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[科普中国]-凿岩爆破法

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凿岩爆破法,掘进勘探坑道普遍采用的破碎岩石方法。凿岩是用凿岩机具在岩石中凿成炮眼;爆破是利用在炮眼内装入的炸药瞬间释放出巨大能量破碎岩石。采用凿岩爆破法掘进坑道的工艺过程包括凿岩、爆破、通风、排水、装岩、运输(倾斜坑道、垂直坑道为提升岩石)以及支护。

概述凿岩爆破法是先用凿岩机在待掘进的岩体中钻凿出一定数量、按一定规则排列的炮眼,然后装入炸药,以一定方法起爆并最终达到破碎岩体的目的。

凿岩爆破法必须达到的技术要求:①爆破后所形成的坑道断面形状、尺寸、坑道方向和坡度应符合设计要求;②爆破下来的岩石的块度均匀,岩块的大小、抛掷的距离和堆积的高度应满足装运fj作的要求;③爆破单位体积岩石所需的钻眼工作量少,炮眼利用率高,爆破器材的消耗鲢少,爆破对坑道围岩的破坏小;④符合劳动保护要求,劳动作业安全可靠。

为了提高坑道掘进的生产效率,应根据不同的地质条件、施工目的和技术水平,正确选择凿岩设备与工具、炸药、起爆器材与起爆方法,合理确定凿岩爆破参数。1

坑道掘进时工作面炮眼的布置正确布置坑道掘进工作面上的炮眼是取得良好爆破效果的前提。

1)工作面炮眼的种类和作用

按工作面上炮眼所在位置和作用可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼。对于平巷和斜井,周边眼又可分为顶眼、底眼和邦眼。

由于巷道掘进时只有一个自由面,四周受到岩体夹持,要把岩石爆破下来比较困难。为此,布置炮眼时首先应该考虑如何创造第二个自由面。掏槽眼的作用就是将坑探掘进工作面上的某部分岩石首先用爆破的方法将其破碎下来并抛出,形成一个新的自由面,为其他炮眼的爆破创造有利条件。辅助眼是布置住掏槽眼与周边眼之间的炮眼,其作用是进一步扩大掏槽和大量崩落岩石(故辅助眼又可称为崩落眼),以保证周边眼的爆破效果。 周边眼,顾名思义,是布置在巷道周边轮廓线附近的炮眼,其主要作用是控制巷道规格(形状和大小)。

根据各类炮眼的作用可知,在实施爆破作业时,掏槽眼首先起爆,然后是辅助眼,最后起爆周边眼:理论分析与生产实践表面月,掏槽效果的好坏决定了整个断面的爆破效果。

2)掏槽方法

根据掏槽眼与工作面夹角的不同,掏槽方法可分为垂直眼掏槽(直线掏槽)和倾斜眼掏槽两大类。此外还有两者相结合的所谓的混合式掏槽。

(1)垂直眼掏槽(直线掏槽)

这种掏槽方法的特点是所有掏槽眼均垂直于工作面,彼此保持平行,且掏槽眼中有一个或数个不装药的空眼作为装药眼的辅助自由面。垂直眼掏槽的形式很多,大致可分为龟裂掏槽、角柱形掏槽和螺旋形掏槽。

龟裂掏槽的特点是各掏槽眼排成一列或一行,装药眼与空眼间隔布置。常用的有垂直龟裂掏槽和水平龟裂掏槽。爆破后的槽子如同一条裂缝,又称缝形掏槽。

(2)倾斜眼掏槽。

倾斜眼掏槽是指掏槽眼方向与工作面成一定角度的掏槽方法,主要有单向掏槽、楔形掏槽、锥形掏槽和扇形掏槽。

单向掏槽的掏槽眼排成一行,并朝一个方向倾斜。单向掏槽根据巷道断面的大小或软弱夹层厚度度的不同,布置一排或两排掏槽眼。掏槽眼的倾斜角度依岩石的坚固性而不同,一般可取50°~ 70°。1

本词条内容贡献者为:

张尉 - 副教授 - 西南大学