第三章 (4)鑿巖爆破

井巷工程李俊平教授2013年3月第三章鑿眼爆破

鑿巖爆破工作是巷道掘進(jìn)的最主要工序,良好的鑿巖爆破工作應(yīng)該是：

⑴爆破后所形成的巷道斷面應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和《井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)，巷道的方向與坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。⑶對巷道圍巖的震動和破壞要小，以利于巷道維護(hù)。

⑵爆下的巖石塊度應(yīng)有利于提高裝巖生產(chǎn)率，巖石堆積狀況便于組織裝運(yùn)、便于鑿巖與裝巖平行作業(yè)。

⑷爆破單位體積的巖石所需的炸藥和雷管的消耗量要低，鑿巖工作量要小，炮眼利用率要達(dá)到85%以上。第三章鑿眼爆破第一節(jié)鑿眼機(jī)具第二節(jié)

爆轟感度及工業(yè)炸藥簡介第三節(jié)

起爆材料與起爆方法第四節(jié)

破巖原理和爆破技術(shù)第一節(jié)鑿巖機(jī)具一、風(fēng)動鑿巖機(jī)

二、液壓鑿巖機(jī)

三、電鉆

四、鑿巖機(jī)釬子

五、電鉆鉆具一.風(fēng)動鑿巖機(jī)

以壓縮空氣為動力的鉆孔機(jī)具。按支架形式分為：手持式、氣腿式、向上式、導(dǎo)軌式。按沖擊頻率分為：低頻、2000次/min以下，中頻2000～2500次，高頻超過2500次/min。應(yīng)用廣泛的是氣腿鑿巖機(jī)，其結(jié)構(gòu)見圖氣腿鑿巖機(jī)結(jié)構(gòu)。

壓氣與油霧

以液壓為動力的新型鑿巖機(jī)械，壓力大、油循環(huán)使用。二、液壓鑿巖機(jī)

㈠沖擊機(jī)構(gòu)。液壓鑿巖機(jī)借助配油閥使高壓油交替的進(jìn)入活塞的前后油腔形成壓力差，使活塞做往復(fù)運(yùn)動。

㈡轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)，液壓鑿巖機(jī)的轉(zhuǎn)釬機(jī)構(gòu)采用獨(dú)立機(jī)構(gòu)，由液壓馬達(dá)帶動一組齒輪再帶動釬子轉(zhuǎn)動。

㈢排粉機(jī)構(gòu)，無法軸向供水，只能側(cè)向供水排除巖粉。

鑿巖臺車：為了提高鉆眼機(jī)械化程度，出現(xiàn)了高效能的鑿巖臺車，組成：行走部分、鉆臂和鑿巖機(jī)的推進(jìn)機(jī)構(gòu)。鑿巖臺車

與風(fēng)動鑿巖機(jī)相比較，液壓鑿巖機(jī)具有的優(yōu)點(diǎn)：1.鉆速可提高2~3倍；2.噪聲可降低10~15dB；3.工作環(huán)境改善，消除了油霧水氣；4.可鉆較深和大直徑的炮孔。三、電鉆

在旋轉(zhuǎn)式鉆眼法破巖中，切割型鉆頭在軸壓力P和回轉(zhuǎn)力Pc的作用下，克服巖石的抗切削強(qiáng)度，將巖石一層層的切割下來，鉆頭運(yùn)行軌跡是沿螺旋線前進(jìn)，破碎的巖屑被排至孔外。

㈠煤電鉆：電動機(jī)、減速器、散熱風(fēng)扇、開關(guān)、手柄、鉆桿。㈡巖石電鉆：適用在中等硬度（單軸抗壓強(qiáng)度σc=40～80MPa）巖石上鉆眼、扭矩功率大于煤電鉆。四、鑿巖機(jī)釬子兩種：組合釬子和整體釬子

鉆眼工具是安裝在鉆眼機(jī)械上用以破碎巖石的工具，在鑿巖機(jī)上使用的叫釬子。(a)組合釬子1-釬頭；2-釬梢；3-釬身；4-中心水孔；5-釬肩；6-釬尾(b)整體釬子1-釬頭；2-釬桿；3-釬肩；4-釬尾㈠釬頭：釬頭形狀,一字型、十字型和球齒釬頭。

㈡釬頭結(jié)構(gòu)參數(shù)指標(biāo)刃角：釬頭兩個(gè)刃面夾角，一般90°～120°，多為110°；隙角：釬頭體兩側(cè)面夾角，3°，球齒釬頭7°；釬刃：端面為一字型做成曲率為18㎜的弧型，球齒釬頭周邊齒向外傾斜30°～35°；釬頭直徑：38～43㎜，保證藥卷裝入炮眼；排粉溝：布置在釬頭頂端和側(cè)面的排出底部巖漿的溝槽。釬頭材料：除硬質(zhì)合金片外的釬頭部分稱為釬頭體，材料多為合金鋼。鑲嵌在釬頭上的硬質(zhì)合金為鎢鈷類合金（碳化鎢粉末和鈷粉末混合）。炭化鎢高硬度、高耐磨性、高抗壓強(qiáng)度，鈷韌性好。

㈡釬桿：承受活塞沖擊力和回轉(zhuǎn)力矩，傳遞到釬頭上去的細(xì)長桿體。兩種：中空六角形和中空圓形。材料：釬鋼。中空8鉻、中空55硅錳鋼、中空40硅鉬釩。

㈢釬尾：承受和傳遞能量的部位，釬尾規(guī)格和淬火硬度對鑿巖速度有很大的影響。

㈣釬肩：六角形釬桿用環(huán)行釬肩，圓形釬桿用耳形釬肩。液壓鉆桿風(fēng)鉆釬桿五、電鉆鉆具

㈠煤電鉆:鉆具由鉆頭和麻花鉆桿組成；麻花鉆桿用菱形斷面或矩形斷面T7、T8鋼加熱狀態(tài)扭制而成。

㈡巖石電鉆：鉆桿由六角中空鋼制成。第二節(jié)爆轟感度與工業(yè)炸藥簡介一、爆轟感度二、工業(yè)炸藥簡介一、爆轟感度

爆轟感度是指炸藥對別的炸藥爆炸時(shí)所產(chǎn)生的爆轟沖擊的敏感程度。⑴單質(zhì)炸藥：通常用起爆它所需要的最小起爆藥量來表示。⑵混合炸藥：用殉爆距離來表示。殉爆：裝有雷管的主動藥包爆炸時(shí)，能使相隔一定距離的另一同種藥包發(fā)生爆炸的現(xiàn)象。殉爆距離的測定

殉爆距離：裝有雷管的主動藥包爆炸時(shí)，能使相隔一定距離的另一同種藥包百分百發(fā)生爆炸的最大距離。殉爆安全距離：裝有雷管的主動藥包爆炸時(shí)，使相隔一定距離的另一同種藥包百分百不能發(fā)生爆炸的最小距離。二、工業(yè)炸藥

1、單質(zhì)猛炸藥2、硝銨類炸藥3、漿狀炸藥4、水膠炸藥

5、乳化炸藥

1.單質(zhì)猛炸藥

梯恩梯（TNT）三硝基甲苯（C6H2（NO2）3CH3），淡黃色晶體，吸濕性小，幾乎不溶于水。熱安定性好，180°C才分解。爆熱4229KJ/kg，爆速6850m/s，爆力285～00ml，猛度19.9㎜，機(jī)械感度低，主要為硝銨類炸藥的敏化劑，單獨(dú)使用是重要的軍事炸藥。

黑索金（RDX）環(huán)三次甲基三硝胺（（CH2NNO2）3）白色晶體、不吸濕，不溶水，50oC以下長期不分解，機(jī)械感度比較高，ρ=1.66g/cm3，爆力520ml，猛度16㎜，爆速830m/s，一般做導(dǎo)爆索的藥芯和雷管中的加強(qiáng)藥。

太恩（PETN）季戊四醇四硝酸脂(C(CH2ONO2)4))，無色晶體，不溶于水，密度1.74g/cm3，爆力500ml，猛度15㎜，爆速840m/s。作用同黑索今。硝化甘油

三硝酸甘油酯

2、硝銨類炸藥以NH4NO3為主要成分的混合炸藥㈠銨梯炸藥（硝銨炸藥）㈡銨油炸藥㈢高威力硝銨炸藥㈠銨梯炸藥（硝銨炸藥）規(guī)格型號：巖石、煤礦炸藥一般均制成直徑32、35、38mm，重l00、150、200g藥卷，藥卷長度隨直徑不同而不同，有190㎜和170mm等。藥卷一端為平頂，另一端向內(nèi)凹入稱為聚能穴，爆炸能量在聚能穴所指方向上比較集中，有利于傳爆，在裝藥時(shí)應(yīng)予注意。

巖石硝銨炸藥有效使用期限為6個(gè)月，煤礦硝銨炸藥有限使用期限為4個(gè)月。㈡銨油炸藥

⑴組成：硝酸銨與柴油的混合物。硝酸銨約95%，柴油約占5%，為改善爆轟性能，可加一些木粉、松香以提高爆轟惑度，加一些鋁粉以提高威力;加一些表面活性劑(如十二烷基磺酸鈉)以拌和均勻，使爆轟更為穩(wěn)定;加少許明礬及氯代十八烷胺以降低吸濕結(jié)塊性。煤礦許用的銨油炸藥還必需加入適量的食鹽以降低爆溫。⑵應(yīng)用：這類炸藥因不含梯恩梯，故原料來源豐富，加工簡單，使用安全，它的價(jià)格也特別低廉。因此在露天礦，金屬礦、水力鐵道等工程中使用較多。⑶特點(diǎn)：這類炸藥的不足之處是爆炸威力較低，比較鈍感，易吸濕結(jié)塊，貯存期短。㈢高威力硝銨炸藥提高硝銨炸藥威力的途徑有以下幾種：

1．增大密度增大密度可以操高爆轟壓力，并在單位體積內(nèi)容納更多的藥量，但硝銨類炸藥密度增高以后起爆感度降低，起爆能量不足時(shí)爆速與猛度反而下降，故增大密度的效果是有限的。

2．加入鋁粉在炸藥中摻入研磨極細(xì)的鋁粉或鋁鎂的合金粉，它們在氧化時(shí)產(chǎn)生大量的熱，使爆溫增高，能明顯提高炸藥的爆力和猛度。鋁粉的摻量一般在4~7％之間。

3．加入猛炸藥將5~20％的黑索金混入含梯思梯的硝銨炸藥，對提高炸藥威力效果非常明顯，一般可使爆速達(dá)到4000m/s，猛度達(dá)6~19mm，爆力達(dá)到400~500mL。國產(chǎn)硝銨高威力炸藥大都屬于增加猛炸藥這一類，稱為銨梯黑炸藥，也有既加黑索金又加鋁粉的，稱為銨梯黑鋁炸藥。3、漿狀炸藥

⑴組成：氧化劑水溶液：硝酸銨、少量硝酸鈉、硝酸鉀敏化劑：猛炸藥，TNT；金屬物質(zhì)，鋁粉；燃料，柴油、煤粉、硫磺；發(fā)泡劑，亞硝酸鈉，形成敏化氣泡。膠凝劑：在炸藥中起增稠作用，包括膠結(jié)劑和交聯(lián)劑。

⑵優(yōu)點(diǎn)：

炸藥密度高，具有較好的可塑性，可以裝滿孔底并填滿炮孔；抗水性強(qiáng)；使用安全性好。

⑶缺點(diǎn)：

感度低，一般露天礦用漿狀炸藥不能直接用8號雷管起爆，需用猛炸藥制作的藥包來起爆。

表面活性劑：十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉，控制硝酸鈉晶粒發(fā)育，保持炸藥塑性；防凍劑：已二醇，提高炸藥耐凍能力。4、水膠炸藥

⑴組成：是在原有漿狀炸藥基礎(chǔ)上發(fā)展起來的含水炸藥。敏化劑：甲基胺硝酸鹽水溶液，這樣就便氧化劑同還原劑的耦合狀況大為改善，從而獲得更好的爆炸性能。這類炸藥的爆轟感度較高，能用雷管直接起爆。甲基胺硝酸鹽的比重為1.42，氧平衡-34％，比硝酸銨更易溶于水，不含水時(shí)可直接用雷管起爆。當(dāng)溫度≤95℃時(shí)，濃度低于86%的甲基胺硝酸鹽水溶液用雷管不能起爆。人們利用這種特性，采用低于86％的甲基胺硝酸鹽水溶液來生產(chǎn)水膠炸藥以保證安全。

⑵優(yōu)點(diǎn)：爆炸性能如爆速和起爆感度高，可用8號雷管直接起爆；抗水性強(qiáng)；可塑性好；使用安全，且炸藥密度、爆炸性能可在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，故適應(yīng)性強(qiáng)。

⑶缺點(diǎn)：價(jià)格較貴。5、乳化炸藥

⑴組成

氧化劑水溶液：硝酸銨為主，并可添加硝酸鈉作輔助氧化劑。

燃料油：柴油同石蠟的混合物，并使其具有3.1Pa·s的粘度。

乳化劑：制造乳化炸藥的關(guān)鍵組分，一般認(rèn)為采用斯本—80(失水山梨醇單油酸脂)，作乳化劑，效果較為理想。

敏化劑：化學(xué)發(fā)泡劑或多孔性物質(zhì)(空心玻璃微珠，珍珠巖等)，能形成敏化氣泡。⑵特點(diǎn)：氧化劑水溶液與燃料油經(jīng)乳化而成的油包水型乳狀液是它的爆炸性基質(zhì)。薄層油膜包覆在氧化劑水溶液微滴表面，既可防止內(nèi)部水分蒸發(fā)，又可阻止外部水分浸入，使具有非常好的抗水性能。

⑶分類：煤礦許用乳化炸藥、巖石乳化炸藥和露天乳化炸藥三類。⑷優(yōu)點(diǎn)：密度可調(diào)，因而適用范圍廣；爆炸性能好，爆速一般可達(dá)4000~5500m/s，由于爆速與密度均較高，乳化炸藥猛度比2號巖石硝銨炸藥高，可達(dá)15~19㎜；可用8號雷管直接起爆；乳化炸藥比漿狀炸藥與水膠炸藥抗水性更強(qiáng)，生產(chǎn)與使用安全；不需要添加猛炸藥，原料來源廣。⑸缺點(diǎn)：炸藥爆力卻不比銨油炸藥高，故在硬巖中使用的乳化炸藥應(yīng)加入熱值較高的物質(zhì)如鋁粉、硫磺粉等。第三節(jié)起爆材料及起爆方法

一、雷管二、導(dǎo)爆索和繼爆管三、導(dǎo)爆管四、爆破安全事故預(yù)防及處理一、雷管火雷管電雷管煤礦許用瞬發(fā)電雷管、煤礦許用毫秒延期電雷管

國產(chǎn)延期雷管的延期系列表抗雜散電流電雷管

抗雜散電流電雷管主要有以下幾種形式：

(1)無橋絲電雷管。在電雷管的電點(diǎn)火元件中取消橋絲，使腳線直接插在點(diǎn)火藥頭上，點(diǎn)火藥中加入一定導(dǎo)電成，當(dāng)腳線兩端電壓較小時(shí)，點(diǎn)火藥電阻很大，電流很小，點(diǎn)火藥升溫小，不足以引起點(diǎn)火藥燃燒；當(dāng)電壓很大時(shí)，電流很小，點(diǎn)火藥電阻減小，電流大，點(diǎn)火藥升溫高，被點(diǎn)燃，雷管被引爆。這種雷管在雜散電流影響下不會被引爆。此外，還有利用電極的高壓放電來點(diǎn)燃點(diǎn)火藥的無橋絲電雷管。

(2)低阻率橋絲電雷管。這種雷管橋絲電阻較低，增大橋絲直徑或長度，只有大電流才能引爆雷管。

(3)電磁雷管。雷管的腳線繞在一個(gè)環(huán)狀磁芯上呈閉合回路，放炮時(shí)將單根導(dǎo)線穿過環(huán)狀磁芯，用其兩端接至高頻發(fā)爆器，高頻電流由環(huán)狀磁芯產(chǎn)生感應(yīng)電流引爆雷管。這種雷管不會受到雜散電流的影響。二、導(dǎo)爆索和繼爆管

㈠導(dǎo)爆索：導(dǎo)爆索是以猛炸藥為藥心，外面纏繞數(shù)層紗線、紙條，并有兩層防潮層而制成的繩索狀起爆材料。⑴種類：普通導(dǎo)爆索和安全導(dǎo)爆索(加裹一層食鹽)兩類。國產(chǎn)導(dǎo)爆索以黑索金為藥心，藥量不小于12g/m，普通導(dǎo)爆索外徑不大于6.2mm，爆速不低于6500m/s．安全導(dǎo)爆索外徑不大于7.3mm．爆速不低于6000m／s。普通導(dǎo)爆索的結(jié)構(gòu)

⑵導(dǎo)爆索起爆先由雷管爆炸引爆導(dǎo)爆索，再由導(dǎo)爆索起爆炸藥爆炸。起爆裝藥群時(shí)，可將導(dǎo)爆索敷設(shè)成網(wǎng)路，由于導(dǎo)爆索爆速很高，無論采取哪種網(wǎng)路形式，都能使各裝藥幾乎同時(shí)起爆。㈡繼爆管由消爆管和不帶點(diǎn)火裝置的毫秒延期雷管組成，對導(dǎo)爆索起延期作用。分單向繼爆管和雙向繼爆管。

導(dǎo)爆索多用于露天深孔爆破和硐室大爆破。近年煤礦爆破作業(yè)中，出現(xiàn)了深孔爆破等新技術(shù)，相應(yīng)提出使用導(dǎo)爆索起爆問題。但煤礦井下不準(zhǔn)使用普通導(dǎo)爆索，只能使用安全導(dǎo)爆索。㈢導(dǎo)爆索和繼爆管起爆三、導(dǎo)爆管

導(dǎo)爆管是管內(nèi)壁涂有薄層炸藥的塑料軟管。軟管外徑為3mm，內(nèi)徑1.5mm，炸藥可采用奧克托金與鋁粉的混合物或黑索金與鋁粉的混合，藥量為20mg／m。導(dǎo)爆管不能直接起爆炸藥，只能起傳爆作用，起爆炸藥仍需一個(gè)起爆雷管。導(dǎo)爆管的作用原理是：當(dāng)起爆槍(或?qū)П?、雷?對著管腔激發(fā)時(shí)，在管腔中產(chǎn)生沖擊波，管壁的炸藥受沖擊波的作用發(fā)生反應(yīng)，給沖擊波補(bǔ)充能量，從而使沖擊波穩(wěn)定地傳播，速度達(dá)2000m/s。

由于導(dǎo)爆管外徑比雷管的內(nèi)徑小很多，必須用卡口塞相連。聯(lián)接各種段別的延期雷管。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，煤礦井下禁止使用導(dǎo)爆管放炮。

導(dǎo)爆管；2-卡口塞；3-雷管㈣電爆網(wǎng)路的各種聯(lián)接方式⑴串聯(lián)：⑵并聯(lián)：⑶串并聯(lián)電路：

FB系列發(fā)爆器

四、爆破事故預(yù)防和處理

㈠瞎炮通電起爆后，工作面雷管全部或少數(shù)不爆稱為瞎炮。⑴原因：全部不爆多由電路斷路所致，如母線斷了，接頭不良，或串聯(lián)電路中有一發(fā)不導(dǎo)通等；發(fā)爆器電源不夠，使各雷管電流不夠；工作失誤，錯接、漏接、個(gè)別雷管短路；殘暴，炸藥原因引起不爆現(xiàn)象，炸藥變質(zhì)，使用不當(dāng)；⑵電路故障排除：

觀測法：

1/2淘汰法：將整個(gè)網(wǎng)路分為兩部分，測一部分電阻，正常的拋開，剩下的一部分再分為兩半，正常的一部分拋開，不斷縮小范圍。

⑶處理：瞎炮處理應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》進(jìn)行。

由于連線不良造成的拒爆，可重新連線起爆。在拒爆炮眼0.3m以外另打與拒爆炮眼平行的新炮眼，重新裝藥起爆。嚴(yán)禁用鎬刨或從炮眼中取出原放置的起爆藥卷或從起爆藥卷中拉出電雷管。不論有無殘余炸藥,嚴(yán)禁將炮眼殘底繼續(xù)加深；嚴(yán)禁用打眼的方法往外掏藥；嚴(yán)禁用壓風(fēng)吹拒爆（殘爆）炮眼。處理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必須詳細(xì)檢查炸落的煤、矸點(diǎn)進(jìn)行與處理拒爆無關(guān)的工作。

㈡早爆爆炸材料比預(yù)定起爆時(shí)間提前爆炸的現(xiàn)象，這種事故很可能造成人身傷亡。這種事故的發(fā)生大多由于下述原因：

1．器材問題炸藥雷管變質(zhì)，雷管外客破損，裝藥時(shí)，起爆藥受到?jīng)_擊、摩擦，雷管腳線絕緣損壞，裝藥時(shí)誤觸帶電設(shè)備等都可能引起早爆。因此，質(zhì)量有問題的器材應(yīng)該報(bào)廢，不應(yīng)湊合使用。

2．操作問題如砸碰雷管，裝引藥時(shí)沖擊擠壓了雷管，加深炮窩子，瞎炮未及時(shí)處理或采用拉出雷管等危險(xiǎn)辦法進(jìn)行處理，放炮器管理不嚴(yán)，放炮信號不明確等都可能產(chǎn)生早爆造成事故。

3．雜散電流影響井下雜散電流多由設(shè)備漏電、電車線漏電等引起?；瘜W(xué)電，硝銨類炸藥溶解形成正負(fù)離子，在大地正負(fù)極的作用下向兩極移動，形成電流。第四節(jié)破巖原理與爆破技術(shù)

一、在爆破作用下的巖石破碎機(jī)理二、柱狀裝藥的爆破特點(diǎn)三、微差爆破四、光面爆破五、掏槽工藝六、爆破器材和爆破參數(shù)確定七、鉆眼工作

㈠自由面和最小抵抗線

如果將一個(gè)球形或立方體形炸藥包(爆破上稱之為集中藥包)埋入巖石中，巖石與空氣接觸的表面稱為自由面。

藥包中心到自由面的垂直距離W稱為最小抵抗線。一、在爆破作用下的巖石破碎機(jī)理㈡爆破作用下的巖石破碎幾種情況

⑴當(dāng)W1很大時(shí)，自由面對爆破不產(chǎn)生影響，由藥包中心向外依次形成粉碎區(qū)、裂隙區(qū)、震動區(qū)，爆破的破壞范圍較小

⑵當(dāng)W2逐漸減小，應(yīng)力波在自由面處反射形成拉伸波，產(chǎn)生了由自由面向藥包一層層剝落的拉伸破壞（拉斷區(qū)）剝落的拉伸破壞（拉斷區(qū)）;

⑶當(dāng)W3再小一些，拉斷區(qū)和裂隙區(qū)連接起來，通過爆生氣體的做功，形成爆破漏斗。衡量爆破作用的效果：爆破作用指數(shù)

r—爆破漏斗半徑；W—最小抵抗線。當(dāng)n=1時(shí)，形成標(biāo)準(zhǔn)拋擲漏斗（c）；1<n<3時(shí)，形成加強(qiáng)拋擲漏斗（d）；0.75<n<1時(shí)，形成減弱拋擲漏斗（b）；n=0.75時(shí)，巖石只形成松動而不形成拋擲，叫做松動漏斗（a）；n<0.75時(shí)，爆破漏斗不能形成。wrn=㈢自由面數(shù)對爆破效果的影響

如果自由面不止一個(gè)，則應(yīng)力波在各個(gè)方向都能形成反射，也都能形成由自由面向藥包中心的拉斷破壞區(qū)。因此增加自由面就可使炸落單位體積巖石的炸藥消耗量降低，而且?guī)r石的塊度比較小而均勻。有些資料認(rèn)為，兩個(gè)自由面的炸藥消耗量只是一個(gè)自由面的60％，三個(gè)自由面可以降低到40％，實(shí)際上由于其它因素影響，只接近這個(gè)數(shù)字。因此，在爆破工程實(shí)踐中，使幾個(gè)炮眼首先爆破，為后繼炮眼的爆破創(chuàng)造附加的自由面，這種方法稱之為掏槽。二、柱狀裝藥的爆破特點(diǎn)

長條裝藥可以看作是若干個(gè)小的集中藥包，最接近眼口的幾段，抗線短，具有加強(qiáng)拋擲的作用，接近眼底的幾段，由于抵抗線大，可能只具有松動作用，炮眼最底部的藥包甚至不能形成爆破漏斗，總的漏斗坑形狀，就是這些漏斗的外部輪廓線，大致呈喇叭形，眼底破壞極少，形成“炮窩子”。通常把實(shí)際爆落深度與炮眼深度之比叫炮眼利用系數(shù)。LlLl=h三、微差爆破

利用毫秒雷管或其他設(shè)備控制放炮的順序，使每段之間只有幾十毫秒的間隔，叫做毫秒爆破或微差爆破。實(shí)踐證明，毫秒爆破具有爆破巖石塊度小而均勻，炮眼利用率高，巖幫震動小、巷道規(guī)格好等特點(diǎn)。

幾種假說：

㈠應(yīng)力波干涉假說若相鄰兩裝藥間隔若干毫秒爆炸，先起爆的裝藥在巖體內(nèi)形成的應(yīng)力場尚未消失，而后起爆裝藥又立即起爆，使兩者產(chǎn)生的應(yīng)力波相互疊加，從而加強(qiáng)破碎效果。㈡自由面假說先起爆的裝藥在巖體內(nèi)已已造成某種程度的破壞，形成一個(gè)新的爆破漏斗，有一定寬度的裂隙和附加自由面，對后起爆的裝藥將是一個(gè)有利的條件，相當(dāng)于新增加自由面并處于應(yīng)力狀態(tài)作用下。四、光面爆破

㈠定義光面爆破的實(shí)質(zhì)，是在井巷掘進(jìn)斷面的輪廓線上，布置間距較小、相互平行的炮眼，控制每個(gè)炮眼的裝藥量，選用低密度和低爆速的炸藥，采用不耦合裝藥同時(shí)起爆，使爆炸作用剛好產(chǎn)生炮眼連線上的貫穿裂隙，并沿各炮眼的連線——井巷輪廓線，將巖石崩落下來。㈡質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)光面爆破的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：1．圍巖面上留下均勻眼痕的周邊眼數(shù)應(yīng)不少于其總數(shù)的50%。2．越挖尺寸不應(yīng)大于150㎜，欠挖尺寸不得超過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；3．圍巖面上不應(yīng)有明顯的炮震裂縫。

㈢光面爆破的機(jī)理

當(dāng)光爆炮眼同時(shí)起爆后，在各炮眼的眼壁上產(chǎn)生細(xì)微的徑向裂隙，由于起爆器材的起爆時(shí)間誤差，各炮眼不可能在同一時(shí)刻爆炸，先爆炮眼的徑向裂隙，由于相鄰后爆炮眼所起的導(dǎo)向作用，結(jié)果沿相鄰兩炮眼的連心線的那條裂隙得到優(yōu)先發(fā)展，并在爆生氣體的作用下擴(kuò)展，形成貫穿裂縫。貫穿裂縫形成后，周圍巖體內(nèi)的應(yīng)力因釋放而下降，從而能夠抑制其他方向上有裂隙發(fā)展，同時(shí)又隔斷了從自由面反射的應(yīng)力波向圍巖傳播，因而爆破形成的壁面平整。

㈣施工⑴預(yù)留光爆層施工法：⑵全斷面一次掘進(jìn)：五、掏槽工藝㈠掏槽眼㈡輔助眼㈢周邊眼㈣炮眼布置㈠掏槽眼1.斜眼掏槽法⑴單向掏槽法⑵多向掏槽法2．直眼掏槽法⑴直線掏槽⑵螺旋掏槽⑶角柱式掏槽3．混合式掏槽

掏槽眼

掏槽眼的作用是首先在工作面上將某一部分巖石破碎并拋出，在一個(gè)自由面的基礎(chǔ)上崩出第二個(gè)自由面來，為其它炮眼的爆破創(chuàng)造有利條件。掏槽效果的好壞對循環(huán)進(jìn)尺起著決定性作用。掏槽眼一般布置在巷道斷面中央靠近底板處，這樣便于打眼時(shí)掌握方向，并有利于其它多數(shù)炮眼的巖石能借助于自重崩落。在掘進(jìn)斷面中如果存在有顯著的軟弱巖層，一般應(yīng)將掏槽眼布置在這些軟弱層中。1.斜眼掏槽法⑴單向掏槽法

這種方法炸藥集中程度低，在均質(zhì)堅(jiān)硬的巖石中很少使用，只是在有明顯松軟夾層時(shí)才能取得良好的爆破效果。⑵多向掏槽法1.斜眼掏槽法(續(xù))

斜眼掏槽的特點(diǎn)是：適用于各種巖層，可充分利用自由面，逐步擴(kuò)大爆破范圍；掏槽面積較大，適用于較大斷面的巷道，但因炮眼傾斜，掏槽眼深度受到巷道寬度的限制，循環(huán)進(jìn)尺也同樣受到限制；碎石拋擲距離大，易損傷設(shè)備和支護(hù)，當(dāng)掏槽眼角度不對稱時(shí)尤其如此。1.斜眼掏槽法(續(xù))2．直眼掏槽法⑴直線掏槽⑵螺旋掏槽

中心空眼為大直徑(d=l00~120mm)的螺旋掏槽

中心空眼為小直徑的螺旋掏槽

⑶角柱式掏槽三角柱掏槽菱形掏槽五星掏槽2．直眼掏槽法(續(xù))

直眼掏槽的特點(diǎn)是：所有掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之間保持平行；炮眼深度不受斷面限制，利于采用中、深孔爆破，便于采用高效鑿巖機(jī)和鑿巖臺車鉆眼；直眼掏槽炮眼眼距較小，每一個(gè)裝藥炮眼的爆炸都可以破壞兩個(gè)炮眼之間的巖石；直眼掏槽一般都有不裝藥的空眼，它起者附加自由面的作用。

空眼的作用，一方面對爆炸應(yīng)力和爆破方向起集中導(dǎo)向作用；另一方面使受壓巖石有必需的碎脹補(bǔ)償空間。

2．直眼掏槽法(續(xù))

缺點(diǎn)是：

鑿巖工作量大，鉆跟技術(shù)要求高，一般需要雷管的段數(shù)也較多。3．混合式掏槽

為了加強(qiáng)直眼掏槽的拋渣力和提高炮眼利用率，形成了以直眼掏槽為主并吸取斜眼掏槽優(yōu)點(diǎn)的混合式掏槽。斜眼布置成垂直楔形，與工作面的夾角為：75~85°，裝藥系數(shù)不要太大，以0.4~0.5為宜。其起爆順序應(yīng)安排在所有垂直槽眼起爆之后，以發(fā)揮拋渣擴(kuò)槽的作用。㈡輔助眼

輔助眼又稱崩落眼，既是大量崩落巖石和繼續(xù)擴(kuò)大掏槽的炮眼。輔助眼要均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間，其眼距一般為500~700㎜，炮眼方向一般垂直于工作面，裝藥系數(shù)（裝藥長度與炮眼長度之比）一般為0.45~0.60，如采用光面爆破，則緊鄰周邊眼的輔助眼要為周邊眼創(chuàng)造一個(gè)理想的光面層，即光面層厚度要比較均勻，且等于周邊眼的最小抵抗線。㈢周邊眼周邊眼是爆落巷道周邊巖石，最后形成巷道斷面設(shè)計(jì)輪廓的炮眼。式中，K為炮眼密集系數(shù)，一般為0.6~1.0，巖石堅(jiān)硬時(shí)取大值，較軟時(shí)取小值；E為周邊眼間距，一般取400~600㎜，W為最小抵抗線。現(xiàn)在光面爆破已較成熟，一般應(yīng)按光爆要求進(jìn)行周邊眼布置。光面爆破周邊眼間距與其最小抵抗線存在著一定的比例關(guān)系，即WEK=⑵底眼負(fù)責(zé)控制標(biāo)高。底眼眼口位置應(yīng)比巷道底板高出150~200㎜，以利鉆眼和防止灌水，但眼底應(yīng)低于底板標(biāo)高100～200㎜，以免巷道底板漂高。底眼眼距一般為500～700㎜，裝藥系數(shù)一般為0.5～0.7。水溝的炮眼應(yīng)與其它炮眼同時(shí)鉆眼與爆破。有時(shí)為了給鉆眼與裝巖同時(shí)作業(yè)創(chuàng)造條件，需采用拋渣爆破，則將底眼眼距縮小為400㎜左右，眼深增加200㎜左右，每個(gè)底眼增加1～2個(gè)藥卷。光面爆破周邊眼滿足以下要求：⑴周邊眼中心都應(yīng)應(yīng)布置在巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面輪廓線上，而眼底應(yīng)稍向輪廓線外偏斜，一般不超過100~150mm,可使下一循環(huán)打眼時(shí)鑿巖機(jī)有足夠的工作空間，同時(shí)要盡量減少超挖量。㈢周邊眼(續(xù))㈣炮眼布置除合理選擇掏槽方式和爆破參數(shù)外，還需合理布置炮眼，以取得理想的爆破效果。

炮眼的布置方法和原則如下：⑴工作面上各類炮眼布置是“抓兩頭，帶中間”。即是先選擇掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置好周邊眼，最后根據(jù)斷面大小布置崩落眼。⑵掏槽眼通常布置在斷面的中央偏下，并考慮使崩落眼的布置較為均勻和減少崩壞支護(hù)及其它設(shè)施的可能，⑶周邊眼一般布置在巷道斷面輪廓線上，頂眼和幫眼按光面爆破的要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。⑷崩落眼均勻的布置在掏槽眼和周邊眼之間，以掏槽眼形成的槽腔為自由面層層布置。六、爆破器材和爆破參數(shù)的確定㈠爆破器材的選擇㈡爆破參數(shù)的確定

(三)裝藥結(jié)構(gòu)與起爆㈠爆破器材的選擇㈠爆破器材的選擇我國目前使用的礦用炸藥有硝銨類炸藥和含水炸藥（乳化炸藥、漿狀炸藥、水膠炸藥），當(dāng)穿過有瓦斯地段時(shí)，應(yīng)采用煤礦硝銨炸藥和煤礦含水炸藥。對于堅(jiān)硬巖石可考慮采用粉狀高威力炸藥。硝銨類炸藥價(jià)格較為低廉，為煤礦普遍使用，一般裝成直徑32㎜、35㎜、38㎜，重量100g、150g、200g的藥卷，有效使用期為6個(gè)月。

起爆材料一般采用8號電雷管，其中秒延期雷管、半秒延期雷管以及毫秒延期雷管都能滿足巷道爆破的起爆要求，但是在穿過有瓦斯地層時(shí)選用豪秒延期雷管，總延期時(shí)間不能超