掘进爆破技术

第4节 掘进爆破技术
掘进破的农机自动驾驶主要任务在保证安件下,高速度、高质地将体按规的断面爆破下来,并尽可能不破井筒或围岩钻眼爆破井巷掘进施中的主要工序,其他工序围绕它进行有序安排为此,要在掘进工作面上合理布的炮眼,并填适的,然进行爆破通常将炮眼分为4种,即掏槽眼、辅助眼、崩落眼和周边眼掏槽眼用爆破出新的自由面,为个巷道爆破提供有利的条件;辅助眼用步扩大掏槽眼形成的自由面;崩落眼是破碎岩石的主要炮眼,掏槽眼、辅助眼爆破后,崩落眼就有了大致平行炮眼的自由面;周边眼又称轮廊眼,主要用途是使爆破后的巷道断面、形状和方向符合设计要求巷道的周边眼按其所在位置kawd-445分为顶眼、帮眼和底眼
一、掏槽眼爆破
掏槽眼爆破(简称掏槽爆破)的效果是关系到巷道断面爆破能否取得预想效果的关键环节,其目的是为断面爆破提供新的自由面掏槽眼一般布置在掘进面的中下部,最先常用的掏槽方式,根据掏槽眼的方向可分为斜眼掏槽、眼掏槽和混合掏槽
  1.掏槽
斜眼掏槽时各炮眼不与巷道中线平行,而与工作面在水平方向成一角度。其优点是:掏槽体积较大,能将掏槽眼内的岩石全部抛出,形成有效的自由面,掏槽效果容易保证,眼位容易其缺点:斜眼掏槽深度受巷道宽度限制,不适用于深孔爆破,多台钻机作业时,相干扰;若角度和装药量掌握不好往往影响爆破效,容易崩倒支架和崩坏设备;抛掷距离较大,岩堆分散,不利于清道和装车等。在现有技术装备和掘进断面大4各类巷道,海洋工程船2 m以内浅眼爆破应用比较遍,在装备凿的大断面巷道中斜眼掏槽巳逐渐被眼掏槽和混合掏所取
  2.直眼掏槽
车架总成眼掏槽指所有掏槽眼的方向均垂于巷道作面距离较小,并且严格保持平行情况下要留有不装药的眼,作为槽眼爆破由面和破碎岩石的膨胀槽眼垂直工作面式简单,槽眼的深度不受巷道断面限制,便于进行深优点是:槽眼相平行便实现制造化妆品台钻机平行作业和凿岩台车作业;石块度均匀抛掷距离较近爆堆集中,便于清装岩;崩坏支架和设备是:对眼的间距、钻眼质装药要求严格、不易掌握,槽眼 目和消耗槽体积小,掏槽效果不如斜掏槽
直眼掏槽多用于中硬岩层、断面较小的巷道和中孔爆破中特别是立井但有眼的直眼掏槽不在有瓦和煤尘爆炸危险的巷使用,因眼内可能渗出积聚瓦,易引燃或引爆瓦斯或尘。
  3.混合式掏槽
在断面较、岩石较硬的巷道中,为了弥补直眼槽的不,采用直眼斜眼混合斜眼垂直模状布布置在直眼外侧工作角为7585°,眼底与眼相距0.2m,斜眼药满度系数0.40.5,直眼装药满系数为 0.7左右,如图3-8所示
二、毫秒爆破技术
毫秒爆破又叫微差爆破,是一种延期爆破,延期间隔时间是几毫秒到几百毫秒。由于前后相邻段药包爆炸时间问隔极短,致使各药包爆炸产生的能量场相互产生影响,从而产生一系列良好的爆破效果。
1.毫秒爆破作用原理
毫秒爆破虽然在国内外应用了多年,但由于矿岩性质复杂,爆破作用时间极短,因而至今尚未完全总结出能够准确指导生产实践的毫秒爆破理论。综合国内外的研究资料,毫秒爆破的基本原理如下: 电机接线柱
(1)应力增强作用
在岩体中爆炸后,周围的岩石产生变形、位移,处于应力状态中。毫秒爆破时,先起爆的药包在岩体中形成的应力状态还未消失之前,后起爆的药包又在岩体中形成新的应力状态,两个应力叠加使应力增强,因而改善破碎效果。
(2)增加自由面作用
先起爆的炮孔爆破,使其附近的岩石产生径向裂隙,径向裂隙发展到一定程度时,后起爆的炮孔再起爆,则这些径向裂隙就成为新的自由面。自由面的增加,有利于后起爆炮孔的破碎作用,爆破的破碎范围就可增大,因此,增大了每米炮孔崩岩量,减少了消耗量。
(3)岩块间的相互挤压碰撞作用
先爆的岩块在未落下之前,与后爆的岩块相互挤压碰撞,这样就充分地利用能量,使岩块进一步破碎,因而提高爆破质量,同时还控制爆堆,有效减小飞石距离。
(4)减弱地震作用
只要选择恰当的毫秒时间间隔,使先后起爆的地震波相互作用,产生干扰,就可以使地震消弱,这样可减弱地震波对邻近巷道的影响。
2.毫秒爆破参数
采用毫秒爆破时,其爆破效果除了与装药起爆方式和起爆顺序有关外,还决定于所采用的
爆破参数。毫秒爆破参数确定方法与一般爆破相同。但在相同爆破参数条件下,毫秒爆破能减小岩石破碎块度。反之,若保持岩石块度不变,采用毫秒爆破时,应增大炮眼间距10%20%,或增大装药的最小抵抗线。
毫秒爆破的另一个重要参数是延期间隔时间。确定合理的毫秒间隔时间并准确地控制它,是毫秒爆破应用成功的关键。由于对毫秒爆破破碎矿岩的机理尚无定论,因而,对毫秒间隔时间确定的原则和计算方法仍不统一。在实际爆破工作中,合理的毫秒间隔时间应能得到良好的爆破破碎效果和最大限度地降低消耗量。
3.毫秒爆破的安全性
在有瓦斯煤尘爆炸危险的地点进行爆破时,以瞬发爆破最安全,但在这种情况下,全断面只能分次爆破。采用秒延期爆破时,因延期时间较长,在爆破过程中从煤岩体内泄出的瓦斯有可能达到爆炸浓度界限,因而不能在有瓦斯爆炸危险的地点使用。毫秒爆破则克服了瞬发爆破的缺点,同时只要对总延期时间加以控制,也不会发生秒延期爆破存在的危险。《煤矿安全规程》规定:在采掘工作面,使用煤矿许用毫秒延期电时,最后一段的延期时间不得超过130 ms
三、光面爆破技术
光面爆破就是控制爆破的作用范围和方向,使爆破后的岩面光滑平整,防止岩面开裂,减少超、欠挖和支护的工作量,增加岩壁的稳定性,减少爆破的震动作用,进而达到控制岩体开挖轮廓的一种技术。
1.光面爆破机理
光面爆破是沿开挖轮廓线布置间距较小的平行炮孔,在这些光面炮孔中进行药量减少的装药,然后同时起爆,爆破时沿这些炮孔的中心联接线破裂成平整的光面。从国内外实验室研究 和现场生产实践可以看出,光面爆破药包爆轰后,炮孔壁上的压力显著降低,此时,药包的爆破作用为准静压作用。当炮孔压力值低于岩石动抗压强度时,在炮孔壁土就不致造成"压碎"破坏。 这样,爆轰波引起的应力波只能引起少量的径向细微裂隙。光面炮孔组同时起爆时,由于材的起爆时间存在误差,不可能在同一时刻爆炸。先起爆的药包应力被作用在炮孔周围产生细微径向裂隙,由于相邻炮孔的导向作用,结果沿相邻两炮孔连心线的那条径向裂隙得到优先发育。在爆炸气体作用下,这条裂隙继续延伸和扩展,在相邻两炮孔的连心线同孔壁相交处产生应力集中,此处的拉应力值最大,相邻炮孔中爆炸
气体的气模作用将这些径向裂隙加以扩散,成为贯通裂隙,最后形成光面。

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