淺談煤礦巷道快速掘進中爆破方案的優化

摘 要：鉆爆技術在煤礦巷道快速掘進中的應用較為廣泛。重點闡述了煤礦巷道掘進快速掘進系統，對煤礦巷道快速掘進爆破方案中炮眼的布置方案，爆破參數的選擇，以及爆破方案設計效果進行了重點探討，同時介紹了某煤礦井下巷道掘進爆破方案，從而為煤礦巷道快速掘進爆破方案的設計提供借鑒與參考。

關鍵詞：煤礦巷道；快速掘進；爆破技術

引言

目前，在我國煤礦井下巷道掘進技術以掘進機技術和鉆爆技術為主。相對于鉆爆技術，掘進機技術具有效率高，掘進速度快，勞動強度小，安全性能高，然而，因為受各方面影響因素，掘進機技術的應用并不廣泛；而鉆爆法的投入低，操作靈活，具有較強的適應性，同時消耗低，因此，在煤礦井下的巷道掘進中主要的方法仍然是鉆爆技術。隨著煤炭采集技術機械化程度的不斷提高，大大加快了回采速度，因此，日新月異的爆破技術以及巷道支護技術使得巷道掘進速度必須加快，從而能夠確保礦井采掘比例協調，促進礦井的穩定高產。

1 煤礦快速掘進技術系統

提高煤礦井下巷道掘進速度可以采用對爆破參數進行優化，對爆破方案進行合理的設計，對是施工工藝進行合理組織等措施，從而使得爆破效果提高，確保正規循環作業。為了保證煤礦巷道快速掘進中爆破效果良好，需要對于工作面的炮眼進行合理的布置，對爆破參數進行合理的選擇，同時選擇合適的炸藥，對爆破技術要進行改進。

1.1 煤礦巷道快速掘進爆破方案中炮眼的布置方案

基于用途以及布置的不同，爆破工作面的炮眼分成輔助眼，掏槽眼和周邊眼三類。其中，掏槽眼實現了把爆破工作面上的某一部分的巖石碎破，從而使得爆破工作面能夠構成第二個自由面，從而對于其他炮眼的爆破提供條件。掏槽眼布置方式包括了直眼掏槽方式和斜眼掏槽方式。當前，在我國的煤礦巷道掘進中，常用的是斜眼掏槽的布置方式。斜眼掏槽對于目前我國現有的技術設備以及煤礦常見的巖石條件而言，非常適用。由于斜眼掏槽能夠對自由面進行充分的利用，因此，其掏槽的面積比較大。由于直眼掏槽技術的掏槽眼和工作面相垂直，因此，彼此間的間距不夠大，同時對于平行條件要求嚴格，預留不裝藥空眼，和裝藥槽眼相比，空眼加深200mm-500mm，將其當做裝藥槽眼進行爆破時的自由面。直眼掏槽因為其巷道斷面的大小不會影響槽眼深度，因此，能夠實現深孔爆破。

1.2 煤礦巷道快速掘進爆破方案中爆破參數的選擇

1.2.1 煤礦巷道快速掘進爆破方案中炮眼直徑的選擇：現場爆破中，炮眼直徑需要比標準的藥卷的直徑多4mm-6mm，通常情況取38mm-41mm，這是因為一旦炮眼直徑空隙過小，那么裝藥比較困難，而當炮眼的空隙較大時，其爆破效果會受到影響。

1.2.2 煤礦巷道快速掘進爆破方案中炮眼深度的選擇。爆破過程中每一茬炮進尺量以及循環工作量受到炮眼深度的直接影響。當炮眼的深度比較大，使得鉆巖的工作量增加。煤礦巷道尺寸，巖石的性質，鉆眼機械以及爆破技術都會影響到炮眼深度。如果使用氣腿式鑿巖機以及普通的巖石炸藥，那么通常炮眼的深度選擇1.8m-2.5m，如果需要將炮眼深度加深，那么可以采用威力大的炸藥或者對鉆眼機具進行改進。

1.2.3 煤礦巷道快速掘進爆破方案中炸藥量的選擇。煤礦巷道掘進中爆破炸藥量的消耗量和巖石的性質，自由面的位置，炸藥的性能，炮眼的直徑，自由面的數目，巷道斷面的尺寸等有關。通常情況下，巷道斷面小，同時兼顧巖石尺寸大小，炮眼深，炮眼直徑小，炸藥爆破性能差的情況下，需要消耗更多的炸藥。

1.2.4 煤礦巷道快速掘進爆破方案中炮眼數目的選擇。煤礦巷道快速掘進中爆破效果以及每一茬炮鉆眼工作量以及鉆眼時間直接受到炮眼數目的影響。基于爆破工作面巖石的性質，巷道斷面的尺寸與形狀，爆破的材料對炮眼進行合理的布置，同時，一次爆破總的炮眼的數目就是最終排列的炮眼的數目。炮眼數目的合理性要求爆破率要高，也就是要求炮眼的利用率不能低于85%，爆破之后巷道的輪廓需要滿足設計以及施工的需要。

1.3 煤礦巷道快速掘進爆破方案設計的效果

煤礦巷道快速掘進中爆破方案要求達到的以下的效果：首先，要求盡可能少的鉆眼工作量，盡可能多的利用炮眼，爆破以后，斷面要和設計要求相符合，不會出現超挖或者欠挖的現象，同時，巷道的坡度和設計相符合。其次，要求爆破盡可能小的影響小的圍巖，出于對巷道維護的目的，爆破不能使支架崩倒；第三，爆破過程中要盡可能低的降低火工品的消耗，同時崩下的巖石要方便裝運。

2 某煤礦井下巷道掘進施工爆破方案的設計實例

某煤礦巖巷地質條件為煤層的平均煤的厚度為1.1m，頂板是1.2m厚的泥巖或者細粉砂，呈薄層狀，細硅泥結核豐富，底板是粘土層。巷道斷面呈梯形，斷面為4.2m²?；诖耍谘鄄贾梅绞饺缦拢好簩又胁贾?個掏槽眼，為了對掏槽擴大，同時將礦石崩落，在周邊眼和掏槽眼之間布置輔助眼，間距為500mm-800mm；對于巷道爆破斷面而言，周邊眼是關鍵，因此，設計間距400mm-600mm；底眼實現了對巷道底板標高的控制，因此，眼底傾斜向下，一直打到在標高下面的100mm-200mm的位置。按照掏槽眼，輔助眼，周邊眼，底眼的順序進行起爆。爆破的雷管采用電雷管，每眼的裝藥量為0.45kg-0.75kg，每眼封泥的長度必須超過0.5m。每一排的炮眼消耗12.9kg炸藥和23發雷管。通過上述方案，一旦能夠滿足爆破效果，同時可以提高爆破速度。

3 結束語

鉆爆法的投入低，操作靈活，具有較強的適應性，同時消耗低，因此，在煤礦井下的巷道掘進中主要的方法仍然是鉆爆技術。出于提高巷道掘進速度和爆破效果的要求，必須對煤礦巷道快速掘進爆破方案進行合理的制定與選擇?；诿旱V地質條件，布置合理的炮眼，選擇合適的參數，能夠使得巷道掘進的速度大大加快，從而滿足煤礦機械化水平越來越高的要求。

參考文獻

[1]盧明洲，呂世明.提高巖巷掘進爆破速度和質量若干技術問題[J].煤炭技術，2010（9）：230.

[2]袁文華，馬芹永.煤礦深部巖巷快速掘進炮眼深度和直徑選擇[J].煤炭科學技術，2009（12）：12-15.

[3]李磊，許威，徐琴.提高巖巷掘進速度的途徑[J].煤炭技術，2007（8）：45-49.