鑽眼爆破破岩法
鑽眼爆破破岩法鑽眼是實施爆破的第一步重要工作，而且在很大程度上決定著井巷的掘進速度。鑽眼時，應根據不同的施工方法、選擇合適的鑽眼機具。鑽眼機械主要有鑿岩機、煤電鑽、鑿岩台車和鑽裝機。 一、鑿岩機及鑿岩工具 （一） 鑿岩機的分類 我國岩巷施工使用的鑿岩機主要有三種：風動鑿岩機、電動鑿岩機和液壓鑿岩機。風動鑿岩機又可分為手持式、氣腿式、向上式和導軌式四種類型;電動鑿岩機分為手持式、支腿式和導軌式三種類型;液壓鑿岩機分為支腿式、輕型導軌式和重型導軌式三種類型。 1、風動鑿岩機 由柄體、氣缸、機頭、氣腿、水管、氣管、注油器等部分組成。 國產鑿岩機按衝擊頻率可分為低頻、中頻和高頻。衝擊頻率在2000次/分以下的為低頻率鑿岩機，2000次/分～2500次/分的為中頻率岩機，超過2500次/分的為高頻鑿岩機。除YTP－26為高頻鑿岩機外，其餘均為低、中頻鑿岩機。 風動鑿岩機是我國岩巷施工的主要鑿岩機具，這類鑿岩機具有結構簡單，維修方便，操作靈活，重量輕，控製係統集中，可多台鑽同時作業，風水聯動，氣腿可快速縮回等優點。主要缺點是：動辦消耗大，工作環境差，噪聲大。 2、液壓鑿岩機 液壓鑿岩由衝擊機構、轉釺機構、供水排粉機構、液壓馬達、配油閥和蓄能器等組成。 3、電動鑿岩機 電動鑿機由衝擊機構、轉釺機構、潤滑裝置、支腿、空壓機和電控箱等組成各機構的組成及工作原理概述如下： 電動鑿岩機主要用於小型礦井和大、中型礦井壓風係統未能建立的區域。這種鑿岩機鑽孔速度慢，支腿係統複 雜，很不靈活，不便安排多台鑽同時作業，直接影響報刊進尺水平的提高。 （二）鑿岩工具 鑿岩工具通常稱為釺子，包括釺頭、釺杆、釺肩和釺尾。釺子有整體的和組合的兩種，現廣泛采用活頭釺子。 釺頭：直接破碎岩石的部分。要求它鋒利、堅韌耐麿、排粉順利、製造及修麿簡便，成本低。現場使用最多的是鑲硬質合金片的一字形釺頭和十字釺頭，直徑為40mm～43mm。 釺杆：傳遞衝擊的扭矩的部分。要求它具有較高的強度，常用中空碳素鋼、矽錳鉬鋼，直徑為22mm～38mm。 釺尾和釺肩：釺尾直接承受活塞衝擊和扭轉，釺肩則用來限製釺尾插入機體的長度，並使釺卡能卡住釺杆不至於從釺尾套中脫落。 （三）鑿岩機的使用 新鑿岩機使用關要清洗，重新組裝試運轉。清洗時，要先用煤油洗去零部件表麵的防銹油脂，然後塗以潤滑油，重裝需用低風壓試運轉10min。氣腿一般不需全部拆卸，但連續橫臂清洗幹淨;使用時要向風路注油器注入潤滑油，並要檢查風壓、水壓和釺子，工作風壓一般應保持在0.5MPA～0.6MAPA,衝洗水壓應低於風壓，否則壓力水容易衝洗機器內腔，影響潤滑;釺子要直，中心孔要暢通，風管、水管連接前要吹風、衝水、除塵、排汙，以防汙物帶入機內。 鑿岩時要注意傾聽鑿岩機的衝擊聲是否正常，如有中斷或過載發“悶”的無力聲音時，應查明原因，及時消除;開眼要緩慢進行，可逐漸打開進氣閥，由“輕”、“中”到“重”，切忌驟然全開;施加合適的軸推力，通過調壓閥調節軸推力，並注意保持氣腿合適的支承角度。軸推力過小，機器後跳，容易損壞釺頭硬質合金片，軸推力過大，零件磨損加劇，鑿岩速度降低，易出現卡釺02manbetx.com ;經常檢查釺頭和釺尾使用情況，及時更換破損的釺性，更換磨損的釺頭;經常觀察排粉情況，必須濕式打眼;嚴禁無油作業，經常檢查注油器的存汕量和出油情況。 鑿岩機使用3d～7d後，就要拆開清洗。如遇缺油運轉，或發生錘（氣缸進水）現象，應立即檢查，拆開清洗;拆卸工作要在固定的清洗環境中進行，並按規定程序操作，嚴禁隨意敲打零件;鑿岩完畢，應拆掉水管，並要輕運轉，吹淨機內殘存水滴;長期不用的鑿岩機，應全部拆開，零件清洗吹淨，並塗上防銹油。 （四）工作麵壓風供水管路 1、 布置方式 工作麵壓風供水管路布置方式，如圖2－4所示。壓風幹管和供水幹管分別吊掛在巷道兩側的岩壁上向掘進工作麵接入，在距掘進工作麵40m～60m的位置安裝壓風總閥門、供水總閥門，並連續集中供風膠管和供水膠管，直到距工作麵4m～6m處，再與分風器、分水器連接，在分風器、分水器上接出滿足掘進工作麵所需要的供風小膠管和供水小膠管，向使用的鑿岩相具上供風、供水。 2.布置要求 （1）應根據簡化的原則進行合理布置，做到既能滿足打眼與裝岩平行作業，又便於放炮前後的移動。 （2）風、水幹管可共布置在巷道的一側，也可分別布置在巷道的兩側，並盡量與永久管路敷設相結合。 （3）風、水幹管通過集中膠管、分風器或分水器與鑿岩機相連。當同時工作的鑿岩機台數較多時（4台以上），應考慮設2套係數，即2條集中供風膠管和2條集中供水膠管。 （4）管路連接應采用快速接頭。 （五）鑿岩機作業的鑽眼工作組織 （1）多台鑿岩機作業必須避免擁擠和忙亂，應製訂人、定機、定位、定眼數、定時間的“五定”鑽工崗位責任製。 （2）為防止多機作業發生斷釺傷心與互相幹擾，鑽眼順序應采取自上而下移動，打上部眼和下部眼的鑽機不應布置在同一個垂直麵內。 （3）鑽眼注意事項：①鑽眼工作必須嚴格按照爆破圖表的要求，掌握好眼位、眼深及其角度，以保證鑽眼質量。對光麵爆破，周邊眼應劃線並標定眼位;②開眼時，必須使釺頭落在實岩上，如眼位處有浮矸，應處理後再開眼;③不準在殘眼內繼續鑽眼;④為避免斷釺傷人，鑽工要精神集中，時刻注意前後左右之間的關係;⑤要注意把膠皮風管和鑿岩機接頭接牢，以防脫落傷人;⑥開鑽時要先開風後開水，停鑽時要先停水後停風，缺水或停水時，應立即停鑽;⑦鑽底眼時，應注意清除眼口附近的碎矸，鑽完的底眼要妥善插入木橛保護好;⑧工作麵全部炮眼鑽完後，要把工具清理好並撤至規定的地點存放整齊，膠皮風管和水管也要拖離工作麵並盤起來保護好。 二、煤電站 煤電鑽是旋轉式切削破岩設備，主要用於煤層中鑽眼，也可適用於ƒ<4的軟岩中鑽眼，使用時必須設有檢漏、短路、過負荷、遠距離啟動和停止煤電鑽的綜合保護裝置。 （一）煤電鑽由電動機、減速器、散熱風扇、外殼和手柄等五部分組成，如圖2－5所示。 電動機一般采用三相交流鼠籠型隔爆自扇風冷式異步電動機，功率1.2kW，電壓127V，機軸前端與減速箱相連，後端裝冷卻風扇;減速箱一般采用二級外齧合圓柱齒輪減速器，黃幹油潤滑，有單速、多速兩種。多速減速器用於各種不同硬度的煤岩，以更換配對齒輪的方式改變轉速;外殼用鋁合金製成，鑄有軸向散熱片，接口嚴密隔爆。外殼後蓋兩側的手柄包有絕緣橡膠，並裝設開關扳手，抓緊扳手即可接通開關盒內的三組觸點開動電鑽。用四芯電纜和防爆插頭引入電源，三根粗的為電源線，一根細的為接地線。 （二）鑽眼工具 鑽杆：由菱形斷麵或矩形斷麵的T7和T8鋼扭製而成的。螺紋方向與鑽頭旋轉方向一致，螺施溝槽用來排出煤粉或岩粉。菱形鑽杆強度較大，但排粉能力低，適用於硬煤或軟岩中鑽眼，矩形斷麵鑽杆強度較小，但排粉能力大，適用於一般煤層鑽眼。 鑽頭：鑽頭由鑽刃、鑽翼及鑽尾三部分組成，采用ZG45鑄鋼，鑲TG8硬質合金片。 （三）煤電鑽的維護和保養 （1）電鑽在井下必須妥放在幹燥、安全、通風良好的地方。 （2）電鑽必須精心使用，輕拿輕放，不得任意摔扔。搬移時要提電鑽手把，不許拉著電纜移動電站，防止電鑽在地上拖來拖去。 （3）電鑽操作中要隨時用手摸電鑽的殼體，如果發熱到燙手的程度（這時的溫度已有500C），必須停止工作，自然冷卻。使用完畢應立即將電源開關拉開，不應帶電存放。 （4） 建立電鑽維修責任製，定期檢修，每隔10d小修一次。 （5） 減速器每周清洗一次，並加油，保持潤滑良好。 三、鑿岩台車及鑽裝機 鑿岩台車按其使用場所和用途的不同，分為掘進台車、采礦台車和錨杆台車。鑿岩台車主要由車體及行走機構、鑽臂及鑽臂變幅機構，推進機構，補償機構，液壓係統和供風、供水、供電部分組成。 鑿岩台車的作用方法如下： （1）工作前，要檢查各部分連接件是否鬆動，有無缺欠、損壞;對各潤滑點注入所規定的潤滑油，檢查油箱中的油量，油液不得低於油箱高度的2/3。 （2）開進工作麵，將台車停放在合適位置，使推進器頂尖在一次定車後，變換任何眼位都能頂在工作麵岩石上，並用卡車器將台車定位。 （3）開油泵風馬達，使油壓保持在5.5MPA左右;開動鑿岩機看是否有故障。 （4）選好眼位後，使推進器頂尖頂牢工作麵，再開動鑿碉機;開眼時，風不要給得太足，以免頂尖滑動。 （5）鑿岩時，應根據岩石情況控製推進風馬達的進風量，以獲得相應的推進力和推進速度。 （6） 嚴禁在推進器沒有頂靠的情況下懸臂作業，否則鑿岩作業不穩定，並全造成台車的損傷;每鑿完一個眼，要將釺杆退出炮眼後，再另找眼位。 （7）發生夾釺時，要用手錘敲擊釺杆，用風馬達往外拔釺，不得用補償油缸拔釺。 （8）鑿岩工作結束後，大臂應收攏處於居中位置，便於台車行走，滑架放平，降落固定氣筒，關閉風水，卸掉風水膠管，並將其整理好，油霧器開口要用布包好，以防粉塵進入，而後將車開出工作麵。 四、掘進工作麵炮眼布置 正確布置炮眼是取得良好爆破效果的前提。由於地質條件、岩石性質因素較多，故掘進工作麵炮眼的布置不能一成不變，必須根據岩石性質、巷道斷麵形狀、所使用的炸藥等影響因素的實際情況，靈活地布置炮眼，並合理確定各類炮眼的裝藥量，這樣才能獲得良好的爆破效果。 掘進工作麵的炮眼按其用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼三類。 （一）掏槽方法 掏槽的作用是將工作麵上某部分岩石先破碎並拋出，使工作麵上形成第二個自由麵，為其餘煤眼的爆破創造有利條件。掏槽眼的好壞決定一茬炮的成敗。實際工作中有時產生殘眼和崩倒支架的現象，多是由於掏槽眼布置不當，爆破效果不良所致。 掏槽眼一般位於巷道斷麵中央靠近底板，這樣便於鑽眼時掌握方向，並且有利於上部炮眼爆破時岩石借自重而崩落。如斷麵中存在軟、硬夾層時，則掏槽眼應位於軟岩層中。 根據掏槽一般位於巷道斷麵中央靠近底板，這樣便於鑽眼時掌握方向，並且有利於上部炮眼爆破時岩石借自重而崩落。如斷麵中存在軟、硬夾層時，則掏槽眼應位於軟岩層中。 根據掏槽眼與工作麵之間的夾角，可分為：斜眼掏槽法，其中有單向掏槽、錐形掏槽、菱形掏槽、螺旋掏槽;混合掏槽法，即斜眼和直眼混合掏槽。 1、斜眼掏槽法 斜眼槽法是常見的一種掏槽法，其優點是：可以充分利用自由麵，逐漸擴大爆破範圍，掏槽麵積較大，適用於大斷麵巷道。但其缺點是：炮眼深度受巷道寬度限製，因此循環進尺受到限製，不利於多台鑿岩機同時作業。 1）單向掏槽法〕 這種方法用於明顯的鬆軟夾岩，均質堅硬岩層很少應用。 2）錐形掏槽法 這種方法掏出的槽腔麵錐體形，炮眼數一般為3個或4個，由於裝藥量比較集中，爆破效果好。但由於炮眼深度受到較大的限製，而且鑽眼很不方便。 3）楔形掏槽法 這種方法掏出的槽控成楔形，應用廣泛。堅硬岩石多數情況下采用垂直楔形掏槽。掏槽眼數根據斷麵和岩石性質，一般6個～8個，炮眼與工作麵的夾角大致為650～750，槽口寬度根據眼深和夾角，一般為1.0m～1.4m，掏槽眼的排距為0.4m～0.6m。 2、 直眼掏槽法 這種掏槽法的特點是，所有掏槽眼都垂直於工作麵，彼此間距較小，而且保持平行，同時留有不裝藥的空眼。 1） 平行龜裂掏槽法 這種掏槽法適應於中硬岩石小斷麵巷道。它要求所有炮眼底部都要落在同一平麵上並彼此保持平行，否則將影響掏槽效果。由於掏槽麵積小，故應用不廣泛。 2）角柱掏槽法 這種掏槽法的形式很多，掏槽眼一般都對稱布置，適用於中硬岩石，現場應用較多。眼深一般2.0m～2.5m，眼距100m～300mm。 3）菱形掏槽法 這種掏槽法如圖2－11所示，中心眼為不裝藥的空眼，各眼距根據岩石性質而定，一 般a=100mm～150mm,b=170mm～200mm。苦岩石堅硬，可采用間距100mm的兩個中心空眼，起爆用毫秒雷管分為兩段，1號眼至2號眼為一段，3號眼至4號眼為二段。每眼的裝藥量為炮眼長的70％～80％。這種掏槽法簡單，效果很好。 4）螺旋掏槽法 這種掏槽法是槽眼繞中空眼逐步擴大槽腔，能形成較大的掏槽麵積。它用於中硬以上岩石，掏槽效果良好。中心空眼最好采用大直徑（75mm～120mm）炮孔，掏槽效果更好。一般除空眼外，有4個炮眼即可。采用毫秒雷管起爆順序按眼號1、2、3、4進行。 綜上所述，直眼掏槽的破碎岩石不是以工作麵作為主要自由麵，而是以空眼作為主要自由麵，因此岩石破碎的方向主要指向空眼。所以采用直眼掏槽時，應注意以下幾點： （1）空眼與裝藥之間的距離，一般為空眼直徑的2～4倍。 （2）隨著炮眼深度和槽腔體積的增加，空眼數相應增加。 （3）直眼掏槽一般都是過量裝藥，裝藥係數一般為70％～80％。 （4）由於空心眼內往往聚集沼氣，所以在有沼氣爆炸危險的地區，應慎重使用，有周密的安全措施。 3）混合掏槽法 直眼掏槽時，槽腔內的岩碴往往拋不出來，影響其他眼的爆破效果，因此在直眼掏槽的外圈再補加斜眼掏槽，利用斜掏槽眼拋出槽腔內的岩碴，這樣就形成了混合掏槽法（見圖2－13）。一般斜眼作楔形布置，它與工作麵的夾角一般為850;在有條件的情況下，斜眼盡量朝向空眼，這樣更利於拋碴，裝藥係數以0.4～0.5為宜。 （二）輔助眼布置 輔助眼雙稱崩澆眼，是布置在掏槽與周邊眼之間的炮眼。崩落眼以槽洞為中心層層布置，崩落眼的間距應根據岩石的最小抵抗線確定，一般均為500mm～650mm，方向基本垂直工作麵，布置要比較均勻。緊鄰周邊眼的的輔助眼應為周邊眼的光爆創造條件，所以應采取與巷道的輪廓線相似形狀布置，使之與周邊眼的間距處處相等。 （三）周邊眼的布置 周邊眼可分為頂眼、幫眼和底眼。頂眼和幫眼應布置在設計輪廓線上，但為了便於打眼，通常向外偏斜一定角度，這個角度根據炮眼深度來調整，眼底落在設計輪廓線外不超過100mm。現場操作時，角度的把握以釺肩和設計輪廓線作為參照物，控製眼底距輪廓線的距離。 底眼的最小抵抗線和炮眼間距常與崩落眼相同，為避免爆破後在巷道底板留下根底，並為鋪軌創造有利條件，底眼眼底應低於底板250mm，為利於鑽眼和避免炮眼積水，眼口應比巷道底板高150mm～200mm。水溝炮眼可同底眼一同打出。 五、光麵爆破 光麵爆破是一種使掘進巷道的輪廓保持平整，圍岩不受明顯破壞的爆破技術，簡稱光爆。 1.錨、噴巷道光麵爆破的標準（1）眼痕率：硬岩不小於80％，中硬岩不小於60％。 （2）軟岩巷道，周邊成型應符合設計輪廓。 （3）兩炮的銜接台階尺寸：眼深小於3m時，不得大於150mm;眼深為5m時，不得大於250mm。 （4）岩麵不應有明顯的炮震裂縫。 （5）巷道周邊不應欠挖，平均線性超挖值應小於200mm。 2.實現光爆的技術要求 （1）密打眼，近距離。周邊眼眼距為350mm～450mm。軟岩取小值，硬岩取大值。 （2）重視二圈眼。二圈眼的距離也要適當加密，約為550mm～650mm，二圈眼抵抗線取周邊眼距的1～1.25倍，軟岩取小值，硬岩取大值。 （3）鑽眼操作規範。準確看線，輪尺定位;預量釺長，長釺打眼;三定（定人、定機、定位）、三點一線（釺頭、機頭與氣腿三點成一直線）打眼法;爆破質量達到：準、平、直、齊。 （4）小藥巷，光裝藥。周邊眼裝直徑25mm小藥卷，無瓦斯工作麵采偶合反向空氣柱連續裝藥結構，有瓦斯工作麵采用不偶合正向連續裝藥結構。裝藥量為100g/m～150g/m,軟岩取小值，硬岩取大值。 （5）同段雷管，一次起爆。周邊眼最好采用瞬發電雷管或一段毫秒電雷管，同時起爆。 （6）預留光麵層，分兩次起爆。二圈眼以內的全部炮眼先裝藥，第一次起爆，然後根據周邊眼的抵抗線和岩質不同對周邊眼進行裝藥，第二次起爆，崩下預留光麵層。 六、鑽眼作業安全及02manbetx.com 預防 （一）煤電鑽的安全使用及操作 1.使用電鑽時的安全要求 （1）應帶齊所用工具、備品和零件（鑽杆、鑽頭、鉗子、螺絲刀和鐵絲等）。 （2）電鑽外殼殼體應無裂紋、破傷，螺栓緊固;開關應靈活完好，主軸旋轉方向正確，聲音正常。 （3）電鑽電纜不能有網結、膠皮破傷漏電;並用麻繩懸吊在巷道一幫，間距3m～5m，懸垂樺緊適度，剩餘的電纜要選擇安全地點盤成圓圈。 （4）工作麵無風或風流中瓦斯濃度達到1％時，必須停止用電鑽打眼。 （5）工作麵頂幫、支架應完整安全，上班無丟炮、瞎炮。發現問題應及時處理，確保鑽眼的安全。 （6）掌鑽人員自身的膠鞋應良好無破損，衣服、袖口、扣子應係好，毛巾應紮好放在領子裏等。 2.電鑽操作要求 電鑽操作中要注意的事項，歸納為一句話，就是：“四要、四勤、一集中”。 （1）要平：把鑽端平，全身用力，身體保持平衡。入鑽、推進、退鑽都要平，不讓電鑽上下左右搖擺，電鑽正對打眼方向，鑽杆沿著直線前進，鑽杆才不會彎曲或卡死，炮眼才能打平、打直。 （2）要穩：把鑽抱穩，情緒要穩。冷靜地聽鑽進聲音，判斷變化，如聲音清脆，就要增加推力，快打眼;如聲音奇異，就需少用力，使鑽空轉或向外拉動，排一排煤粉再向前推進。 （3）要均：任何時候使鑽都要均勻用力，不得猛力推頂。 （4）要準：打眼角度方向準。鑽進時要按角度要求對準方向操作，保持鑽杆在炮眼口中心轉動。打上部眼時就注意看準下部眼位，退鑽後立刻對準下部眼位入鑽。 （5）勤聞：嗅覺要靈敏，特別注意燒電機的臭味和接頭連電的燒膠皮臭味。 （6）勤看：隨時注意檢查煤壁、頂板、支架變化，觀察設備工具和鑽進情況，掘進時應照準中線操作。 （7）勤聽：關於聽頂板和電鑽鑽進聲音，有奇聲異呼時，立刻停鑽處理。 （8）勤動手：隨時敲幫部頂，處理傘簷和頂板浮石，鑽進時要注意多排粉。 （9）思想集中：思想高度地集中在操作上，時刻注意對鑽孔的規格質量要求。注意安全生產，防止精神鬆懈發生02manbetx.com 。 （二）衝擊式鑿岩機常見故障及排除方法 （1）鑽速明顯下降，產生悶響，有時停鑽。原因是工作氣壓低。處理方法為：測定工作風壓，合理安排同時工作的鑿岩機台數。 （2）氣腿推力不足，伸縮不靈，機器後跳。原因是：氣腿外管彎曲、變形;架體與外管螺紋聯係不緊、內管端部兩個密封膠圈損壞或丟失;架體內回程孔被堵塞;活塞膠碗磨損或丟失，換向閥上的密封膠圈安裝不正或磨損等。處理辦法：調整伸縮外管的彎曲、變形;更換不合格或磨損的零件等。 （3）活塞轉動不靈或氣缸、鑽機發熱、停鑽。原因是：潤滑油不合適;注油不順、不足;活塞與氣缸間隙太小或質量差;機體內進入砂石等髒物。處理方法：正確選用潤滑油，經常調整清理注油係統，保持鑽機潤滑;選用合格的活塞，與氣缸配套;防止髒物進入鑽機排氣孔或氣管接頭等。 （4）工作時從鑽機排氣孔向外噴水或從機頭端部向外流水。原因是：水的壓力高於氣的壓力;水針破裂、尺寸短、未插入釺尾、後部膠圈損壞;注水閥外圓的密封及圈磨損;壓縮空氣中含水。處理方法：降低水壓;更換質量合格的水針及墊圈等。 （5）活塞端麵打堆、打裂或打偏，活塞折斷。原因是：活塞質量不合格;釺尾硬度太高，尾端麵不平，長度不足及釺套磨損，釺尾搖擺等。檢查活塞和釺尾，達到合格。 （6）從機頭向外流水、排氣口噴霧及轉動時快時慢。原因是：釺套內六方孔磨損造成釺尾擺動;釺尾中心孔過小或歪斜;注水閥後部彈簧失效，當壓氣停止後，彈簧不能關閉水路;注水閥內密封膠圈捐款或通水孔堵死;水壓太高操縱把失靈等。處理方法：及時更換磨損的釺套內六方孔;更換釺尾不合格的釺子;經常檢查注水閥體和注水閥，清洗、除鏽及更找磨損圈等。
