中深孔爆破在岩巷掘進中的應用

　　中深孔爆破在岩巷掘進中的應用

　　興隆莊煤礦掘進一隊 唐瑞成

　　摘　要：岩巷掘進屬一項係統工程,如何提高循環單進進尺,是實現岩巷快速掘進的重點。中深孔爆破技術的提高，是提高單項進尺的關鍵。

　　關鍵詞：中深孔爆破;爆破參數;施工工藝

　　在岩巷掘進施工中，傳統的施工方法為淺眼爆破，但隨著現代化礦井巷道斷麵規格的不斷加大，淺眼爆破很難適應目前煤礦建設的快速發展，而岩巷掘進中，中深孔爆破更顯現出其不可替代的優越性。提高單循環進尺，目前應用日漸增廣。如何提高爆破效率、改善爆破效果、增加進尺、保證成型，仍是岩巷掘進中深孔光爆工作中應解決的主要課題。為進一步提高岩巷掘進速度，保持采掘關係平衡，提高工作效率，減輕工人勞動強度，興隆莊礦煤礦掘進一隊大膽解放思想，創新施工工藝，優化生產組織，經過反複試驗，在十采一橫軌西中間聯巷岩巷掘進中采用了CMJ2-17型液壓鑽車配ZCY100R側卸式裝岩機，結合中深孔爆破技術施工，實現了安全高效快速掘進。在十采一橫軌西中間聯巷岩巷掘進中采用中深孔爆破，孔深2.4米，循環進尺可達2.2米，取得良好的經濟效益。下麵根據巷道掘進過程中施工方式簡要03manbetx 一下巷道中深孔爆破效果的影響因素：

　　一、 炮眼的種類和作用

　　巷道開挖爆破的炮眼類型按其所在位置、爆破作用、布置方式和有關參數的不同可分為掏槽眼、崩落眼和周邊眼。爆破的關鍵是掏槽眼和周邊眼的爆破，掏槽眼為崩落眼和周邊眼的爆破創造了有利條件，直接影響循環進尺和掘進效果;周邊眼關係到巷道開挖邊界的超欠挖和對周圍圍岩的影響。直接控製成型質量。

　　二、爆破參數的確定

　　合理確定爆破參數是獲得良好爆破效果、加快掘進速度的可靠保證。除掏槽方式和掏槽參數、光麵爆破參數外，掘進爆破主要的爆破參數還有：單位炸藥消耗量(炸藥單耗)、炮眼直徑、藥卷直徑、炮眼深度、炮眼數目、炮眼間距、裝藥密集係數等。合理選擇這些爆破參數時，不僅要考慮掘進的條件(岩石條件和巷道斷麵條件)、爆破材料，還要考慮到這些參數之間的相互關係及其對爆破效果的影響。

　　1、單位炸藥消耗量

　　實際施工設計時，則根據各類炮眼分別裝藥，計算其和，比上爆破實體岩石體積求炸藥單耗，與相關的定額比較，比較接近為合理。

　　2、炮眼直徑影響因素

　　(1)、炮眼直徑的大小影響鑽眼速度、炮眼數目、炸藥單耗、爆落岩石的塊度和巷道輪廓的平整性。

　　(2)、炮眼直徑增加，則藥卷直徑加大，有利於提高爆炸反應的穩定性、增加爆速;但是炮眼直徑過大，不僅使鑽眼速度下降，而且因炮眼數目減少影響炸藥的均勻分布，使岩石的破碎質量變差。 本巷道施工過程中采用42mm 的炮眼直徑。

　　(3)、 炮眼深度

　　炮眼深度大小，不僅影響著每個掘進工序工作量和完成時間，而且影響爆破效果和掘進速度以及材料消耗等。

　　①炮眼深度要和施工條件相適應。采用CMJ2-17型液壓鑽車眼深可達2.4m;

　　②炮眼深度要和循環作業方式相適應，保證能夠實現正規循環作業。

　　采用中深孔爆破，能使工時得到充分利用，增加鑿岩和裝岩時間，減少裝藥、爆破、通風和準備工作和其他輔助作業時間的時間，提高掘進工效。

　　(4)、炮眼數目

　　炮眼數目多少直接影響著鑿岩工作量和爆破效果。眼數過少，大塊增多，輪廓不平;眼數過多，將增加鑿岩工作量。在保證爆破效果的前提下，盡可能減少。實踐中通常根據巷道斷麵和岩石條件，及各類炮眼的爆破要求，以合理的炮眼間距和抵抗線布置炮眼。

　　(5)、炮眼間距和炮眼密集係數

　　一般按巷道斷麵的大小及形狀、岩石性質、炸藥性能等均勻地布置炮眼。當炮眼直徑在42mm時，炮眼間距可取500～700mm，炮眼密集係數可取0.8~1.0。對於周邊光麵爆破，炮眼間距要小。巷道內布置炮眼時，必須保證獲得良好的爆破效果，並考慮鑽眼的效率。在開挖麵上除出現土石互層、圍岩類別不同、節理異常等特殊情況外，應按實際需要布置炮眼，一般應按下述原則和方法布置炮眼：

　　①先布置掏槽眼，其次是周邊眼，最後是根據巷道斷麵大小均勻布置崩落眼。

　　②掏槽眼一般布置在巷道麵中央偏下部位，有軟弱夾層時優選軟弱層。其深度應比其它眼深200mm～300mm。

　　③周邊眼應嚴格按照光麵爆破要求布置。各炮眼相互平行，深度一致。斷麵拐角處及拱形斷麵的拱基位置應布置炮眼。為滿足機械鑽眼需要和減少超欠挖，周邊眼鑽眼應考慮0.03～0.05的外插斜率。眼口一般布置在巷道或巷道斷麵設計輪廓線上，鑽眼稍向外偏斜，眼底落在設計輪廓線外50～150mm，即使前後兩茬炮眼有一定的銜接鋸齒台階高度。

　　④輔助眼應均勻地布置在掏槽眼與周邊眼之間，鑽眼方向垂直於工作麵。同時，應根據巷道斷麵和岩石條件調整好最小抵抗線W和炮眼密集係數m(m=E/W，E為炮眼間距)通常取W=0.6～0.8m， m=0.8～1.0。

　　為爆出平整的工作麵，除掏槽和底眼外，所有眼眼底應落在同一平麵上。底眼深度一般與掏槽眼相同。巷道工作麵麵的炮眼，在遵守上述原則的基礎上，可以有：直線形布眼、弧形布眼、混合形布眼、圓形布眼等幾種布置方式。

　　三、裝藥結構

　　裝藥結構是指炸藥在炮眼內的裝填方式。主要有：

　　1、 連續與間隔裝藥：前者操作簡單，單發雷管引爆，但藥量集中，爆炸能量分布不均。後者可克服此缺點，實踐表明：在較深炮眼中采用間隔裝藥可使炸藥在炮眼全長分布更均勻，岩石爆破破碎塊度均勻，大塊率低。

　　2、 耦合與不耦合裝藥：前者爆轟波直接作用與眼壁，激起岩石中的衝擊波，造成粉碎區，消耗大量能量。後者可克服此缺點，其原理類似於間隔裝藥，降低眼壁衝擊壓力，減少或消除了粉碎區。延長爆生氣體在炮眼內存在時間和增加應力波的作用時間。提高了爆炸能量的有效利用率。

3、正向與反向裝藥：後者優於前者：爆轟波、眼底起爆在岩石中形成的應力波以及破碎岩石的運動方向都是朝向眼口，利於岩石的破碎和運動(尤其是堅硬岩石，應力波超前爆轟波傳播，能加強炮眼上部岩石的破碎)。同時，反向起爆也延長了爆生氣體在炮眼內存在時間，加強了加應力波的作用。提高了爆炸能量的有效利用。在堅硬岩石中、中深孔爆破時反向裝藥更為有利。

　　四、 炮眼填塞

　　炮泥長度：生產中炮泥長度隨炮眼長度而變，一般為裝藥長度的0.3~0.5倍。當炮眼直徑在42 mm，炮泥長度400～600mm。還需注意，炮泥長度應大於該炮眼裝藥最小抵抗線。此外，眼口炮泥填塞要實，並有一定強度，以增大其與眼壁的摩擦。炮泥材料：粘土、砂子以及兩者的混合物，煤礦井下還增加了水炮泥(水炮泥可以吸收部分熱量，降低噴出氣體的溫度，有利於安全)。

　　五、起爆順序

　　全斷麵一次爆破的起爆順序為：

　　掏槽眼——輔助掏槽眼——崩落眼——周邊眼

　　六、 爆破說明書和爆破圖表

　　爆破說明書和爆破圖表是工程施工組織設計的組成部分，是指導、檢查和總結鑿岩爆破工作的技術文件。應當根據礦井地質條件、巷道設計要求、施工計劃和實際施工經驗，理論結合實際來編製，采用先進技術，合理選擇爆破參數等。並要根據施工條件的變化及實際爆破效果不斷進行修正和完善。

　　結束語 ：

　　選擇合理的爆破參數和使用光麵爆破，可最大限度的保持圍岩自身的強度，增強圍岩自身的支撐力;爆破後斷麵成形規整，提高了井巷輪廓質量，減少了“敲幫問頂”工作的時間，降低了通風阻力，且不易產生局部瓦斯積聚;極大程度的減少了超挖量，從而減輕了裝運排碴量，加快掘進速度。

　　因地製宜確定支護參數提高支護效率。根據巷道圍岩不同條件調整錨杆間排距，將中硬砂岩條件下的錨杆間排距為1000×1000mm，在確保支護可靠性的前提下提高了實用性，降低了支護工作量和支護時間，節約了支護材料。

　　為合理降低噴漿厚度節約噴漿時間，轉變傳統施工中對噴漿環節的認識，認為噴漿隻是起封閉作用、並非噴厚越大支護越牢固，改變了通過噴漿進行巷道造型的思路。在優化爆破參數、確保光爆成型質量的前提下，將噴漿厚度由原來的100mm降到50mm，使每一個循環的噴漿料用量由原來的5、25方降到2、91方大大節約了噴漿材料消耗和噴漿施工時間。

　　通過優化施工工藝並成功應用中深孔爆破技術實現了大斷麵岩巷月單進達到120m以上。