凿岩爆破课程设计汇总Word文档格式.docx
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预计围岩存在3组节理,主要节理走向与洞轴线夹角在30~50°
,倾角为40~80°
之间,倾向逆于隧道掘进方向;
隧道局部地段因隧道顶部位于水位线下,有中等渗入水流,水流量在10~15L/mim之间。
岩石抗压强度100~150MPa,岩体纵波速度4000~5000m/s。
引水隧道断面设计为圆形。
断面规格为:
R=3.0m断面面积:
28.3m2
计算凿岩爆破参数
1.炮孔直径
依据选择的药卷直径及采用的凿岩设备,确定炮孔直径D=40mm
2.炮孔深度
依据凿岩设备和工作面循环的要求,平均炮孔深度定为2.0m
由于隧道断面直径为
6米,其面积在20~50㎡,故采用下式计算:
f3L1K1
q[f3.83L1KS1]K2K3Fs
查表可得:
S—隧道断面面积;
22
S*3228.26m2
L1—平均凿岩深度;
L12.0m
K1—炮孔装药量充填系数;
K160%
—炮孔利用率;
0.9
K3—岩体裂隙率的修正系数;
K30.8(见附表1—1)
Fs—自由面数量;
Fs=1.0
f为普氏岩石坚固系数;
f=15
代入数据计算得:
q1.45kg/m3
每循环炸药量则由式QqLS得Q114.35kg
开挖断面的炮孔数量及布置
由案例,此为大断面洞室,故按以下公式计算:
Na1a2S(取整数值)
式中:
a1、a2—由岩体可爆程度确定的系数见附表1-2;
S—平洞断面面积(m2)。
上述公式为译波尔建议公式,在国内使用小炮孔的2号岩石炸药时,系数a1偏小,应增加1~2倍方能使用,此处增加1.5倍。
a1=30.9a2=1.00
代入公式得:
N11.5a1a2S1.530.91.0028.2674.61炮孔间距a12d480mm,最小抵抗线索w=0.6,炮孔密集系数m=a/w=0.8,掏槽孔和周边孔加密布置。
实际布孔N82个
炮孔名称
炮孔深度
(m)
炮孔数量
起爆顺序
掏槽孔
2.5
6
Ⅰ
辅助孔
44
Ⅲ
周边孔
32
Ⅱ
炮孔布置
1.掏槽孔
采用经实际使用效果较好的变形垂直桶形掏槽法(炮孔布置形式见图2),共布置12个孔,其中空心孔6个,装药孔6个。
要求掏槽孔垂直于工作面,各孔之间相互平行,孔深要超过辅助眼、周边眼
10公分。
2.辅助眼布置44个,要求均匀布置并平行掏槽眼。
3.周边眼布置32个。
爆破参数表见附图。
第三部分爆破器材
起爆器材
根据现有关规定,选用导爆管和毫秒导爆管雷管。
机具采用普遍使用的气腿式风动凿岩机YT-30,拟用10台,钎头选用φ40mm的一字钎头,钎杆采用合金中空的55硅锰钼钎杆。
炸药
根据岩石等级及通用情况,选用2#岩石铵梯炸药。
起爆方式:
用专用电起爆器起爆电雷管,经导爆管起爆导爆管雷管。
凿岩机械生产率Vd=VФβ=0.25(m/min),式中:
Vd—凿岩机械的实际生产率(m/min);
V—纯钻速(m/min);
Ф—同时开动干扰系数;
β—工作时间利用系数。
炸药性能表
铵梯炸药是我国应用最广泛的的工业炸药品种。
它是一种以硝酸铵、TNT和木粉为主要原料的粉状混合炸药。
此处2#岩石铵梯炸药的性能表为:
成分与性能
2#岩石铵梯炸药
成分
NH4NO3
85±
1.5
(%)
TNT
11±
1.0
木粉
4±
0.5
性能
水分不大于(%)
0.3
爆力(ml)
320
猛度(mm)
12
殉爆距离(cm)
5
第四部分选择凿岩设备与工具
根据岩石级别和硬度系数及使用习惯选择如下设备:
1.凿岩机:
选用风动气腿式凿岩机,型号:
YT-25型。
2.钎头:
选用硬质合金一字形活钎头,钎头直径D=40mm,
型号YG15或YK25。
3.钎杆:
选用中空六角钎杆,直径φ22mm。
长度2.5m。
第五部分施工要求
1.凿岩前须先标定中线、腰线和巷道轮廓线,确定好掏槽孔位置,并标定好各炮孔位置,以保证形成的断面达到设计要求。
2.装药前用高压风吹洗各炮眼,将炮眼内的岩粉、砂子等清除干净,避免装药时损坏导爆管。
3.如遇作业面有水潮湿时,装药时炸药需采用防水措施,也可改用乳化炸药。
4.各炮孔装药后,须用炮泥堵塞炮孔,提高爆破效率,堵塞长度不小于15公分。
5.装药时导爆管在炮孔内要装顺管,以免装反管时折断导爆管产生误炮现象,底药装2—3个。
6.起爆管、接力管与导爆管的连接要将起爆管与导爆管实行反向绑接(雷管的聚能穴朝向与导爆管传爆方向相反),将导爆管均匀地排在雷管的外侧,用胶布缠绕紧,导爆管末端应露出10公分以上
7.导爆管在使用过程中要避免将其划破、损伤、打死结、烧坏。
不允许将砂石、泥块、水、油等杂物弄入导爆管孔中,以免影响传爆,在使用时,不得将导爆管任意切断。
8.凿岩爆破施工要严格遵守安全规程、操作规程进行作业,加强安全管理,避免安全事故的发生。
9.发生盲炮时,必须严格遵照《爆破安全规程》规定进行处理
参考文献
陈建平、吴立,《地下建筑工程设计与施工》,中国地质大学出版社,2000年06月,P80~P91.
吴立、闫天俊、周传波,《凿岩爆破工程》,中国地质大学出版社,2004年06月,P167~P178.
附录
表1-1岩体裂隙修正系数K3
岩体裂隙情况
岩体单位裂隙率
K3
强裂隙和层理明显
35~55
0.7~0.79
裂隙中度发育
25~34
0.8~0.89
裂隙轻微发育
15~24
0.9~0.99
裂隙极轻微发育
5~14
表1-2a1及a2值
岩体性质
a1
a2
易爆的
25.1
0.62
中等可爆的
30.9
1.00
难爆的
37.6
1.36
附表1:
基本爆破条件
项目
数值
掘进断面
35.05㎡
炮眼数目
81+7个
岩石
石灰岩、石英砂岩
炸药种类
瓦斯等级
无
雷管种类
8号火雷管
炮眼深度
2.5m
每循环装药量
151.26kg
炮眼编号
眼深
炮眼倾角(。
)
每眼装药量(kg)
装药量小计
放炮顺序
联接方式
水平
垂直
90
导火索
次起爆
1~6
1.95
11.7
I
7~27
40.95
II
28~66
2.4
76.05
III
67~82
1.41
22.56
IV
共计
151.26
附表3:
预期爆破效果
序号
名称
单位
1
炮眼利用率
%
2
每循环掘进进尺
m
2.25
3
每循环爆破实体岩石
3m
78.86
4
单位炸药消耗量
kg/m3
1.92
每米巷道炸药消耗量
67.23
单位雷管消耗量
个/m3
1.12
7
每米巷道雷管消耗量
39.11
炮眼填装结构示意图见附图1
炮眼布置图见附图2
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