一、爆破环境描述
掘进工作面为直墙半圆拱形断面,巷道宽度、高度,其断面积约为5.015m2;
工程地质条件条件：细砂岩：灰白色细砂岩,粒度均匀,局部夹薄层粘土岩,无层理,硬度较大;岩石坚固性系数 f 为6～8;
二、掘进爆破设计目的及要求
1、设计目的
为有效组织井下工作面施工,在保证安全的条件下,选用一种最有效的方案高速度,高质量的将岩石按规定断面爆破下来,并尽可能不损坏巷道围岩,并最大限度的保持岩石原有的强度和稳定性,以利于爆破后围岩长期稳定,并降低爆破地震效应,空气冲击波及飞石距离使爆破对周围物体损伤最小;
2、设计要求
1.巷道断面符合设计要求,不欠挖、少超挖,巷道的方向和坡度符合设计要求；
2.炮眼利用率高,炸药和雷管等爆破材料消耗低；
3.爆下的岩石块度适中,爆堆集中,便于装岩；
4.对围岩的破坏小,以利于巷道的支护和稳定;
三、爆破参数的确定为了取得良好的爆破效果,必须根据巷道施工的地质条件、岩石性质、施工工具和爆破材料,确定合理的炮眼直径、炮眼深度、装药量、炮眼数目等;
1.炮眼直径：炮眼直径应和药卷直径相适应,过大会影响爆破效果;一般情况下,炮眼直径比药卷直径大4～6mm;目前我国普遍采用的药卷直径为32mm和35mm,本设计所用药卷直径为32mm,而钎头直径为38mm,钎杆长度为 2.2m;
（2）炮眼深度：气腿式凿岩机凿岩，眼深为1.8m～2.0m。
（3）炸药选取：炸药类型为 2＃岩石乳化炸药，装药系数为 0.6-0.8，为柱形药包。
4.炮眼数目：炮眼数目的确定根据工作面的岩石性质、巷道断面形状和尺寸,以及所用的爆破材料,按不同作用的各类炮眼分别进行合理布置,最后排列出一次放炮的总炮眼数目;
此外,也可以按一个循环的总装药量平均装入所有的炮眼的原则进行计算,作为设计排列炮眼时参考;
炮眼数目
N=qsmμ/(xp)
N----炮眼个数；
q----单位炸药消耗量，0.4Kg/m3；
S----推进断面积；
m----每个药卷长度；
μ----炮眼利用率，一般取85%～90%，取85%。
x----眼装药系数，装药长度与炮眼长度之比，0.5/1.2=0.417；
p----每个药卷重量；
2、炮眼数目主要与巷道断面岩石性质和炸药性能等因素有关,常用公式为：考虑断面面积、岩石类别等因素;
N=
式中：N——炮眼数目,个；
f——岩石坚固系数,f=8；
S——巷道断面积,S=㎡
代入数值计算得：N=≈20 个
根据总结的经验,先选取炮眼数目为21个,其中6个掏槽眼、3个辅助眼、28个周边眼,设计掏槽方式为楔形掏槽,其炮眼布置如下后附图：
5 单位炸药消耗量 其值取决于岩石性质、巷道断面规格、炮眼直径和深度因素;一般可按经验公式或矿山井巷工程预算定额选取;
每循环所需炸药量 Q 按下式计算：
Q=qsLμ
q----单位炸药消耗量，根据岩性，可查岩石单位炸药消耗量表；
s----推进断面积；
L----炮眼深度；
μ----炮眼利用率，一般取85%～90%，取85%。
6. 起爆参数
起爆采用毫秒延期雷管,采用反向起爆,即起爆药包置于临近孔底, 掏槽眼最先爆破, 崩出一个楔形槽子穴, 以造成第二个自由面,接着爆破辅助眼,它可崩落大量岩石,为周边眼的爆破加大自由面,接着爆破周边眼,客观存在的作用是控制巷道轮廓,最后爆破底眼,目的是将巷道内岩石起到抛掷和松散的结果;
起爆顺序如下表:
四、凿岩工作
凿岩工作是巷道掘进的主要工序,它的好坏直接影响爆破效果,循环进尺以及巷道工程质量;凿岩时根据岩石条件、断面大小、所使用的凿岩设备以及作业方便等具体情况,选择合适的掏槽方式和炮眼排列,同时要掌握好巷道的方向和坡度;
一、凿岩设备选择
本矿现有的凿岩设备为 7655 型气腿式凿岩机,最大钻孔深度 ,在平巷掘进中一般钻孔深度小于,孔径36-43mm;使用范围较广,最适用在中硬或坚硬f=12～14岩石上钻凿水平或倾斜水平或倾斜方向的炮孔,设备轻、灵活、移动方便,结合本矿的实际情况,7655 型气腿式凿岩机适合本矿的需求;炮孔直径一般为 38mm,钻杆长度为 2.2-2.5m,孔深1.8-2.0m.
二、凿岩准备工作
为了安全生产,凿岩时要检查并处理两帮和顶板的浮石,要检查好凿岩机、气腿子,上足润滑油,备齐钻杆和钻头,检查钻杆是否直和钻杆钻头连接是否紧密,中心孔是否通气；检查压风管、供水管有无漏损现象,水压、风压是否满足要求等等;一切正常后,将风水管拉至工作面,接上凿岩机,准备打眼;
三、凿岩注意事项
凿岩工作应按照爆破图表进行,要掌握好眼位、眼深及其角度;此外还应注意以下事项：绝对不允许在残眼内打眼；开眼时,给风阀门不要突然开大,待钻进一段后,再全部开足；为避免断钎伤人,推进风钻不要用力过猛,更不要横向加压；缺水或停水时,应立即停止钻眼；打底眼时,应注意消除眼口周围的碎石,钻完后要用大块石头保护好；工作面炮眼全部钻完后,要把机具清理好并搬至规定的安全地点存放,胶皮风水管也要盘起来,搬离工作面并保护好;
五、爆破工作
爆破工作在掘进中是达到预期爆破效果的重要一环, 也是与人身和设备安全有重大关系的工序;因此,对爆破作业不能有丝毫马虎,必须认真对待;爆破工作应由有实践经验的工人专职或兼职担任;
1.装药前的准备工作
检查炮眼深度,角度、间距是否合理；将炮眼中的岩粉和水用压风吹净,在规定的安全地点加工起爆药卷,其数量以满足本次爆破需要为限,要防止 丢失;
2.装药工作
巷道掘进中,装有雷管的起爆药卷位置在眼口和眼底,其中雷管的聚能穴均朝向炸药;为了避免冲击和受潮,起爆药卷一般放在眼底第一个位置上一般为长条状装药;
装药时,要细心地将药卷装到眼底;对有水的炮眼,特别是底眼,必须用防水药卷或加防水套,以免炸药受潮据爆,影响爆破效果;药卷装完后,要用炮泥将眼口封好;
六、警戒距离确定
岩石巷道掘进工作面,警戒距离直线不小于 200m,并设有遮挡物;如有一个直角弯时不得<100m,特殊情况按相应措施执行;
七、安全注意事项
1．放炮员必须持证上岗,认真执行“爆破规程” ,按爆破说明书及图表进行装药爆破作业,对不合格的炮眼不得装药,并用炮泥充满填实;放炮员认真监督装炮质量;
2．放炮前确保所有人员必须全部撤离至警戒线以外安全地点,爆破前班长必须亲自布置专人在警戒线和可能进入爆破地点的所有通路上担任警戒工作;警戒人员必须在安全地点警戒;警戒线处应设置警戒牌、栏杆或拉绳;起爆地点到爆破地点的距离必须在作业规程中具体规定;爆破警戒要求:人员全部撤离到警戒线以外,并设专人警戒,班组长负责撤人和警戒;可能通向爆破地点的通路上, 一律设警戒,炮工负责一路警戒;
3．放炮器的钥匙必须由放炮员随身携带,严禁转交他人,不到爆破通电时不准将钥匙插入放炮器内;爆破后立即将钥匙拔下,摘掉母线并扭结成短路;放炮前放炮员必须最后离开爆破地点,起爆前先发出放炮信号,至少等 5 秒钟后方可起爆,且放炮员亲自操作;
4．放炮后做好通风洒水工作,十五分钟后放炮员、安全员一道认真检查炮后情况,放炮员处理拒爆、残爆时必须遵守爆破安全规程有关规定,并必须当班处理完毕,待一切正常方可恢复施工;
八、结束语
目前的本矿地质条件适合选用现在的爆破参数,如有地质条件变化,可根据实际情况实践中不断调整、修改设计参数,以期达到最佳效果。
