張振華
摘 要:目前,我國巖巷掘進中最普遍使用的仍是鉆眼爆破破巖,炮眼布置方式與巖性、炸藥屬性及施工方式有很大的關(guān)系。為了提高爆破效果,減少爆破材料的消耗,煤礦井下每一個爆破地點都應根據(jù)所在地點的圍巖性質(zhì)、構(gòu)造情況及瓦斯涌出量等情況編制爆破說明書。梧桐莊礦-700水平延伸軌道巷自引進液壓鉆車后可實現(xiàn)全斷面一次打眼,一次爆破,需通過計算對原炮眼布置方式進行改進。
關(guān)鍵詞:爆破;炮眼布置;三級乳化炸藥
1 工程概況
冀中能源峰峰集團梧桐莊礦礦-700水平延伸軌道巷(以下簡稱為北大巷)位于礦井北翼,為開拓巷道。巷道斷面為直墻半圓拱形, 凈寬4.4m,凈高4.0m,設(shè)計掘進寬度4.6m,掘進高度4.1m,凈斷面面積15.5㎡,設(shè)計掘進斷面面積16.6㎡,大巷布置在距2#煤層頂板30~75m處上部巖層中,開口層位為大煤頂板山西組砂巖層位,按+3‰坡度掘進,之后依次在大煤頂板山西組砂巖、粉砂巖層位掘進。該掘進工作面原采用風錘人工打眼,由于巷道斷面大,遂采用正臺階工作面施工法施工,引進CMJ2-27型煤礦用液壓鉆車后,可實現(xiàn)全斷面一次打眼,一次爆破。全斷面一次爆破具有能縮短爆破時間,減輕往復爆破的體力勞動,少吸入炮煙,有利于作業(yè)人員健康的優(yōu)點。所以該工作面由原來分上下臺階爆破改為全斷面一次打眼,一次爆破。需對炮眼布置方式重新進行設(shè)計。
2 北大巷更改后的炮眼布置方式
2.1 根據(jù)巖性和循環(huán)進度及炸藥特性確定炸藥消耗量 影響炸藥量的因素有很多,故還沒有精確計算炸藥消耗量的辦法。
2.2 確定炮眼深度和炮眼分布情況
2.2.1 確定炮眼深度。北大巷循環(huán)排距為1.4m,根據(jù)該礦實踐,炮眼利用率取0.88,所以打眼深度應為1.6m。
2.2.2 確定掏槽眼方式及間距。斜眼掏槽適用于各種巖層,可充分利用自由面,逐步擴大爆破范圍。掏槽面積較大,適用于北大巷這種較大斷面的巷道,所以掏槽眼方式采用楔形斜眼掏槽,掏槽眼布置在斷面中央偏下,便于打眼時掌握方向,并有利于其他炮眼爆落的巖塊借助于自重崩落。
采用斜眼掏槽時,以工作面為自由面,每眼的裝藥長度系數(shù)一般要達到0.6~0.7以上,則裝藥長度應為1.6×(0.6~0.7)=0.96~1.12m,即約3個藥卷的長度。眼間距的確定:斜眼掏槽時槽口寬度一般取1.0~1.4m,掏槽的排距約為0.3~0.5m。為了加深槽腔的拋砟作用,掏槽眼比其他眼一般加深200mm左右。
北大巷為大斷面,所以槽口寬度取1.2m,掏槽眼排距0.5m,每眼裝3個藥卷,掏槽眼眼深1.8m,角度斜向巷中,端頭相距200mm。為避免掏槽眼所崩落的巖塊較大,在掏槽眼中部增加一個輔助眼。
2.2.3 確定周邊眼間距及裝藥量。周邊眼包括頂眼,幫眼和底眼,爆落后,形成巷道設(shè)計斷面輪廓的炮眼,周邊眼間距,一般取0.4~0.6m,為保證貫穿裂縫形成良好的光爆效果,炮眼之間的距離要適當減少,所以取最小值400mm。
光爆周邊眼的間距與其最小抵抗線存在一定的比例關(guān)系即
K=E/W
式中:K——炮眼密集系數(shù),一般為0.6~1.0;E——周邊眼間距;W——最小抵抗線,最外一圈輔助眼與周邊眼距離。
巖石堅硬時取大值,北大巷巖性多為中粒砂巖或粉砂巖,為堅固的巖石,所以K應取較大值,然而為保證周邊眼中的炸藥能量能夠沿巷道輪廓線傳遞,周邊眼與最近一圈輔助眼之間的間距應大于周邊眼間的間距,所以K取0.8。所以最外一圈輔助眼與周邊眼的距離取500mm。為避免巷道輪廓因受炸藥破壞,所以還需適當控制周邊眼的裝藥量,所以周邊眼裝1~2個藥卷。
底眼眼距一般為500~700mm,裝藥系數(shù)一般為0.5~0.6m,放3個藥卷。
2.2.4 確定輔助眼間排及裝藥量。輔助眼布置在掏槽眼與周邊眼之間,根據(jù)巷道斷面大小可布置一圈或多圈,其間距一般為500~700mm,炮眼方向一般垂直于工作面,裝藥系數(shù)一般為0.4~0.6,即1.6×(0.4~0.6)=0.6.4~0.96m,即2~3個藥卷的長度。
2.2.5 確定炮眼封泥長度。根據(jù)煤礦安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定:炮眼深度為0.6~1.0m時,封泥長度不得小于炮眼深度的1/2;炮眼深度超過1m時,封泥長度不得小于0.5m;光面爆破時,周邊光爆炮眼應用炮泥封實,且封泥長度不得小于0.3m。所以周邊眼封泥長度取400mm,其他炮眼封泥長度取600mm。
3 繪制炮眼布置圖及爆破說明表
繪制炮眼布置圖遵循“先兩邊后中間”的原則,即先畫掏槽眼與周邊眼,再在掏槽眼與周邊眼之間均勻布置輔助眼。最后根據(jù)上述計算中的炸藥消耗量和炮眼個數(shù)作為參考,適當調(diào)整。得到炮眼布置圖及爆破說明表如下:
4 結(jié)束語
炮眼布置方式還與巷道圍巖的節(jié)理發(fā)育情況有關(guān),這就需要我們在生產(chǎn)實踐中多深入現(xiàn)場,根據(jù)現(xiàn)場條件及時調(diào)整炮眼布置方式,在保證安全的前提下達到既節(jié)省爆破材料又能獲得良好爆破效果的目的。