中深孔爆破技術在大斷面巖巷掘進中的研究與應用

彭 浩 朱思剛 劉思凱

（棗莊礦業（集團）有限責任公司蔣莊煤礦，山東 滕州 277519）

1 概況

蔣莊煤礦一水平北大巷延伸，設計長度1500m，在3下煤底板中穿層掘進，巷道坡度+3‰，錨網噴支護，噴漿厚度80mm，掘進斷面16m2，直墻半圓拱形，凈寬4.5m，凈高3.2m。

采用規格為Φ18×1800mm的左旋預應力阻尼錨桿，錨桿間排距為900×1000mm，拱部掛1片規格為長×寬=4000mm×1000mm的鋼筋網，兩幫各豎掛1片規格為長×寬=3000mm×1000mm的鋼筋網（鋼筋網使用Φ6mm的鋼筋焊制，網格為110×110mm）。

2 中深孔爆破

2.1 雙楔形掏槽技術

采用中深孔爆破技術，實行“雙楔形掏槽技術”。即：第一次掏槽時，位于斷面中間均勻布置四個掏槽眼，眼深1.2m，用于初次掏槽，增加自由面，二次掏槽則加大掏槽眼間距和眼深，眼深達到2.0m，進一步增加自由面數量和深度，充分利用炸藥能量，確保爆破效率。

圖1 巷道斷面圖

根據巖性條件設計爆破參數。現場施工中，嚴格執行爆破圖表，實施光面爆破，使炮眼利用率達到最佳，巷道成型達到設計要求。

結合該巷道及圍巖特點，炮眼深度選擇2.0m，循環進尺不低于1.9m。堅持光面爆破。爆破參數見圖2、表1。

表1 爆破說明表

圖2 雙楔形掏槽技術施工炮眼布置圖

2.2 反向裝藥技術

使用反向裝藥爆破技術，引藥置于眼底裝藥端(稱為底端)，引藥所有藥卷的聚能穴均指向眼口，爆炸波向眼口傳播，該爆破方式，充分利用炸藥能量，有效克制巖石夾制作用，提高爆破效率。反向裝藥見圖3。

圖3 反向裝藥示意圖

3 中深孔爆破在大斷面巖巷掘進中的應用效果

中深孔爆破技術改變了傳統的爆破施工技術，傳統的爆破技術采用單排楔形掏槽及正向裝藥爆破掘進，由于受矸石夾制作用，炸藥能量往往不能被充分利用，爆破后圍巖松動，但炮眼利用效果差。傳統的爆破技術，一般一個循環炮眼深度1.8m，而爆破后有效進尺不超過1.5m，炮眼利用率為83%，而且隨著眼深的增加，其利用率將更低，而且爆破后矸石破碎效果不理想。

采用中深孔爆破，雙楔形掏槽技術及反向裝藥施工，有效克服矸石夾制作用，而且反向裝藥后炸藥聚能穴向外，有效釋放能量，加之兩次掏槽后，爆破范圍內自由面增加，有效地將炸藥到掘進迎頭自由面之間的矸石崩落，炮眼利用率明顯提高。現場實踐中，采用該技術，炮眼眼深2m，爆破循環進尺達到1.9m，炮眼利用率達到95%。

中深孔爆破技術在大斷面巖巷掘進中的應用，有效提高了炮眼利用率，在相同地質條件及施工裝備條件下，其單循環進尺由原來的1.5m增加到1.9m，單循環進尺提高27%。按每班一個循環，四六制作業（三掘一噴），全月生產時間30天，正規循環率以85%計算，全月進尺可提高30.6m，月度單進水平提高27%。