竖井掘进爆破施工设计

 摘要：华联矿业露天转地下开采工程已进入全面建设阶段，在井筒掘进中广泛采用浅眼爆破技术。合理的爆破设计对实现良好的爆破效果，保证工程质量，提高掘进速度，确保施工安全有着重要意义。

关键词：  爆破参数     进度    质量    安全    光面爆破

浅眼爆破是指炮眼直径小于50㎜，眼深在5m以内的炮眼爆破。浅眼爆破法虽然设备简单，工艺操作方便，但它的爆破效果好坏直接影响到每一掘进循环进尺、装岩、支护等工作能否顺利进行，同时在爆破过程中如何减小爆破作用对井筒围岩的破坏，提高掘进安全系数，都是爆破设计中重点考虑的因素。

1  工程地质

通过钻孔揭露岩性，井筒穿过的岩层自上而下依次为：表土层或风化岩、强风化角闪斜长片岩、强风化伟晶花岗岩、伟晶花岗岩、角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩等，主要岩石硬度f=6-8，中等硬度；水文情况简单，涌水量小于5m³/h，有利于爆破作业。

2  掘进

   井颈段设计混凝土厚度800mm，掘进荒断面直径为6600mm，净直径5700mm,掘进断面S=34.2m²。

3  凿岩爆破器材的选择

3.1 凿岩机：选用7655型手持式风钻。

3.2 钎杆、钎头：选用长2.5米，Φ22mm中空六角钢成品钎杆，40㎜一字型钎头。

3.3炸药：选用2号岩石乳化炸药。

3.4导爆管：5米半秒导爆管。

3.5起爆电源：380v电源地面起爆。

3.6雷管：选用8号火雷管。

3.7导火线：常用型。

4   爆破参数的选择

4.1炮眼的深度

炮眼深度直接决定每一循环进尺，深度增加使凿眼和装岩工作量都会相应增加。此外炮眼深度还要考虑凿眼速度和炮眼的利用率，因竖井下掘凿眼速度和炮眼的利用率在实际工作中不便统计，且较为繁琐，因此通常根据循环进尺来确定炮眼深度。

炮眼深度确定公式:

I=L/v·n·y·η

 =50/20·2·0.85·0.85 

=1.73,取2米。

L：月计划进度，50米；

v：月掘进天数,20天；

n：日循环次数,2次；

y：正规循环率,取85%；

η：炮眼利用率,取85%。

4.2每循环炸药消耗量

竖井掘进炸药单耗（㎏/m3）参考值

炸药单耗取:1.06㎏/m3

每次崩矿体积:68.4 m3

每循环炸药消耗量: 72.5㎏

4.3炮眼数目的确定

炮眼数目和炮眼布置密切相关。根据岩石性质按不同作用的各种炮眼间距，分别合理布置，最后排列出的炮眼数就是每一循环的炮眼总数。

①掏槽眼：布置6个炮眼，眼距730㎜。

②辅助眼：布置2圈炮眼，第一圈辅助眼圈径为2.7m,共面布置12个炮眼,眼距为700㎜;第二圈辅助眼圈径为4.0m,共布置16个炮眼,眼距为785㎜。

③周边眼：井筒掘进直径为5.7m，炮眼布置直径为5.6m，

眼底圈径为5.8m,共布置34个炮眼，眼距为520㎜，倾角88°。

炮眼总数：N=6+12+16+34=68个

4.4连线起爆方式

采用正向集中连续装药，簇并联网络，地面一次电发火起爆。

4.5炮眼布置图（见附表）

5  光面爆破技术的应用

在掘进过程中为减少超挖和欠挖现象，使在开挖的轮廓线处能形成光滑平整的壁面，降低爆破作业对井筒围岩的破坏，保证了工程质量，同时也降低了爆破冲击波对附近建筑物震动，有利于工程施工，因此在浅眼爆破中应尽可能采光面爆破。

为满足光面爆破的要求，爆破参数的选择宜符合下列规定：

1、周边眼间距为400㎜——600㎜；

2、最小抵抗线为500㎜——700㎜；

3、周边眼装药系数0.6-0.7。

爆破效果应达到以下标准：

1、井筒的掘进半径，不大于设计的150㎜，不小于设计的50㎜；

2、井帮岩面无明显的炮震裂痕；

3、围岩上留下的眼痕率不少于60%。

6  安全控制

    由于井颈段岩石坚固性中等，为保证施工安全，锁口段应采用松动爆破（n<0.75），在下掘过程中严格按设计要求施工,严格控制装药量,开心眼需进行直眼掏槽,并认真对炮眼进行充填堵塞,避免飞炮，在施工中应尽量遵循“打浅眼、少装药、放小炮”的原则，以确保井筒围岩的稳固性和施工安全。

结语：

因井颈段穿过岩层岩性不一，岩石硬度不尽相同，单一的爆破施工设计不能满足施工要求，因此，必须根据现场实际情况，对爆破参数及时调整，使之达到良好的爆破效果。