第軍(甘肅科貝德煤與煤層氣開發(fā)技術(shù)有限公司，甘肅 蘭州 730084)

0 引言

在對煤礦的一些硬巖巷道進行掘進的過程中，基本上都采用的是淺眼爆破的方式，但是其炮眼深度一般情況下在1.0～1.5 m的范圍，同時爆破的實際效率僅僅在50%以下的程度，使得對于一些大型的石塊無法起到良好的爆破效果。這樣的施工作業(yè)模式下，會嚴重影響到整體巖巷的掘進速度。在過去的長期實踐分析中發(fā)現(xiàn)，使用中深孔爆破的巷道掘進技術(shù)，可以提升掘進的整體速度，同時也是保障在未來的掘進過程中，有著較高安全性的關(guān)鍵所在。

1 工程概況

窯街煤電集團金河煤礦八采區(qū)皮帶運輸巷和軌道運輸上山屬開拓巷道，服務(wù)年限為永久，均采用直墻半圓拱斷面，掘進斷面13.2 m2，支護形式為錨噴支護，錨桿采用φ20×2 400 mm的普通螺紋鋼錨桿Z2360樹脂錨固劑兩碼端頭錨固，噴漿厚度100 mm，混凝土強度達到C20。

2 項目研究背景

在我國當下對礦井巖巷的掘進處理中，采用的基本上都是鉆眼爆破以及巖巷掘進機進行。但是在實際的操作過程中，其使用的巖巷掘進機運行中會受到地質(zhì)、設(shè)備以及運輸?shù)戎T多方面的限制，就會導(dǎo)致掘進的整體速度受到嚴重的影響。另外，在其管理過程中的管理力度不足，也會導(dǎo)致其設(shè)備無法發(fā)揮出應(yīng)用的技術(shù)性優(yōu)勢。在當下的大部分掘進工作中，使用的都是爆破技術(shù)[1]。

3 傳統(tǒng)掘進技術(shù)現(xiàn)狀

在過去的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，過去所使用的巖巷爆破技術(shù)在實際的掘進中，占據(jù)了巷道的九成以上。很多公司都是采用了爆破技術(shù)，但在實際的操作過程中，受到一些技術(shù)性的缺陷影響，例如在爆破技術(shù)使用中，出現(xiàn)打眼淺、循環(huán)進度低，甚至還會出現(xiàn)打眼少以及多裝藥的問題，就會導(dǎo)致在實際的爆破操作中，出現(xiàn)爆堆不集中的問題。甚至在一些特殊的區(qū)域當中，出現(xiàn)圍巖松動的問題，這樣的掘進會直接影響到支護材料的消耗。由于這樣的操作下，會導(dǎo)致對巖巷單進的水平提升造成制約性的影響，所以對整個工程項目的掘進速度起到負面的影響效果。為了進一步提升巷單進的整體水平，以此避免一些危險問題出現(xiàn)，就需要針對當下使用的技術(shù)進行全面的優(yōu)化以及調(diào)整，實現(xiàn)中、深孔的爆破技術(shù)使用。

4 工藝流程以及面臨問題比較分析

4.1 傳統(tǒng)工藝流程

在傳統(tǒng)形式下進行的掘進施工建設(shè)中，使用的是光面爆破的方式，并加上錨噴支護，形成全斷面的一次成巷的效果[2]。

但在這樣的技術(shù)流程中，所形成的“兩掘一成”的循環(huán)作業(yè)方式，會直接受到支護最大控頂距的相關(guān)影響，一般施工單位會使用淺眼的爆破方式，在炮眼的設(shè)置中，選擇使用1 m的標準，同時掏槽眼深度控制在1.2 m的標準上。在這樣的操作形式下，使得循環(huán)次數(shù)較低，同時工效并不可觀。

在這樣的工藝流程下，其施工炮眼的時間有限，在炮孔的質(zhì)量方面也受到嚴重的限制，無法形成較為一致的效果。在實際掘進的過程中，會導(dǎo)致掘進眼、錨桿眼以及裝渣無法進行平行作業(yè)操作，就會導(dǎo)致對工作時間造成一定的耽誤。

4.2 優(yōu)化之后的工藝流程

在進行該工藝的改進之后，主要就是基于“一掘一初噴+耙?guī)r機永久成巷”的多工序，進行平行作業(yè)循環(huán)，有效地在實際的作業(yè)過程中，進行專門的打眼爆破處理，并在后巷進行出渣，進而保障將其工藝流程中的臨時支護、打注錨桿以及初噴等都進行相應(yīng)的分析，從而形成一個完整的掘進循環(huán)體系。

在過去進行傳統(tǒng)的炮眼施工過程中，采用的單一風(fēng)鉆進行打眼處理，同時在頂部位置存在著各種類型的鉆孔，并沒有基于設(shè)計的巷道輪廓線進行布置，在實際的布置過程中，也沒有呈現(xiàn)出均勻布置的效果，這樣的施工周期比較長，效率比較低。在當下對其工藝進行完善以及改進的過程中，就需要基于施工炮眼以及錨桿眼的方式，進行同步的施工建設(shè)，以此控制打眼的整體周期。還需要在施工之前，就對其眼位進行確定，并呈現(xiàn)出均勻布置的方式，不斷提升打眼的深度[3]。對于傳統(tǒng)的裝藥方式而言，采用的是耦合的連續(xù)裝藥方式，在多段位置進行延期的電雷管起爆操作。這樣的爆破方式下，雖然可以起到破碎的效果，但是會導(dǎo)致整體爆破的衰減過快，在光爆面出現(xiàn)不均勻的問題。這樣在之后的處理過程中，就會導(dǎo)致后續(xù)工作造成較大的負擔。在當下的施工建設(shè)過程中，能夠基于正向不耦合連續(xù)或者間隔的方式，進行科學(xué)合理的裝藥，并基于多段毫秒延期電雷管的方式進行起爆。

5 工藝實際運用

5.1 工藝流程

在該工藝進行創(chuàng)新優(yōu)化之后，基于掘進的實際運行效果，進行針對性的打眼爆破處理，同時配合后巷出渣的方式，形成平行作業(yè)的方式。在這樣的操作下，可以為炮眼施工留出充足的空間，同時進一步的保障炮孔有著較高的質(zhì)量性。而在炮眼的處理中，則是將原本的1～1.5 m 的深度，提升到2.2～2.5 m 的深度當中。對于單炮的進度而言，則是將其控制在2～2.2 m的深度中。

在實際的操作中，所使用的初噴初錨是臨時支護結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變成了永久性的成巷支護結(jié)構(gòu)，因此這樣的作業(yè)模式下，控制最大控頂距。在兩天之內(nèi)，就可以完成3個不同的循環(huán)，極大的滿足了掘進的效率需求。在工作面之后的集中成巷環(huán)節(jié)，可以很好的提升鉆進效率，進而充分地保障掘進、支護以及出渣不會相互相應(yīng)，極大提升工作效率[4]。

5.2 炮眼施工建設(shè)

在本文所使用的中孔爆破技術(shù)，在掏槽眼的深度設(shè)置上，相比較傳統(tǒng)操作的同掏槽眼更加深，一般情況下可以達到2.5～3 m的程度。對于掏槽眼而言，就是其深度直接決定了循環(huán)進尺的實際程度。在周邊眼的爆破質(zhì)量方面，會對其成巷質(zhì)量造成嚴重的影響。因此需要進一步提升深孔楔形掏槽的效果，相應(yīng)的提升了炮眼的利用率。具體的操作中，需要在裝藥眼的位置上，提升爆破的自由面程度。還需要對藥眼的實際位置、具體的幾何形狀進行針對性的分析，保障裝藥量以及裝填的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有著科學(xué)合理的布置效果。在炮眼的實際深度上，需要設(shè)置出一個最優(yōu)值，以此提升巷道的實際掘進效率。并結(jié)合現(xiàn)場和實際情況，能夠很好地保障中孔的爆破眼深度在2.2～2.5 m的標準中。

其次，對于施工當中的炮眼而言，在進行施工建設(shè)的過程中，由于使用的是多臺風(fēng)鉆，極大地降低了整體的打眼時間。在其炮眼深度的控制上，需要將其控制在2.2～2.5 m的標準上，并利用楔形掏槽的方式，將其眼深控制在2.5 m的標準上，同時眼口的間距能夠控制在1.2 m的程度。在這樣的設(shè)置下，就可以保障周邊眼距得到有效的控制和利用。在施工的過程中，需要控制炮眼呈現(xiàn)出相互平行的效果，眼底位置也需要保持著一致的控制層面。

5.3 裝藥結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

在本工程項目的開展中，所使用的是正向不耦合的連續(xù)與間隔裝藥的方式，使多段毫秒延期電雷管進行相應(yīng)的起爆處理。而對于不耦合的裝藥方式下，就會導(dǎo)致炸藥在完成起爆之后，使得爆炸轟波的波峰值較低。由于爆轟波可以利用空氣這種介質(zhì)進行傳播，可以延長對其巖石的作用時間，優(yōu)化爆破的效果。在爆破之后，會使得巷道出現(xiàn)規(guī)整的效果，極大降低了挖掘的工作量。最后，對于這種技術(shù)而言，也是有效保障了圍巖整體強度，進一步提升圍巖自身穩(wěn)定性的優(yōu)秀技術(shù)方案。

6 技術(shù)成果分析

在使用了該技術(shù)之后首先呈現(xiàn)出安全高效的效果。中深孔的爆破工藝技術(shù)，是一種高效的控制輔助作業(yè)，并提升掘進效果的重要工藝流程，也極大避免了對爆破器材以及一些需要使用的構(gòu)件的損耗。在炮眼的利用率上，相比較傳統(tǒng)的技術(shù)工藝有著較為明顯的提升，使得從原本85%的利用率，順利提升到了95%的利用率，極大滿足了當下炮眼的使用需求。在單循環(huán)進尺的過程中，也從原本的0.8～1.0 m提升到了2.0～2.2 m的程度，可以避免一些危險事故的發(fā)生，有效地改善施工作業(yè)效果[5]。

這種技術(shù)也有著節(jié)約成本的優(yōu)勢。由于爆破效果比較好，進一步提升了掘進的整體效率。在巷道掘進的過程中，也對機械、設(shè)備、通風(fēng)等系統(tǒng)，可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用。由于掘進效率的提升，使得在工作人員工作的過程中，其人力成本也得到了全面的控制，因此成為當下十分重要的技術(shù)方案。

最后，這樣的技術(shù)方案下，提高了單炮進度，提升了掘進效率，極大保障了礦井接續(xù)的順利進行。

7 結(jié)語

綜上所述，文章主要針對煤礦巖巷中深孔爆破在巖巷快速掘進施工中的具體應(yīng)用進行詳細的分析，該技術(shù)建立在傳統(tǒng)的掘進技術(shù)基礎(chǔ)上進行的改善以及優(yōu)化，以此可以有效地提升爆破的效果和準確性，極大滿足掘進效率方面的實際需求。