黃艷兵

【摘要】在煤礦硬巖巷道掘進(jìn)過程中，中深孔爆破和光面爆破則是當(dāng)前主要的掘進(jìn)爆破形式和方法，也是硬巖爆破發(fā)展的主要趨勢，又是爆破行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。在此介紹這兩種爆破方式的相關(guān)情況及參數(shù)確定原則，就如何提高爆破效率做出了簡要分析和探討。通過分析得知，提高炮眼利用率，爆破效果就有了很大的提高，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也比較可觀。

【關(guān)鍵詞】煤礦掘進(jìn) 硬巖巷道 中深孔與光面爆破 參數(shù)設(shè)計(jì)

一、綜述

大家知道，在傳統(tǒng)的爆破形式中，主要是以淺眼爆破的作業(yè)方式進(jìn)行的，雖然這種爆破方式有其各自優(yōu)缺點(diǎn)，但是要在硬巖中爆破，其優(yōu)勢就體現(xiàn)不出來了，而缺點(diǎn)就會(huì)更加凸顯。采用這種淺眼爆破方式，爆破效率也比較低，而更為嚴(yán)重的是爆落巖石大塊率還高，這樣裝巖的生產(chǎn)效率就會(huì)大大降低，會(huì)嚴(yán)重影響掘進(jìn)施工速度的。所以，近年來在煤礦硬巖巷道掘進(jìn)施工中，中深孔爆破和光面爆破則是兩種主要的掘進(jìn)爆破形式與方法，它們也是硬巖爆破發(fā)展的必然趨勢，又是爆破行業(yè)主要發(fā)展的方向。所以，當(dāng)今進(jìn)一步提高爆破效率和爆破質(zhì)量則是我們所要研究的關(guān)鍵問題。在此，就中深孔爆破和光面爆破中有關(guān)參數(shù)的確定方法作以簡要探討。

二、炮眼深度的確定方法

在煤礦硬巖巷道爆破過程中，由于炮眼深度對爆破效果的好壞有著很重要作用和影響。炮眼深度又要受到比如巖石的性質(zhì)、鉆眼機(jī)械、裝藥結(jié)構(gòu)、炸藥的使用量和循環(huán)作業(yè)方式等幾大因素的影響。所以，我們應(yīng)該綜合考慮這些因素，這樣才能使得炮眼達(dá)到最佳深度，且獲得的爆破效果更好。

（1）根據(jù)鉆眼機(jī)械確定炮眼深度。由于爆眼深度還與鉆眼機(jī)械有著密切的關(guān)系，所以鉆眼的參數(shù)是否與鉆眼機(jī)械的參數(shù)相適應(yīng)、合理，這就直接決定著爆眼深度的好壞。根據(jù)查閱大量資料和現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，對于普通的氣腿式鑿巖機(jī)，在硬巖鉆眼中，鉆眼的速度下降，從而克服釬子的彈性變形沖擊力就越大，這樣使得排粉難度在趨于困難。隨著鉆眼的深度的增加，其鉆的速度衰減也逐漸加快。所以，在使用普通式鑿巖機(jī)時(shí)，如果采用重型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)，那么就能克服氣腿式鑿巖機(jī)的上述缺點(diǎn)，這對于巷道掘進(jìn)中深孔鉆眼、爆破都非常有利，相應(yīng)能提高鉆眼和爆破的速度。

（2）核算單位炸藥消耗量。一般要精確計(jì)算單位炸藥消耗量是比較困難的，我們只能在實(shí)踐操作過程中總結(jié)掌握。在一般情況下，都是參考經(jīng)驗(yàn)公式和國家相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)來確定的。但是，這些公式和國標(biāo)也都需要在實(shí)踐中不斷的調(diào)整和完善，以力求更加適應(yīng)。

（3）根據(jù)循環(huán)作業(yè)方式確定炮眼深度。比較合理的炮眼深度設(shè)計(jì)，除了以上所論述的鉆眼機(jī)械和單位炸藥消耗量考慮外，同時(shí)還應(yīng)該根據(jù)煤礦的循環(huán)作業(yè)方式是否相協(xié)調(diào)和適應(yīng)確定。為此，這就要求合理的炮眼深度能夠達(dá)到質(zhì)量較好的爆破設(shè)計(jì)效果，且又能保證每班或完成整個(gè)循環(huán)作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)的施工模式。

（4）考慮裝藥結(jié)構(gòu)因素的影響。在爆破設(shè)計(jì)過程中，還要考慮到在爆炸的藥包起爆時(shí)藥包的位置，它決定著炸藥起爆后爆轟波的傳播方向，因?yàn)檫@個(gè)因素直接影響巖石爆破作業(yè)和爆破的效果。這個(gè)問題從理論的分析和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)中都得到了驗(yàn)證。一般反向裝藥要比正向裝藥爆破效果要好。所以，其它炮眼均應(yīng)采用正向起爆順序。

三、中深孔爆破中掏槽形式及相關(guān)參數(shù)

（1）掏槽爆破形式的選擇。一般掏槽爆破能提高掏槽爆破的成功率和效率，并決定了整個(gè)爆破質(zhì)量和掘進(jìn)效果。而掏槽效果的好壞又主要取決于掏槽方式。當(dāng)采用中深孔爆破時(shí)，必須采用直眼掏槽效果才好。除了普通簡單的角柱形直眼掏槽形式外，目前較為先進(jìn)的巖巷掘進(jìn)直眼掏槽方式一一直眼邁步式掏槽方式可增大槽腔體積，并降低拋擲作用，有利于裝巖。同時(shí)，采用這種方式也提高了掘進(jìn)的工效。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了選擇掏槽形式時(shí)考慮的原則有以下兩個(gè)方面：一是有較高的炮眼利率和較大的槽腔表面積，能為后爆炮眼創(chuàng)造更為充分的自由面；二是掏槽的形式一般越簡單越好。

（2）掏槽爆破參數(shù)的確定原則。對于垂直楔形掏槽形式還說，可以充分利用工作面這唯一的自由面，而巷道中深孔爆破就較為合適。當(dāng)巷道斷面較小時(shí)，斜眼楔形掏槽的應(yīng)用就受到了巷道斷面寬度的限制，所以這時(shí)可采用直眼掏槽；而巷道斷面較大時(shí)，實(shí)踐中也較多的都采用楔形掏槽。通過長期實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐可知，對硬巖巷道來說，當(dāng)巷道斷面能滿足鉆眼掏槽要求時(shí)，最好的掏槽方式就是采用垂直楔形掏槽方式。 四、光面爆破參數(shù)設(shè)計(jì) 對于光面爆破，在一般情況下，光面爆破炮眼的間距取21倍的炮眼直徑較為合適。但是，根據(jù)長期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料還知道，現(xiàn)場施工實(shí)際采的炮眼間距控制在450-500ram較好。光面爆破炮眼布置的另一個(gè)重要參數(shù)是炮眼密集系數(shù)，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，在有沼氣和煤塵的工作面不許采用空氣不耦合裝藥。因此，我們在設(shè)計(jì)施工中為嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量，以求減少對周邊圍巖的損傷。對于巷道周邊眼裝藥量，要求爆破后在炮眼周圍的巖石中不產(chǎn)生粉碎性破壞，并能在巖壁上留有眼痕為宜。

五、結(jié)束語

在煤礦巷道爆破施工中，其爆破施工工藝的不斷改善與進(jìn)步非常重要，而中深孔爆破和光面爆破就是發(fā)展的必然趨勢。我們通過現(xiàn)場試驗(yàn)研究中，可以很清楚的發(fā)現(xiàn)，在對巖石性質(zhì)和施工條件確定的情況下，爆破參數(shù)、炸藥單耗和炮泥堵塞等條件，對爆破的質(zhì)量、效率等都有很明顯的影響。我們在經(jīng)過多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，從中找到了一些規(guī)律，提出了一些施工理論經(jīng)驗(yàn)，該施工技術(shù)和方法對于指導(dǎo)硬巖巷道掘進(jìn)有著重要的作用，便于制定下步硬巖巷道掘進(jìn)的基本施工技術(shù)方案。積累更為適用的、科學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為今后的持續(xù)生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。這也充分說明了一個(gè)問題：中深孔爆破和光面爆破并舉則是既保證質(zhì)量和速度又可取得高效益的關(guān)鍵。通過初步分析深井中深孔爆破和光面爆破參數(shù)選擇的原則，這對于現(xiàn)場參數(shù)的設(shè)計(jì)和爆破施工都具有很好的指導(dǎo)意義和借鑒意義。

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