探究煤礦掘進中的深孔爆破技術

許得河

摘 要：我國是一個富煤貧油的大國，社會生產生活中消耗的主要能源之一就是煤炭，煤炭開采是我國相關領域發展的基礎，其安全性和效率受到業內的廣泛關注。煤炭通常深埋于地下，煤礦掘進發展到后期需要更有效的技術手段，從而保證掘進的質量和效率。深孔爆破技術就是煤礦掘進過程中常見的手段之一，能夠對爆破位置進行精準操作，有利于提高煤礦掘進速度。本文從深孔爆破技術入手，分析可能造成深孔爆破失敗的原因，探討煤礦掘進中深孔爆破技術的具體應用及注意事項，希望可以為提高煤礦開采效率和安全程度提供一些參考。

關鍵詞：煤礦掘進;深孔爆破技術;注意事項

中圖分類號：TD235.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）02-0174-02

在我國的能源消耗總量之中，煤炭能源占據很大一部分比例，因此，煤炭開采是我國能源領域的重要開發項目，在一定程度上影響著我國工業生產的步伐。在煤礦掘進過程中，掘進深度越大，遇到的阻力越大，需要考慮的圍巖穩定性等方面也越多，對輔助掘進技術的準確性要求越大。深孔爆破技術是一種準確性很高的掘進技術，能夠對需要爆破的位置進行精準爆破，大幅度提升煤礦掘進的速度和質量，減少煤炭開采的時間消耗，減少大規模爆破帶來的飛石影響，在煤礦掘進領域中受到廣泛的重視[1]。

1深孔爆破技術概述

1.1深孔爆破技術的原理

深孔爆破技術是一種借助爆破帶來的沖擊波及其疊加現象來實現能量爆破的技術，爆破帶來的沖擊波能量能夠在傳播過程中逐漸疊加，擴大爆破的面積和深度，從而從一個點位使用少量炸藥即可實現定向的、準確的、高效率的爆破。深孔爆破的鉆孔非常重要，孔深大約在5m左右，孔徑大約在75mm左右，確定好位置、深度、炸藥當量后，能夠有效實現對開挖對象的爆破，提高煤礦掘進的質量和效率，保證掘進過程中的安全和穩定。從爆破手段上來講，深孔爆破技術屬于反向爆破的一種，技術人員通過先確定爆破地點及確定炮眼，然后填裝炸藥雷管，使炸藥在固定位置、固定深度、固定時間爆破，延長爆炸氣體和沖擊波的作用時間，達到更好的爆破效果。與其他爆破手段相比，反向爆破更容易控制，操作更加簡單，爆破效果也更好，因此受到煤礦掘進等領域技術人員的重視和喜愛[2]。

1.2深孔爆破技術實施要點

在我國煤礦掘進領域中，深孔爆破技術還是一項并不成熟、仍需發展和研究的新技術，在使用深孔爆破技術時技術人員必須要慎重，進行合理的技術使用，并記錄技術使用中遇到的問題、現象，總結經驗教訓。首先是深孔爆破的鉆孔環節，技術人員需要根據煤礦掘進的實際情況和需求選擇鉆孔位置、深度;其次，技術人員需要根據圍巖條件判斷爆破的面積，從而均勻布置鉆孔和炸藥當量;然后，深孔爆破技術實施過程中不可避免面臨一些困難和爆破后的不利影響，技術人員要注意控制爆破影響范圍，寧欠勿過。

2可能造成深孔爆破失敗的原因及其處理方式

深孔爆破技術還屬于發展尚不成熟的新技術，在煤礦掘進中運用時，不可避免出現爆破失敗的情況。面對這樣的情況，技術人員要總結經驗教訓，深入追查導致深孔爆破失敗的具體原因，采取針對性處理方式，避免類似事件再次發生，提高深孔爆破的質量和效率。

2.1爆破裝置本身出現故障

爆破裝置是深孔爆破技術應用過程中十分重要的環節之一，如果爆破裝置本身存在連接不當、電阻過大、電量降低、電容降低等問題時，必然會影響深孔爆破的順利完成，甚至導致深孔爆破無法正常啟動，導致爆破失敗。且在爆破施工過程中，網絡多以串聯的方式連接，錯接、漏接、母線電阻超標等都會導致電路問題，進而影響爆破裝置的正常工作。在爆破無法完成時，若技術人員發現是爆破裝置的問題導致，需要及時更換爆破裝置，或修復爆破裝置中連接不當的網線。在新爆破裝置投入使用前，技術人員要做好檢測和抽查工作，確定新爆破裝置的質量[3]。

2.2爆破裝置與雷管之間的連接故障

雷管是深孔爆破技術實施過程中十分重要的組成部分，是真正實施爆破的部分，而爆破裝置是傳遞技術人員操作信號，點火爆破的部分，二者之間連接的質量十分重要，一旦連接環節出現故障，必將導致雷管無法順利引爆，深孔爆破無法完成。雷管腳線常見的故障時斷裂或絕緣效果下降，前者會直接導致雷管無法引爆，后者則是因為接地導致電信號無法順利接通，影響雷管引爆。面對這樣的故障，技術人員需要在布置雷管前徹底檢查連接腳線，確保連接質量，確保引爆信號能夠順利傳輸，確保雷管在預定時間、位置引爆，保證深孔爆破質量。

在處理爆破失敗的情況時，不建議將未成功爆破的炸藥、雷管直接取出，技術人員可以在未成功爆破的炮眼附近30cm的距離內重新設置炮眼，繼續進行深孔爆破作業。在爆破完成后，技術人員在清理爆破現場時需要注意對未爆破的雷管、巖石塊進行處理，避免發生意外事故，保證自身及周邊工作人員的人身安全。待爆破后碎石、未爆破雷管都清理完畢后，再繼續其他的掘進施工作業，提高安全意識，保證掘進作業的順利進行。

3煤礦掘進中深孔爆破技術的研究

3.1深孔爆破技術中炮眼的選擇

炮眼是深孔爆破技術應用的基礎，炮眼位置的選擇、深度的確定、掏槽的質量都直接影響到深孔爆破的質量和效率，關系到煤礦掘進的速度和安全程度，因此，在煤礦掘進中應用深孔爆破技術時，技術人員要重視對炮眼的選擇，打好爆破基礎。在確定炮眼位置、深度前，技術人員需要對煤礦現場的地質條件、巷面斷面類型、圍巖穩定性等基礎參數進行全面掌握，根據煤礦掘進的基礎情況判斷爆破的方式，選擇炮眼的位置、深度。在掌握基礎參數的情況下，能夠有效避免炮眼位置選擇不正確，炮眼深度不足或過深等情況，保證爆破的成功率，保證爆破的效果。通常情況下，炮眼的深度應當被控制在2m-2.5m，避免深度過大導致碎石難以清理，避免深度過小失去爆破的實際效果[4]。

3.2深孔爆破技術中炮眼掏槽操作

在煤礦掘進深孔爆破時，技術人員選擇好炮眼的位置和深度后，就可以開始進行掏槽操作了。在掏槽施工正式開始前，技術人員要全面掌握煤礦巷道的地質情況及圍巖狀況，要做好掏槽施工機械設備的常規檢查工作，從兩個方面確保掏槽施工的順利開展。在掏槽操作過程中，技術人員要根據實地情況選擇合適的掏槽方式，直眼掏槽或斜眼掏槽，保證掏槽的質量和效率，保證后續炸藥雷管填裝后能夠順利達到爆破的預期效果，避免出現爆破不足或爆破過度的現象，保證煤礦掘進的安全和質量。其中直眼掏槽的體積較小，炮眼深度不易被巷道斷面等因素影響，能夠均勻分布爆破能量，提高對巖石破碎的效果，因此被使用的頻率更高。除了掏槽方式外，掏槽所形成槽眼的幾何形狀也會在一定程度上影響深孔爆破效果，其中三角柱式槽眼的施工簡單、雷管用量少，應用更加廣泛。

3.3深孔爆破技術的操作細節

細節決定成敗，煤礦掘進的深孔爆破技術操作也不例外，技術人員需要做好各個環節的處理工作，盡可能提高深孔爆破的質量和效率。

3.3.1機械填裝

在確定好炮眼的位置和深度并做好掏槽施工后，技術人員需要對炮眼進行炸藥填裝，為后續的爆破工作奠定基礎。傳統的煤礦掘進工作中，人工填裝炸藥是常見的操作方式，但這樣的人工操作方式降低了炸藥填裝的效率和質量，在一定程度上降低了爆破的成功率，提高了煤礦掘進的人力成本。在機械化發展的大環境下，深孔爆破技術操作過程中技術人員也要盡可能提高機械的利用率，利用機械進行炸藥填裝，提高填裝操作的質量和效率，提高深孔爆破的成功率，降低煤礦掘進過程中的人力成本消耗。

3.3.2起爆時間控制

在深孔爆破實際操作過程中，起爆時間的控制也會在一定程度上影響爆破的質量和成功率。目前，在煤礦掘進深孔爆破操作過程中，微差起爆是比較常見的起爆方式，主要通過技術人員計算合理的炮眼間隔和起爆時間間隔來設置，為爆破沖擊波起到一種疊加的效果，在提高爆破質量和效率的同時，提高深孔爆破的安全性，保護巷道的穩定性和巷道中工作人員、機械的安全性。

3.3.3炮眼直徑調整

炮眼在煤礦掘進深孔爆破中不僅起到為炸藥定位的作用，還起到承載炸藥雷管的作用，是深孔爆破技術實施過程中十分重要的一個環節。技術人員要重視起對炮眼直徑的調整工作，根據填裝的炸藥當量和炮眼起爆位置等參數對炮眼直徑進行擴展，提高深孔爆破的成功率，保障爆破工作的順利進行。目前，國內煤礦開采中常用的鉆孔機鉆頭直徑基本在80mm-200mm，炮眼直徑也在此范圍之內，具體直徑數據需要根據實際情況進行調整，并不是完全固定的。

4深孔爆破技術在煤礦掘進作業中應用時的注意事項

4.1要做好爆破前的準備工作

準備工作對于任何一項工程而言都十分重要，做好準備工作才能夠保證后續操作的順利開展。在正式執行深孔爆破作業前，技術人員要做好對煤礦巷道爆破現場的全面勘察工作，掌握爆破現場的斷面、圍巖等實際參數，形成全面準確的深孔爆破勘察報告，根據報告內容確定爆破的地點、炮眼的定位、掏槽的深度、使用炸藥或雷管的分量，從而保證爆破工作的順利開展，保證爆破效果和質量。與此同時，技術人員還要做好爆破裝置、雷管、連接線、鉆機等設備和工具的檢查工作，為炮眼定位、掏槽、填藥、引爆等環節奠定物質基礎，避免因爆破裝置、雷管連接等問題導致未能引爆的情況，保證煤礦掘進深孔爆破的質量和效率。除此外，技術人員還要聯合現場管理人員做好安全防護措施，避免可能飛石誤傷等事故，保證現場工作人員、機械的安全。

4.2加強對爆破技術人員的專業培訓

在整個煤礦掘進深孔爆破作業過程中，技術人員承擔了十分重要的角色，炮眼定位需要技術人員，深度、直徑測算需要技術人員，如何掏槽需要技術人員確定，爆破裝置和雷管的填裝連接需要技術人員操作，可以說技術人員的專業水平和綜合業務能力直接影響到深孔爆破的質量和效率，因此，加強對技術人員的專業培訓十分重要。比如：在填裝炸藥雷管時，需要在內部正向裝藥，外部反向裝藥，尾部插入雷管，正反向裝藥比例大約1：3，這個需要技術人員去根據巷道斷面的巖石特性進行具體掌握，因此，技術人員的專業水平非常重要，必須引起重視。

5結語

在煤礦掘進中，深孔爆破技術發揮了十分重要的作用，是煤礦高效率掘進的技術保障。本文中對深孔爆破的技術原理、應用要點、爆破失敗可能的原因、技術改進措施、注意事項等方面進行分析和探討，希望可以為提高深孔爆破質量提高提供一些思路，為提高煤礦掘進效率和安全性提供一些參考，進一步提高煤炭開采行業的效率。

參考文獻

[1] 崔奔.煤礦掘進中的深孔爆破技術分析[J].能源與節能，2019（02）：109-110.

[2] 王瑜.淺談煤礦掘進中深孔爆破技術研究[J].石化技術，2019，26（02）：159+162.

[3] 崔紅信，張有利.深孔爆破技術在煤礦掘進中應用的實踐探究[J].科技風，2019（10）：157.

[4] 王家有.煤礦掘進中深孔爆破技術的有效運用[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（21）：225-226.