硬巖巷道快速掘進爆破技術研究與實踐

摘要：針對硬巖巷道的特點，提出改變傳統爆破技術，合理布置工作面炮眼，合理確定爆破參數，選用適宜的炸藥和先進爆破技術，保證硬巖巷道爆破進尺，同時使爆破效果達到預期效果。

關鍵詞：硬巖 爆破參數

1 工程簡介

1.1 概況

109工作面是臥龍湖煤礦繼108工作面、8101工作面后的又一個接替工作面。109機巷底抽巷的巖巷單進直接影響著109工作面的形成。如何實現快速掘進，提高循環進尺特別是提高遇堅硬巖石時巷道的循環進尺成為現階段工作的重點。

1.2 分析

在煤礦井下巷道掘進過程中，一般把堅固性系數f>8的石灰巖、中砂巖、粗砂巖以及一些如花崗巖、片麻巖等火成巖類巖石稱為堅硬巖石，而較多遇到的是含石英，閃長石等的中、粗砂巖。在這些巖石巷道中掘進爆破的顯著特點是鉆眼速度慢、鉆具磨損快，在f=10的石灰巖層中，采用YT24型手持式風鉆的平均鉆眼速度約為0.1m/min;同時，炸藥消耗量大，巖石爆破困難，經常出現放炮“沖炮”現象，爆破效率普遍較低，有時只能達到50%左右，更有的炮眼利用率僅有30%～50%。工程進展緩慢，爆落巖石大塊率高、裝巖生產效率低，使得整個掘進循環時間延長，以至嚴重影響掘進施工進度。

2 實施方案

遇堅硬巖石時如果仍采用原來的爆破工藝，很難保障巖巷的快速掘進，只有改善我們現有的爆破工藝，才能更好的提高循環單進，現在以我礦109機巷底抽巷施工中遇堅硬巖石時為例介紹一下硬巖爆破技術：

2.1 鉆眼工作

根據月進的要求，確定采用中深孔爆破，孔深按下式估算：

l=■=■=1.85m 取1.9m

式中：L—月掘進速度，m；N—月掘進天數；n—日循環數；η1—正規循環率；η—炮眼利用率。

鉆眼機具目前現場使用的多為YT23、YT24型鑿巖機和一字型鉆頭。由于巖石比較硬，炮眼較深，用一般的鑿巖機和普通鉆頭效率低，須配備高性能鑿巖機和鉆頭，以提高鉆眼速度。高性能鑿巖機有YTP26、YT28等，與普通YT24的性能比較見表1。

因此，工作面需配備3～5臺高性能鑿巖機，專門用于打炮眼。

眼深受鑿巖機能力的制約，用氣腿鑿巖機鉆眼深度超過2.5m后鉆速劇烈下降，眼深太深將增加鉆眼時間，從鑿巖機能力方面考慮以不超過2.5m眼深是較適宜的；同時，眼深還受巖層穩定程度和斷面的限制。另外，《煤礦安全規程》規定，炮眼深度超過lm時，封泥長度不得小于0.5m；炮眼深度超過2.5m時，封泥長度不得小于1m。因此，為了使槽眼藥量加大，炮眼深度宜為2.4m。

2.2 爆破參數

巷道掘進中良好的鉆眼爆破工作應該達到以下幾項要求：①炮眼利用率要高，炸藥和雷管的消耗量要低。②對巷道圍巖的震動和破壞要小，以利于巷道的維護。③巖石塊度和巖堆高度要適中，以利于提高裝巖效率和鉆眼與裝巖工作的平行作業。為了獲得良好的爆破效果，必須正確地布置工作面炮眼，合理確定爆破參數，選用適宜的炸藥和先進爆破技術。

掘進工作面的炮眼，按其用途和位置可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼三類，其起爆順序為先掏槽眼，其次輔助眼，最后周邊眼。影響炮眼布置的因素很多，主要有巖石性質和結構，巷道斷面形狀和大小以及炸藥性能和裝藥量等。特別是井下地質條件往往變化很大，故工作面的炮眼布置不能一成不變，必須根據具體情況進行布置或調整。

根據試驗研究，井巷爆破合理布孔原則是“抓兩頭，帶中間”，即一頭抓掏槽眼，一頭抓周邊眼的分類布孔法。

爆破參數表

3 技術要求

3.1 掏槽眼、輔助掏槽眼和輔助眼，用Φ42mm鉆頭打眼，藥卷為Φ35mm 3級煤礦安全炸藥共75卷，28.875kg。

3.2 周邊眼、底部眼和水溝眼用Φ32mm鉆頭打眼，藥卷為Φ27mm 3級煤礦安全炸藥共65卷，19.11kg。

3.3 所有的裝藥為正向裝藥，注意藥卷的聚能穴位置。

3.4 毫秒電雷管一定不要裝錯。

3.5 周邊眼口位置應在輪廓線上，眼底不宜超過輪廓線100mm處。

3.6 炮眼一定要用炮泥和水炮泥堵塞，封口炮泥長不低于500mm。

3.7 毫秒延期電雷管Ⅰ段6發，Ⅱ段4發(雷管的腳線不低于3.5m)，Ⅲ段7發，Ⅳ段10發，Ⅴ段28發，其中Ⅱ段雷管的腳線不低于3.5m，其它電雷管腳線不低于2.5m。

3.8 起爆器使用前一定要換上質量好的電池。

3.9 連接方式為串聯，串聯后應導通并量測電阻符合要求。

3.10 該爆破圖表不適用于瓦斯異常帶及斷層帶。

4 硬巖爆破效果

109機巷底抽巷用原來的爆破參數時，循環進尺1.2~1.5米。

109機巷底抽巷優化爆破參數后，循環進尺1.6~1.8米。

5 結束語

在硬巖巷道施工時，通過實踐證明，采用此爆破技術大大提高了掘進循環進尺，并取得了良好的生產效益和經濟效益，具有較大推廣價值。

作者簡介：

來朋朋（1984～），男，安徽淮北人，助理工程師，2006年畢業于安徽理工大學采礦工程專業，現在恒源煤電股份有限公司臥龍湖煤礦掘進第二事業部從事生產技術工作。

郜雷（1983～），男，安徽淮北人，助理工程師，2005年畢業于淮北煤炭師范學院計算機專業，現在恒源煤電股份有限公司臥龍湖煤礦掘進第二事業部從事生產技術工作。