研究岩石性质时,常用到岩石、岩块和岩体这三个术语。一般认为,岩块是从地壳岩层中切取出来的小块体;岩体是指地下工程周围较大范围内的自然地质体;岩石则是不分岩块和岩体的泛称。
用一个综合性的指标“坚固性系数焊接国家标准f”来表示岩石破坏的难易程度。通常称f为普氏岩石坚固性系数。
式中:——岩石的单轴抗压强度,。
根据f指的大小,将岩石分为十级共十五种。
普氏岩石分级法简明,便于使用,但它没有反映岩体的特征。关于岩石坚固性在各方面趋于一致的观点,对少数岩石也不使用,如粘土就钻眼容易,而爆破困难。
第二节 钻眼工作
井巷施工首先要破碎岩石,常用的破岩方法有机械破岩和爆破破岩两种。
钻眼爆破可分为两项主要工作:钻眼工作和爆破工作。
一、钻眼机械
钻眼(又称凿岩)机具按能源分,有电动、风动、液压、内燃四种。按破岩机理来分,有冲击式、旋转式两种。
图6-1 旋转切削破岩
电钻即是采用旋转式钻眼法破岩,并用电能为动力的钻眼机械。按使用条件,电钻又分煤电钻和岩石电钻两种。
1) 电钻
煤电钻由电动机、减速器、散热风扇、开关、手柄和外壳组成。见图6-2。
图6-2 煤电钻的传动系统
二、钻眼工具
1. 凿岩机钎子
2. 电钻钻具
第三节 胎膜破裂爆破工作
爆破工作的目的在于将岩石从其整体中分裂开来,并将其破碎成为适于装载的块度。各种岩石对于这种分裂作用和破碎作用的抵抗力是不一致的。因为岩石本身性质,如硬度、裂隙、节理等各不相同,为了达到爆破工作的最大效率,炮眼的布置至关重要。
图6-11 集中药包爆破现象
掏槽眼、辅助眼和周边眼。
二、矿用
1.硝甘
硝甘的优点是爆炸力强,并具有良好的抗水性,所以特别适用于爆破含水较多的坚硬岩石或矿石。例如多在开凿水量较大的井筒时使用。奥德修斯
价格较贵,所以煤矿中很少采用。
硝甘多制成圆柱形,用腊纸包装叫做药包,药包直径为32~75mm,长度100~200mm,每包重量在200g以上。
2.
适用于有瓦斯和煤尘爆炸危险矿井中的称为安全。在爆炸时它产生短而温度较低的火焰,可避免引起瓦斯或煤尘爆炸。
安全必须满足下列要求:
1)爆炸反应要极其迅速,为此常在中加入4~8%的,以增加的爆炸速度和敏感性,防止不完全燃烧的火星飞散引起瓦斯和煤尘爆炸。
2)爆炸后产生之热量(温度)不要过高,为此常在中加入消焰剂氯化钠(NaCl食盐),
它能在爆炸时吸收一部分热量,从而降低爆炸热量。
与硝甘相比,的爆炸能力较低,但在安全方面,却具有更多的优点,例如在低温下不致冻结。性质较稳定,不致由于撞击、摩擦而爆炸等。因此在我国煤矿中,不仅在爆破软及中硬的岩石时应用它,而且也在爆破较坚硬的岩石时应用。
矿用亦用腊纸包装成药包,药包直径一般为32~38mm,长度为100~190mm,重量为100~200g。
三、材
材就是供给能量使其爆炸的器材。材在煤矿中包括、及发爆器。
国产毫秒延期电各段的微差时间从25ms到300ms,最大延期可达2000ms。段数可达20段。
四、装药
1.炮眼装药量的计算
每爆破一次的总消耗量(Q),根据下式计算:
Q=qV kg
式中:q——每爆破1m岩石所需之消耗量,kg/m3(表6-9);
V——岩石爆破量m3。
每—个炮眼的平均消耗量(r):
r=Q/N, kg/个
式中:N——炮眼数目,个。
表6-9 岩巷掘进消耗量定额
巷道掘进断面(m2) | 岩石坚固性系数f |
1.5 | 2~3 | 4~6 | 8~10 | 12~14 | 大容量数据存储15~20 |
<6 <8 细胞检测 <10 <12 <15 <20 >20 | 0.78 0.65 0.56 0.52 0.47 0.44 0.40 | 1.05 0.89 0.78 0.72 0.662009年7月1日 0.64 0.60 | 1.50 1.28 1.12 1.01 0.92 0.90 0.86 | 2.15 1.89 1.69 1.51 1.36 1.31 1.26 | 2.64 2.33 2.09 1.90 1.78 1.67 1.62 | 2.93 2.59 2.32 2.10 1.97 1.85 1.80 |
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开帮炮眼的装药量,如工作面为—个自由面时,为了简化计算起见,大体上就可以认为是等于炮眼平均长度的—半。
掏槽炮眼的装药量通常比开帮眼的装药量大35~40%。即掏槽眼的装药量可以为炮眼长度的0.6~0.75。
《煤矿安全规程》规定:炮眼的装药量和封泥量必须符合下列要求:在岩层内放炮,炮眼深度在0.9m以下时,装药长度不得超过炮眼深度的二分之—;炮眼深度在0.9m以上时,装药长度不得超过炮眼深度的三分之二;炮眼剩余部分都应用封泥填满。
补充:毫秒爆破和光面爆破