采煤概論課件06第六章 鉆眼爆破

河南理工大學(xué)

《采煤概論》精品課程第三篇井巷掘進(jìn)與支護(hù)第6章鉆眼爆破10/13/20231河南理工大學(xué)采煤概論本章主要內(nèi)容第6章鉆眼爆破第一節(jié)巖石的性質(zhì)及分級第二節(jié)鉆眼工作第三節(jié)爆破工作10/13/20232河南理工大學(xué)采煤概論第一節(jié)巖石的性質(zhì)與分級井巷掘進(jìn)是煤礦生產(chǎn)一項(xiàng)經(jīng)常而重要的工作。不論開掘何種井巷，其主要工作都是破巖和支護(hù)。破巖和支護(hù)的主要對象是各種不同的巖石，其物理力學(xué)性質(zhì)各異。因而，了解巖石的性質(zhì)，對于合理的確定破巖方法和支護(hù)方式，選用適當(dāng)?shù)蔫弾r機(jī)械、爆破器材和掘進(jìn)機(jī)械，以及正確確定工作定額，具有重要的意義。10/13/20233河南理工大學(xué)采煤概論第一節(jié)巖石的性質(zhì)與分級一般認(rèn)為：巖塊是從地殼巖層中切取出來的小塊體；巖體是指地下工程周圍較大范圍內(nèi)的自然地質(zhì)體；巖石則是不分巖塊和巖體的泛稱?！皥?jiān)固性系數(shù)f”：表示巖石破壞的難易程度。

式中：——巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，。10/13/20234河南理工大學(xué)采煤概論表6-1巖石強(qiáng)度分級表級別堅(jiān)固性程度巖石堅(jiān)固性系數(shù)fI最堅(jiān)固的巖石最堅(jiān)固、最致密的石英巖及玄武巖，其它最堅(jiān)固的巖石20II很堅(jiān)固的巖石很堅(jiān)固的花崗巖類：石英斑巖，很堅(jiān)固的花崗巖，硅質(zhì)片巖；堅(jiān)固程度較I級巖石稍差的石英巖；最堅(jiān)固的砂巖及石灰?guī)r15III堅(jiān)固的巖石致密的花崗巖及花崗巖類巖石，很堅(jiān)固的砂巖及石灰?guī)r，石英質(zhì)礦脈，堅(jiān)固的礫巖，很堅(jiān)固的鐵礦石10IIIa堅(jiān)固的巖石堅(jiān)固的石灰?guī)r，不堅(jiān)固的花崗巖，堅(jiān)固的砂巖，堅(jiān)固的大理巖，白云巖，黃鐵礦8IV相當(dāng)堅(jiān)固的巖石一般的砂巖，鐵礦石6IVa相當(dāng)堅(jiān)固的巖石砂質(zhì)頁巖，泥質(zhì)砂巖5V堅(jiān)固性中等的巖石堅(jiān)固的頁巖，不堅(jiān)固的砂巖及石灰?guī)r，軟的礫巖4Va堅(jiān)固性中等的巖石各種不堅(jiān)固的頁巖，致密的泥灰?guī)r，3VI相當(dāng)軟的巖石軟的頁巖，很軟的石灰?guī)r，白堊，巖鹽，石膏，凍土，無煙煤，普通泥灰?guī)r，破碎的砂巖，膠結(jié)的卵石及粗沙礫，多石塊的土2VIa相當(dāng)軟的巖石碎石土，破碎的頁巖，結(jié)塊的卵石及碎石，堅(jiān)硬的煙煤，硬化的粘土1.5VII軟巖致密的粘土，軟的煙煤，堅(jiān)固的表土層1.0VIIa軟巖微砂質(zhì)粘土，黃土，細(xì)礫石0.8VIII土質(zhì)巖石腐植土，泥煤，微砂質(zhì)粘土，濕砂0.6IX松散巖石砂，細(xì)礫，松土，采下的煤0.5X流沙狀巖石流砂，沼澤土壤，包含水的黃土既包含水的土壤0.310/13/20235河南理工大學(xué)采煤概論第二節(jié)鉆眼工作井巷施工首先要破碎巖石，常用的破巖方法有機(jī)械破巖和爆破破巖兩種。進(jìn)行爆破破巖，就是要在采掘的煤巖中用鉆研工具鉆鑿炮眼，其深度一般不超過3～4m，直徑35～75mm。然后在炮眼中安放一定數(shù)量的炸藥，炮眼口直至炸藥間的一段炮眼放置以不燃的惰性物質(zhì)（一般為粘土與砂子混合物）做得炮泥，再用一定的方法是炸藥在炮眼內(nèi)起爆，從而產(chǎn)生巨大壓力使煤和巖石從其整體中分離出來，并破碎成便于裝運(yùn)的塊度。因此，鉆眼爆破可分為兩項(xiàng)主要工作：鉆眼工作和爆破工作。10/13/20236河南理工大學(xué)采煤概論第二節(jié)鉆眼工作一、鉆眼機(jī)械鉆眼（又稱鑿巖）機(jī)具按能源分，有電動(dòng)、風(fēng)動(dòng)、液壓、內(nèi)燃四種。按破巖機(jī)理來分，有沖擊式、旋轉(zhuǎn)式兩種。1．電鉆用旋轉(zhuǎn)式鉆眼法破巖，用電力為動(dòng)力。煤礦常用的有煤電鉆和巖石電鉆。10/13/20237河南理工大學(xué)采煤概論第二節(jié)鉆眼工作2、風(fēng)鉆礦山一般常用的風(fēng)鉆有：手持式、氣腿式、伸縮式和導(dǎo)軌式幾種。3．全液壓鉆機(jī)液壓鑿巖機(jī)是以液壓為動(dòng)力的鑿巖機(jī)，它和風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)一樣，也由沖擊機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)及排粉系統(tǒng)等組成。YT-23型風(fēng)鉆外形10/13/20238河南理工大學(xué)采煤概論10/13/20239河南理工大學(xué)采煤概論第二節(jié)鉆眼工作4．掘進(jìn)鑿巖臺車目前最廣泛采用的掘進(jìn)鑿巖臺車，是在可自行的車體上，安立鉆臂，鉆臂上端安設(shè)推進(jìn)器。鑿巖機(jī)在推進(jìn)器的導(dǎo)軌上，因推進(jìn)機(jī)械的作用而前后移動(dòng)，完成鉆進(jìn)和退鉆的動(dòng)作。鉆臂可上下、左右擺動(dòng)，以便將鑿巖機(jī)安置在所需鉆眼的位置。臺車行走機(jī)構(gòu)有軌輪、履帶及輪胎三種形式。國產(chǎn)臺車目前以軌輪式為主。10/13/202310河南理工大學(xué)采煤概論CGJ220.2型掘進(jìn)鑿巖臺車10/13/202311河南理工大學(xué)采煤概論第二節(jié)鉆眼工作二、鉆眼工具1、鑿巖機(jī)釬子：釬頭的形狀較多，但最常用的是一字形和十字形釬頭。2、電鉆鉆具組合釬子活動(dòng)釬頭煤電鉆鉆具10/13/202312河南理工大學(xué)采煤概論第三節(jié)爆破工作一、炮眼的種類和作用巖石與空氣相接觸的表面稱為自由面。藥包中心到自由面的垂直距離叫最小抵抗線。

不同最小抵抗線時(shí)的集中藥包爆破現(xiàn)象10/13/202313河南理工大學(xué)采煤概論第三節(jié)爆破工作掏槽眼：首先爆炸的炮眼，其作用在于增加自由面。輔助眼：在掏槽眼的外圍，除崩落巖石外，還能擴(kuò)大所掏的槽，提高周邊眼的爆破效果。周邊眼：靠近巷道的周邊，其作用在于使巷道獲得一定的形狀和規(guī)格。炮采工作面常用的炮眼布置圖（演示）10/13/202314河南理工大學(xué)采煤概論第三節(jié)爆破工作二、礦用炸藥炸藥是一種固體或液體的化合物或混合物。當(dāng)這種物質(zhì)受到一定的外界能量作用時(shí)(遇熱、機(jī)械沖撞力、其它炸藥爆炸的影響)，就能迅速分解，同時(shí)產(chǎn)生大量的氣體和熱量。在炸藥迅速分解的過程中，由于氣體的膨脹作用對周圍介質(zhì)產(chǎn)生突然的沖擊壓力，致使介質(zhì)破壞，同時(shí)發(fā)生巨大的音響和振動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為爆炸。爆炸與燃燒的