【文章內(nèi)容簡介】 助眼157105Ⅳ幫眼6424Ⅴ頂部眼13339Ⅴ底眼10770Ⅵ 表35預(yù)期爆破效果 Table 35 expected blasting effect名稱單位數(shù)量炮眼利用率％90每循環(huán)工作面進(jìn)尺m每循環(huán)爆破實(shí)體巖石炸藥消耗量Kg/每米巷道耗藥量Kg/m每循環(huán)炮眼總長度m172每立方巖石雷管消耗量個/每米巷道雷管消耗量個/m35 Figure 31 arranging boreholes as shown in the diagram 裝藥結(jié)構(gòu)與起爆 裝藥工作炮眼打好以后，按照相關(guān)規(guī)定裝好炸藥。裝藥前，首先必須清除炮眼內(nèi)的巖粉，再用木質(zhì)或竹質(zhì)炮棍將藥卷輕輕推入，不得沖撞或搗實(shí)。炮眼內(nèi)的各藥卷必須彼此密接。有水的炮眼，應(yīng)使用抗水型炸藥。裝藥后，必須把電雷管腳線懸空，嚴(yán)禁電雷管腳線、爆破母線與運(yùn)輸設(shè)備、電器設(shè)備以及掘進(jìn)機(jī)械等導(dǎo)電體相接觸。 連線工作在井巷掘進(jìn)時，電報網(wǎng)路連接方式有串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等幾種。王營子煤礦巷道爆破采用串聯(lián)電路。將各電雷管腳線連續(xù)地一個接一個連在一起，最后聯(lián)到爆破母線上。這種連接電路的總電流小，適用于發(fā)爆器爆破，電路便于用導(dǎo)通表檢查，連線容易操作，在瓦斯礦井中使用安全。是煤礦井下最常用的連接網(wǎng)絡(luò)，但是由于一發(fā)電雷管斷路就會導(dǎo)致全部拒爆，因此在裝藥之前必須對全部電雷管作導(dǎo)通檢查。 裝藥結(jié)構(gòu)(1）掏槽眼和輔助眼的裝藥結(jié)構(gòu)掏槽眼和輔助眼采用反向裝藥，先將起爆藥包裝入眼底，然后在裝入被動藥包，最后填滿炮泥，并且雷管和藥包的聚能穴一致朝向眼口。這樣爆轟波由里向外傳播，與巖石朝自由面運(yùn)動的方向一致，有利于反射拉伸波破碎巖石，同時起爆藥包距自由面較遠(yuǎn)，爆炸氣體不會立即從眼口沖出，爆炸能量能得到充分利用，因此能取得較好的爆破效果。圖32裝藥結(jié)構(gòu)Figure 32 charging structure(2）周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu) 周邊眼采用小直徑藥卷空氣間隔分節(jié)裝藥結(jié)構(gòu)，兩藥包之間的間隔距離，不大于該種炸藥在炮眼內(nèi)的殉爆距離。為了控制間隔距離，防止藥包竄動，藥包之間還要有間隔物。 圖33周邊眼裝藥結(jié)構(gòu) Figure 33 surrounding eye charge structure(3）炮眼的填塞 為了保質(zhì)保量地做好裝藥工作，裝藥之前必須吹洗炮眼，將眼中的巖粉和水吹洗干凈。起爆藥包必須按照規(guī)定要求制作。 炮眼的填塞質(zhì)量對提高爆破效率和減少爆破有害氣體也有很大作用。因此，裝藥完畢必須充填以符合安全要求長度的炮泥并搗實(shí)。用1:3的泥沙混合炮泥，濕度為18％～20％.這種炮泥既有良好的可塑性，又具有較大的摩擦系數(shù)。 (4)起爆方法起爆方法、起爆時差和起爆系統(tǒng)的可靠性，是影響爆破安全和爆破效果的重要因素。在王營子煤礦的巷道使用多段毫秒雷管，按照爆破圖表規(guī)定的起爆順序全斷面一次起爆。在有瓦斯的地段，只能用總延期時間不超過130ms的前五段毫秒雷管。 (1)打眼前要堅(jiān)持敲幫問頂，及時處理浮石(煤)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。 (2)打眼工具要齊備、完好，扶鉆桿的人不準(zhǔn)戴手套，圍著的毛巾不準(zhǔn)露在外邊，袖口要扎緊，以免咬住傷人。 (3)掘進(jìn)巷道要先延伸中、腰線，按作業(yè)規(guī)程要求定眼位、定方向、定深度，工作面炮眼眼底要落在同一平面上(掏槽眼應(yīng)加深150～200mm)，各炮眼不得互相打透。 (4)隨時了解工作面煤(巖)層及其頂、底板巖石性質(zhì)變化，根據(jù)變化及時調(diào)整炮眼位置、數(shù)量、角度、深度和眼間距離。堅(jiān)持“八不打眼”，即：工作面通風(fēng)不良不打眼；瓦斯超限(%)不打眼；頂板不安全不打眼；控頂距離超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定不打眼；工作面?zhèn)銕r超過規(guī)定未處理不打眼；瞎炮未處理不打眼；風(fēng)鉆無水不打眼；有災(zāi)害預(yù)兆不打眼。 (5)打眼過程中不準(zhǔn)硬壓、強(qiáng)推、頭頂、肩扛和腳蹬、屁股頂電鉆，以免用力過大而燒壞電鉆的電動機(jī)。 (6)風(fēng)鉆打眼時要防止斷釬傷人，因此，打眼工應(yīng)是“丁字步、側(cè)身站、手扶鉆”，保持炮眼、鉆桿、機(jī)身一條線，不準(zhǔn)騎鉆架打眼。 (7)多臺鉆同時作業(yè)時，應(yīng)使每臺鉆前后、左右、上下錯開一定距離，以方便作業(yè)，互不影響，保證安全。 (8)在煤層中打眼遇到夾石，應(yīng)停止鉆進(jìn)，換一個位置另打眼，如遇煤質(zhì)過硬，電鉆出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象時，應(yīng)停止鉆進(jìn)，空轉(zhuǎn)一會兒；如因煤層過松軟而排粉不及，會造成夾釬，應(yīng)注意減輕推力，并每隔一定時間將釬子退出一定距離，排除煤粉，以減輕電鉆負(fù)荷。 (9)風(fēng)鉆如遇軟矸或泥質(zhì)巖層時，應(yīng)加大水量和水壓，減輕風(fēng)鉆推進(jìn)力。 (10)打完眼后，應(yīng)將打眼工具放到放炮警戒線以外的安全地點(diǎn)，電纜、風(fēng)管、水管盤放整齊。 (11)使用液壓鉆機(jī)或掘進(jìn)機(jī)時，應(yīng)遵守該機(jī)的操作規(guī)程。 (12)爆破作業(yè)應(yīng)遵守作業(yè)規(guī)程中的炮眼布置和爆破說明書的規(guī)定巷道施工中，巖石的裝載與運(yùn)輸是最復(fù)雜、最費(fèi)時的工序，一般情況下它占掘進(jìn)循環(huán)時間的35﹪～50﹪。因此，做好裝巖與運(yùn)輸工作，對提高勞動率、加快掘進(jìn)速度、改善勞動條件和降低成本具有重要的意義。選擇裝載機(jī)主要考慮軌道斷面的大小，裝載機(jī)的裝在寬度和生產(chǎn)率，適應(yīng)性和可靠性，操作，制作、制造和維修的難易程度，裝載機(jī)與其他設(shè)備的配套，裝載機(jī)的造價和效率等因素。鏟斗側(cè)卸式裝載機(jī)鏟取能力大，生產(chǎn)效率高，對大塊巖石、堅(jiān)硬巖石適應(yīng)性強(qiáng)；履帶行走，移動靈活，裝在寬度大，清底干凈；操作簡單省力，適用于12㎡以上的雙軌巷道。因此，王營子煤礦采用鏟斗側(cè)卸式裝載機(jī) 裝巖效率裝巖效率指標(biāo)是m/（臺班）。單從巷道經(jīng)濟(jì)效果分析，這兩項(xiàng)指標(biāo)越高，成本越低。從組織觀點(diǎn)出發(fā)，工作面同時工作內(nèi)容越單一，相互干擾越少，效率越高。在裝巖工作時，根據(jù)具體要求采取下列不同措施提高裝巖效率：1)積極推廣和研究裝巖、運(yùn)輸機(jī)械化作業(yè)線，不斷提高裝載機(jī)工時利用率，縮短循環(huán)中的裝巖時間。2)做好爆破工作。當(dāng)巖石的塊度均勻、適宜、堆放集中，底板平整時，裝載機(jī)的效率較高。3)加強(qiáng)裝巖調(diào)車的組織管理工作，保證重車及時推出，空車的及時到位。4 巷道圍巖壓力計(jì)算 巷道頂壓、側(cè)壓、底壓的計(jì)算我國有關(guān)部門推薦的圍巖壓力計(jì)算方法，是以工程模擬法為基礎(chǔ)，統(tǒng)計(jì)分析了我國數(shù)百公（鐵）路隧道的塌方調(diào)查資料，統(tǒng)計(jì)出圍巖豎直均布壓力計(jì)算公式。我國《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》認(rèn)為，Ⅳ～Ⅵ級圍巖中深埋隧道圍巖壓力為松散荷載時，其垂直均布壓力可按下列公式計(jì)算，即q=2s1ω式中 q垂直均布壓力； s圍巖級別； 圍巖重度； ω寬度影響系數(shù)，ω=1+i（B5）； B隧道寬度； iB每增加1m時的圍巖壓力增減率，以B=5m的圍巖垂直均布壓力為準(zhǔn)，當(dāng)B﹤5m時，取i=；B﹥5m時，取i=。王營子煤礦運(yùn)輸大巷，深度為450m，Ⅳ級圍巖。重度r為22KN/m3。則由上式得 q=24122=。即為頂壓。水平均布壓力按下表確定表41圍巖水平均布壓力（kn/m2）Table 41 surrounding rock stress level of cloth圍巖級別ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ水平均布壓力0﹤（～）q（～）q（～）q可知，水平均布壓力為（～）～ kN/m2。即為側(cè)壓。底壓的計(jì)算根據(jù)普氏公式底壓N= D0=式中 N————沿巷道軸線每米巷道之底壓值，kN/m； D0————兩側(cè)圍巖對同一側(cè)圍巖產(chǎn)生的壓力差，kN/m； ————圍巖重度，kN/m3； X0———— h0————換算高度，； ————底板圍巖內(nèi)摩擦角，26176。； 經(jīng)計(jì)算X0== D0= =。 N=tg（45027176。247。2）=。 圍巖破碎半徑的計(jì)算根據(jù)彈塑性理論計(jì)算公式，圍巖破碎半徑為 Rp=式中 r————巷道半徑，； H————巷道埋深，450m； ————圍巖容重，22kN/m3； C、————圍巖粘結(jié)強(qiáng)度和內(nèi)摩擦角，分別為，260；經(jīng)計(jì)算得 Rp==。5 巷道支護(hù)設(shè)計(jì)，在開挖后需要用結(jié)構(gòu)物對開挖的巷道進(jìn)行必要的支護(hù)，實(shí)踐證明煤礦巷道需要支護(hù)的情況占了絕大多數(shù)，因此支護(hù)是巷道施工的一個主要的工作支護(hù)的本質(zhì)就是維護(hù)巷道圍巖使其在服務(wù)期間保持穩(wěn)定，具有需要的空間。王營子煤礦巷道支護(hù)形式采用錨噴支護(hù)形式。錨桿支護(hù)是把一些材料如鋼、木、竹等加工成桿狀安裝于圍巖之中，通過桿件與圍巖的結(jié)合來提供力，以保證圍巖的穩(wěn)定的一種支護(hù)形式。噴射混凝土則是在圍巖表面噴射混凝土，待混凝土快速凝固之后而形成支護(hù)的一種支護(hù)形式。錨桿支護(hù)和噴射混凝土支護(hù)雖各有優(yōu)點(diǎn)，但是也有不足之處。錨噴聯(lián)合支護(hù)恰能使二者取長補(bǔ)短，是一種性能更好的支護(hù)形式。錨桿與其穿過的巖體形成承載加固拱，噴射混凝土層的作用則在于封閉圍巖，防止風(fēng)華剝落，和圍巖結(jié)合在一起，能對錨桿間的表面巖石起到支護(hù)作用。 支護(hù)參數(shù)選擇與計(jì)算 錨桿長度 錨桿的長度L由錨桿錨固段長度L軟弱巖層厚度或冒落拱高度H及錨桿外露長度L2三部分組成，即L=L1+H+L2 圖51按懸掛理論設(shè)計(jì)錨桿支護(hù)參數(shù)Figure 51 press suspension design theory bolt support parameters錨桿錨固段長度L1通過拉拔試驗(yàn)確定，；。軟弱巖層的厚度H=。因此，錨桿長度L=++= 錨桿桿體直徑錨桿桿體直徑根據(jù)桿體承載力與錨固力等強(qiáng)度原則估算，然后按照直徑為14,16,18,20,22mm等規(guī)格來選取。估算式為d=式中 d————錨桿桿體直徑，mm； Q————設(shè)計(jì)的錨固力，60KN； ————桿體材料抗拉強(qiáng)度，140MPa。Q為55KN。經(jīng)過計(jì)算得 d==，因此選用錨桿桿體直徑為24mm。 錨桿間、排距 表51不同類型圍巖巷道和硐室錨噴支護(hù)參數(shù)圍巖分類錨噴參數(shù) 服務(wù)10a以上凈跨＜3m凈跨3～5m凈跨5～10m噴混凝土厚度錨桿噴混凝土厚度錨桿噴混凝土厚度錨桿類別名稱錨深間距錨深間距錨深間距Ⅰ穩(wěn)定巖層10～2020～30Ⅱ穩(wěn)定性較好巖層50～7070～100100～12050～701400～1600800～1000Ⅲ中等穩(wěn)定巖層70～100120～150100～1201600～1800600～80050～701400～1600800～100070～1001600～1800800～1000Ⅳ穩(wěn)定性差巖層70～1001400～1600600～800100～1201600～1800600～800120～1501700～2000600～800Ⅴ不穩(wěn)定巖層100～1201600～1800600～800125～1501800～2000600150～2002000～2200500～600加網(wǎng)加網(wǎng) 錨桿間距和排距可根據(jù)每根錨桿懸吊的巖石重量確定，即錨桿懸吊的巖石重量大于（等于）錨桿的錨固力，按照間、排距相等原則排列，即 a= 式中 a————錨桿間、排距，m； K————錨桿安全系數(shù)，取K=； ————巖體重力密度，22KN/m3。計(jì)算得a==根據(jù)上述計(jì)算，并且結(jié)合51表王營子礦巷道圍巖等級為Ⅳ級，途徑的巖石堅(jiān)固系數(shù)為f=4～6服務(wù)年限在20a，所以根據(jù)上表 根據(jù)地壓理論，巷道的凈寬3600mm，穿過的巖石為Ⅳ級圍巖堅(jiān)固系數(shù)4～6屬于中等穩(wěn)定兼有不穩(wěn)定巖石的軟巖，并且服務(wù)年限于20a，選用錨固可靠、錨固力大的樹脂錨桿，桿體為直徑24mm的螺紋鋼（1）工作風(fēng)壓。工作風(fēng)壓是指正常噴射作業(yè)時，噴射機(jī)工作室里的風(fēng)壓。工作風(fēng)壓將直接影響回彈率與混凝土噴層質(zhì)量。風(fēng)壓與混凝土強(qiáng)度、回彈率之間的關(guān)系如圖51所示；圖51工作風(fēng)壓與回彈率和強(qiáng)度關(guān)系底面是工作風(fēng)壓/MPa，左面是回彈率/％，右面是噴混凝土抗壓強(qiáng)度/％1——工作風(fēng)壓與回彈率的關(guān)系曲線2——工作風(fēng)壓與強(qiáng)度的關(guān)系曲線在施工過程中輸料管長度增加時，工作風(fēng)壓也要適當(dāng)加大。在對于罐式和轉(zhuǎn)子式干式噴射機(jī)水平輸料在200m以內(nèi)時，工作風(fēng)壓=+輸料管長度 （2）水壓。，以利于水環(huán)噴出的水能充分濕潤瞬間通過噴頭的拌合料。 （3）水灰比。水灰比適宜在（～），噴層表面平整、潮潤光澤、黏塑性好、密實(shí)。如圖52所示底面是水灰比，左面是回彈率/％， 圖52水灰比與回彈率和混凝土強(qiáng)