關于礦山掘進相關問題的探討

汾西礦業集團河東煤業靈北礦綜掘一隊 032000

摘要：本文筆者根據自己多年的工作經驗，主要從鑿巖掘進與爆破、礦山掘進中通風管理、掘進工作面的防塵技術這三方面探討了礦山掘進的相關問題。具有重要的現實意義。

關鍵詞：礦山掘進；爆破；通風；防塵技術

引言

一般來講，若當地自然條件和社會條件允許，礦石開采多采用爆破法來進行采礦作業，但是在一些較為特殊的地形環境中，礦石開采難度相對較大時，就要根據實際情況選擇其他的合理采礦方法。其中采礦掘進技術方法就是其中一種較為常用的采礦方法。以下筆者就結合自己的工作經驗，對礦山掘進相關問題進行了分析。

一、鑿巖掘進與爆破

巷道的掘進鑿巖與爆破，就是在工作面周而復始地進行鑿巖、爆破、通風、出渣等工作，推進工作面前進，所以鑿巖爆破工作應做到：炮眼利用率要高，鑿巖工作要少，炸藥和雷管要少；爆破后所形成的巷道斷面輪廓整齊，超欠挖量要少；巷道的方向和坡度要符合設計要求；爆破的巖石塊度和堆集情況要便于裝運，所以解決好掘進巷道中的各各環節是提高掘進度的關鍵。

（1）巖石性質的識別

考慮到采礦掘進生產的主要對很是巖石。所以生產前期必須要對被掘進的巖石性質有所了解。方便礦石開采工作的成功實施。

巖石性質識別內容包括巖石的硬度、節理、抗壓強度等等。這些物理性質對采礦掘進中鉤柑形式的選擇、鑿巖參數的設定有重要影響。采礦實踐表明，在采礦掘進過程中，巖石物理性質最強的抗壓強度，其次是抗剪強度，最后是抗拉強度。從這一點來分析，采礦掘進時所遇巖石越堅硬。打眼爆破后產生的拉伸破壞力度就越大，遠遠超過擠壓破壞。為此，抓住巖石這一特點，利用巖石拉伸破壞特性來破碎巖石，可達到改善巖石破碎效果，提高采煤效率的目的。

（2）掏槽方式與炮孔布置

在掘進爆破中，炮孔掏槽方式與布置十分關鍵，它的選擇直接影響到掘進爆破效率。對于堅固的玄武巖，應采用相對應的掏槽方式，如漸開線式七星掏槽等方式，同時可以采用超前掏槽，預留中心空眼的方式，這樣可以首先做好掏槽拉槽工作，使輔助眼、周邊眼在微差爆破中，有較好的自由面，可以有效地提高硬巖的爆破效率。

（3）炮孔堵塞的作用

①炮孔堵塞與不堵塞

炸藥起爆后，首先產生沖擊波瞬問產生爆炸膨脹氣體，由此可見，沖擊波的作用超游于爆炸氣體膨脹作用，裕石越堅硬，超前時問就越多。沖出波對巖石起預裂的作用，為整個巖石破碎創造有利條件，而爆炸氣體膨脹的動力作用使巖石破石辛。

要提高爆破效果，首先應當使爆炸氣體在膨脹項問具有較高的壓力，其次要使爆炸氣休有一定的時問作用在眼壁的巖石上，使爆炸能最較多地傳給巖石。如果炮孔不堵塞或堵塞質量不好，高溫氣體就會過早的地從炮眼中沖出，形成強烈地空氣沖擊波，從而降低巖石的爆破效果。

②炮孔堵塞與起炸藥位置的關系

直向起爆時，藥包的傳爆方向是從孔口沖出傳向孔底，如果不堵塞炮泥，爆炸氣體就會迅速不斷地從孔口沖出，在工作面附近形成強烈空氣沖擊波，破壞工作面附近設施，因此直向起爆時，堵塞作用特別重要。

反向起爆時，起爆藥裝在孔底，藥包的傳爆方向是從孔底沖出傳向孔口，尚未爆炸的炸藥本身對已爆炸產生的爆炸氣體起著堵塞作用。在這種情況下，如果不堵塞炮泥，那只會在整個藥包爆轟結束的瞬間，才會有高溫高壓的爆炸氣體從炮口中逸出，它的能量損失比不堵炮泥的直向起爆時要小得多，所以不會形成強烈地空氣沖擊波。

即使反向起爆比直向起爆爆破效果好，但有試驗資料證明，堵塞在爆破中的作用。當炮孔中的藥量小于800 g時，同樣是反向起爆，堵炮泥比不堵炮泥爆破效果要好，炸藥消耗要低。當炮孔裝藥量大于800g爆破時，效果提高就不顯著，這說明炮孔裝藥量已超過破碎巖石所需要的量，裝在炮眼口的炸藥只起到炮泥的作用而浪費。

二、礦山掘進中通風管理

1、所有掘進工作面施工，原則上都必須采用機械式通風，擴散通風的距離不得超過10米。若掘進工作面采用壓入式的通風方式，其風筒口距離掘進工作面的距離不得超過10米。

2、平巷通風所用風筒采用軟質膠皮風筒，每節風筒長度不得小于10米，每節風筒上的掛環不得少于5個，不同直徑的風筒不得混接。

3、巷道分又或轉彎處采用金屬或硬質塑料彎頭，不得用膠質風筒直接轉彎或分又。

4、嚴禁用一臺風機同時向兩個以上掘進工作面供風。用于掘進工作面通風的局部通風機必須設置電閉鎖裝置。確保工作面停風時，所有工作面用電設備均斷電，風機啟動前，工作面電氣設備不能送電。

5、風筒懸掛應按照平、直、齊、順的要求進行。風筒吊掛線眼的高度應按照作業規程的劃線定位，高度誤差不得超過50mm，風筒吊掛眼的水平距離不得超過3米，懸掛風筒的鐵絲應由專用拉緊裝置拉緊，風筒上的每個吊環都必須掛在鐵絲上。

三、掘進工作面的防塵技術

1、物理化學降塵技術原理

（1）添加濕潤劑降塵

在以水為主體的濕式綜合防塵中，因粉塵具有一定的疏水性，水的表面張力又較大，對2um粒徑粉塵捕獲率只有1-28%左右，2um粒徑以下的粉塵捕獲率更低，為了提高水對呼吸性粉塵的捕獲率，國內外很重視濕潤劑除塵的研究，取得了一定進展，且應用日益廣泛。

添加濕潤劑除塵機理：濕潤劑是于親水基和疏水基兩種不同性質基團組成的化合物，溶于水后其分子完全被水分子包圍，親水基一端被水分子吸引，疏水基一端被水分子排斥，在水溶液表面形成界面吸附層，而使水與空氣接觸面積大大縮小，導致水的表面張力降低，同時伸向空氣的疏水基與粉塵粒子之間有吸附件用，而把塵粒帶入水中，得到充分濕潤。添加濕潤劑還可應用于其它各種濕式作業生產環節，如用于噴霧降塵。

（2）泡沫除塵

泡沫除塵是利用表面活性劑的特點，使其與水一起通過泡沫發生器，產生大量的高倍數的空氣機械泡沫，利用無空隙的泡沫體覆蓋和遮斷塵源。泡沫除塵原理包括攔截、粘附、濕潤、沉降等，幾乎可以捕集所有與之相遇的粉塵，尤其對微細粉塵具有更強的聚集能力。泡沫的產生有化學方法和物理方法兩種，除塵的泡沫一般是物理方法的，屬機械泡沫。

（3）磁化水降塵

磁化水降塵原理是水經磁化后，物理化學性質可發生暫時的變化。水的粘度減低，吸附能力、溶解能力及滲透能力增加，再加上水珠變小，有利于提高水的霧化程度，增加與粉塵的接觸機會，提高降塵效率。

2、通風除塵

通風除塵是指通過風流的流動將井下作業點的懸浮礦塵帶出，降低作業場所的礦塵濃度，因此搞好礦井通風工作能有效地稀釋和及時地排出礦塵。決定通風除塵效果的主要因素是風速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。風速過低，粗粒礦塵將與空氣分離下沉，不易排出；風速過高，能將落塵揚起，增大礦內空氣中的粉塵濃度。因此，通風除塵效果是隨風速的增加而逐漸增加的，達到最佳效果后，如果再增大風速，效果又開始下降。排除井巷中的浮塵要有一定的風速。我們把能使呼吸性粉塵保持懸浮并隨風流運動而排出的最低風速稱為最低排塵風速。同時，我們把能

最大限度排除浮塵而又不致使落塵二次飛揚的風速稱為最優排塵風速。一般來說，掘進工作面的最優風速為0.4-0.7m/ s，機械化采煤工作面為1.5-2.5m/s。

隨著掘進機械化水平的提高，掘進工作面的瓦斯涌出量和產塵量急劇上升，單一的壓入式通風方式將會使大量的粉塵吹出工作面，造成有人工作的巷道及回風系統被嚴重污染，直接影響著工人的身體健康。由工作面吹出來的粉塵逐漸沉積下來也是礦井安全的一大隱患。故單一的壓入式通風方式己不能適應除塵要求。

結語

總之，在采礦生產中，由于每個礦區或礦床的特征都有很大不同，采礦時也常常會遇到不同情況的問題。在此情況下，采礦技術人員應當根據實際情況，結合所使用的采礦方法，合理的處理和解決生產中的問題，保證采礦生產的順利進行。

參考文獻：

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