【文章內(nèi)容簡介】 圖 38 砂巖中爆破圖表實例 ３、爆破器材的選擇 (1)雷管與放炮器 雷管主要有火雷管、電雷管、瞬發(fā)電雷管、秒延期與毫秒延期電雷管。由于煤礦井下爆破的特殊地質(zhì)條件，對雷管的性能有嚴格要求，并在“ 煤礦安全規(guī)程”中明確規(guī)定瓦斯礦毫秒延期最多不超 130毫秒。根據(jù)這一規(guī)定，毫秒延期電雷管基本滿足使用要求， 段別大約有十幾種，應用較普遍的是 1～ 9段。 1～ 5段為常規(guī)管，總延期為 110毫秒， 用不同的顏色腳線區(qū)分， 6～ 9段在腳線上掛牌區(qū)分。井巷中深孔爆破，一般選用 9段以下就足夠了，并且應盡量減少段別的麻煩，可以縮短爆破裝藥占用的時間，減輕工人勞動強度。采用全斷面一次爆破及減少分次爆破的炮眼，可降低粉塵對工人的傷害，提高爆破作業(yè)安全度。大同斜井中深孔爆破選用了 1～ 8段毫秒延期電雷管，角線長 ～ 3ｍ。 井下 放炮器的常用型號 MFB─ 100 型、 MFB─ 150 型、 MFB─ 200 型等。 井下爆破是靠雷管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的秒差量來實現(xiàn)的。此種類型的放炮器爆破時沖擊電壓高達 1800 ～ 2500V，電阻 100～ 1220 歐，大大超過起爆雷管實際的電阻值和電壓，不會出現(xiàn)拒爆。 陽泉、大同、古交等地的中深孔爆破都選用了 MFB─ 200型大容量發(fā)爆器， 兩芯橡膠電覽或被服線為導爆索，一次起爆雷管數(shù) 50～ 80發(fā)，效果良好。 (2)炸藥的選擇 斜井掘進中深孔爆破穿過的地層巖性不斷變化，對炸藥的要求，不僅要有足夠的爆破威力，而且要有防水 性、防瓦斯等爆破性能。目前我國煤礦常用炸藥，大部分是以硝酸銨為主要成分、梯恩梯為敏感劑的銨梯粉狀炸藥。其中又主要是煤礦安全炸藥，它在炸藥成份中加了適量食鹽消焰劑，適用于煤層中爆破。斜井掘進中應用最多的為抗水性硝銨炸藥 1～ 4或水膠炸藥，威力較強，基本能夠滿足對堅硬巖石的中深孔爆破要求。 ４、提高中深孔爆破技術措施 (1)炮眼的裝藥順序一定按雷管編號的起爆順序，從頂部到底部，邊裝邊聯(lián)。 炮泥充填方式有全充式、內(nèi)封式、封口式，應以全充式使用為主。大同馬脊梁新高山主斜井掏槽采用了空眼與楔型掏槽眼相結(jié)合炮泥 全充式，輔助炮泥內(nèi)封式，周邊眼炮泥封口式，平均炮眼利用率 95％以上，眼痕率 60％以上 (參見表 420)。 (2)炮眼裝藥量可根據(jù)巖性特征和眼數(shù)量合理取值。一般是由掏槽到周邊眼逐漸減少。巖石較軟，節(jié)理發(fā)育時周邊眼可采用隔空眼裝藥，以減少對圍巖的破壞。巖石堅硬時要均勻少裝，采用周邊眼空氣柱式切割爆破。 (3)聯(lián)線方法采用串并聯(lián)，大串聯(lián)聯(lián)線簡單方便，但電阻大，若一個雷管出現(xiàn)斷路或拒爆，則都不能起爆；大并聯(lián)電阻小易出現(xiàn)跳爆。 (4)光面爆破，主要在于拱部周邊眼爆破，必須對其進行嚴格控制。周邊眼與輔助眼 最大抵抗線不要大于邊眼距兩倍為佳。拱部周邊起爆最后一個段別，有時為了取得更佳效果，減少對圍巖的破壞，大斷面斜井采用超前掘進法，分次爆破。但條件許可應盡量推廣一次起爆，提高爆破安全度。 直眼掏槽中深孔與深孔爆破是目前大力推廣的先進技術。直眼掏采用中空眼來增加自由面爆破，能保證爆效果，但中深孔與深孔爆破打眼要求高，裝藥難度大，裝藥前對每個雷管，必須進行測試，采用長腳斜井施工技術 9 線操作困難。因此在斜井及上下山巷道施工中，深孔爆破中應用較少，普遍采用的是中深孔爆破。 三、拋碴爆破 斜井井筒傾角小于 25176。時，采用 拋碴爆破可以收到明顯效果。拋碴爆破是打眼與裝巖平行作業(yè)、提高裝巖生產(chǎn)率的一項措施。 斜井施工采用中深孔拋碴爆破時，應適當改變底眼上部的輔助眼（亦稱抬眼）的角度，使其傾角比斜井傾角小 5～ 10176。，加深底眼 200～ 300ｍｍ， 并使眼底低于巷道底板 200ｍｍ；加大底眼裝藥量；工作面條件允許時，可在巷道兩邊底眼口預埋藥包并與底眼同時最后起爆。圖 39為斜井中深孔拋碴效果示意圖，斜井斷面 7ｍ 2左右，炮眼深度 。放炮后，碴堆與頂板有 ～ ，可滿足打上部眼的要求。 圖 39 斜井中深孔拋渣爆破效果示意圖 1普通爆破矸石堆； 2拋渣爆破矸石堆 第二節(jié) 裝 巖 采用普通法掘進斜井時，裝巖工序約占斜井循環(huán)的 40～ 60％，實現(xiàn)裝巖機械化是加快斜井掘進速度的主要措施。為此， 50年代以來，國內(nèi)外積極研制使用裝巖設備，目前用于斜井裝巖的機械有：耙斗裝巖機、蟹爪式裝巖機、鏟斗后卸式及側(cè)卸式裝巖機、鏟運機和鉆裝機等。西德、日本、英國、以側(cè)卸式裝巖機為主；法國、波蘭、捷克以耙斗裝巖機為主；前蘇聯(lián)、美國以蟹爪裝巖機為主。我國普遍使用耙斗裝巖機。 一、耙斗裝巖機在斜井施工中的應用 耙斗裝巖機結(jié)構(gòu)簡單，制造加工及維護方便，造價低，平斜兩用，斗容大的生產(chǎn)能力大，裝巖速度快，被認為是斜井施工的重要裝巖設備。我國斜井施工基本上都用耙斗裝巖機。與其它類型裝巖機相比，在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢。我國斜井施工記錄，從利民斜井的月進 為耙斗裝巖機。從斜井施工現(xiàn)場實際出發(fā)，分析、研究耙斗裝巖機的工作原理和有關參數(shù)，對指導該類裝巖設備的設計、制造和使用，加快斜井施工速度都具有重要意義。 (一 )耙斗裝巖機的種類、結(jié)構(gòu)及參 數(shù) １、耙斗裝巖機的種類 我國目前使用最多的是Ｐ型耙斗裝巖機，其基本參數(shù)與尺寸見表 32.表 32 耙斗裝巖機的基本參數(shù)與尺寸 P15B(A) P15 (A) P30B P30 P60B P60 P90B P90 P120B P120 耙斗容積 m3 技術生產(chǎn)率 m3/h 15～ 25 35～ 50 70～ 110 90～ 140 120～ 180 規(guī)距 mm 600 600/900 600/900 900 900/1500 主繩牽引力 KN ～ ～ 20～ 28 28～ 35 37～ 55 鋼絲繩直徑 mm ～ 電動機功率 KW 11 17 30 45 55 工作電壓 V 380/660 380/660 380/660 380/660 380/660 外形：長 mm 寬 mm 高 mm 5000 1170 1800 5900 1500 1950 7850 1850 2350 10250 2250 2870 總重 t 注： P90B正在設計之中，未投入實際使用。 另有其它系列的耙斗裝巖機也在斜井施工中廣泛使用，如 YP3 YP60、 YP90型等， YP90 型耙斗斜井施工技術 10 裝巖機在貴石溝斜井施工中取得了較高的施工速度。 ２、耙斗裝巖機的機體結(jié)構(gòu) 耙斗裝巖機由槽子、臺車、固定裝置、滑輪組、耙斗、固定楔和絞車等七部分組成。 ⑴槽子 它包括如下部件： 擋板，用銷子與簸箕口連接。用以將耙斗導入槽子，并防止碴石涌出裝巖機兩側(cè)。 簸箕口，碴從簸箕口進入裝巖機上。簸箕口兩側(cè)焊上鉤子 ，連接槽兩側(cè)焊上鼻子 (耳環(huán) )，鉤子掛住耳環(huán)，即可提起。 連接槽，連接簸箕口和中間槽。 中間槽，用埋頭螺釘固定在臺車立柱的托板上，并連接到卸碴槽。 卸碴槽，槽底留有卸碴口，矸石由此裝入礦車或箕斗。它可根據(jù)礦車、箕斗大小，而加高、加長。 ⑵臺車 支撐裝巖機的全部重量。它包括車架、輪對、彈簧碰頭。臺車上安裝絞車和電氣設備，還裝有固定槽子的立架和支柱。 ⑶固定裝置 耙斗裝巖機的固定裝置有卡軌器和斜支撐?？ㄜ壠魃隙斯潭ㄔ谂_車上，下端用螺栓將鋼軌卡住，用以防止傾覆和跑車。 ⑷滑輪 由側(cè)板、繩輪、 心軸裝配而成。分為導向輪、尾輪、架繩輪三種。 ⑸固定楔子 固定尾輪用，分為硬巖楔子和軟巖楔子。 ⑹絞車 由電動機、變速箱、卷筒和操縱機構(gòu)等部分組成。摩擦輪式耙斗裝巖機與行星輪式耙斗裝巖機除絞車傳動部分不同外，其它部分基本上是一樣的。 ⑺耙斗 它是耙斗裝巖機的主要部件，由碰頭、耙柄、尾幫和耙齒四部分組成。 (二 )耙斗的技術參數(shù) １、耙斗重量與形狀 耙斗重量是耙斗的重要參數(shù)之一。有兩種耙斗 ,一是適用于耙運大塊硬巖的重型耙斗，一是適用于耙運細碎軟巖的輕型耙斗。為了減輕對溜槽底板的磨損， 這兩種耙斗均選用平耙齒。目前用的最多的耙斗結(jié)構(gòu)形狀為耙式耙斗。耙斗的形式主要取決于所耙運物料的性質(zhì)。概括地說，耙運塊度、比重較大的硬巖，耙斗應制成鑄造耙式的；耙運泥巖、砂質(zhì)泥巖等松軟細碎的矸石，耙斗應制成箱形 (密閉形式 )。 耙斗的插入角和耙角 耙斗的插入角是指它在運行過程中插入巖堆的角度。耙斗的耙角是指它在靜止水平位置時，耙齒內(nèi)側(cè)與水平面所成的角度。耙角不一定等于插入角，但兩這值十分接近，一般都叫做插入角。 耙斗的插入角必須與巖碴的插入阻力相適應。阻力大的巖碴，插入角也應大，使耙斗在一定距離 內(nèi)插入一定深度。插入角與巖碴的塊度有關，塊度越大，插入阻力也越大，插入角值宜選大些。插入角還與耙斗的裝載位置有關，斜井掘進，其值就宜選大些。但隨著耙角的加大，耙斗重量和牽引力也要相應增大，因而耙角也不宜太大。當耙角增至 90176。，耙斗就無法插入巖堆。故煤礦中硬巖石，中等塊度巖碴，當斜井傾角小于 20176。，耙角取 65176。左右；斜井傾角為 20176?！?25176。 ,耙角取 70176。左右；當斜井傾角大于 25176。 ,耙角取 75176。為宜。 耙斗的重心 為保證耙?guī)r工作的穩(wěn)定性和較好地插入性能，耙斗重心應通過齒尖，可使耙斗工作時前后各部位保 持平衡。重心的上下、左右位置，希望在耙斗兩端牽引鋼絲繩的連線下面，以防止耙斗提起時翻轉(zhuǎn)。斜井施工使用的耙斗，插入角要加大，重心位置也要后移。這樣才能適應斜井的特點，得到較好的裝載性能。 耙斗容積 耙斗斗容經(jīng)過二十多年的實踐，其指從 、 、 、 、 、 、 ｍ 3。斗容大的，生產(chǎn)能力也大。今后應著手研制斗容 、 3的大型耙斗裝巖機。 (三 )耙斗裝巖機在斜井施工中的應用分析 斜井施工技術 11 １、斜井施工耙斗裝巖機機械化配套 我國斜井快速 施工逐步形成具有自己特色的機械化作業(yè)線及設備配套，其中有激光指向、光面爆破、耙斗裝巖機、箕斗提升、斗形矸石倉排矸，即“兩光”、“三斗”的成熟經(jīng)驗。耙斗裝巖機在其中發(fā)揮了重要的作用。耙斗裝巖機的使用，有利于實行裝巖與鉆眼平行作業(yè)，為快速施工創(chuàng)造條件。其在井筒內(nèi)的布置如圖 310所示。 圖 310 耙斗機在斜井工作面布置示意圖 1絞車繩筒； 2大軸軸承； 3操縱杠桿； 4升降絲杠； 5進矸導向門； 6大 卡軌器； 7托梁支撐； 8后導繩輪 ； 9主繩 (重載 )； 10照明燈； 11副繩 (輕載 )； 12耙斗； 13導向輪； 14鐵楔； 15溜槽； 16箕斗 斜井裝提配套綜合排矸能力，是指掘進中爆破出的矸石在單位時間內(nèi)提到地面的能力。它主要與裝提配套設備能力有關。 70年代配套能力小 ,耙斗裝巖機斗容多為 ～ 3，箕斗容積也在 2～ 4ｍ 3之間，只能適用于斷面積 10ｍ 2以下的斜井快速施工。近年來，裝提配套朝大型化方向發(fā)展。陽泉礦務局貴石溝礦主斜井使用 YP90 耙斗裝巖機，耙斗斗容 3,技術生產(chǎn)率 120～ 150ｍ 3／ h，配套 6ｍ 3無卸載輪前卸式箕斗 ,最高月成井 ｍ，平均月成井 。大同礦務局馬脊梁礦新高山主斜井使用 P120B型耙斗裝巖機， 耙斗斗容 3，技術生產(chǎn)率 120～ 180ｍ 3／ｈ，配套 8ｍ 3前卸式箕斗，三個月成井 ，最高月成井 ，達到當今國內(nèi)外斜井快速施工最高水平。 這些成功經(jīng)驗表明斜井要快速施工，必須配套大型的裝提設備。而我國斜井施工目前普遍使用 ～ 3 斗容的耙斗裝巖機，單個設備配套能力小，裝提綜合配套能力上不去，使全國的平均施工速度徘徊在月進 50ｍ左右。今后應普遍推廣使用 ～ 3斗容的耙斗裝巖機， 要求快速施工的可應用 ～ 3斗容的大型耙斗裝巖機 (參見表 47)。 ２、耙斗裝巖機在斜井施工中的適應性 一般情況下，耙斗裝巖機可用在傾角小于 30176。的斜井中使用。傾角大于 25176。時，其裝巖效率有較大幅度地降低。井筒傾角大于 30176。，如達竹礦務局金剛礦延深主斜井， 35176。傾角，與平巷相比變化很大，對P30B 型耙斗裝巖機實施了改裝：卸料槽、中間槽、簸箕口均減小坡度 10176?！?15176。 ,耙斗插入角調(diào)為 75176。 ,并加強了防滑設施。經(jīng)在井下實際使用，效 果不理想。故建議研制使用箱型耙斗，并使其重心后移。 耙斗裝巖機雖有許多優(yōu)點 ,但其體積大，鋼絲繩、滑輪、槽子的磨損比較厲害；