池秀銀(廈門鎢業股份有限公司,福建廈門 361000)
控制爆破技術在井巷掘進中的應用
池秀銀
(廈門鎢業股份有限公司,福建廈門 361000)
地面資源逐漸開采完畢,大量的開采作業也要加深進行力度。這時,緊隨其后的便是井巷掘進的技術得到飛速的發展。如今愈來愈多的新技術出現在人們的視野中,并且運用到工作中。其中爆破技術因為它的價格容易接受,適用條件相對簡單,所以受到人們的歡迎,使爆破技術在開采作業當中得到深入且廣泛的使用。但爆破技術由于他的固有特點所決定,所有安全隱患成為了井巷開采作業中遇到的最大問題。怎樣使用好并且控制好井巷中,爆破技術也就顯得尤其重要了。
爆破 井巷掘進 危險控制
井巷掘進一定要因地制宜,結合具體地方的實際情況,并且要以一定的理論基礎的條件下完成。目前,我國一般采用爆破方法進行,是要在井巷掘進過程中遇到較大巖石的情況下才好。但是爆破不受控制的因素比較多,有的會在爆破之后墻壁可能出現裂縫并向里延伸。如果井巷掘進出現超挖的現象,不但造成施工工程的不穩定,還會對施工人員造成極大的安全隱患,可謂得不償失。當前開采工作中運用最多的是光面爆破、預測爆破和孔眼爆破這三種技術,但各有千秋,所以得選擇合適的一款進行施工。
井巷掘進中的爆破主要有兩個因素影響施工,一是客觀原因,二是人為原因。
(1)客觀原因 在井巷的掘進過程中,它會隨著工程進度的推進深度也會漸漸發生相應的變化,而不是在一個層面上進行。在這種推進情況下,周遭的自然和地質也會隨著發生變化,不同地方的巖石無論是在內部機構上還是外部組成上都有很大差別,發展程度自然也會有很大差別。遇到這種情況,自然就不能用單一的爆破手段來處理,要盡量考慮周遭的地形地貌,盡可能的避免一切危險的發生。
(2)人為原因 要雇傭專業的技術人員在井巷的掘進爆破中選擇定具體爆破孔的位置,不僅如此,還需要有專業的技術人員來裝填炸藥和最后的爆破方法。專業技術人員的功夫一定要到家,在進行爆破的時候一定謹小慎微,不可麻痹大意。
井巷掘進的爆破地點一般會選擇在包括天井、豎井以及隧道和平巷等這幾個地方。由于井巷的施工現場會受到很多特殊情況的約束,所以井巷掘進的爆破一般會在相比較獨立的地方才進行的。在這個過程中,每個方面都有著非常苛刻的操作要求和行為規范。井巷基本上都實現了幾種爆堆,是為了讓企業降低成本提高利潤率,還有均塊度和炮眼的使用頻率。
3.1光面爆破
這種方法是在井巷掘進的爆破過程中使用最多的方法,又稱為周圍爆破法或者輪廓爆破法。它的好處就在于,在爆破之后,井巷新出現的墻壁不會遭到明顯的破壞,反而會較為平整。
若使用這種方法,在爆破之前要事先在周圍的墻壁上開鑿炮孔,要求這些孔要比其他孔之間的距離要小,然后再往炮孔力裝填些許炸藥,填充時一般會使用空氣柱式的裝藥結構,這些炮孔要與其他的炮孔之間保持1.5倍的間距,并且要在主要爆孔爆炸前起爆這些爆孔,這是要求。
3.2預測爆破
隨著科技和井巷爆破技術的不斷發展,人們又在光面爆破的基礎上發明了一種全新的控制爆破技術——被稱為剪裂爆破技術的預測爆破技術。這種技術需要在原來設定好得輪廓線上打上一排空眼,間距要比其他炮孔的間距小,還要使下行炮孔,繼而再往里填充些許炸藥,需要注意的是,使用這種方法不能使用不耦合的裝藥結構。
在這些炮孔爆炸的時候,輪廓線上的下行炮孔要早與主炮孔爆炸之前起爆。這樣會按照原先設計好的輪廓線炸成一條平整的裂縫,稱為預裂縫。當它形成之后,主爆孔再進行爆炸,預裂縫能有效的減少因爆炸而形成的地震效應牽連,并且還能反射一些爆炸所產生的應力波,在一定范圍內可以避免爆破對井巷墻壁面造成損壞。
如果在使用預測爆破技術過程的時候,遇到了非常碎的巖石,一般的做法是在裝炸藥的炮孔旁邊開鑿出一些不裝炸藥的空眼,名曰“導向孔”,能有效的減輕爆炸對墻壁的造成的損壞。通過預測爆破技術在實際操作中的應用發現,在裂縫和節理比較多的巖石處,使用預測爆破技術而形成的井巷墻壁上,一般都是非常平整、光滑和清晰的,可以取得較為不錯的爆破效果。
這種爆破方法就是沿著井巷的周邊開挖線開鑿出一排相隔很近的鉆孔,這些孔不需要裝填炸藥,它只是為忠厚一排炮孔的爆破提供弱面,并且能夠反射一些爆破的應力波。根據多次爆破的經驗來看,這些空眼越密,爆破后的井巷墻壁面就越是平整。一般情況下,空眼的中心距離為其孔直徑的2—4倍效果最好。但是由于這種方法需要開鑿很多孔,所以造成施工率較低。空眼法使用的炸藥比較少,一般只適用于不太容易進行大規模爆破的、即使周邊炮孔裝藥很少,也會造成周邊壁面不允許被破壞的小型爆破工程,一般井巷掘進中很少采用這種方法。
(1)光面爆破施工工藝相對簡單,可以全部一次掘進。但在圍巖裂隙、節理較為發育的軟性巖石上效果不甚理想。所以,這種爆破方法應該運用到圍巖等硬度以上或者巖石的穩定性較好的情況下使用,并且能夠取得比較理想的效果。
(2)預裂爆破技術施工比較復雜,需采用不耦合的方式裝藥。但在軟性巖石的應用效果較好。因此可再井巷掘進過程中針對圍巖節理或裂隙非常發育以及軟性巖石的情況下采用此種方法,并且能夠取得比較理想的效果。
綜上所述可以發現,爆破技術在服務我們的同時,也給我們帶來了一定的危險。所以在實施過程中,我們一定不能盲目根據教條和經驗來應用,一定要堅持實事求是、具體問題具體分析的原則來看待問題,確保井巷施工的安全,降低成本,給施工方帶來良好的經濟效益和社會效益,也為保障施工人員的安全,一定要謹慎。
[1]張笑天,高方州.斷裂控制爆破技術在巷道掘進中的應用[J].煤礦爆破,2000.
[2]李壽君.井巷掘進中控制爆破技術的應用[J].中國科技博覽,2010.
[3]姚旭.井巷掘進中控制爆破技術的應用[J].江西建材,2014.