[科普中国]-炮眼

炮眼的种类和作用

隧道爆破工作面上的炮眼，按其位置和作用的不同分为：掏槽眼、辅助眼和周边眼。周边眼又可分为顶眼、帮眼和底眼。各类炮眼布置如图5-1所示。

掏槽眼一般布置在工作面的中下部，如图5-1中的1～6号炮眼。其作用是在一个自由面(即工作面)的情况下，首先爆出一个槽腔，为其他炮眼的爆破增加新的自由面，以减小岩石的夹制作用，提高爆破效果。因此，掏槽眼是最先起爆的炮眼。为了充分发挥掏槽眼作用，掏槽眼比其他炮眼深150～250 mm，装药量增加15%～20%，采用连续装药结构。 2

周边眼是指沿隧道周边布置的最外一圈炮眼，如图5-1中的21～44号炮眼。其中21～29号为顶眼，30～33号和41～44号为帮眼，34～40号为底眼。周边眼的作用是控制隧道断面的成形轮廓。周边眼装药量最小，且多采用不耦合装药或间隔装药。 2

辅助眼是指介于掏槽眼和周边眼之间的所有炮眼，如图5-1中的7～20号炮眼。它可以是一圈或几圈炮眼，一般根据隧道断面大小来确定。辅助眼的作用是扩大掏槽眼爆出的槽腔，为周边眼的爆破创造有利条件。辅助眼装药量介于掏槽眼和周边眼装药量之间，多采用连装药结构。 2

由各类炮眼的作用可以看出，隧道爆破效果的好坏主要决定于掏槽眼和周边眼的爆破。掏槽眼爆破直接影响着炮眼利用率或循环进尺，周边眼的爆破效果直接影响着隧道断面的成形质量及围岩的稳定和完整程度。2

炮眼布置正确地布置工作面炮眼是取得良好爆破效果的前提。将各种不同作用的炮眼合理地布置在相应位置上，使每个炮眼都能起到它应有的爆破作用。由于井下地质条件、岩石性质变化较大，工作面的炮眼布置不能一成不变，必须根据具体情况进行布置或调整。

掘进工作面的炮眼，按其用途和位置的不同可分为掏槽眼、扩槽眼、崩落眼和周边眼四类。它们只有依次起爆才能保证爆破效果。 3

掏槽眼掏槽眼的作用是首先在工作面上将某一部分岩石破碎并抛出，在原来只有一个自由面的基础上崩出第二个自由面来，为其他炮眼的爆破创造有利条件，以提高破岩效率。

将要爆破的岩石与空气接触的面为自由面。炸药药包中心到自由面的最短距离为最小抵抗线，简称为抵抗，如图3-1所示。同一自由面时，不同角度装药的炮眼，最小抵抗线不同；同一装药有两个自由面时，W2 >W1，W1为最小抵抗线。炸药在煤岩体内爆炸后，其爆炸能量首先是向着抵抗方向释放的。

掏槽眼一般布置在巷道断面中央靠近底板处。它的好处是便于打眼时掌握方向，让多数炮眼在崩落岩石时，能借助岩石自重掉落下来。在断面中如果存在有显著易爆的软弱夹层时，应将掏槽眼布置在这些软弱层中。3

按照掏槽眼的方向不同，掏槽方式可分为斜眼掏槽、直眼掏槽、混合掏槽三类。

斜眼掏槽的优点：炮眼方向和抵抗方向不重叠，有夹角；适用范围大；能充分利用自由面，掏槽效果好；掏槽眼数目少，掏槽面积大，操作简单。缺点：眼深受巷道断面限制，因而循环进度也受到限制；打眼时工作面凿岩机布置较乱，不利于多台凿岩机同时作业。 3

直眼掏槽的特点：炮眼方向和抵抗方向重叠，易放空炮；眼深不受巷道断面限制，可实行深孔爆破；工作面布置凿岩机容易，有利于多台凿岩机作业；炮眼要相互平行，精度要求高；掏槽眼数目多，而且要求有中空眼；光爆效果好。 3

中空眼的作用：①对爆炸应力和爆破方向起导向作用；②补偿作用。使受压岩石有必要的移动补偿空间。它是人为附加的自由面。

直眼掏槽适用于无瓦斯、岩石中硬以上工作面。 直眼掏槽的眼距要严加控制，既不能太大，太大打不开，掏不出槽来；又不能太小，太小岩石被挤实造成岩石再生。一般掏槽眼距等于破碎圈直径(为药卷直径的3～5倍)，即100～250 mm。 3

掏槽眼应比一般炮眼深200～300 mm。这是由于掏槽工作是在一个自由面的情况下开展的，此时岩石的夹制作用较大，炮眼的利用率较低，一般只能达到80%～95%。为了达到爆破后保持工作面整齐，掏槽眼应该加深。

其他炮眼布置(1)扩槽眼(辅助眼)：掏槽眼以外布置辅助眼进行扩槽，辅助眼的个数为4～6个。

(2)崩落眼：扩槽眼和周边眼之间的眼，用于尽可能多的崩落岩石。

(3)周边眼：控制巷道成型的炮眼。一般在巷道的轮廓线上布置周边眼，硬岩可布置在轮廓线以外，与轮廓线外接；软岩可布置在轮廓线以里，与轮廓线内切。 3

一般情况下炮眼间距与炮眼直径成正比，与岩石抗拉强度成反比。f=4～6时，眼距为400～500 mm。在砂岩和砾岩中巷道周边眼间距控制在400～500 mm为宜。

在裂隙、节理发育、层理明显以及破碎地带中巷道周边眼间距可以缩小，要求隔眼装药。要求平整度较高的硐室或特殊工程，周边眼间距也可以缩小。

在煤层中光爆，周边眼要加密。具体布置炮眼时，应注意：

①周边眼应布置在设计轮廓线上，但为便于打眼，通常向外或向上偏斜一定角度。偏斜角又称外甩角，根据炮眼深度来调整，一般为3°～5°在坚硬岩层中，眼底落在设计轮廓线外不超过100 mm，如图3—2所示。最小抵抗线应从眼底算起。

②选择适当的掏槽方式和掏槽位置。掏槽位置会影响到岩石的抛掷距离和破碎程度，也会影响到炮眼数目，通常布置在断面中央偏下。如果全断面岩性不一样，则选择比较软的一侧(避免掏顶槽)。一般楔形掏槽眼面积占10%～20%，而直眼掏槽(包括空心眼)只占5%～10%，掏槽眼比其他炮眼深10%～25%，装药系数比其他炮眼大。3

③布置好周边眼、掏槽眼后，布置其余炮眼。辅助眼和崩落眼以槽洞为中心层层布置，辅助眼和崩落眼的最小抵抗线可参照确定。当采用毫秒爆破时，可适当增大邻近系数和炮眼间距。布置辅助眼和崩落眼时，需根据断面形状和大小调整最小抵抗线和邻近系数。为避免产生大块，邻近系数不宜小于0．8。若邻近系数较大，则应将各层炮眼交错排列。岩石破碎质量主要取决于炮眼底部的破碎条件。因此，辅助眼和崩落眼的最小抵抗线系指眼底最小距离。3

④底眼的最小抵抗线和炮眼间距通常与辅助眼相同。为避免爆破后在巷道底部留下底根或使坡度增大，并为铺轨创造有利条件，应增大眼底超出设计轮廓线的距离，同时增大装药系数。当巷道有水沟时，可利用底眼一次将水沟拉出。3

炮眼施工规范人工打眼(1)打眼前应将周围的松动土石清除干净，若用支撑加固时，应检查支撑是否牢固。

(2)打眼人员必须精力集中，锤击要稳、准，并击于钢钎中心，严禁互相对面打锤。

(3)应随时检查锤头与锤把连接是否牢固，严禁使用木质松软、有节疤、裂缝或腐朽的木把。

(4)钎柄和铁锤要平整，不得有毛边。 4

机械打眼(1)操作中必须精力集中，发现有不正常的声音或震动时，应立即停机进行检查，并及时排除故障方准继续作业。

(2)换钎、检查风钻和加油时，应先关闭风门，方准进行，在进行中不得碰触风门以免发生伤亡事故。

(3)钻眼时机具要扶稳，钻杆与钻孔中心必须在一条线上。钻机运转过程中，严禁用身体支承风钻的转动部分。

(4)应经常检查钻孔机有无裂纹，螺栓有无松动，卡套和弹簧是否完整，确认无误后方可使用。

(5)工作时必须戴好风镜、口罩和安全帽。4

炮眼利用率炮眼利用率一次爆破循环后，工作面推进的距离和炮眼深度的比值；岩石爆破不能按炮眼的全深炸落，在开挖工作面上留下未被充分利用的残根，称“炮根”。炮眼深度减去炮根深度为工作面推进的距离。炮眼利用率一般为0.8～0.9。5