斜眼掏槽：抛渣远

直眼掏槽：爆堆较集中

在巷道浅眼爆破时，较多的采用斜眼掏槽，主要包括单向、楔行、锥形掏槽，（见图，5.2-1）

但在中深孔爆破时，斜眼掏槽的应用受到了巷道断面宽度的限制，多采用直眼掏槽。直眼掏槽形式有多种较为常见的有角柱掏槽、菱形掏槽、五星掏槽等，（见图5.2—2）

立井井筒施工中，炮眼采用同心圆布置在均匀岩层中，掏槽眼可布置在井筒中心；在急倾斜岩层中，掏槽眼应布置在靠井筒中心岩层倾斜的下方。

1直眼掏槽 泡眼布置圈径一般为1.2到1.8米，眼数为4到7个。由于打直眼，容易实现机械化，岩石抛掷高度也小。

在中硬以上岩层中进行深孔爆破时，往往受岩石的夹制，难以保证良好效果。为此，除选用高威力炸药和加大药量外，可采用二阶或三阶掏槽，即布置多圈掏槽，并按圈分次爆破，相邻每圈间距为200到300毫米，由里向外逐圈扩大加深，各圈眼数分别控制在4到9个。由于分阶掏槽圈距较小，炮眼中的装药顶端应低于先爆眼底位置，并要填塞较长的炮泥，以提高爆破效果

2 斜眼锥形掏槽

斜眼锥形掏槽，炮眼布置倾角一般为70到80度，眼孔比其他眼深200到300毫米，各眼底间的距离不得小于200毫米，各炮孔严禁相交，这种掏槽方式应打斜眼而受井筒断面大小的限制，炮孔的角度不易控制，但破碎和抛掷岩石较易。为防止崩坏井内设备常常增加中心空眼，其眼深为掏槽眼的1/3到1/2，用以增加眼体碎胀补偿空间。为增加岩石破碎度及抛掷效果，可在井筒中心钻凿1到3个空眼，眼深超过最深掏槽眼500毫米以上，并在眼底装入少量炸药，最后起爆。

2） 崩落眼（辅助眼）

崩落眼是破碎岩石的主要炮孔。利用掏槽眼和辅助眼爆破后创造的平行于炮孔的自由面，爆破条件大大改善，故能在该自由面方向上形成较大体积的爆破漏斗

3）周边眼

周边眼的作用控制爆破后的巷道断面、形状、大小和轮廓，使之符合设计要求

4）炮眼布置要求

（1）有较高的炮眼利用率

炮眼利用率等于炮眼循环尺寸除以炮眼深度

（2）先爆炸的炮孔不会破坏后爆炸的炮孔，或影响其内装药爆轰的稳定性

（3）爆破块都均匀，大块率少

（4）爆堆集中，飞石距离小，不会损坏支架或其他设备

（5）爆破后断面和轮廓符合设计要求，壁面平整并能保持井巷围岩本身的强度和稳定性

5）炮眼布置的方法和原则

（1）工作面上各类炮眼布置时应抓两头带中间。即首先选择适当的掏槽方式和掏槽位置。其次是布置好周边眼。最后根据断面大小布置崩落眼

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（2）掏槽眼的位置会影响岩石的抛掷距离和破碎块度。立井凿岩爆破时，均匀岩层中可布置在井筒中心，急倾斜岩层中，应布置在靠井中心岩层倾斜的下方

巷道凿岩爆破中，通常布置在断面的中央偏下，方便打眼操作的高度，并考虑崩落眼的布置较为均匀

炮眼的布置必须与打眼设备相匹配

（3）周边眼一般布置在断面轮廓线上。按光面爆破要求，各炮眼要相互平行，眼底落在同一平面上。底眼的最小抵抗线和炮眼间距通常与崩落眼相同。为保证爆破后在巷道底板不留根底，并为铺轨创造条件，底眼眼底要超过底板轮廓线

（4）布置好周边眼和掏槽眼后，再布置崩落眼，崩落眼是以槽腔为自由面层层布置，均匀的分布在被爆岩体上，并根据断面大小和形状调整好最小抵抗线和泡眼密集系数

2.爆破参数设计

在井巷掘进中，主要依据断面大小、炸药性能和钻孔速度来确定炮眼直径。在具体岩石、井巷断面、炸药、孔深、钻孔设备条件下存在最佳炮眼直径，是井巷掘进所需钻爆和装岩总工时为最小

在采用气腿式凿岩机的情况下，炮眼直径多采用42到45毫米，比药卷直径大十毫米左右。随着钻眼机械化程度的提高，眼深的加大，小直径炮眼已经不能适应需要，在立井深孔爆破中多采用50到55毫米的炮眼直径

2）炮眼深度

炮眼深度是决定掘进进度的重要因素。炮眼的深度与布置，应根据岩、性作业方式、凿岩设备等加以确定。通常情况下，立井短段掘砌混合作业的眼深应为3到5米，大段高单行作业或平行作业眼深也可为3到5米或更深；浅眼多循环作业的眼深应为1.2到2米，但究竟是采用浅孔多循环还是深孔少循环，要根据具体条件进行具体分析，以掘进每米巷道成本最低时的炮眼深度为最优炮眼深度

3）炮眼数目

炮眼数目主要同巷道断面、岩石性质及炸药性能等因素有关，通常岩石越坚硬难爆，所需炮眼数目越多，同时工时和成本增加，因此在保证爆破质量要求的前提下，应尽可能减少炮眼数目

4）单位炸药消耗量

单位炸药消耗量的确定方法一般通过普数公式计算或按单位炸药消耗量定额选取

单位炸药消耗量确定后，每一循环所使用的装药量可按每循环掘进的岩石体积计算

计算出总药量后，按炮眼数目和炮眼类别及作用范围加以分配。掏槽爆破最困难，掏槽眼单炮孔分配药量最多，崩落眼单炮孔分配药量比掏槽眼少，但比周边眼多。周边眼中眼底单泡孔分配药量最多，帮眼次之，顶眼最少

5）炮眼利用率

炮眼利用率是合理选择钻眼爆破参数的一个重要准则，是衡量爆破参数合理性的重要参数

井巷全断面的炮眼利用率等于每循环工作进尺除以炮眼深度

通常所说的泡眼利用率系指井巷全断，面炮眼利用率，这里的炮孔深度为崩落眼或周边眼深度，不是掏槽眼深度

试验表明，单位炸药消耗量、装药直径、炮眼数目、装药系数和炮眼深度等参数对炮孔利用率的大小产生影响。井巷掘进的较优炮眼利用率为0.85到0.95

6）最小抵抗线和炮眼密集系数

最小抵抗线是指周边眼至临近圈的崩落眼的连线垂直距离或称光爆层厚度。最小抵抗线过大，光爆层的岩石将得不到适当破碎

合理的最小抵抗线与炮眼面积系数m相关的

m=a÷W

式中a—炮眼间距

W—最小抵抗线

实际工作中多取m等于0.8到1.0，此时光爆效果最好，故合适的抵抗线为眼距的1到1.25倍

3.装药结构与起爆

装药结构是指炸药在炮孔内的装填方式，合理的装药结构和可靠的起爆技术，应使药卷按时序准确无误起爆，爆轰稳定，完全传爆，不产生瞎炮、残炮、压死、空炮和带炮等事故，并要求装药连线操作简单、迅速和可靠

1）连续装药和间隔装药

在间隔装药中，可以采用炮泥间隔、木垫间隔和空气柱间隔三种方式，在较深的炮孔中采用间隔装药，可以使炸药在炮孔全长上分布的更均匀，使岩石破碎块度均匀

采用空气柱间隔装药，可以增加用于破碎和抛掷岩石的爆炸能量，提高炸药能量的有效利用率，降低炸药消耗量

2）耦合装药与不耦合装药

炮孔耦合装药爆炸时，孔壁受到的是爆轰波的直接作用，在岩体内一般要激起冲击波，造成粉碎区，而消耗了炸药的大量能量

不耦合装药可以降低对孔壁的冲击压力，减少粉碎区，激起应力波在岩体内的作用时间加长，这样就加大了裂隙区的范围，炸药能量利用充分

在光面爆破中，周边眼多采用不耦合装药

炮孔直径与装药直径相比，为不耦合值或不耦合系数，光面爆破中常见装药不耦合系数为1.2～2.0

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3）正向起爆装药和反向起爆装药

装药采用雷管起爆时，雷管所在位置称为起爆点，起爆点通常是一个，但当装药长度较大时，也可设置多个起爆点，或沿装药全长敷设导爆索起爆。起爆雷管在炮孔眼口处，爆轰向眼底传播时，称为正向起爆；起爆雷管在炮孔眼底处，爆轰向眼口传播时称为反向起爆

反向装药不仅能提高炮眼利用率，而且也能加强岩石的破碎，降低大块率

在高瓦斯矿井采掘工作面，采用毫秒爆破时，若采用反向起爆，必须制定安全技术措施

4.炮孔的填塞

装药之前必须清除炮孔内的盐粉或煤粉，再用木制或竹制炮棍将药卷轻轻推入，完成炸药装填后，应按有关规定对炮孔进行填塞

炮孔封泥必须使用水泡泥，水泡泥剩余的部分应当使用粘土泡泥或者用不燃性、可塑性材料制成的炮泥封实，严禁使用煤粉、块状材料或者其他可燃性材料做炮孔封泥。不允许只装水泡泥而不装粘土炮泥。炮泥的封泥长度应符《煤矿安全规程》2022年版的相关规定

5.2.2 井巷凿岩爆破技术及其应用

1.光面爆破施工

为获得良好的爆破效果，节省材料用量和工程量，提高井巷围岩自身承载力，井巷爆破施工中一般采用光面爆破技术

1）施工方案

光面爆破施工有两种方案，即全断面一次爆破和预留光爆层分次爆破

在大断面巷道和洞室掘进时，可采用预留光爆层分次爆破这一施工方法的优点，是可根据最后留下的光爆层具体情况调整爆破参数，节约爆破材料，提高光爆效果和质量

预留光爆层分次爆破施工缺点是巷道施工工艺复杂，增加了辅助时间

2）光面爆破对钻孔的要求

为保证光面爆破良好效果，除根据岩层条件，工程要求正确选择光爆参数外，精确的钻孔是极为重要的，是保证光报质量的前提

对钻孔的要求是平直齐准

（1）周边眼相互平行

（2）各炮眼均垂直于工作面

（3）炮眼底部要落在同一平面上，掏槽眼除外

（4）开孔位置要准确，周边眼开孔都位于巷道掘进断面轮廓线上，炮孔角度适度外扎，实际施工中偏斜一般不超过5度

3）光面爆破参数

光面爆破时，周边眼不耦合系数取2到5时，光爆效果最好，周边眼间距一般为炮眼直径的10到20倍，周边眼的炮眼密集系数一般取为0.8到1.0，周边眼的单位长度装药量，巷道掘进按采用2号岩石硝铵炸药计，软岩中一般为70到120克每米，中硬岩中为200到300克每米，硬岩中为300到350克每米，采用其他炸药时应根据炸药的猛度和暴力进行换算。

光面爆破时，周边光爆炮眼应当采用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3。

4）起爆顺序与起爆方法

工作面上的炮眼应按掏槽眼、辅助眼、周边眼（帮眼、顶眼、底眼）的先后顺序起爆，以使先起爆炮眼所形成的槽腔作为后起爆炮眼的自由面。

岩巷掘进一般采用发爆器起爆，所以雷管多采用串联方式，联接简单，不易遗漏，可用于有瓦斯或煤尘爆炸危险的工作面。在有瓦斯或有煤尘爆炸危险的巷道掘进中，应采用毫秒雷管，掘进工作面应全断面一次起爆，不能全断面一次起爆的应采取安全措施。

5）光面爆破质量标准

应用光面爆破可使掘出的巷道轮廓平整光洁，便于锚喷支护，岩帮裂隙少，稳定性高，超挖量小。所以光面爆破是一种成本低、工效高、质量好的爆破方法。

光面爆破的质量标准如下：

（1）围岩面上留下均匀眼痕的周边眼数应不少于其总数的50%

（2）超挖尺寸不得大于150mm，欠挖不得超过质量标准规定。

（3）围岩面上不应有明显的炮震裂缝

6）爆破说明书及图表

爆破说明书是井巷施工组织设计中一个重要组成部分，是指导、检查和总结爆破工作的技术文件。

爆破说明书的主要内容包括有：

（1）爆破工程的原始资料，包括掘进井巷名称、用途、位置、断面形状和尺寸，穿过岩层的性质、地质条件以及瓦斯情况。

（2）选用的钻眼爆破器材，包括炸药、雷管的品种，凿岩机具的型号、性能。

（3）爆破参数的计算选择，包括掏槽方法，炮眼的直径、深度、数目、单位炸药消耗量

（4）爆破网路的计算和设计。

（5）安全措施

爆破作业图表是在爆破说明书基础上编制出来的，指导和检查钻眼爆破施工的技术文件，包括炮眼布置图，装药结构图，炮眼布置参数、装药参数的表格，预期的爆破效果和经济指标

2.立井凿岩爆破

1）炮眼布置

立井施工常采用直眼掏槽，一般布置成二阶或三阶的多圈掏槽形式，相邻的每圈间距为200到300毫米

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崩落眼介于掏槽眼与周边眼之间，可多（层）圈布置其最外圈与周边眼的距离，要满足光爆层的要求，一般以500到700毫米为宜

也可根据岩石条件与炸药类型，按光面爆破要求进行计算，其余崩落眼圈距取600到1千毫米，眼距为800到1200毫米

周边眼布置在井筒轮廓线上，眼距为400到600毫米，为便于打眼，眼孔略向外倾斜，眼底偏出轮廓线50到100毫米，爆破后井帮沿纵向略呈锯齿形

2）装药结构与防水措施

掏槽眼、崩落眼易采用径向小间隙的连续装药结构，周边眼应采用轴向空气间隙的装药结构

装药时，可将多卷炸药装入薄壁塑料管，一次装入炮孔中。这种方式操作简单，可在现场临时加工，防水性能好，既可装入较大直径的高威力炸药，又可填入小直径低威力药卷，满足光面爆破的要求

3）起爆方法和时序

井筒断面较大，炮孔多，工作条件较差，为防止因个别炮眼连线有误，而酿成全网路的拒报，一般不用串联，而用并联的连接方式。并联电路需要大的电流，它的起爆总电流随着电网中雷管并联数的增加而加大，这就要求有高能量的爆破电源。另一方面，应尽量减少线路电阻，所以一般都采用地面的220伏或380伏的交流电源起爆

爆破时，由里向外逐圈分次起爆，间隔时间一般为25到50毫秒，有沼气工作面总起爆间隔时间不得超过130毫秒

3.巷道凿岩爆破

（1）凿岩机具