凿岩爆破课程设计精排版Word文件下载.docx
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第四章:
选择凿岩设备与工具9
第五章:
施工要求10
参考文献11
附录12
附表1:
基本爆破条件12
附表2:
炮眼排列说明简表12
附表3:
预期爆破效果12
附图1:
2.5装药结构图13
附图2:
炮眼装填结构示意图14
附图3炮眼布置图15
设计要求
1.地质资料
无压引水隧道,长1600m,直径6m,埋深10~50m;
80%穿过石灰岩,20%穿过石英砂岩,45%~90%的节理、裂隙面充填方解石、白云石和粘土,部分节理不闭合,缝宽1~4mm,间距30cm~50cm之间,节理面粗糙。
石灰岩RQD值为80~100之间,石英砂岩RQD值为60~80之间;
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。
2.断面数据
引水隧道断面设计为圆形(见图1)
断面规格为:
R=3.0m
断面面积:
28.3m2。
设计内容
一、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2.5m。
3.每循环炸药量
由于隧道断面直径为6米,其面积在20~50㎡,故采用下式计算:
式中:
S断面面积;
本题S=
L1-平均凿岩深度m;
本题L1=2.5m
K1-炮孔装药量充填系数,%;
本题K1=60%
η-炮孔利用系数;
本题η=0.9
K2-等效炸药换算系数,K2=Q/Q0;
本题K2=1.0
Q0-标准炸药的热能值,1000kcal/kg;
Q-使用炸药释放的爆热,kcal/kg;
K3-岩体裂隙率的修正系数;
查表2-1,K3=0.85
Fs-自由面数量,一个自由面时Fs=1,两个自由面时Fs=0.6~0.7。
本题Fs=1.0
为普氏岩石坚固系数;
=15
表2-1岩体裂隙修正系数
岩体裂隙情况
岩体单位裂隙率
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
1.0
所以,岩体单位耗药量
每循环炸药量
、
二、开挖断面的炮孔数量及布置
1.计算炮孔数量
由案例,此为大断面洞室,故按以下公式计算:
—由岩体可爆程度确定的系数见表2-1;
—平洞断面面积(
)。
表2-1
及
值
岩体性质
易爆的
25.1
0.62
中等可爆的
30.9
1.00
难爆的
37.6
1.36
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
偏小,应增加1~2倍方能使用,此处增加1.4倍。
=30.9
=1.00
代入公式得:
炮孔间距
,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N=78个。
炮孔名称
炮孔深度(m)
炮孔数量
起爆顺序
掏槽孔
2.5
4
Ⅰ
辅助孔
44
Ⅲ
周边孔
30
Ⅱ
2.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8个孔,其中空心孔4个,装药孔4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30个。
布置如附图-1:
起爆器材
一、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。
二、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。
三、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
(%)
85±
1.5
TNT
11±
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
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YG15或YK25。
3.钎杆:
选用中空六角钎杆,直径φ22mm。
长度2.5m。
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、罗学东王晓梅《地下建筑工程施工技术》,中国地质大学出版社,2008年02月,P14~P104.
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
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
炮眼排列说明简表
炮眼
编号
眼深
(m)
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
一
次
起爆
1~6
1.95
11.7
7~27
40.95
28~66
2.4
76.05
67~82
1.41
22.56
共计
151.26
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
2.25
3
每循环爆破实体岩石
78.86
单位炸药消耗量
1.92
每米巷道炸药消耗量
67.23
6
单位雷管消耗量
个/
1.12
7
每米巷道雷管消耗量
39.11
2.5装药结构图
2.5m掏槽孔装药结构
2.5m辅助孔装药结构
2.5m周边孔装药结构
炮眼装填结构示意图
附图3炮眼布置图
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