煤礦掘進中反向爆破方法的優點
煤礦掘進中反向爆破方法的優點
興隆莊煤礦掘進一隊 唐瑞成
摘要：光爆成型已經被大家熟練掌握，而在同樣生產條件下，怎樣提高單進水平顯得尤為重要，本文就同樣條件下的裝藥方式的不同而產生的爆破效果進行03manbetx ，來確定正確的裝藥結構。
關鍵詞：掘進 正反向爆破 生產效率
概述：我國《煤礦安全01manbetx 》中規定，在高瓦斯礦井、低瓦斯礦井的高瓦斯區域的采掘工作麵采用毫秒爆破時，若采用反向起爆，必須製訂安全技術措施。合理的爆破方法對於煤礦安全與生產起著非常重要的作用，針對這一問題本文將對正反向爆破加以03manbetx 和論述。
一：光麵爆破的基本原理：
炸藥在岩石中爆炸時，當藥包處於自由麵附近時，衝擊壓縮應力波自藥包中心向外傳播到自由麵，立刻反射成拉應力波，當反射的拉應力波大於該處岩石強度時，岩石便被拉斷，表現在自由麵附近的岩石形成一係列拉斷裂縫，當最小抵抗線合適時，自由麵附近的裂縫和藥包周圍的裂縫貫穿在一起，在爆生氣體膨脹做功作用下，將已經破壞的岩石拋出，從而在岩石中形成爆破漏鬥光爆是將兩個相鄰周邊眼的距離小於普通爆破的距離，既兩個爆破漏鬥更靠近一些，當兩個炮眼的藥包同時起爆時，各藥包所引起的壓縮應力波將在兩孔中間相遇，於是，兩孔中間連線上的岩塊在壓縮力的作用下產生垂直方向的拉力，若此方向的拉應力超過岩石極限抗拉強度，將沿兩孔連線產生裂縫，與此同時，爆生氣體的膨脹壓力也在兩眼連線產生很大的集中應力，促進了裂縫的形成，最理想的眼距是爆破後拉應力剛好克服岩石極限抗拉強度，使兩眼中間產生平整的拉斷裂縫而將輪廓線以內的岩石崩落而留下眼痕。
二、影響爆破效果的主要因素：
根據爆破原理，影響爆破效果的主要因素有以下幾個方麵，岩石性質、炮眼布置、裝藥結構、炮泥封孔、裝藥炮轟方向和起爆點。我們就裝藥結構和爆轟方向及起爆點來03manbetx 一下爆破效果：
三 、正向爆破結構與爆破03manbetx ：
正向爆破的裝藥結構首先是將被動藥卷裝入孔底，然後裝入起爆藥卷，而且藥卷的聚能穴方向都一致朝孔底，裝上水炮泥，最後在孔口充填炮泥。如下圖
正向裝藥起爆時，因所產生的衝擊波火焰、高溫氣體是由外向裏傳播的，在易有存儲瓦斯的巷道空間裏，不易有火焰產生，所以不易有引起瓦斯煤塵爆炸的危險，有利於礦井生產的安全性。
正向起爆因藥卷的聚能穴都朝向孔底，起爆時能量都向孔底集中。在1米左右的淺眼中，由於孔口阻塞力低，適當增加孔底的爆轟壓力，在不同程度上可以提高一點炮眼利用率，在軟岩中效果較好一些。
隨著中深孔爆破的推廣和使用，正向爆破不僅不能提高炮眼的利用率，反而降低了爆破效果。
第一， 於炮眼深，孔底抗爆強度增大，起爆時所產生的爆轟波能量由外向裏傳播，將被無限的岩體所吸由收，將有許多能量浪費於岩體的汪洋大海之中，彈性能反回破碎能力較弱，從而減弱了藥包的徑向爆破能量，如下圖
第二， 由於孔口先爆，提前衝開了孔口的阻塞，爆轟氣體可以迅速向孔外泄溢，降低了氣體在孔內膨脹的壓力，大大減少了氣體膨脹對孔壁圍岩的靜力作用時間。
第三， 正向起爆容易產生切割，出現先發生爆破將鄰近孔炮頭崩掉或形成無炮泥爆破，降低了爆破效果。
第四， 正向起爆在炮眼中容易剩殘留炸藥，這樣，鑿岩鑽頭碰上容易發生爆炸。如下圖
左圖為正向起爆藥卷被先爆孔震裂錯位與被動藥卷脫開。
反向爆破的裝藥結構及爆破分析右圖為起爆藥卷已被先爆孔拋開。
四、反向裝藥結構與爆破原理
反向爆破的裝藥結構是首先將起爆藥卷放入孔底，然後裝入被動藥卷，而且藥卷的聚能穴一致朝向眼口，最後填堵炮泥，如上圖
采用反向爆破可以克服正向爆破的缺點，可以避免掉由於帶炮二造成的大量殘孔殘藥現象。從而可以提高爆破效率。
第一、 反向起爆可以增強爆破應力場。由於炸藥是由孔底向孔口起爆的，在爆炸瞬間就迅速在圍岩中衝擊波的動應力場和膨脹波的靜應力場，未爆的炸藥起到類似炮泥的堵塞作用，這樣不僅使孔底先爆區已形成的應力場迅速卸泄，而且接近孔口的前爆炸藥產生的衝擊波和膨脹波又連續加強了已經形成的應力場。如此，從孔口到孔底，在整個炮孔全長的周邊岩石中形成了強大的動應力場和靜應力場，其結果必然提高了爆破效果，俗話說：“堡壘最容易從內部攻破的”，就是這個道理。
第二、 反向起爆可以提高爆破衝擊波的有效作用。當炸藥從孔底向孔口以一定速度傳播的同時，在圍岩中由於爆破衝擊作用產生的壓縮應力波也以一定速度向外擴展。當這種壓縮應力波傳播到自由麵時即受到反射而變成拉伸應力波，隻有在這種拉伸應力波強度超過岩石的抗拉強度時，岩時才被破壞而形成漏鬥式破碎區，也隻有當壓縮應力波較強時，才能形成較強的拉伸應力波，反向爆破不能在什麼情況下都有利於形成直接指向自由麵的高壓應力波。當爆速超過應力波速時，各段炸藥由內向外連續爆炸，在圍岩中形成的壓縮應力波將疊加形成一個尖劈狀高壓應力波峰指向自由麵。如下圖
第三、 反向爆破不僅增大了爆生氣體的膨脹壓力，而且增長期作用時間，至少等於全部炸藥的爆破時間，從而增大了爆破範圍和拋碴距離。
第四、 反向起爆毫秒延期爆破時，炮眼不易發生切割，炮頭也不能拋出炮眼外爆炸，從而可以提高爆破效率，降低炸藥消耗。
反向起爆也有它的不足，它要求雷管腳線要長，裝藥比較麻煩，在有水的炮孔中炮頭位於孔底，易受誰拒爆(防水炸藥除外)，因此要嚴格防水。
五、正反向爆破在生產中的應用
兗礦集團興隆莊煤礦屬於低瓦斯礦井，正向裝藥爆破使用較少，反向爆破應用較多，如一橫軌道巷中間連巷、十采邊界(西)泄水巷、七采一號軌道巷、10302上巷運輸通道、十采上部運煤巷聯絡巷、1308下巷結束聯絡巷、1309一號聯絡巷、1304下順槽回風通道及其外段等等較多的巷道施工中采用了反向正藥爆破的方式施工，特別是一橫軌道巷液壓鑽車施工時，采用反向裝藥結構爆破單進水平達到2、4米，取得了良好的爆破效果。提高了生產效率。
六、小結：綜上所述，證明了反向裝藥起爆方法在生產中應用優於正向裝藥起爆方法。但是我礦在煤巷中及出現瓦斯湧出的岩巷中，仍要求采用正向裝藥起爆方式。所以希望礦製定安全技術措施，使反向裝藥起爆方法能夠在生產中得到進一步推廣、使用和提高，以便既能加強安全生產，又能加快生產速度，提高生產效率。
參考書目： 1、煤礦安全統編教材《掘砌支護工》。
2、職業技能鑒定規範《巷道掘砌工》
