掘进工作面炮眼的布置

3掘进工作面炮眼的布置

1)炮眼的种类及布置原则。

掘进工作面的炮眼可分为掏槽眼、辅助服和周边眼3类。各类炮眼在工作面上的位置不同，爆破顺序不同，因而在爆破工作中所起的作用不同，布置原则也不同。

(1)掏槽眼。掏槽眼的作用是首先在工作面上将某一部分岩石破碎并抛出，在第一个自由面的基础上崩出第二个自由面来，为其他炮眼的爆破创造有利条件。掏槽效果的好坏对循环进尺起着决定性的作用。因此，掏槽眼的布置最为关键。

掏槽眼一般布置在巷遭断面中部或下部，这样便于钻眼时掌握方向，并有利于其他多数炮眼能借助岩石的自重崩落。在掘进断面中如果存在有显著易爆的软弱岩层时，则应将掏槽眼布置在这些软弱岩层中。掏槽眼应比其他炮眼加深150～200mm，装药量加大15%～20%;如果是相向偏斜的炮眼，眼底间距应相距100～200mm。

(2)辅助眼。辅助眼又称崩落眼，是大量崩落岩石和继续扩大掏槽效果的炮眼。辅助眼要均匀布置在掏槽眼与周边眼之问，其眼距一般为500～700mm，炮眼方向一般垂直于工作面，装药系数(装药长度与炮眼深度的比值)一般为0.45～0.60。如采用光面爆破，则紧邻周边眼的辅助眼要为周边眼创造一个理想的光爆层。

(3)周边眼。周边眼是崩落巷道周边岩石，最后形成巷道断面设计轮廓的炮眼。周边眼可分为顶眼、帮眼和底眼。顶眼和帮眼应布置在设计轮廓线上，但为了便于钻眼，通常向外偏斜一定的角度，这个角度根据炮眼深度来调整，眼底落在设计轮廓线外不超过lOOmm。现场操作时，角度的把握以钎肩和轮廓线作为参照物，控制眼底距轮廓线的距离。

底眼的最小抵抗线和炮眼间距通常与辅助眼相同，为避免爆破后在巷道底板留下根底，并为铺轨创造有利条件，底眼眼底应低于底板250mm，为利于钻眼和避免炮眼积水，眼口应比巷道底板高150～200mm。水沟眼可同底眼一同打出。周边眼布置合理与否，直接影响巷道成型是否规整。

2)掏槽方式。

目前常用的掏槽方式，按照掏槽眼的方向可分为3大类，即斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽。

(1)斜眼掏槽。斜眼掏槽是一种常见的掏槽方法，它适用于各种岩石。

斜眼掏槽主要包括楔形掏槽和锥形掏槽，其中以楔形掏槽应用最为广泛。在中硬岩中，一般都采用垂直楔形掏槽，如图3—5所示。

掏槽眼数根据断面大小和岩石坚固程度来决定，一般是6～8个，两两对称地布置在巷道断面中央偏下的位置，炮眼与工作面夹角大致在55°～77°之间，槽口宽度一般为1.0～1.4m，掏槽眼的排距为0.4～o.6m。各对掏槽眼应同在一个水平面上，两眼底距离为200mm左右，眼深要比一般炮眼加深200mm，这样才能保证较好的爆破效果。

锥形掏槽所掏出的槽洞是一个锥体，如图3—6所示。

由于炸药相对集中程度高，只要严格掌握好钻眼质量，即使在坚硬岩石中也可取得好的爆破效果。掏槽眼数多数采用3个或4个。该方法炮眼角度不易掌握，钻眼工作不便，眼深受限制，现大多用于煤巷的掘进。

斜眼掏槽的特点是：可充分利用自由面，逐步扩大爆破范围;掏槽面积较大，适用于较大断面的巷道。但因炮眼倾斜，掏槽眼深度受到巷道宽度的限制，循环进尺也同样受到限制，且不利于多台凿岩机同时作业。

(2)直眼掏槽。直眼掏槽的特点是;所有掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之间保持平行，且眼距较小，便于采用凿岩台车钻眼;炮眼深度不受断面限制，利于采用中、深孔爆破;爆破后的岩石块度均匀;一般都有不装药的空眼，作为爆破时的附加自由面。缺点是：凿岩工作量大，钻眼技术要求高，一般需要雷管的段数也多。

直眼掏槽的形式可分为直线掏槽、角柱式掏槽、螺旋掏槽和菱形掏槽等。

直线掏槽如图3-7所示，这种掏槽方式的掏槽面积小，适用于中硬岩石的小断面巷道，尤其适用于工作面有较软夹层的情况。眼距E为100～200mm，眼深以小于2m为宜。

角柱式掏槽的形式很多，如图3-8所示，掏槽眼一般都对称布置，适用于中硬岩石，眼深一般为2.0～2.5m，眼距为100～300mm。

螺旋掏槽如图3—9所示，这种掏槽方式是围绕空眼逐步扩大槽腔，能形成较大的掏槽面积。中心空眼最好采用大直径(75～120mm)炮孔，掏槽效果更好。一般除空眼外，有4个炮眼即可。采用毫秒雷管起爆顺序按眼号1、2、3、4进行。

菱形掏槽如图3一10所示，中心眼为不装药的空眼，各眼距根据岩石性质而定，一般为d=100～]50mm，b=170～200mm。若岩石坚硬，可采用间距lOOmm的两个中心空眼，起爆用毫秒雷管分为两段，1号眼至2号眼为一段，3号眼至4号眼为二段。每眼的装药量为炮孔长度的70%～80%。

(3)混合掏槽。直眼掏槽时，槽腔内的岩碴往往抛不出来，影响其他眼的爆破效果，因此在直眼掏槽的外圈再补加斜眼掏槽，利用斜眼掏槽抛出槽腔内的岩碴，这样就形成了混合掏槽，如图3-1l所示。一般斜眼作楔形布置，它与工作面的夹角一般为85°;在有条件的情况下，斜眼尽量朝向空眼，这样有利于抛碴，装药系数以0.4-0.5为宜。

3)爆破说明书。

爆破说明书是作业规程的主要内容之一，是爆破作业贯彻《煤矿安全规程》的具体措施，是爆破作业人员进行爆破作业的依据。

爆破作业必须编制爆破作业说明书，说明书必须符合下列要求：

(1)炮眼布置图必须标明采煤工作面的高度和钻眼范围或掘进工作面的巷道断面尺寸，炮眼的位置、个数、深度、角度、及炮眼编号，并用正面图、平面图和剖面图表示。

(2)炮眼说明表必须说明炮眼的名称、深度、角度，所用炸药、雷管的品种，装药量，封泥长度，连线方法和起爆顺序。

(3)必须编入采掘作业规程，并及时修改补充。

爆破工必须依照说明书进行爆破作业。

4)炮眼布置方法。

钻眼时如何按照爆破图表的要求，掌握好眼位、眼深技其角度是布置炮眼的关键。在掌握炮眼角度时，可以依据简单几何原理，把模糊的角度变为较清晰的长度，以便于提高钻眼的准确度。

(l)掏槽眼的布置。斜眼掏槽时，角度掌握不好将直接影响爆破效果。以垂直楔形掏槽为倒，成对掏槽眼底间距为200ram，眼口间距离为1～1.4m，通常，眼口间距在钻眼前已经确定，要控制眼底间距为200mm，则在钻眼前需要通过控制戒对掏槽眼钎肩之间的距离来掌握炮眼角度，如图3～12所示。

(2)周边眼的布置。周边眼的角度可以通过钎肩与巷道轮廓线之间的距离来控制。根据三角形对称原理，周边服底距轮廓线的距离即等于钻眼前钎肩距轮廓线的距离，如图3—13所示。

(3)底眼的布置。底眼的角度掌握不好，容易给巷道掘进带来不必要的麻烦。角度过小会造成底板高，给铺轨带来困难，角度过大，则巷道下部进尺缩小，不利于巷道正常掘进。可以根据底眼布置的原则，利用简单的几何原理找到钻眼前钎肩距巷道底板或腰线的距离，从而控制底眼的角度，如图3—14所