竖井一般均采用圆形或椭圆形断面,其优点是承压性能好、通风阻力小和便于施工。炮孔呈同心圆布置。同心圆数目一般为3 -5圈,其中最靠近开挖中心的1-2圈为掏槽孔,最外一圈为周边孔,其余为辅助孔。
1 掏槽孔的形式
竖井掏槽孔的形式最常用的有以下两种:
(1)圆锥形掏槽。圆锥形掏槽与工作面的夹角(倾角)一般为70°- 80°,掏槽孔比其他炮孔深0.2 -0.3m,各孔底间距不得小于0.2m,如图8-13(a)所示。
(2)直孔桶形掏槽。圈径通常为1.2-1.8m,孔数为4-7个。在坚硬岩石中爆破时,为减少岩石夹制力,除选用高威力炸药和增加装药量以外,还可采用二级或三级掏槽,即布置多圈掏槽并按圈分次爆破,相邻每圈间距为0.2 -0. 4m,由里向外逐圈扩大加深,如图8-13(b)、(c)、(d)所示,各圈孔数分别控制在4-9个。
图8-13 竖井掘进的掏槽形式
(a)圆锥形掏槽;(b)一级桶形掏槽;(c)二级桶形掏槽;(d)三级桶形掏槽
为改善岩石破碎和抛掷效果,也可在井筒中心钻凿1-3个空孔,空孔深度较其他炮孔深0. 5m以上,并在孔底装入少量炸药,最后起爆。
采用圆锥形和直线桶形掏槽时,掏槽圈直径和炮孔数目可参考表8-4选取。
表8-4掏槽圈直径和炮孔数目
掏槽参数
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岩石坚固性系数,
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1-3
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4-6
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7-9
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10 -12
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13 -16
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掏槽圈直径/m
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圆锥掏槽
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1.8 -2.2
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2.0 -2.3
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2 -2.5
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2.2 -2.6
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2.2 -2.8
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桶形掏槽
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1.8 -2.0
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1.6 -1.8
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1.4~1.6
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1.3 -1.5
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1.2 -1.3
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炮孔数目/个
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4-5
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4-6
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5-7
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6-8
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7-9
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2 辅助孔和周边孔布置
辅助孔介于掏槽孔和周边孔之间,可布置多圈。其最外圈与周边孔距离应满足光爆层要求,以0.5 -0.7m为宜。其余辅助孔的圈距取0.6-1.0m,按同心圈布置。孔距为0.8-1.2m。
周边孔布置有两种方式:
(1)采用深孔光面爆破,将周边孔布置在井筒轮廓线上,孔距取0.4-0.6m。为便于打孔,孔略向外倾斜,孔底偏出轮廓线0. 05 -0.1m。
(2)采用非光面爆破时,则将炮孔布置在距井帮0.15 -0.3m的圆周上,孔距为0.6-0.8m。孔向外倾斜,使孔底落在掘进面轮廓线略外些。与深孔光面爆破相比,井帮易出现凹凸不平,岩壁破碎,稳定性差。