謝小均

摘 要： 礦產(chǎn)開采是從地殼中將礦物挖掘出來并運(yùn)輸?shù)降V物加工地點(diǎn)的過程和工作，采礦作業(yè)就是通過井巷掘進(jìn)，形成開挖體和運(yùn)輸通道以及安全設(shè)施、輔助設(shè)施的開采面，采用爆破技術(shù)進(jìn)行井巷掘進(jìn)會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。

關(guān)鍵詞： 地下礦山工程;井巷掘進(jìn)爆破技術(shù);實(shí)施要點(diǎn)

【中圖分類號(hào)】TD235.4 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）07-0215-01

引言：從施工工藝的角度出發(fā)，對(duì)鉆爆法中的井巷掘進(jìn)進(jìn)行分析可知，該方法的爆破工序主要可分為四個(gè)方面，即：①鉆孔;②裝藥;③連線;④起爆。而若要想要連續(xù)不斷的推動(dòng)工作進(jìn)程的，往往需要從各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行連續(xù)展開，當(dāng)在掘進(jìn)的過程中應(yīng)該尤為注意各個(gè)環(huán)節(jié)之間存在的問題，從而最大程度的為掘進(jìn)工作提供保障。在對(duì)工作面的巖石進(jìn)行爆破時(shí)，若不能取得較好的效果，也就會(huì)對(duì)井巷掘進(jìn)產(chǎn)生影響。

1 提高掘進(jìn)爆破效率的途經(jīng)

爆破效率及其效率低的表現(xiàn)所謂爆破效率，主要是指炮眼利用率和井巷成形的規(guī)整度。井巷掘進(jìn)爆破效率低的主要表現(xiàn)是：炮眼利用率低，爆破后留有殘眼達(dá)20%以上，遇砂巖、火成巖時(shí)甚至超過40%;巷道超、欠挖現(xiàn)象嚴(yán)重，成形不規(guī)整。提高爆破效率的途經(jīng)如何提高爆破效率，途經(jīng)當(dāng)然很多，如根據(jù)不同巖性、掘進(jìn)斷面和循環(huán)進(jìn)度，通過合理地選擇掏槽方式，確定合適的裝藥量和裝填結(jié)構(gòu)，安排合適的起爆順序，注意炮眼封堵質(zhì)量和精心施工等是提高爆破效率的主要技術(shù)措施。

2 地下礦山工程井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)及實(shí)施要點(diǎn)

2.1 井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)的相關(guān)參數(shù)

炮孔的直徑以及炸藥的單位使用量都會(huì)對(duì)井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)產(chǎn)生一定的影響，所以必須要針對(duì)井巷掘進(jìn)爆破的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行全面分析。炮口直徑炮孔的直徑太小很容易導(dǎo)致爆破效果出現(xiàn)差異，如果炮孔直徑比較大，則裝藥的直徑也大，這樣能夠保證爆破的集中性，提高爆破的整體效率和整體的進(jìn)度。如果炮孔的直徑過大，很容易降低爆破的速率，炮孔的數(shù)量也會(huì)減少，對(duì)于巖石的破壞量效果不足，巷道周圍的平整度也會(huì)產(chǎn)生參差不齊的問題。對(duì)于整個(gè)爆破效果來說，如果炮孔直徑過大很容易導(dǎo)致井巷掘進(jìn)爆破的難度增大，所以必須要根據(jù)設(shè)備工具和性質(zhì)進(jìn)行全面的分析，只有在施工場(chǎng)地進(jìn)行綜合判斷，并且對(duì)照實(shí)驗(yàn)，才能夠有效選擇最合適的炮孔直徑。炮孔深度炮孔的深度就是指孔底與施工面之間的垂直距離，深度作為爆破的重要參數(shù)，不僅影響了鑿巖爆破的整體施工質(zhì)量，而且對(duì)于挖掘的全過程也會(huì)產(chǎn)生影響。所以為了提高挖掘的速度，要合理保持炮孔的深度，進(jìn)一步提升精細(xì)化水平，保證挖掘技術(shù)不斷提升?？拙嗫拙鄬?duì)于炮孔的直徑深度以及炸藥的使用量等因素都會(huì)產(chǎn)生重要影響。在明確了巖石性質(zhì)以及井巷斷面的情況下，必須要針對(duì)炮孔數(shù)量、炮孔的裝藥量等參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，從而選擇最佳的孔距。孔距的確定，必須要結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，孔距的間距在400～600mm左右，周邊孔的孔距則是在600～700mm左右，周邊孔到輪廓線之間的距離在100～150mm左右。通常如果井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)的施工場(chǎng)地的地質(zhì)較軟，則周邊孔后和輪廓線之間的距離應(yīng)該在200～300mm左右，但是這些數(shù)據(jù)必須要根據(jù)實(shí)際的施工條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2.2 掏槽方式

確定掏槽形式，應(yīng)根據(jù)井巷斷面、巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造條件等因素加以確定。①錐形掏槽。在工作面中部構(gòu)成錐形炮孔組，多用于豎井掘進(jìn)，各掏槽炮孔底部不貫通，通常排列成角錐形或圓錐形，前者用于平巷掘進(jìn)，后者適用于圓形井筒掘進(jìn)。錐形掏槽炮孔孔底距為10～20cm時(shí)，利于爆破破巖和拋出巖塊，傾角取55°～70°，每對(duì)炮孔孔口距離取0.4～1.0m，巖石難爆時(shí)取偏小值。②楔形掏槽。這種掏槽具有兩排以上相對(duì)的炮孔，爆破形成楔形空間，多用于中硬以上均質(zhì)巖石、斷面尺寸大于4m2的巷道掘進(jìn)中。每對(duì)炮孔孔底距離取為10～20cm，孔口距離則與孔深和傾角大小有關(guān)，炮孔傾角（與工作面交角）取60°～75°。根據(jù)巖石的層理或節(jié)理方向，又可分為水平楔形和垂直楔形。③龜裂掏槽。它又稱縫形掏槽，適用于中硬以上巖石，炮孔數(shù)目為3～7個(gè)，孔距取8～12cm，空孔直徑可與裝藥炮孔相同，也可用大直徑空孔。生產(chǎn)中因所獲槽腔寬度不大，故多被桶形掏槽所取代。④桶形掏槽。它又稱為柱形掏槽，是在中硬以上巖石中應(yīng)用最廣的垂直掏槽形式之一。其掏槽腔體積和寬度較大，利于輔助孔的爆破?？湛字睆娇纱笥诨虻扔谘b藥炮孔的直徑，采用大直徑空孔時(shí)能夠形成較大的人工自由面和補(bǔ)償空間。有很多行之有效的桶形掏槽方案。⑤螺旋掏槽。與桶形掏槽不同，螺旋掏槽各裝藥炮孔與空孔距離為依次遞增，空孔至各裝藥孔的距離依次為空孔直徑的1～1.8，2～3.5，3～4.5，4～5.5倍。隨著裝藥炮孔的依次起爆，槽腔體積逐次擴(kuò)大。對(duì)特別難爆巖石，可增加空孔以加大自由面和補(bǔ)償空間體積。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，空孔的直徑大小、數(shù)量和位置，在垂直掏槽形式中起重要作用。

2.3 井巷掘進(jìn)爆破的作用機(jī)理

在井巷掘進(jìn)爆破的過程中，由于爆炸產(chǎn)生的巨大沖擊力，會(huì)導(dǎo)致爆破區(qū)域周邊的巖石出現(xiàn)破碎裂縫等情況，在環(huán)向拉應(yīng)力的影響之下，應(yīng)力波會(huì)導(dǎo)致巖體的裂縫不斷擴(kuò)張，形成二次裂縫。爆炸所產(chǎn)生的氣體會(huì)讓整個(gè)巖石內(nèi)部的體積膨脹，形成一定的破碎塊度。如果膨脹體積不斷增大，巖石會(huì)形成爆破漏斗，應(yīng)力波造成的破壞力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過爆炸所產(chǎn)生的氣體破壞效果。所以在炮眼炸藥爆炸的過程中，爆炸要從炮眼的中心向四周進(jìn)行擴(kuò)散，必須要針對(duì)不同的爆炸作用將爆炸范圍進(jìn)行合理劃分，并且每一個(gè)區(qū)域的爆破效果都存在不同的差異。第一個(gè)區(qū)域的爆破效果屬于粉碎區(qū)域，這一區(qū)域受到的沖擊力最大粉碎區(qū)的半徑為74mm左右，在這一范圍內(nèi)，所有的礦鹽都會(huì)在強(qiáng)大的應(yīng)力波作用下受到持續(xù)的破壞，最終形成粉末。第二個(gè)區(qū)域是破碎區(qū)域。破碎區(qū)域受到應(yīng)力波和爆炸氣體共同作用，所以會(huì)導(dǎo)致巖石出現(xiàn)裂縫破裂的問題，在爆炸應(yīng)力波的作用下，會(huì)導(dǎo)致巖石直接破碎，爆炸氣體則會(huì)對(duì)礦巖進(jìn)行深度破壞，必須要充分的運(yùn)用爆炸氣體。第三個(gè)區(qū)域是節(jié)理裂隙的破壞，在第三個(gè)區(qū)域內(nèi)，無論是爆炸應(yīng)力還是爆炸氣體，都無法對(duì)天然巖體造成破壞，但是會(huì)產(chǎn)生節(jié)理裂縫。采用井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)方法，由于一次爆破石方量大，因而每月爆破次數(shù)少，同時(shí)爆破作業(yè)時(shí)爆破噪聲和震動(dòng)也比較小。因此，采用井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)作業(yè)方式，可以提高安全系數(shù)，增強(qiáng)安全性，同時(shí)也可以解決礦山爆破作業(yè)過程中震動(dòng)大、飛石多、爆破次數(shù)多等難題。

結(jié)語：綜上所述，隨著我國(guó)礦山井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)的不斷發(fā)展，在施工過程中，應(yīng)該根據(jù)礦井地質(zhì)條件和井巷掘進(jìn)設(shè)計(jì)要求，充分利用好各種技術(shù)，做好爆破準(zhǔn)備，并進(jìn)行合理爆破，從而良取得較好的爆破效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳迪，國(guó)永田.地下礦山工程井巷掘進(jìn)爆破技術(shù)及實(shí)施要點(diǎn)分析[J].世界有色金屬，2018，（07）：207-208.

[2] 呂存書.中孔直眼掏槽深孔爆破技術(shù)在巖巷掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018，（24）：157.