掏槽眼爆破(簡稱掏槽爆破)的效果是關係到巷道全斷面爆破能否取得預想效果的關鍵環節，其目的是為全斷面爆破提供新的自由面。由於掏槽眼受圍岩夾製作用，一般掏槽眼的爆破效果在80%左右，因而掏槽眼的深度要比其他炮眼深200mm～300mm。常用的掏槽方法有斜眼掏槽，直眼掏槽和混合掏槽。
基本介紹
簡介,炮眼分類,掏槽眼,輔助眼,周邊眼,掏槽方式,斜眼掏槽,直眼掏槽,混合掏槽,爆破參數,單位炸藥消耗量的確定,炮眼直徑的選用,炮眼數目的確定,炮眼深度的確定,相關課程,技術面向,
簡介
掏槽眼爆破(簡稱掏槽爆破)的效果是關係到巷道全斷面爆破能否取得預想效果的關鍵環節，其目的是為全斷面爆破提供新的自由面。
掘進爆破的主要任務是在保證安全的條件下，高速度、高質量地將岩體按規定的斷面爆破下來，並儘可能不破壞井筒或巷道圍岩。為此，需要在工作面上合理布置一定數量的炮眼，並裝填適量的炸藥，然後進行爆破。
由於掏槽眼受圍岩夾製作用，一般掏槽眼的爆破效果在80%左右，因而掏槽眼的深度要比其他炮眼深200mm～300mm。常用的掏槽方法有斜眼掏槽，直眼掏槽和混合掏槽。
炮眼分類
掏槽眼
用於爆破出新的自由面，為其他炮孔創造有利的爆破條件，因此掏槽效果的好壞對循環進尺起著決定性作用
輔助眼
又稱崩落眼，是大量崩落岩石和繼續擴大掏槽的炮眼。
周邊眼
包括頂眼、幫眼和底眼，是爆落巷道周邊岩石，形成設計斷面輪廓的炮眼。主要用作使爆破後的隧道斷面、形狀和方向符合設計要求。周邊眼布置合理與否，直接影響巷道成形是否規整。
炮眼布置簡圖
炮眼布置簡圖掏槽方式
根據掏槽眼與開挖面的關係、掏槽眼的布置方式、掏槽深度以及裝藥起爆順序的不同，可將掏槽方式分為如下幾類：
斜眼掏槽
斜眼掏槽的掏槽眼與開挖斷面斜交，具有操作簡單、精度要求較直眼掏槽低、能按岩層的實際情況選擇掏槽方式和掏槽角度、易把岩石拋出、掏槽眼的數量少且炸藥耗量低等優點。但是，炮眼深度易受開挖斷面尺寸的限制，不易提高循環進尺，也不便於多台鑿岩機同時作業。
直眼掏槽
直由若干個垂直於開挖面的炮眼所組成，掏槽深度不受圍岩軟硬和開挖斷面大小的限制，可以實現多台鑽機同時作業、深眼爆破和鑽眼機械化，從而為提高掘進速度提供了有利條件。直眼掏槽鑿岩作業較方便，不需隨循環進尺的改變而變化掏槽形式，僅需改變炮眼的深度，且石渣的拋擲距離也可縮短。但直眼掏槽的炮眼數目和單位用藥量較多，對眼距、裝藥量等有嚴格要求，往往由於設計或施工不當，使槽內的岩石不易拋出或重新固結而降低炮眼利用率。
混合掏槽
是指兩種以上的掏槽方式的混合使用，一般在岩石特別堅硬或隧道開挖斷面較大時使用。有複式掏槽、升級掏槽以及分段掏槽等。複式掏槽是採用兩層、三層或四層楔形掏槽眼，每對掏槽眼呈完全對稱或近似對稱，深度由淺到深，與工作面的夾角由小到大，也叫多重楔形掏槽或V形掏槽。升級掏槽系採用逐級加深的炮眼布置，按掘進方向平行鑽孔，把全部掏槽深度分階段達到爆破的目的，其適應能力強，可對各種不同的條件和岩石狀況採用不同的方法加以處理，掏進深度可以根據炮眼的級數來確定。分段掏槽將掏槽炮眼分次起爆，這樣有利於槽腔形成，提高掏槽腔的有效深度，便於機械化作業。
爆破參數
井巷掘進過程中，確定合理的爆破參數，是保證爆破效果，加快掘進速度和確保施工安全的重要前提。井巷掘進中主要的爆破參數有單位炸藥消耗量，炮眼直徑，炮眼深度，炮眼數目等。對於這些參數的確定，國內外有多種計算方法，但由於影響爆破效果的因素很多，計算數據不一定符合實際情況，通常可採用工程類比法或通過實地試驗來確定具體情況下的爆破參數。
單位炸藥消耗量的確定
單位炸藥消耗量是指爆破1m3原岩所需的炸藥重量，通常用q來表示，單位為kg/m3。單位炸藥消耗量隨炸藥性能、岩石性質、井巷斷面以及爆破參數等因素的不同而不同。該值的大小對爆破效果、鑿岩和裝岩的工作量、炮眼利用率以及巷道成形和圍岩穩定性等均有較大影響。單位炸藥消耗量較小時，會造成欠挖，爆後斷面往往達不到設計要求;單位炸藥消耗量較大時，不僅浪費炸藥，而且還可能因過剩能量造成圍岩破壞超挖、損壞支護和設備。因此，如果q值選用不當，將導致掘進工程技術經濟指標降低，影響工程進度。
單位炸藥消耗量確定以後，再乘以巷道斷面積和每次爆破的進尺即可得到每循環應使用的炸藥消耗總量：
Q=ηqSL，kg
式中 S—井巷掘進斷面積，m2;
L—平均炮眼深度，m;
η—炮眼利用率，一般為80%～95%。
上式求得的q和Q值是平均值。具體到每個炮眼的裝藥量應根據炮眼的作用來確定，一般情況下，掏槽眼裝藥量最大，周邊眼裝藥量最小。
炮眼直徑的選用
炮眼直徑對鑿岩速度、眼數、單位炸藥消耗量和巷道成形等都有影響。炮眼直徑和相應藥卷直徑的增大，使炸藥能量相對地集中，可提高爆速和炸藥穩定性。但是，炮眼直徑過大時，鑿岩速度明顯下降，並影響岩石的破碎質量、巷道成形和圍岩的穩定性。因此，必須根據鑿岩設備和工具、炸藥性能以及掘進的其他具體條件予以綜合分析，合理地選擇炮眼直徑。
大斷面岩巷掘進時，若採用鑿岩台車和高效率鑿岩機，可採用38mm～45mm的大直徑藥捲來進行爆破，以提高爆破利用率和降低爆破材料的消耗。另一方面，在斷面較小、岩石堅硬的小斷面巷道和使用高威力炸藥時，套用25mm～30mm小直徑藥卷也可取得較好的爆破效果。
炮眼數目的確定
炮眼數目主要根據巷道斷面、岩石性質和炸藥性能等確定。炮眼數過少，將造成大塊矸石過多，不利於高效率裝岩;炮眼數過多，則增加鑿岩工作量。
通常，岩石越堅硬，需要的炮眼就越多。由於多打炮眼將導致工時和成本的增加，因此在保證合格的爆破效果的前提下應儘可能地減少眼數。
炮眼深度的確定
炮眼深度和炮眼長度不同，它是指炮眼底到工作面的垂直距離。炮眼深度決定每班循環次數和進尺。為了實現快速掘進，在提高掘進機械化程度和改善勞動組織的前提下，應力求加大眼深和增加循環次數。加大眼深可提高工時利用率，即增加了鑿岩和裝岩所占工時的百分率，降低了裝藥、爆破、通風和準備所占工時的百分率。實際施工時，應選用淺眼多循環，還是深眼少循環，應根據施工技術條件、工程地質條件、勞動組織配備和安全要求確定。
相關課程
技術面向
煤礦，隧道，捷運，城市地下空間等相關領域。
