巖巷掘進中爆破效率的影響因素探析

劉林芳

【摘要】爆破技術是巖巷掘進中經常用到的一種技術手段，分析巖巷掘進中影響爆破效率的主要因素，并提出相應的技術措施，以期有助于提高巖巷爆破效率，促進煤礦開采高產、高效。

【關鍵詞】巖巷掘進;爆破效率;影響因素;技術措施

引言

巖巷掘進是煤礦開采中的一項重要工作，其掘進效率的高低將直接影響煤礦開采效率，而當前國內巖巷掘進速度普遍偏低，很多礦井還在應用淺眼爆破技術，炮眼利用率低，爆破效果差，實際循環進尺小，而若采用楔形掏槽方式實施爆破，實際裝藥量易偏大，會造成爆堆分散，且可能崩壞支架與相關設備。同時若周邊眼參數布設不科學、不合理，易出現嚴重超、欠挖或嚴重破壞圍巖的現象，后期支護較困難，會增大支護費用。因上述弊病的存在已對礦井巖巷掘進速度造成了嚴重影響，且易浪費大量的人力、物力及財力。因此，分析巖巷掘進爆破效率影響因素，并采取相應技術措施進行改進也顯得越來越重要。

1掏槽爆破的影響

巖巷爆破掘進施工中的重要施工工序為掏槽，掏槽質量的好壞會對整個爆破效果產生直接影響，而掏槽方式與具體掏槽參數又是影響掏槽效果的主要因素。因此，在實施爆破作業中，必須依據圍巖地質情況與掘進工作面大小情況科學、合理確定掏槽方式與具體掏槽參數。

1.1掏槽方式

斜眼掏槽與直眼掏槽是日常生產中常見的兩種掏槽方式。斜眼掏槽較適合于淺眼，該掏槽方式具有炮眼利用率高等優點，其缺點主要為循環進尺小、易崩壞棚子等，這樣會延長輔助工序用時，影響掘進速率。當前，就很多礦井所要求的巖巷快速掘進來看，應用中深孔爆破巖巷較多，且選用的掏槽方式易為直眼掏槽，如常用的有五星掏槽、螺旋掏槽及三角柱掏槽，這些掏槽方式的炮眼利用率都很高，可達到很好的爆破效果;

1.2裝藥量

直眼掏槽實際爆破效果主要受裝藥量影響，在具體確定裝藥量時，應綜合考慮巖石物理力學特性、待裝炸藥品種、待爆破巖石狀態、布孔參數等因素來確定具體裝藥量。據爆破漏斗理論可知，在炮眼深度固定的情況下，當裝藥量比臨界值大時，隨裝藥量的增多，爆破漏斗的體積與深度也會增大。待裝藥量多至使漏斗體積與深度變為最大值時，如果再進一步使藥量增大，則漏斗體積可能會變小，易引發整個掏槽失敗。同時在給掏槽眼裝藥時，應嚴格按相關計算方法確定掏槽眼具體裝藥量，謹防發生由于實際裝藥量不合理而造成巖石崩裂不足或過崩裂。

2炮眼深度的影響

當前炮眼深度是影響整個鉆爆工作實際效果的主要因素，若炮眼深度布設合理，將會產生很好的爆破效果，反之，必然會導致爆破效果較差，最終影響巷道掘進施工。當前，可參照下列幾種方法來科學、合理確定炮眼深度：以循環進尺為中心進行確定，這樣可最大限度地確保實現循環作業;以可達到最高掘進速度與消耗工時最短為中心來確定，可具體到每米工時消耗與具體鉆眼速度情況進行確定，這樣可實現高產、高效;依據科學理論分析與準確的試驗檢驗確定出最佳炮眼深度。筆者認為，在巷道巖巷掘進作業中，應重視發展中深孔爆破技術，這樣將會產生更好的爆破效益，進一步促進巷道實現快速掘進。

3周邊眼參數的合理確定

在巷道巖巷掘進中，要想使光面爆破效果更理想，應科學、合理確定周邊眼參數。

3.1 確定炮眼間距

在實際生產中，可用下列三種理論具體解釋爆破 作業中的巖石破裂過程：應力波波峰干擾理論，即動作用理論;爆生氣體膨脹作用理論，即靜作用理論;應力波與爆生氣體綜合作用理論，即動靜結合理論。這三種理論適用于各種裝藥結構、巖石性能及裝藥特性，要想準確確定出最佳炮眼間距，必須依據理論計算，并充分結合實際情況科學、合理地確定。

3.2 確定最小抵抗線

對于光面爆破而言，其周邊眼最小抵抗線W的大小情況會對實際光爆效果產生直接影響。若W過大，則很難充分破碎光爆層巖石，甚至使這些巖石根本無法沿炮眼底部切割開;若W過小，強烈的爆破反射波可能使圍巖內形成較多裂隙，導致圍巖穩定性變差，引發超挖與產生不平整的巷道壁面。在實際生產中，可用下列三種方法來準確確定最小抵抗線W：依據炸藥單耗情況確定;依據豪柔公式確定;依據炮眼密集系數大小m確定。經實踐檢驗，為使光爆效果達到最佳，應依據巖石性質來科學、合理確定m值，通常我們可把m值設置為0.8～1.0 之間，在硬巖取大值、軟巖取小值的情況下，則可用式（1）確定最小抵抗線：

W=E/m，（1）

式（1）中，W 為抵抗線;m 為炮眼密集系數。

3.3 起爆時差的影響

經長期觀察、分析起爆時差與爆破效果的關系得出：同時起爆及短時差起爆得到的光爆效果都相對較好，而采用長時差起爆取得的最終爆破效果則不是很好。就實際生產現狀而言，很難達到絕對同時起爆，短時差起爆較多。對此，可通過對當前的雷管精度進行科學、合理改進，縮短起爆時差，這樣獲得的光爆效果會更好。

4結束語

由于在一定條件下才能更好地實施掏槽爆破，該種爆破對破碎巖石條件有一定要求，因此要想使中深孔掏槽爆破取得成功且能有效利用炮眼、獲得良好的爆破效果，選用的掏槽方式必須科學、合理，且實際裝藥量應適中。炮眼深度有一個最佳值，在確定炮眼深度時，應本著在能有效提高巷道掘進效率的基礎上充分結合現場實際情況科學、合理確定炮眼深度。在實際生產中發現深孔爆破取得的爆破效果一般要比淺孔爆破取得的爆破效果好。對于光面爆破而言，其實際爆破效果易受周邊眼布置參數的影響，應科學布設周邊眼參數，在盡量少打眼的情況下，實現光爆要求。經大量試驗發現，光爆效果的好壞在很大程度上也會受到周邊眼實際起爆時差的影響，對此，在實際生產中，應盡量讓周邊眼實現同時起爆，這樣能取得更好的爆破效果。