巷道斷面及爆破設(shè)計[1]

1、巷道斷面及爆破圖表設(shè)計 生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)部 2010年12月28日公司概況白乃廟銅業(yè)公司白乃廟銅礦位于四子王旗白音朝克圖鎮(zhèn)，1976年建成投產(chǎn)，當時采、選礦石規(guī)模16.5萬噸/年，1992年擴大到33萬噸/年，目前正在擴建200萬噸/年、計劃2014年完成。公司有完整采、選系統(tǒng)，其他供電、供水、運輸、排尾等設(shè)施齊全。年設(shè)計生產(chǎn)能力90Mt，中央分列式通風，井下最大涌水量為320m3/h。通過該礦第一水平東翼運輸大巷的流水量為180 m3/h，采用ZK10-9/550-7C架線式電機車牽引1.5t礦車運輸，該大巷穿過中等穩(wěn)定的巖層，巖石堅固性系數(shù)f=810，需通過的風量為42 m3/s。巷道內(nèi)敷設(shè)一

2、趟直徑為259mm的壓風管和一趟直徑為108mm的水管。該巷道采用砼噴支護，噴砼厚度120mm。根據(jù)以上資料，設(shè)計運輸大巷直線段的斷面并編制爆破圖表。一、選擇巷道斷面形狀年產(chǎn)90Mt礦井的水平運輸大巷，一般服務(wù)年限在15-20a以上，根據(jù)其電機車可知，采用900mm軌距雙軌運輸?shù)拇笙?，其凈寬?m以上，又穿過中等穩(wěn)定的巖層，故選用噴射混凝土支護，半圓拱形斷面。二、確定巷道斷面尺寸(一)確定巷道凈寬度B查井巷工程表3-4知ZK109/550-7電機車寬A1130mm、高h1600mm；1.5t礦車寬1050mm、高1150mm。根據(jù)礦山安全規(guī)程并參照標準設(shè)計，取巷道人行道寬C840mm、非人行道

3、側(cè)寬a=400mm。又查表33知1.5t礦車巷道雙軌中線距b1300mm，則兩電機車之間距離為：1300（1350/2+1350/2）=50200，故軌道中心距應(yīng)選1600。驗算：1600（1350/2+1350/2）=250200故巷道凈寬度，B=a1+b+c1=（400+1350/2）+1600+（1350/2+840）=4190，選巷道為凈寬度4200(二)確定巷道拱高h0半圓拱形巷道拱高h0B/242002=2100mm。半圓拱半徑Rh0=2100mm。(三)確定巷道壁高h31.按架線電機車導電弓子要求確定h3由表36中半圓拱形巷道壁高公式得：式中 h4軌面起電機車架線高度，按煤礦安全

4、規(guī)程取h4=2000mm；hc道床總高度。查表311，選用24kg/m鋼軌，再查表313得hc=360mm，道渣高度hb200mm；n導電弓子距拱壁安全間距，取n300mm；K導電弓子寬度之半K=718/2；=359 取K=360mm；b1一軌道中線與巷道中線間距，b1=B/2-a14200/2-10751025mm；故 h32000+360（2100300）2 （360+1025）2 =12102. 按管道裝設(shè)要求確定h31）按電弓子距管子距離的要求，由表36得：式中 h5渣面至管子底高度，按煤礦安全規(guī)程取h5=1800mm； h7管子懸吊件總高度，取h7=900mm； m導電弓子距管子間距

5、，取m=300mm； D壓氣管直徑，題給D=259mm； b2軌道中線與巷道中線間距，b2=B/2-c1=4200/2-1515=585。故：h31800+900+25921002 （360+300+259/2+585）2 =29591588=1371 2）按電機車距管子距離的要求，由表35得：式中 A1電機車最大寬度，A1=1350mm； m1一電機車距管子安全距離取m1=200 mm；故：h31800+900+20021002 （1350/2+200+259/2+585）2 =1528因是架線電機車運輸巷，故按上述要求即可確定h3，不必再用其它要求計算。綜上計算，并考慮一定的余量、確定本巷

6、道壁高為h31800mm，道渣面高度為hb 200。則巷道凈高度： H=h3-hb+h03700(四)確定巷道凈斷面積S和凈周長PS=B×h2+3.14×h02/2式中B巷道凈寬，由上面計算得知，B=4200=4.2m;h2渣面以上巷道壁高，h2= h3-hb =1800-200=1600=1.6m;h0-巷道拱高，由上面計算得知，h0=2100=2.1m;故 S=B×h2+3.14×h02÷2 =4.2×1.63.14×2.12÷2 =13.6m2凈周長 ： P=3.14×B&

7、#247;2B 2h2=3.14×4.2÷24.22×1.6=14m(五)用風速校核巷道凈斷面積 用風速對斷面進行校核： 查井巷工程表310，知Vm8m/s；查設(shè)計規(guī)范Vm=6m/s，已知通過大巷風量Q=42m3/s，代入下式得： V=Q/S=42÷13.6=3.106m/s8m/s設(shè)計的大巷斷面積，風速沒超過規(guī)定，可以使用。(六)選則支護參數(shù) 本巷道采用砼噴支護，根據(jù)巷道凈寬4.2m、穿過中等穩(wěn)定巖層即屬III類圍巖、服務(wù)年限大于10年等條件，查井巷工程表410（a）得砼噴支護參數(shù)：噴射混凝土層厚T1=120mm。(七)選擇道床參數(shù) 根據(jù)本巷道通過的運

8、輸設(shè)備，己選用24kg/m鋼軌，其道床參數(shù)hc、hb、分別為360和200，渣面至軌頂高度hahc-hb=360-200=160。采用鋼筋混凝土軌枕。(八)確定巷道掘進斷面尺寸由井巷工程表36計算公式得：巷道設(shè)計掘進寬度 B1=B+2T4200+2×1204440mm巷道計算掘進寬度 B2B1+24440+2×75=4590mm巷道設(shè)計掘進高度 H1H+hb+T3700+200+1204020mm巷道計算掘進高度 H2H1十4020754095mm巷道設(shè)計掘進斷面積：S1= B1×h33.14×（B1÷2）2÷2=4.44×

9、1.8+3.14×（4.44÷2）2÷2 =15.68巷道計算掘進斷面積： S2= B2×h33.14×（B2÷2）2÷2 =4.59×1.8+3.14×(4.59÷2)2÷2 =16.5三、布置巷道內(nèi)水溝和管線 已知通過本巷道的水量為180m3/h，現(xiàn)采用水溝坡度為3，查井巷工程表314得：水溝深500mm、水溝寬500mm，水溝凈斷 面積0.225m2；水溝掘進斷面積0.272m2，每米水溝蓋板用鋼筋2.036kg、混凝土0.0323m3；每米水溝用混凝土0.152m3。管子懸吊在

10、人行道一側(cè)，電力電纜掛在非人行道一側(cè)，通訊電纜掛在管子上方，見圖1。四、計算巷道掘進工程量及材料消耗由井巷工程表3-6計算公式得：每米巷道拱與墻計算掘進體積： V=S2×1=16.5×1=16.5m3每米巷道墻腳計算掘進體積：V3=0.2×(T)×1=0.2×（0.120.075）×1= 0.04 m3 每米巷道拱與墻噴射材料消耗： V2=1.57×（B2T1）×T12×h3×T1×1=1.57×(4.590.12)×0.122×1.8×0.12

11、×1=1.27 m3 每米巷道墻腳噴射材料消耗： V4=0.2T1×1=0.2×0.12×1=0.024 m3每米巷道噴射材料消耗（不包括損失）：V=V2V4=1.294 m3五、繪制巷道斷面施工圖、編制巷道特征表和每m巷道掘進工程量及材料消耗表根據(jù)以上計算結(jié)果，按1：50比例繪制出巷道斷面圖（圖1-1），并附上工程量及材料消耗量表1-1及表1-2。這些施工圖表發(fā)至施工單位、作為指導施工的設(shè)計依據(jù)。表1-1 運輸大巷特征圍巖類別斷面，設(shè)計掘進尺寸，(mm)噴射厚度,mm凈周長(m)凈設(shè)計掘進寬高13.615.684440402012014表1-2 運輸大

12、巷每m工程量及材料消耗圍巖類別計算掘進工程量 (m3)材 料 消 耗粉刷面積 （m2）噴射材料（m3）巷道墻腳16.50.041.29410.03 爆破圖表一、 工程概況：公司年設(shè)計生產(chǎn)能力90Mt，中央分列式通風，井下最大涌水量為320m3/h。通過我礦第一水平東翼運輸大巷的流水量為180 m3/h，采用ZK10-9/550-7C架線式電機車牽引1.5t礦車運輸，該大巷穿過中等穩(wěn)定的巖層，巖石堅固性系數(shù)f=810，需通過的風量為42 m3/s。巷道內(nèi)敷設(shè)一趟直徑為259mm的壓風管和一趟直徑為108mm的水管。該巷道采用砼噴支護，噴砼厚度120mm。二、 爆破器材的確定：采用8號毫秒延期雷管

13、，2號巖石硝氨炸藥，35直徑藥卷，藥卷長度200mm，重150克，發(fā)爆器作起爆電源，按順序全斷面一次起爆。三、 爆破參數(shù)的選擇：炮眼直徑選45，炮眼深度，采用直眼掏槽，掏槽眼深2.4m，其它眼深2.2m周邊眼向輪廓線外偏100，底眼眼口位置比巷道底板高100，眼底位置低于巷道底板標高100mm。四、 炮眼布置：該巷道巖石堅固性系數(shù)f=810，采用直眼掏槽方式，掏槽眼共5個，其中1個為中空眼 ；根據(jù)巷道斷面較大的特點，結(jié)合輔助眼布置特點，采用三圈輔助眼，輔助眼共計37個；幫眼6個；頂部眼13個，底眼10個。共計71個炮眼。炸藥消耗量：q=QV式中，q炸藥消耗量；Q工作面一次爆破所需要的總炸藥量；

14、V工作面一次爆下的實體巖石總體積。炮眼數(shù)目：N=qSmP式中，N炮眼數(shù)目； q單位炸藥消耗量，m³； S巷道掘進斷面面積，； m每個藥卷長度，m; 炮眼利用率； 裝藥系數(shù)，即裝藥長度與炮眼長度之比，一般取0.50.7； P每個藥卷質(zhì)量，。輔助眼布置，其間距和最小抵抗線為400mm800mm，炮眼方向一般垂直于工作面，裝藥系數(shù)一般為0.50.6之間。周邊眼布置，周邊眼的最小抵抗線和周邊眼的間距的比例關(guān)系，可根據(jù)巖石堅硬性的不同按下式選擇： K=E/W式中，K炮眼密集系數(shù)，一般取0.51.0； E周邊眼間距，一般取350600mm； W最小抵抗線。鉆眼爆破的炮眼利用率要達到85以上。每循

15、環(huán)爆破實體巖石體積： 15.68×2.031.4m³炸藥單耗：44.4÷31.41.4m³每米巷道炸藥消耗量：44.4÷2.0=22.2m每循環(huán)炮眼總長度：2.4×5+2.2×66=157.2m每立方米巖體消耗雷管數(shù)量： 70÷15.68×2.02.3個m³每米巷道消耗雷管數(shù)量：70÷2.0=35個m裝藥結(jié)構(gòu)：采用連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)， 各種炮眼布置詳見圖表五、 裝藥連線 采用連續(xù)反向裝藥，連線方式為串聯(lián)，起爆順序為掏槽眼第一圈輔助眼第二圈輔助眼第三圈輔助眼幫眼頂部眼底眼。六、 一圖三表如下：

16、表2-1爆破原始條件名 稱 單位數(shù)量名稱單位數(shù)量巷道掘進斷面巖石的堅固性系數(shù)f炮眼深度m15.68810 2.2炮眼數(shù)目雷管數(shù)目總裝藥量個個717044.4表2-2裝藥量及起爆順序眼號炮眼名稱數(shù)目個眼深m裝藥量起爆順序聯(lián)線方式裝藥結(jié)構(gòu)單孔小計卷數(shù)，個質(zhì)量，卷數(shù)，個質(zhì)量，12561314272842434849616271空眼掏槽眼一圈輔助眼二圈輔助眼三圈輔助眼幫眼頂部眼底眼1471415613102.42.42.22.22.22.22.22.275552251.050.750.750.750.300.30.75283570751226504.205.2510.511.251.83.97.5VI

17、串聯(lián)連續(xù)反向裝藥合計7129644.4 表2-3 預期爆破效果名 稱單位數(shù)量名 稱單位數(shù)量炮眼利用率循環(huán)進尺每循環(huán)爆破實體巖石體積炸藥單耗%mm3/m3912.031.41.4每米巷道炸藥消耗量每循環(huán)炮眼總長度每立方米巖體消耗雷管數(shù)量每米巷道消耗雷管數(shù)量/mm個/m3個/m22.2157.22.33518安全技術(shù)措施一、放炮員、背藥工、隊組長必須熟悉火藥性能及有關(guān)爆破說明的規(guī)定，熟知火工品管理制度。二、必須使用黃土炮泥和水炮泥并封滿炮孔，嚴禁使用炮塞。嚴格控制裝藥量。三、裝藥聯(lián)線前，要切斷工作面電源，采用礦燈照明，以及頂板、是否符合規(guī)程要求，清除炮眼內(nèi)的巖粉后方可進行裝藥聯(lián)線。除指定的裝藥人員

18、外，其它人員一律撤離工作面。四、裝藥、放炮前后，必須撒水降塵。五、放炮員持證上崗，并認真執(zhí)行"一炮三檢"和"三人連鎖放炮"制度，放炮母線長度不小于150米。六、裝藥時，要注意把起爆藥包的腳線順直，使它貼在炮眼頂部，以防止腳線被折斷和搗壞，并嚴禁用炮棍搗實炸藥和起爆藥卷，以防止產(chǎn)生拒爆、爆燃及搗響雷管等事故。七、必須按設(shè)計的爆破網(wǎng)絡(luò)聯(lián)線。整個爆破網(wǎng)路應(yīng)從工作面向放炮點方向敷設(shè)，即先接好雷管腳線，再把它接到聯(lián)接線上，把聯(lián)接線接到放炮母線上，最后再把母線短接上。切不可反向敷設(shè)，以免造成事故。八、接線時要保證接線牢固，不要松動，裸露的接頭互相保持一定距離（10c

19、m以上），不要與巖石或水相接觸，接頭上要保持清潔，避免污物混入接頭，最好用絕緣膠布包好。九、網(wǎng)路聯(lián)接好后，必須檢查網(wǎng)路的導通情況及電阻。采用爆破歐姆表測定全線路的總電阻值應(yīng)與實際計算符合（允許誤差10%），若不符合，禁止聯(lián)線放炮。十、網(wǎng)路檢查合格后，放炮員應(yīng)先發(fā)出信號，然后把母線接到發(fā)爆器上，并保證充電時間，氖燈亮后，方可發(fā)信號放炮。十一、井下進行爆破作業(yè)，安全的裝藥應(yīng)按以下步驟：1、驗孔。裝藥前，用炮棍插入炮眼里，檢驗炮眼的角度、深度、方向和炮眼內(nèi)的情況。2、清孔。待裝藥的炮眼，必須用掏勺或壓縮空氣吹眼器清除干凈炮眼內(nèi)的巖粉。3、裝藥。按作業(yè)規(guī)程及爆破說明書的規(guī)定的裝藥結(jié)構(gòu)進行裝藥。4、封孔

20、。裝炮泥時，最初的兩段應(yīng)慢用力輕搗動，以后的各段用力搗實。裝水炮泥時，水炮泥外邊剩余部分，應(yīng)用粘土炮泥填實。5、電雷管腳線短結(jié)。十二、嚴禁打眼與裝藥平行作業(yè)，嚴禁裝藥時開溜子。嚴禁利用殘眼、探眼進行裝藥放炮。十三、裝藥前必須先將頂幫活矸找掉。十四、每次放炮前，風鉆等機具挪到離放炮地點至少20m外，同時將放炮地點附近20m范圍內(nèi)的電纜管線遮掩好，防止放炮崩壞。十五、放炮員對引藥制作及火工品管理必須按掘進安全技術(shù)操作規(guī)程第三章爆破第8-10條規(guī)定，并隨本措施一并執(zhí)行。十六、班組長清點人數(shù)，確認所有人員已離開工作面并到達安全地點后，方可允許放炮員進行放炮工作。放炮員必須在有掩護的安全地點放炮，放炮距

21、離：直巷150米，彎巷100米。放炮前發(fā)出明顯信號，等至少5s后，再放炮。放炮線必須隨用隨掛，并與電纜分幫懸掛。十七、每次放炮前，班組長必須派專人在所有可能進入該工作面的所有通路上設(shè)警戒。警戒線距放炮地點直線巷道120米，拐彎巷道70米外有掩護的安全地點。每一警戒位置去兩人，一人返回，隊組長只有接到全部返回人員通知后，方可下達放炮命令，放炮員必須最后一個離開工作面，并鳴哨拉炮。放炮后，警戒人員嚴禁私自離崗，只有在接到通知后才能撤離。十八、出現(xiàn)拒爆殘爆，嚴格按煤礦安全規(guī)程第三百四十二條執(zhí)行。由于聯(lián)線不良造成的拒爆由放炮員重新連線放炮，若仍不響，可在距炮眼0.3米處平行打眼裝藥放炮，放炮后及時撿出未爆炸的雷管、炸藥；處理拒爆殘爆時，嚴禁手拉鎬刨，禁止進行與處理