淺談?dòng)矌r巷道掘進(jìn)爆破技術(shù)

許少華

摘要：隨著施工機(jī)械化程度的提高，中深孔爆破和光面爆破是巖石爆破發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是爆破業(yè)發(fā)展的方向。本文介紹了礦用的爆破方式即中深孔爆破和光面爆破兩種方式，這樣提高了炮眼利用率，爆破效果有了很大提高，產(chǎn)生相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：巷道掘進(jìn);中深孔爆破;光面爆破硬巖

1 前言

在當(dāng)前煤礦形勢(shì)下，井下巖巷掘進(jìn)爆破、尤其是堅(jiān)硬石英砂巖巷道掘進(jìn)爆破仍較多采用淺眼爆破作業(yè)方式，而對(duì)于石英砂巖，爆破效率普遍較低，更為嚴(yán)重的是爆落巖石大塊率高、而且它的裝巖生產(chǎn)效率也是很低，這樣嚴(yán)重影響掘進(jìn)施工進(jìn)度。巖巷掘進(jìn)中深孔爆破可減少輔助作業(yè)時(shí)間，無論是掏槽形式和掏槽參數(shù)都與淺眼爆破有很大不同。不足以保證巖石破碎后充分移動(dòng)，新自由面完全形成。不僅增加了出矸量和支護(hù)材料消耗，也降低了巷道的穩(wěn)定性。因此，如何提高爆破效率、改善爆破效果、增加進(jìn)尺、保證成型，仍是巖巷石英砂巖掘進(jìn)中深孔和光面爆破工作中應(yīng)解決的主要問題。

2 炮眼深度

影響炮眼深度的因素主要有：巖石性質(zhì)、鉆眼機(jī)械、循環(huán)作業(yè)方式、炸藥威力等，在選擇炮眼深度時(shí)應(yīng)綜合考慮。

⑴根據(jù)鉆眼機(jī)械確定。炮眼的深度的好壞直接關(guān)系著爆破效果的好壞，而且炮眼的深度與鉆眼機(jī)械也是相適應(yīng)。根據(jù)有關(guān)資料顯示，對(duì)于普通的氣腿式鑿巖機(jī)，鉆眼速就下降得越快。使克服釬子彈性變形的沖擊功增大，排渣難度也增大;其次釬桿能量消耗增加;再者人工拔釬也相當(dāng)困難。隨著鉆眼深度的增加，鉆速度的衰減加快。因此。使用普通式鑿巖機(jī).如果采用鑿巖臺(tái)車配備重型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)，故能克服氣腿式鑿巖機(jī)的上述缺點(diǎn)，對(duì)巷道掘進(jìn)中深孔爆破非常有利。

⑵單位炸藥消耗量。爆破每立方米原巖所消耗的炸藥量稱為單位炸藥消耗量，單位炸藥消耗量巖巷輪廓質(zhì)量及圍巖的穩(wěn)定性等。合理確定單位炸藥消耗量決定于多種因素，因此，要精確計(jì)算單位炸藥消耗量是很困難的。在實(shí)際施工中，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或參考國(guó)家定額標(biāo)準(zhǔn)來確定，但還需在實(shí)踐中巖石變化進(jìn)行調(diào)整。

⑶裝藥結(jié)構(gòu) 我們還要考慮到在爆炸的藥包起爆時(shí)，藥包的位置決定著炸藥起爆后爆轟波的傳播方向，這也決定了爆轟氣體的作業(yè)時(shí)間，是影響巖石爆破作業(yè)和爆破效果的重要因素。我們從理論的分析和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)可以得到證明，反向裝藥比正向裝藥效果要好。一方面，反向起爆有利于眼底巖石的破碎，炸藥的能量得到充分合理的利用。另一方面，反向裝藥的爆轟波向眼口傳播，對(duì)巖石的拉斷力大。但采用此爆破結(jié)構(gòu)要采取相應(yīng)的安全措施。

3 中深孔爆破

⑴掏槽爆破形式。掏槽爆破提高掏槽爆破的成功率和效率，決定了整個(gè)爆破質(zhì)量和掘進(jìn)效果;是提高巖巷掘進(jìn)速度和爆破效率的主要因素，而掏槽效果的好壞又主要取決于掏槽方式。所以，按照掘進(jìn)工作面大小選擇合理的掏槽方式，顯得更為重要。中深孔爆破時(shí)，楔形掏槽的應(yīng)用卻受到了巷道斷面寬度的限制，必須采用直眼掏槽，中間補(bǔ)一路空眼。因此，各種掏槽形的共同特點(diǎn)是利用空眼作為首爆裝藥眼的輔助自由面和破碎巖石的補(bǔ)償空間，直眼掏槽常有數(shù)量不等的平行空眼。我們可以總結(jié)出選擇掏槽形式時(shí)考慮的原則有以下幾個(gè)方面：①有較高的炮眼利率和較大的槽腔表面積，才能為后爆炮眼創(chuàng)造更為充分的自由面;②掏槽形式越簡(jiǎn)單越好。因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易掌握，現(xiàn)場(chǎng)使用較廣。③首爆炮眼裝藥應(yīng)占有較多的空眼。空眼越多對(duì)掏槽爆破越有利，因?yàn)檫@樣可提供自由面和補(bǔ)償空間。

⑵ 掏槽爆破參數(shù)。目前，從國(guó)內(nèi)外較堅(jiān)硬巖石巷道掘進(jìn)爆破的實(shí)例和理論分析可以得出，垂直楔形掏槽可以充分利用工作面這唯一的自由面，能夠獲得較大的掏槽面積和槽腔體積。而巷道中深孔爆破，當(dāng)巷道斷面較小時(shí)斜眼楔形掏槽的應(yīng)用就受到了巷道斷面寬度的限制，可采用直眼掏槽，而巷道斷面較大時(shí)，也較多采用楔形掏槽。我們通過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐可知，對(duì)硬巖巷道，當(dāng)巷道斷面能滿足鉆眼掏槽要求時(shí)，最好的掏槽方式可以采用垂直楔形掏槽。掏槽爆破裝藥爆后要將槽腔內(nèi)巖石充分破碎并拋出，所以，其裝藥量要根據(jù)不同種類的巖石裝藥量有變。

4 光面爆破

眾所周知，一個(gè)較好的光面爆破效果是減少周邊圍巖破壞的關(guān)鍵。巖巷掘進(jìn)均應(yīng)采取周邊光面爆破技術(shù)。在一般情況下，光面爆破炮眼間距取20倍的炮眼直徑，但是我們可以根據(jù)長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料可以得知，一般巖石現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際采的炮眼間距控制在450—500 mm。光面爆破炮眼布置的另一個(gè)重要參數(shù)是炮眼密集系數(shù)，一般控制在300mm，較合理的光爆裝藥結(jié)構(gòu)為徑向間隙不耦合和軸.耦合介質(zhì)通常為空氣，但為確保安全，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定在有瓦斯和煤塵的工作面不許采用空氣不耦合裝藥。所以，設(shè)計(jì)施工中為嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量以求減少對(duì)周邊圍巖的損傷，巷道周邊眼裝藥量要求爆破后在炮眼周圍的巖石中不產(chǎn)生粉碎性破壞，并能在巖壁上留有眼痕。

5 結(jié)論

隨著施工機(jī)械化程度的提高，中深孔爆破和光面爆破是發(fā)展的必然趨勢(shì)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖石性質(zhì)和施工條件，我們?cè)诒茀?shù)、炸藥單耗和炮泥堵塞等幾個(gè)方面進(jìn)行了較為深入的分析和研究，經(jīng)反復(fù)多次的試驗(yàn)，提出了較為合理有效的適用于硬巖巷道掘進(jìn)爆破施工的基本技術(shù)方案和措施，從而掘進(jìn)速度有了較大提高，也積累了經(jīng)驗(yàn)。因此，中深孔爆破和光面爆破并舉是既保證質(zhì)量和速度又可取得高效益的關(guān)鍵。初步分析了深井中深孔爆破和光面爆破的參數(shù)，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)和爆破施工具有很好的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 何勇松.中深孔爆破技術(shù)在半煤巖巷中的應(yīng)用【j】.煤炭技術(shù)，2004.

（作者單位：中煤新集 劉莊煤礦）