凍結(jié)立井深厚富水基巖爆破參數(shù)優(yōu)化與應(yīng)用

宋培章，陳 弦，黃保營

(陜西煤業(yè)化工建設(shè)(集團(tuán))有限公司，陜西 西安 710021)

在西部白堊系含水層中，煤礦立井井筒施工多采用凍結(jié)法[1]，深孔爆破技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于立井井筒的掘進(jìn)中[2-4]。但是在凍結(jié)法施工中，巖石處于低溫的凍結(jié)狀態(tài)，巖石內(nèi)部的水全部凍結(jié)，改變了原有巖石的物理特性[5-10]。在現(xiàn)場實(shí)踐過程中，立井凍結(jié)基巖段采用鉆爆法施工時(shí)往往存在以下問題[11-15]：采用常溫下巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)行爆破參數(shù)設(shè)計(jì)勢必導(dǎo)致爆破效果不理想；受凍結(jié)的影響殘眼長度大，影響爆破進(jìn)尺，爆破效率低，爆破效果控制難度大；炮眼布置不合理造成凍結(jié)巖體塊度大，裝巖效率低。本文針對新莊煤礦回風(fēng)立井井筒凍結(jié)基巖鉆爆法施工過程中的爆破方案進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)了爆破效率，提高了爆破效果。

1 工程概況

新莊礦井建設(shè)規(guī)模為800萬t/a，采用立井開拓方式，其回風(fēng)立井設(shè)計(jì)深度966.6m，其中，包括井頸14m，井身952.6m，井筒凈直徑7.5m，掘進(jìn)荒徑最大處11.3m。地層以白堊系志丹群洛河及侏羅系為主要含水層，含水層厚度大，涌水量較大，因此回風(fēng)立井按原普通法設(shè)計(jì)方案已經(jīng)施工90m后變?yōu)閮鼋Y(jié)法施工，凍結(jié)深度至直羅組中的部分含水層，凍結(jié)深度910m，其中基巖段長692m，采用鉆爆法施工。

井筒穿過基巖地層自上而下有：白堊系環(huán)河華池組，厚度為203.27m，巖性為中、細(xì)粒砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，總體抗壓強(qiáng)度為25.7～63.48MPa；白堊系洛河組，厚度為450.61m，巖性主要為細(xì)～粗粒砂巖，泥質(zhì)膠結(jié)，該巖組巖石總體抗壓強(qiáng)度為20.8～65.2MPa；侏羅系安定組，厚度為31.32m，巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖夾中粗粒砂巖、砂礫巖，該巖組巖石總體抗壓強(qiáng)度為33.2～55.2MPa?！?br>