沿中心线o对称设置,位于二次掏槽眼102一侧的三次掏槽眼104数量为三个,垂直方向相邻三次掏槽眼的间距e为800mm,三次掏槽眼104距离中心线o的距离f为1500mm;辅助眼105数量为十个,相邻辅助眼105之间的距离g为900mm;周边眼106数量为十五个,相邻周边眼106的距离h为700mm。
掏槽眼101的俯视角度65°、侧视角度90°、炮眼数10个、炮眼深1400mm,
二次掏槽眼102的俯视角度75°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2600mm,
破岩眼103的俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数3个,炮眼深800mm,三次掏槽眼104的俯视角度85°,侧视角度90°,炮眼数6个,炮眼深2400mm,辅助眼105的俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2400mm,
周边眼106的俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数15个,炮眼深2400mm,底眼107的俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数7个,炮眼深2400mm。
如图1-9所示的煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破方法,包括如下步骤:
1)岩巷断面选择:岩巷断面尺寸为净宽×净高=5200mm×4700mm;
2)炮眼布置:破岩眼103设置于岩巷断面中心线o上,破岩眼103两侧对称开设有掏槽眼101,掏槽眼101一侧开设有二次掏槽眼102,二次掏槽眼102一侧开设有三次掏槽眼104,三次掏槽眼104一侧开设有辅助眼105,辅助眼105外侧开设有周边眼106,周边眼106底部开设有底眼107;
3)炮眼掏槽:
掏槽眼101:俯视角度α=65°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深1400mm,
二次掏槽眼102:俯视角度β=75°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2600mm,
破岩眼103:俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数3个,炮眼深800mm,
三次掏槽眼104:俯视角度γ=85°,侧视角度90°,炮眼数6个,炮眼深2400mm,
辅助眼105:俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2400mm,
周边眼106:俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数15个,炮眼深2400mm,
底眼(107):俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数7个,炮眼深2400mm。
4)炮眼装药:请参照图3,掏槽眼101、二次掏槽眼102、破岩眼103、三次掏槽眼104、辅助眼105、底眼107采用同样的装药方式:最底部装填第一掏槽眼水袋1011,第一掏槽眼水袋1011一侧装炸药1012和雷管1013,炸药1012长度400mm,炸药1012一侧封填有第一炮泥1014,第一炮泥1014长度30-40mm,第一炮泥1014一侧装填第二掏槽眼水袋1015,第二掏槽眼水袋1015一侧填装第一水沙袋1016,第一水沙袋1016长度不小于300mm。请参照图4,周边眼106的最底部填装聚能管装置,聚能管装置长1500mm,聚能管装置一侧装填第二周边眼水袋1064,第二周边眼水袋1064一侧装填第二水沙袋1065,第二水沙袋1065一侧填装第三水沙袋1066,采用聚能管替代常规爆破的药卷对周边眼进行光面爆破。炸药在聚能管内起爆后,聚能管对爆炸产物爆轰波进行引导,使冲击波由常规光面爆破时向四周作径向传播引导为沿聚能管法线方向飞散,也就是垂直巷道轮廓线方向飞出,炸药爆速翻倍,由3200米变成6000米以上,在岩石表面形成上万兆帕的压力,远大于岩石200兆帕的动载压力,两炮眼之间,爆破应力叠加,形成裂缝,射流在岩石上切割1.5cm的切口,爆破气体膨胀,形成“气刃”效应,使岩石缝隙贯通,将岩体抛出,周边眼的眼口放置水袋和水沙袋较炮泥具有更好的封堵和降尘效果。
5)起爆:首先起爆掏槽眼101,接着同时起爆二次掏槽眼102和破岩眼103,而后依次起爆三次掏槽眼104和辅助眼105,后同时起爆周边眼106和底眼107。起爆顺序结合炮眼布置有助于对大的岩石进行爆破使得大岩石均经爆破变为小岩石。
请参照图5-9,所聚能管装置包括聚能管200、加强药1062、定位块300、孔底连接件400,定位块300为方形塑料块,定位块300的作用是固定聚能管装置的位置,保证聚能管装置装入炮眼后聚能槽与巷道轮廓面平行,其中部贯通开设有定位圆孔301,聚能管是用一种抗静电阻燃的PVC材料管,截面成“D”型,聚能管200穿过定位圆孔301,定位块300数量为两个,孔底连接件400为弧形半管状结构,其数量为两个,两孔底连接件400之间设有加强药1062。聚能管200包括底管202和盖管203,底管201侧壁中部设有“V”形外角2023,底管202上中部开设有底管开口2021,底管开口2021两侧设有底管固定槽2022,底管固定槽2022呈倒钩状,底管202上安装有盖管203,盖管203两侧设有挂钩部2031,挂钩部2031与底管固定槽2022匹配设置,盖管203通过挂钩部2031与底管固定槽2022的扣合实现与底管202的固定,聚能管200内装填炸药1012。聚能管的上述结构中底管202和盖管203的设置便于组装,盖管203的设置以及与底管202的配合使得爆破效果较一般的聚能管爆破效果好,聚能管装药是组装聚能管装置的关键环节,装药时需要用到气动胶枪及气包。气包较压缩机使得在装药过程中更安全,装药步骤为:a.将气动胶枪与气包连接,气包用风来自掘进工作面压风,调节气包排气压力(0.2MPa);b.将聚能管200并排放置在工作平台;c.去掉药卷外包装并放入气动胶枪(每次可放两卷炸药)然后拧紧胶枪后盖d.给注药枪加压,同时手握胶枪沿聚能管从左向右匀速移动移动,炸药均匀注入聚能管200中。e. 盖上聚能管盖管,用孔底连接件400将加强药1062与聚能管200连接在一起,连接时保证加强药卷炸药与聚能管炸药均匀接触,然后用胶带缠绕牢固。f.每根聚能管装置安装两个方形定位块300;g.将雷管插入加强药卷内,并确保雷管脚线短接(按做炮头的方法操作)。聚能水压光面爆破形成的超高压力、应力叠加效应及爆破气体膨胀形成的“气刃”效应,这三种因素共同作用的结果,大大提高了爆破效果。聚能管长轴B=30mm,其短轴A=24mm聚能管的外角2023之间的距离D=18mm,聚能管的外角2023的夹角δ=60°,线装药密度450g/m。炸药1012、加强药1062选用三级煤矿许用水胶炸药Φ35×310mm,重330g/卷,雷管采用8号发蓝壳煤矿许用毫秒延期电雷管I~Ⅴ段,Ⅰ段延期0ms,Ⅱ段延期25ms,Ⅲ段延期50ms,Ⅳ段延期75ms,Ⅴ段延期100ms,最后一段的延时不超过130ms。采用FBD-200型发爆器,反向起爆,连线采用串联方式。本发明采用的水袋用聚乙烯塑料袋封装,长250-300mm,内加水(水量可根据具体情况调节)。第一水沙袋、第二水沙袋,第三水沙袋均采用聚乙烯塑料袋封装,内加入水和沙,且按一定比例混合,其中水:沙=1:2(质量比),本发明的第一水沙袋、第二水沙袋,第三水沙袋取代炮泥,其中沙和水混合后在爆破中沙起到封堵作用,封堵效果好,可完全取代炮泥,同时能起到很好的降尘作用,另外工业盐吸热对潜在的瓦斯爆炸及燃烧起到抑制作用。
煤矿岩巷掘采用聚能水压爆破技术,通过分析研究煤矿用聚能管爆破冲击波传递规律,炮眼布置、炮眼角度以及装药结构、装药量进行重新设计及优化。
本发明的聚能水压光面爆破效果如下:
1、爆破的大块岩石的发生率降低95-98%,每循环炮眼总数减少30%,周边眼减少50%,降低劳动强度、节约凿岩时间30分钟;
2、巷道成型好。爆破面光滑平整,减小围岩扰动,有利于巷道支护及后期维护,巷道没有大面积超挖,减少出矸量,同时降低喷浆混凝土量;
3、提高循环进尺0.3米;
4、半眼痕保留率由60%提高到90%以上;
5、节约爆破器材及钻杆、钻头等,降低了巷道施工材料费用,缩短循环时间,提高掘进工效。
聚能水压光面爆破经济效果如下:
1、循环进尺,聚能水压光面爆破循环进尺平均提高0.3米,岩巷掘进成本1350元/米,则每循环节约成本1350×0.3=405元;
2、炮眼个数,聚能水压光面爆破每循环比常规爆破少施工24个炮眼,每施工一个炮眼成本12元,则每循环节约成本12×24=288元;
3、炸药雷管消耗,聚能水压光面爆破一米巷道节约炸药11.3公斤、雷管16.2发,则每米巷道节约8×11.3+1×16.2=106.6元;
4、聚能管,掘进1米巷道需要聚能管6.5米,需要投入资金为6.5×21=136.5元;
5、喷浆料,1米巷道节约喷浆料1.18m³,则节约资金为350×1.18=413元。
综上所述:聚能水压光面爆破1米巷道节约资金为405+288+106+413-136.5=1076.1元。
表1为本发明炮眼布置图表:
表1
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破结构,包括掏槽眼(101),二次掏槽眼(102),破岩眼(103),三次掏槽眼(104),辅助眼(105),周边眼(106)和底眼(107),其特征在于:所述破岩眼(103)设置于岩巷断面中心线(o)上,破岩眼(103)两侧对称开设有掏槽眼(101),掏槽眼(101)一侧开设有二次掏槽眼(102),二次掏槽眼(102)一侧开设有三次掏槽眼(104),三次掏槽眼(104)一侧开设有辅助眼(105),辅助眼(105)外侧开设有周边眼(106),岩巷断面底部开设有底眼(107)。
2.根据权利要求1所述所述的煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破结构,其特征在于:所述破岩眼(103)数量为三个,相邻破岩眼(103)间距为700mm;底眼(107)数量为七个,相邻底眼(107)距离为500mm或1000mm;位于破岩眼(103)一侧的掏槽眼(101)数量为五个,掏槽眼(101)距离中心线(o)的距离(b)为700mm,垂直方向相邻的掏槽眼(101)的距离(a)为400mm;二次掏槽眼(102)沿中心线(o)对称设置,位于掏槽眼(101)一侧的二次掏槽眼(102)数量为五个,垂直方向相邻的二次掏槽眼(102)距离(c)为500mm,二次掏槽眼(102)距离中心线(o)的距离(d)为1000mm;三次掏槽眼(104)沿中心线(o)对称设置,位于二次掏槽眼(102)一侧的三次掏槽眼(104)数量为三个,垂直方向相邻三次掏槽眼的间距(e)为800mm,三次掏槽眼(104)距离中心线(o)的距离(f)为1500mm;辅助眼(105)数量为十个,相邻辅助眼(105)之间的距离(g)为900mm;周边眼(106)数量为十五个,相邻周边眼(106)的距离(h)为700mm。
3.根据权利要求2所述的煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破结构,其特征在于:所述掏槽眼(101)的俯视角度65°、侧视角度90°、炮眼数10个、炮眼深1400mm,
二次掏槽眼(102)的俯视角度75°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2600mm,
破岩眼(103)的俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数3个,炮眼深800mm,
三次掏槽眼(104)的俯视角度85°,侧视角度90°,炮眼数6个,炮眼深2400mm,辅助眼(105)的俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2400mm,
周边眼(106)的俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数15个,炮眼深2400mm,
底眼(107)的俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数7个,炮眼深2400mm。
4.一种根据权利要求1-3任意一项所述的煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破
方法,包括如下步骤:
1)岩巷断面选择:岩巷断面尺寸为净宽×净高=5200mm×4700mm;
2)炮眼布置:破岩眼(103)设置于岩巷断面中心线(o)上,破岩眼(103)两侧对称开设有掏槽眼(101),掏槽眼(101)一侧开设有二次掏槽眼(102),二次掏槽眼(102)一侧开设有三次掏槽眼(104),三次掏槽眼(104)一侧开设有辅助眼(105),辅助眼(105)外侧开设有周边眼(106),周边眼(106)底部开设有底眼(107);
3)炮眼掏槽:
掏槽眼(101):俯视角度α=65°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深
1400mm,
二次掏槽眼(102):俯视角度β=75°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2600mm,
破岩眼(103):俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数3个,炮眼深800mm,
三次掏槽眼(104):俯视角度γ=85°,侧视角度90°,炮眼数6个,炮眼深2400mm,
辅助眼(105):俯视角度90°,侧视角度90°,炮眼数10个,炮眼深2400mm,
周边眼(106):俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数15个,炮眼深2400mm,
底眼(107):俯视角度90°,侧视角度85°,炮眼数7个,炮眼深2400mm;
4)炮眼装药:
掏槽眼(101)、二次掏槽眼(102)、破岩眼(103)、三次掏槽眼(104)、辅助眼(105)、底眼(107)采用同样的装药方式:最底部装填第一掏槽眼水袋(1011),第一掏槽眼水袋(1011)一侧装炸药(1012)和雷管(1013),炸药(1012)长度400mm,炸药(1012)一侧封填有第一炮泥(1014),第一炮泥(1014)长度30-40mm,第一炮泥(1014)一侧装填第二掏槽眼水袋(1015),第二掏槽眼水袋(1015)一侧填装第一水沙袋(1016),第一水沙袋(1016)长度不小于300mm,
周边眼(106)的最底部填装第一周边眼水袋(1061),第一周边眼水袋(1061)水袋一侧装填聚能管装置,聚能管装置长1500mm,聚能管装置一侧装填第二周边眼水袋(1064),第二周边眼水袋(1064)一侧装填第二水沙袋(1065),第二水沙袋(1065)一侧填装第三水沙袋(1066);
5)起爆:首先起爆掏槽眼(101),接着同时起爆二次掏槽眼(102)和破岩眼(103),而后依次起爆三次掏槽眼(104)和辅助眼(105),后同时起爆周边眼(106)和底眼(107)。
5.根据权利要求4所述的煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破方法,其特征在于:所述聚能管装置包括聚能管(200)、加强药(1062)、定位块(300)、孔底连接件(400),定位块(300)为方形塑料块,其中部贯通开设有定位圆孔(301),聚能管是用一种抗静电阻燃的PVC材料管,截面成“D”型,聚能管(200)穿过定位圆孔(301),定位块(300)数量为两个,孔底连接件400为弧形半管状结构,其数量为两个,两孔底连接件400之间设有加强药1062。
6.根据权利要求5所述的煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破方法,其特征在于:所述聚能管200包括底管(202)和盖管(203),底管(201)侧壁中部设有“V”形外角(2023),底管(202)上中部开设有底管开口(2021),底管开口(2021)两侧设有底管固定槽(2022),底管固定槽(2022)呈倒钩状,底管(202)上安装有盖管(203),盖管(203)两侧设有挂钩部(2031),挂钩部(2031)与底管固定槽(2022)匹配设置,盖管(203)通过挂钩部(2031)与底管固定槽(2022)的扣合实现与底管(202)的固定,聚能管200内装填炸药(1012)。
7.根据权利要求6所述的煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破方法,其特征在于:所述聚能管长轴B=30mm,其短轴A=24mm聚能管的外角(2023)之间的距离D=18mm,聚能管的外角(2023)的夹角δ=60°,线装药密度450g/m。
8.根据权利要求4所述的煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破方法,其特征在于:所述炸药(1012)、加强药(1062)选用三级煤矿许用水胶炸药Φ35×310mm,重330g/卷,雷管采用8号发蓝壳煤矿许用毫秒延期电雷管I~Ⅴ段,Ⅰ段延期0ms,Ⅱ段延期25ms,Ⅲ段延期50ms,Ⅳ段延期75ms,Ⅴ段延期100ms。
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