煤礦采煤掘進(jìn)中的巖巷光面爆破及斷裂爆破研究

李之和

摘 ?要：根據(jù)煤礦采煤掘進(jìn)的具體情況，介紹了光面爆破及斷裂爆破技術(shù)。指出了技術(shù)要求，施工方法及運(yùn)用效果，實(shí)際運(yùn)用表明，光面爆破及斷裂爆破適應(yīng)了煤礦開(kāi)采的實(shí)際需要，對(duì)煤礦開(kāi)采具有很大的促進(jìn)作用，今后應(yīng)該根據(jù)巖巷的具體情況合理選用，以提高煤礦采煤效果。

關(guān)鍵詞：采煤掘進(jìn);光面爆破;斷裂爆破

1.引言

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，往往會(huì)遇到巖石層，為了促進(jìn)開(kāi)采的順利進(jìn)行，采用相應(yīng)的爆破技術(shù)是十分必要的。為了提高爆破技術(shù)的運(yùn)用效果，需要根據(jù)煤礦開(kāi)采的具體情況選用爆破技術(shù)，光面爆破與斷裂爆破是煤礦開(kāi)采重要的爆破技術(shù)，在采煤掘進(jìn)中運(yùn)用具有重要的作用。文章主要介紹這兩種爆破技術(shù)施工方案及具體應(yīng)用，希望能夠?yàn)檫@些技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用提供借鑒與啟示。

2.煤礦采煤掘進(jìn)中的巖巷光面爆破

2.1概念。光面爆破是較為常見(jiàn)的爆破技術(shù)，在煤礦采煤掘進(jìn)中有著較為廣泛的運(yùn)用。該技術(shù)的原理是，針對(duì)不同巖性的煤層，通過(guò)合理布置炮眼、控制裝藥量、采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)等方式，使得放炮后掘出的巷道輪廓基本符合設(shè)計(jì)要求，表面光滑，成型規(guī)整，減少對(duì)頂板的破壞，以便利噴錨支護(hù)。光面爆破技術(shù)使用后的裂隙少，穩(wěn)定性高，也方便巷道的維護(hù)和頂板管理工作，目前在煤礦采煤爆破中其運(yùn)用越來(lái)越多。

2.2爆破方法。光面爆破技術(shù)使用中要控制好周邊眼的眼距，預(yù)留層厚度，采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)，并合理控制裝藥量。其爆破方法主要有以下三種：輪廓線光爆方法，周邊眼沿著巷道輪廓線密集的打一排空眼，里面不裝藥，通過(guò)相鄰一排裝藥眼爆破后，爆破應(yīng)力和裂縫開(kāi)始傳遞，并使得巖石沿弱線分切開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)爆破的目的;預(yù)裂光爆法，周邊眼沿巷道輪廓排一排較密的眼，裝藥量很少，通過(guò)爆破之后將巖體切開(kāi)分離，以達(dá)到爆破的目的;修邊光爆法，周邊眼通過(guò)緩沖裝藥和預(yù)留光面層，經(jīng)過(guò)爆破之后與圍巖切開(kāi)，以實(shí)現(xiàn)爆破的目的，該方法操作簡(jiǎn)單，在煤礦爆破中得到廣泛的運(yùn)用。

2.3施工策略。為確保光面爆破的效果，必須按照工藝流程進(jìn)行施工，選用正確的光爆參數(shù)，確保鉆眼的精確度，在炮眼施工中還需要采取以下策略：周邊眼應(yīng)該彼此平行，深度應(yīng)該小于其他炮眼;炮眼應(yīng)垂直于工作面，以達(dá)到更好的爆破效果;當(dāng)工作面不齊的話，要適當(dāng)調(diào)整炮眼深度和裝藥量，盡量讓所有炮眼底落在同一橫斷面上;確保開(kāi)眼位置的準(zhǔn)確，盡量減少偏差，將偏差控制在30mm之內(nèi)。

2.4應(yīng)用效果。在某礦井2000m的井巷掘進(jìn)工作中運(yùn)用光面爆破技術(shù)，施工完成后取得良好的效果。炮孔痕跡率為60%，超挖量控制在5%左右，巖渣的塊度較為均勻，特大巖快較少，方便鏟運(yùn)和裝車;巷道支護(hù)較少，促進(jìn)施工順利進(jìn)行，節(jié)約掘進(jìn)成本;巷道巖壁平整，確保施工安全;并且還加快的掘進(jìn)速度，節(jié)約了掘進(jìn)時(shí)間，取得良好的采煤作業(yè)效益。假定該巷道斷面8.3m2，超挖量減少15%，巖方量每立方米300元，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)利益為74700元，其經(jīng)濟(jì)效益較為顯著，將來(lái)在煤礦采煤掘進(jìn)中值得推廣和運(yùn)用光面爆破技術(shù)。

3.煤礦采煤掘進(jìn)中的斷裂爆破

斷裂爆破也是采煤掘進(jìn)中的重要爆破技術(shù)之一，在實(shí)際運(yùn)用中具有良好的效果，根據(jù)施工工藝和方法的不同，又可以將其分為以下兩種不同的方式。在運(yùn)用中應(yīng)該根據(jù)采煤掘進(jìn)的具體需要合理選用。

3.1定向斷裂爆破。該技術(shù)的工作原理和操作方法如下：在巖巷周邊眼爆破時(shí)，運(yùn)用切縫藥包中的切縫管，從而定向控制炮眼內(nèi)的爆炸能量釋放方向，通過(guò)采取這種控制措施，能夠使得高壓爆生氣體在爆炸的瞬間沿切縫方向形成能量集中，作用于炮眼壁，并且形成裂縫，同時(shí)在爆生氣體的作用下，裂縫出現(xiàn)定向擴(kuò)散的趨勢(shì)，形成精確控制的斷裂面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)爆破的精確有效控制，提高爆破效果。該技術(shù)是在光面爆破技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它具有光面爆破技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并且克服了光面爆破技術(shù)存在的缺陷。在實(shí)際工程運(yùn)用中，由藥卷爆炸周圍出現(xiàn)的裂縫，通過(guò)采用該方式方法，使得眼痕率得以減少，降低周邊眼的超挖、欠挖現(xiàn)象的出現(xiàn)，有利于巷道周邊的成型，為煤礦采掘也提供了有利條件。與此同時(shí)，在煤礦采掘過(guò)程中運(yùn)用斷裂爆破技術(shù)，可以增大周邊眼的間距，減少鉆眼工作量，從而降低爆破應(yīng)力波給巷道周邊帶來(lái)的破壞，有利于最大程度上確保圍巖自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而保障了煤礦采煤掘進(jìn)的安全。

3.2深孔斷裂爆破。深孔爆破一般是指一次爆破的炮眼深度不小于25m的爆破，在采煤掘進(jìn)中，合理運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)能夠顯著提高采煤掘進(jìn)效率。試驗(yàn)研究表明，在進(jìn)行爆破的過(guò)程中，如果加大每次循環(huán)的爆破深度，能夠促進(jìn)工序交換的順利進(jìn)行，節(jié)約工序交換時(shí)間，減少相應(yīng)輔助工作的時(shí)間，從而促進(jìn)掘進(jìn)速度的提高，提高煤礦開(kāi)采效率。在運(yùn)用深孔斷裂爆破技術(shù)的時(shí)候，為了提高工作效率，也可以采用“淺眼多循環(huán)”的方法，以達(dá)到提高掘進(jìn)速度的目的。如果使用鑿巖機(jī)的話，其掘進(jìn)能力往往十分有限，隨著鉆眼深度的增加，鉆眼的速度會(huì)出現(xiàn)大幅度下降的情況。為了避免這種情況的出現(xiàn)，采用打2.0m以下的淺眼措施，能夠提高打眼效率。另外，淺眼爆破技術(shù)的操作與運(yùn)用十分簡(jiǎn)單，實(shí)際運(yùn)用也具有良好的效果，在采煤掘進(jìn)中值得推廣和運(yùn)用。可以預(yù)見(jiàn)，在不久的將來(lái)，隨著鑿巖機(jī)械的改進(jìn)和性能的提高，鑿巖機(jī)械化水平的提升。

4.結(jié)束語(yǔ)

總之，在煤礦采煤掘進(jìn)中，光面爆破及斷裂爆破技術(shù)有著重要的作用，它們適應(yīng)了爆破工作的需要，能夠減少對(duì)圍巖的破壞，增強(qiáng)采煤巷道的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證采煤掘進(jìn)的安全順利進(jìn)行。今后在采煤掘進(jìn)中，需要根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況合理選用爆破技術(shù)，嚴(yán)格按照施工方法進(jìn)行施工，并注重提高作業(yè)人員素質(zhì)，注重實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，從而促進(jìn)這些爆破技術(shù)在采煤掘進(jìn)中更好的發(fā)揮作用，增加采煤巷道的穩(wěn)定性，預(yù)防安全事故的發(fā)生，確保采煤掘進(jìn)的安全順利進(jìn)行，提高整個(gè)煤礦開(kāi)采的綜合效益。

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