提高井巷掘進爆破效率的探析

陳進海

摘 要：福建省煤礦井巷掘進以鉆爆法為主，采用鉆爆法的井巷掘進，就其施工工藝來看，主要有鉆（眼）、爆（破）、裝（巖）、運（輸）、支（護）五大工序。結合筆者在福建省煤礦井下多年工作的實踐經驗，其中鉆眼爆破占所有工序的時間超過30%。因而，提高井巷掘進爆破效率，對井巷掘進進度至關重要。根據福建省礦山井下復雜多變的地質條件和所采用的炮孔布置方式，以及筆者井下現場實踐經驗，從炮眼數目、炮眼深度、周邊眼距和最小抵抗線的確定及周邊眼位的布置、掏槽方法、裝藥量等幾個方面在提高爆破效率方面上進行探析，從而降低施工成本，提高井巷掘進速度。

關鍵詞：煤礦；井巷掘進；爆破效率；相關對策；

文章編號：1674-3520（2015）-06-00-01

一、問題的提出

采用鉆爆法的井巷掘進，就其施工工藝來看，主要有鉆（眼）、爆（破）、裝（巖）、運（輸）、支（護）五大工序。各工序周而復始循環進行，使得工作面向前推進。因此，為了加快井巷施工速度，必須從五大工序中尋找關鍵工序，提高關鍵工序的工作效率。什么才是影響井巷掘進速度的關鍵因素呢？結合筆者在福建省煤礦井下多年工作的實踐經驗和福建省大部分煤礦采用的開拓方式（大部分采用平硐或平硐暗斜井開拓，很少有立井開拓），其中鉆眼爆破占所有工序的時間最多，約占30%-45%。鉆眼爆破中雖然爆破工作只占了小部分時間，但如果工作面的巖石爆不下來，造成巷道欠挖，就要進行巷道刷幫或挑頂，進而重復打眼爆破工作，造成掘進工作面就延遲推進。因此，在鉆眼爆破中，如何做好爆破工作，提高爆破效率，對井巷的掘進速度就顯得尤為重要。

二、如何提高掘進的爆破效率

（一）爆破效率的定義

實際爆破量與設計爆破量之比。井巷掘進中主要是指炮眼利用率和井巷成形的規整度。

（二）井巷掘進中爆破效率低的主要表現

炮眼利用率低，爆破后留有殘眼達20%以上；遇砂巖、火成巖時甚至超過40%；巷道超、欠挖現象嚴重，成形不規整。

（三）提高爆破效率的主要技術措施

根據不同巖性、掘進斷面和循環進度，通過合理地選擇掏槽方式，確定合適的裝藥量和裝填結構，安排合適的起爆順序，注意炮眼封堵質量和精心施工等是提高爆破效率的主要技術措施。

（四）實際工作中的工程實例分析：

實例一：福建省龍巖市新羅區許嶺村煤礦掘一隊在+490石門穿越煤層施工中，由于圍巖和頂板較為破碎，爆破后造成局部片幫，超挖現象較嚴重，掘進斷面比設計斷面增加1m2以上，巷道成形不理想，雖然炮眼利用率可達90%以上，但給支護帶來困難和造成支護材料的浪費。經原因分析，認為炮眼利用率達到預期的效果，說明在本段圍巖中采用三角錐形掏槽是可行的，超挖主要是周邊眼間距偏大和裝藥過量造成的。找出原因后，及時修改了爆破圖表，將周邊眼間距從500mm縮至400mm，裝藥量從300g/眼減至150g/眼，在總裝藥量節約的前提下，取得了較高的爆破效率，并控制了超挖，規整了成形，為金屬支架支護創造了必要條件。

實例二：福建省永安市長垇石墨礦掘進隊在+535探巷穿越火成巖施工中，由于圍巖堅硬，火工品消耗量大增，但炮眼利用率僅50～65%，且欠挖現象嚴重。經原因分析，認為：1、在堅硬巖中采用三角錐形掏槽不適宜；2、全斷面（4.86m2）布置18個炮眼偏少；（3）周邊眼鉆眼質量差，周邊眼間距過大；（4）未利用聚能效應爆破；（5）炮泥充填長度不足，封堵不密實。

（五）通過上述二例分析，有如下二點需要在掘進爆破工作中重視：

一是技術人員必須根據現場實際編制合格的爆破圖表，如巷道穿過多種巖層，則應選用兩種（或兩種以上）穿過量大的主要巖層，分別編制爆破圖表，并加強現場技術指導，經過若干循環的爆破實踐，然后根據實測取得的爆破參數對圖表進行修改完善，使之真正成為指導和檢查鉆眼爆破工作的技術文件。

二是參加掘進爆破的工人，必須嚴格遵守《煤礦安全規程》和爆破圖表的規定作業，消除自由打眼、自由裝藥、自由放炮的現象，保證安全和快速施工。

三、提高掘進爆破效率的參數選擇

由于福建省煤礦（到目前為止）均被鑒定為瓦斯礦井，因此，各礦井目前均采用毫秒延期電雷管引爆的光面爆破法進行井巷掘進。

鑒于福建省當前掘進隊伍員工素質不高，鉆眼技術水平較低的現有條件下，如何實現光面爆破，使斷面基本達到設計輪廓要求，超、欠挖少，穩定圍巖，以利支護，尤其是以利于錨噴支護的推廣應用，是值得從事掘進爆破的技術人員研究和實踐的。筆者根據多年的工作實踐，結合上述實例，提出提高掘進爆破效率的參數選擇建議，供參考：

（一）炮眼數目的確定

掘進工人往往為節省鉆眼時間，實際工作中炮眼布置數目偏少（僅為3～3.8個/m2），造成炮眼利用率低，巷道成形不好。有資料表明，全斷面按5個/m2布置炮眼，炮眼利用率可達90%上下，且炮眼數目增加，炮眼利用率就提高。因此，綜合考慮既節省時間又能提高炮眼利用率，全斷面炮眼按4～5個/m2布置較為合理。

（二）周邊眼距和最小抵抗線的確定及周邊眼位的布置

要合理地布置炮眼，首先要確定周邊眼距（一般地應控制在350～400mm范圍內）和最小抵抗線（一般地應在400～550mm范圍內選取）。周邊眼應布置在設計輪廓線上，眼底向外偏50～100mm為宜。

四、結語

只要工程技術人員加強爆破理論、爆破技術和爆破安全知識的系統學習，理論聯系實際，認真編制、及時修改和完善爆破圖表；掘進工人認真執行炮眼布置（眼距、眼深、最小抵抗線）、藥量限制、裝藥結構、炮泥充填、起爆方式等規定，就一定能使爆破效率提高，使爆破的井巷成形規整，避免超、欠挖量，減輕爆震對圍巖的損傷，以利于巷道維護、節工省料，從而提高井巷掘進速度，較大幅度地降低成本，取得顯著的經濟效益。

參考文獻：

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