關於光麵爆破提高眼痕率的探討
關於光麵爆破提高眼痕率的探討
興隆莊煤礦掘進一隊 唐瑞成
摘要：本文根據煤礦井下岩石的性質來確定周邊眼眼距、裝藥結構、裝藥係數來提高光麵爆破中眼痕率的目的。
關鍵詞：光麵爆破 裝藥結構 眼痕率
一、概述：由於機械化、現代化在礦井生產中的廣泛應用，開采強度隨之增大，相應的來說對巷道的需求量也越來越多，我們在開拓巷道時，如果注意提高光麵爆破質量，對於減少出矸量，縮短一個循環作業內的時間，提高生產效率，是有顯著成效的。
二、光麵爆破：
1、 光麵爆破是一種合理利用炸藥能量的控製爆破技術。工作麵爆破後，巷道斷麵的形狀、尺寸基本上符合設計斷麵的輪廓要求，周邊岩壁平整，成型規整圍岩保持穩定，不產生或很少產生炮震裂隙。
2、 煤炭工業部在《光爆錨噴試行01manbetx 》中規定了三項指標：（1）眼痕率不少於50%，眼痕率是指周邊眼留有半個眼痕的長度（或總個數），與周邊眼的 總長度（或總個數）的百分比。對於整體較好的岩石，眼痕率不少於50%較容易達到，對於整體圍岩較差的軟岩就不容易達到。（2）超挖量尺寸不大於150mm,欠挖尺寸不得小於設計掘進斷麵尺寸。（3）兩茬炮的銜接尺寸3m時不大於150mm, 5 m時不大於200mm.
3、 光麵爆破的優點：（1）由於光麵爆破成型比較規整，消除了圍岩突出出的應力集中，最大限度的保持了圍岩的自身承載能力，為錨噴支護提供了基礎。（2）由於光爆大大減少了掘進超挖量，（一般普通爆破超挖量為20%——30%，而光爆的超挖量隻有4%——6%），因此可減少材料消耗，從而降低了成本，加快了掘進速度.(3)光爆可有效減少岩麵的危岩，使井巷圍岩較為穩定，有利於施工和安全，同時也減少了井巷的失修率。（4）光爆消除了圍岩的凸凹不平，從而減少了通風阻力和瓦斯積聚，有利於安全生產和通風工作。
三、炮眼布置：掘進工作麵的炮眼布置一般可分為掏槽眼、輔助眼、周邊眼。
1、 掏槽眼的作用是增加自由麵，掏槽後工作麵出現兩個自由麵，就可以使其他炮眼能夠充分地發揮爆破效果。因此，掏槽眼是爆破好壞的關鍵。選擇適當的掏槽方式和掏槽位置，掏槽位置直接影響到岩石的拋擲距離和破碎程度，也會影響到炮眼數目和單項進尺水平。通常布置在斷麵中央偏下，一般鍥型掏槽眼麵積占10%——20%，而直眼掏槽隻占5%——10%，掏槽眼比其他炮眼要深10%——20%，裝藥係數也比其他眼大。
2、 輔助眼的作用是進一步擴大自由麵，保證周邊眼有較好的爆破效果，同時，也是爆破岩體的主要炮眼。輔助眼以槽洞為中心層層布置，當采用毫秒爆破時，可適當增大鄰近係數和炮眼間距，布置輔助眼時，需根據斷麵形狀和大小調整最小抵抗線和鄰近係數，為避免產生大塊岩石，鄰近係數不宜小於0.8，若鄰近係數較大，則應將各炮眼交錯布置。岩石的破碎質量主要取決於炮眼底部的破碎條件，因此，輔助眼的最小抵抗線指眼底最小距離。
3、 周邊眼原則上是位於巷道斷麵的輪廓線上，它的作用是起修邊作用，布置巷道的輪廓和使巷道斷麵達到設計要求。一般硬岩布置在輪廓線以外，與輪廓線外切，軟岩布置在輪廓線以內，與輪廓線內接。經過多次試驗和比較，炮眼的間距和炮眼的直徑成正比，與岩石的抗拉強度成反比。
四、裝藥結構：裝藥量的多少直接影響到光麵爆破的質量，實際施工設計時，則根據地質條件的不同和各類炮眼深度及炮眼分布密集係數分別裝藥，計算其和，對比上一次爆破效果，求炸藥單耗，與相關的定額比較，才能接近為合理。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。
合理選擇裝藥結構目的是使藥卷能夠均勻分布在炮眼中，並緩衝炸藥對圍岩的破壞作用。裝藥結構一般分為三種：
1、 細藥卷不耦合裝藥：我們在實踐中，其不耦合係數一般1、31—1、68.其不耦合係數越大，周邊眼留下的眼痕越多，光爆效果越好。
2、 眼底集中空氣主裝藥：這種裝藥是將藥卷裝入眼底，再裝上水炮泥，眼內全長留有空氣柱，隻在眼口用炮泥進行封堵（長度不少於300mm）。經過實踐，這種方法操作簡單，效果可靠，目前淺孔爆破普遍采用。
3、 分節空氣柱裝藥：即在眼底和炮眼中間分兩節或三節進行裝藥，需用竹片固定炮頭，中間用導爆索引爆，這種結構具有爆生氣體作用均勻，光爆效果好，但是裝藥結構複雜，一般中深孔光爆采用。淺孔爆破很少采用。
五、實現光麵爆破增加眼痕率的技術要求：
1、 周邊眼要密打眼，周邊眼眼距為300~450mm。軟岩取小值，硬岩取大值。
2、 重視二圈眼。二圈眼的距離也要適當加密，約550~650mm，二圈眼抵抗線取周邊眼距的1~1.25倍。軟岩取小值，硬岩取大值。
3、 鑽眼操作規範。準確看線，定好位；預量釺長，長釺打眼；三定（定人、定機、定位）、三點一線（釺頭、機頭與腿三點成一直線）打眼法；達到準、平、直、齊。
4、 小藥卷，少裝藥。周邊眼裝直徑25 mm的小藥卷，無瓦斯工作麵采用不耦合反向空氣柱連續裝藥結構，有瓦斯工作麵用不耦合正向空氣柱連續裝藥結構。裝藥量為100~150g／m。軟岩取小值，硬岩取大值。
5、 周邊眼最好采用瞬間發電雷管或一段毫秒電雷管，同時起爆。
6、 預留光麵層，分兩次起爆。二圈眼以內的全部炮眼先裝藥，第一次起爆，然後根據周邊眼的抵抗線和岩質不同對周邊眼進行裝藥，第二次起爆，崩下預留光麵層。
六、結束語：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，結合中深孔爆破和周邊眼采用眼底集中空氣主裝藥技術施工，實現了安全高效快速掘進的同時，也同時實現了光麵爆破。在十采一橫軌西中間聯巷岩巷掘進中，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。
