4大断面岩巷爆破与关键技术研究.docx
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4大断面岩巷爆破与关键技术研究
附件1
项目编号：
16120104
研究开发项目任务书
项目名称：
大断面岩巷爆破与关键技术研究
承担单位：
霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山木瓜煤矿
协作单位：
开发机构：
霍州煤电集团技术中心
起止时间：
2016年1月-2016年10月
项目负责人：
贺龙祥
技术中心
2015年12月31日
一、项目立项的目的意义及必要性
木瓜矿南区开拓大巷在设计方面由于考虑到我矿胶轮车等大型设备运输作业的条件，因此井下巷道爆破断面大，爆破断面面积达到23㎡、巷道成型困难、喷浆距离远、巷道随后的喷浆作业效率不尽人意，一次爆破时炮眼的利用率较低，超欠挖严重，巷道成型差，喷浆进度缓慢、岩巷进尺受到严重影响，单头月进尺在40m左右的水平徘徊。
为了改变这种岩巷掘进进度慢、喷浆距离远、作业难度大的局面，同时为了提高岩巷的大断面爆破效率，实现23㎡大断面一次爆破成巷，并使得巷道炮眼利用率得到最大限度的利用，同时保证巷道大断面巷道的成型，同时在进行随后的长距离喷浆作业的要求，组织安全、快速施工，木瓜煤矿就大断面岩巷爆破一次成巷与长距离喷浆作业进行关键技术研究，通过实地考察、制定方案、业务培训、现场试验等方面进行此项项目研究。
二、主要研究、试验内容、目标、技术关键及主要技术经济指标
1、研究内容：
（1）大断面岩巷巷道围岩结构及破坏特征研究；
（2）大断面岩巷爆破工艺、方法的研究；
（3）大断面岩巷爆破方案与参数的确定研究；
（4）大断面岩巷掘进与喷浆施工工艺工序的研究。
2、试验内容、目标
（1）通过对围岩特性及爆破参数的合理选择，保证爆破效果，提高工效；
（2）注重现场施工工艺系统改进，形成一套完整的提高大断面岩巷掘进方案，提高单进水平，使得岩巷月进尺提高30%以上。
3、关键技术
（1）合理确定爆破参数，优化掏槽眼、辅助眼、周边眼的布置和装药量，保证巷道成型，将少因超挖造成的喷浆材料的浪费；
（2）通过优化爆破参数、掘进与喷浆之间的关系，将大断面岩巷掘进单进提高30%。
4.技术指标
（1）合理确定爆破参数、掘进与喷浆之间的关系，保证安全生产；
（2）降低喷浆材料的浪费，将材料管理情况更加精细化；
（3）提高单进水平，在现有大断面岩巷单进水平的基础上提高30%。
三、达到的技术水平，经济、社会效益及推广应用的前景
1、达到的技术水平
实现井下岩巷23㎡大断面一次爆破成巷，以及实现岩巷月进尺60m以上。
2、经济、社会效益及推广应用的前景
该项目通过优化爆破参数、掘进与喷浆之间的关系，将大断面岩巷掘进单进提高30%以上，从而有效的保证爆破效果，提高工效。
四、采用的研究、试验方法和技术路线（包括工艺流程）
本项目将采用现场调研、理论分析、数值计算、实验室实验及现场试验应用以及反馈分析等相结合的研究方法。
本项目拟采取的研究方案如下：
1、围岩结构及破坏特征分析
根据我矿现南扩区大断面开拓巷道的特征，我矿首先将与支护研究所对南扩区围岩特性进行分析研究，结合目前南扩区三条大巷揭露情况，将穿过风氧化层、铝土矿层、灰岩层（灰岩裂隙较大，炮眼、锚杆眼施工较困难）等，为更好的开展下一步工作，我们将通过现场分析结合钻孔等资料进行综合分析。
2、大断面爆破方案与参数的研究与确定
爆破方案。
由于我矿南扩区三条开拓大巷断面均较大，最大达23m2，为减少一次起爆的装药量，降低爆破震动危害，采用台阶施工法施工技术，分次装药、联线、起爆，既能增大爆破自由面，提高爆破效果，又能降低爆破震动对围岩的影响。
爆破顺序首先采用掏槽技术爆破上部岩石，创造出新的自由面再爆破下部岩石。
爆破参数的选择需要结合爆破岩石的性质合理确定。
爆破参数主要从两方面进行研究，一是掏槽方式及参数；二是周边眼布置间距与参数。
掏槽爆破的目的是开挖出新的自由面，为其它炮眼创造有利的爆破条件，掏槽的成功直接影响爆破效果，掏槽的深度直接影响循环进度，因此必须合理选择掏槽形式和参数；周边眼又称轮廓眼，关系着巷道的断面成型和对支护围岩的破坏程度，因此为保证整体爆破效果，周边眼间距、装药量及深度的选择必须保证能够实现光面爆破的效果，
3、大断面岩巷掘进与喷浆施工工艺工序的研究与确定
根据目前我矿的施工工艺工序，南扩区开拓岩巷的施工进度缓慢，一个主要原因就是喷浆不能滞后掘进工作面大于50m，喷浆不能掘进，掘进不能喷浆，为保证下一步能在提高大断面岩巷技术上有所突破，掘进与喷浆施工工艺工序的研究也将做为一项关键技术进行研究。
我矿将通过现场工艺工序调查研究，考虑将喷浆距离滞后至50m以外，在保证安全生产、人员充足、通风合理等条件下，将迎头掘进与喷浆两个工序同步进行，进一步提高岩巷的掘进速度。
五、现有技术基础及条件
现有技术基础及条件：
目前我矿的施工工艺工序，南扩区开拓岩巷的施工进度缓慢月进尺不足40m，喷浆不能滞后掘进工作面大于50m，喷浆不能掘进，掘进不能喷浆，且岩巷爆破不能一次成巷。
本项目由本矿
六、地点、试验规模和进度安排
1、地点、试验规模：
霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山木瓜煤矿南扩区三条开拓大巷，即南扩区集中辅助运输巷、南扩区集中回风巷、南扩区集中皮带巷。
2、进度安排
3月：
资料收集、现场调研及理论分析，形成初步方案；
4月：
对所选用的爆破材料特性及围岩特性进行实验，出具实验报告；
5月：
井下工业性试验、岩性分析及现场工艺工序调查；
6月：
爆破参数数据分析及巷道施工方案研究；
7月：
编制项目验收报告，组织验收；
8月：
现场试验，观察项目试验效果，进行试验期间的技术资料的汇总；
9月：
对存在问题进一步研究改进、优化后再进行现场试验；
10月：
进行项目竣工验收，编制项目竣工验收报告，汇总成果。
七、承担单位和主要协作单位及分工
承担单位：
霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山木瓜煤矿
主要协作单位：
无
分工：
木瓜矿全程进行该项目的设计、项目的进行、资料收集及汇总和项目竣工验收工作。
八．项目研究人员名单
姓名
性别
部门
职称
承担内容
负责人
屈平
男
办公室
高工
项目总负责
项
目
主
要
参
加
人
贺龙祥
男
办公室
工程师
项目技术总负责
王国俊
男
办公室
工程师
项目总指挥
李利东
男
生产科
助工
现场实施主要负责人
高兴利
男
生产科
助工
现场实施第二负责人
冯国强
男
生产科
助工
现场实施指导
周义
男
生产科
助工
技术参数汇总
茹磊
男
生产科
助工
技术参数汇总
孙宇宙
男
生产科
助工
现场数据收集及测试
张锋
男
生产科
助工
现场数据收集及测试
赵宣宣
男
生产科
助工
现场数据收集及测试
张红旗
男
生产科
助工
井下现场试验
刘利勤
男
生产科
助工
井下现场试验
石晓荣
男
生产科
助工
井下现场试验
九、项目用到的及需要增添的主要设备、仪器、材料
1、需要增添的设备、仪器：
气腿凿岩机、打眼机、钻孔窥视仪；
2、材料：
煤矿许用乳化炸药、8#瞬发电雷管、水泥（425#）、砂子（中粗砂）、石子（5-40）。
十、经费总概算
费用名称
数量
金额（万元）
经
费
总
概
算
研发人员薪酬费
32
仪器、设备和租赁费
0
材料、燃料和动力费
300
研究开发费
0
其他
8
合计
340
序号
费用名细
费用总合计
（包括跨年度）
金额（万元）（包括跨年度）
2014年
2015年
2016年
1
材料及低值易耗品费用
300
0
0
300
2
研发人员薪酬费
32
0
0
32
3
燃料和动力费
0
0
0
0
4
仪器、设备折旧费
0
0
0
0
5
样品、样机及一般测试手段购置费
0
0
0
0
6
维修费
0
0
0
0
7
无形资产摊销
0
0
0
0
8
中间试验费
0
0
0
0
9
租赁费
0
0
0
0
10
产品设计费
0
0
0
0
11
工艺规程制定费
0
0
0
0
12
技术图书资料费
0
0
0
0
13
资料翻译费
0
0
0
0
14
培训费
0
0
0
0
15
办公费
0
0
0
0
16
差旅费
0
0
0
0
17
会议费
0
0
0
0
18
外委费
0
0
0
0
19
成果论证、鉴定、评审、验收费
0
0
0
0
20
与研发活动相关的其他费用
8
0
0
8
合计
340
0
0
340
十一、技术的先进性与技术资料
技术先进性：
同行业先进
技术资料：
可行性报告
十二、技术成果与形式
大断面岩巷爆破设计图纸、资料。
十三、开发单位、负责人审查意见
负责人（签名、盖章）
单位（公章）
审查日期：
年月日
十四、公司主管部门审查意见
负责人（签名、盖章）
（公章）
审查日期：
年月日
十五、上级主管部门审查意见
（公章）
审查日期：
年月日
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