探析全煤巷道光面爆破施工技術(shù)

謝登云

（安徽福樂定工業(yè)有限責(zé)任公司，安徽 淮北 235025）

巷道光面爆破技術(shù)因?yàn)槠渚哂谐尚鸵?guī)整、尺寸大小符合設(shè)計(jì)要求、對(duì)巷道圍巖破壞作用小、能充分發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)和自身承載能力等優(yōu)點(diǎn)，既有利于巷道頂板管理，促進(jìn)安全生產(chǎn)；也能節(jié)約支護(hù)材料，提高經(jīng)濟(jì)效益，因而，在礦井掘進(jìn)施工中得到廣泛應(yīng)用。但是要想取得最理想的爆破效果，需要針對(duì)現(xiàn)場情況合理的選取爆破參數(shù)，設(shè)定爆破方式，才能最大限度的提升爆破效率和爆破質(zhì)量。因此，光面爆破技術(shù)的施工受到現(xiàn)場巖石條件、施工目的和炸藥自身特性等方面的影響，在施工過程中需要充分考慮各因素的相互作用，在保障安全的前提下最大限度的提升爆破質(zhì)量。

1 光面爆破原理

光面爆破是先爆除主體開挖部位的巖體，然后再起爆布置在設(shè)計(jì)輪廓線上的周邊孔藥包，將光爆層炸除，形成一個(gè)平整的開挖面，是通過正確選擇爆破參數(shù)和合理的施工方法，達(dá)到爆后壁面平整規(guī)則、輪廓線符合設(shè)計(jì)要求的一種控制爆破技術(shù)。全煤巷道全斷開挖光面爆破，是應(yīng)用光面爆破技術(shù)，對(duì)隧道實(shí)施全斷面一次開挖的一種施工方法。它與傳統(tǒng)的爆破法相比，最顯著的優(yōu)點(diǎn)是能有效地控制周邊眼炸藥的爆破作用，從而減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，保持圍巖的穩(wěn)定，確保施工安全，同時(shí)，又能減少超、欠挖，提高工程質(zhì)量和進(jìn)度。

光面爆破的破巖機(jī)理是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，目前仍在探索之中。盡管在理論上還不甚成熟，但在定性分析方面已有共識(shí)。一般認(rèn)為，炸藥起爆時(shí)，對(duì)巖體產(chǎn)生兩種效應(yīng)；二是爆炸氣體膨脹做功所起的作用。光面爆破是周邊眼同時(shí)起爆，各炮眼的沖擊波同時(shí)向其四周作徑向傳播，相鄰炮眼的沖擊相遇時(shí)，則產(chǎn)生應(yīng)力波的疊加，并產(chǎn)生切向拉力，拉力的最大值發(fā)生在相鄰炮眼中心連線的中點(diǎn)，當(dāng)巖體的極限抗拉強(qiáng)度小于此拉力時(shí)，巖體便被拉裂，在炮眼中心連線上形成裂縫，隨后，爆炸產(chǎn)物的膨脹作用使裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，形成平整的爆裂面。

2 煤巷光面爆破技術(shù)要點(diǎn)

要搞好煤巷的光面爆破，重點(diǎn)在于根據(jù)不同的圍巖條件選擇合理的爆破方式，嚴(yán)格控制爆破具體參數(shù)。

2.1 周邊眼的布置原則

（1）周邊眼應(yīng)按正多邊形標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行布置，保證到中間的距離均等，以確保爆炸后形成的斷面足夠規(guī)整和符合設(shè)計(jì)要求。

（2）在巷道的設(shè)計(jì)拐彎處，必須進(jìn)行一次光面爆破，以使得拐角處能夠成行，滿足巷道支護(hù)要求。

（3）幫眼、頂眼應(yīng)該與輔助眼在同一個(gè)深度的豎直平面內(nèi)。

（4）在進(jìn)行底眼鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)確保至少高出巷底15厘米，深度按常規(guī)處理即可。

（5）合理選擇周邊眼距巷頂間距，按照煤質(zhì)硬度的不同，分比為：硬煤15厘米，中硬煤20厘米，軟煤20厘米，以上均為最低限度值，當(dāng)全煤巷道沿頂板掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)對(duì)頂板的眼口和眼底與周邊線的距離進(jìn)行重新設(shè)定，以保證頂板的穩(wěn)定。

2.2 光面爆破技術(shù)措施

全煤巷道采用光面爆破時(shí)，應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場不同的條件進(jìn)行具體爆破參數(shù)的設(shè)定，主要采取以下措施進(jìn)行參數(shù)設(shè)定：

（1）炸藥種類的選擇

依據(jù)光面爆破的特性，應(yīng)選擇爆炸速度低、爆炸密度小、敏感度高和爆炸性能穩(wěn)定的低威力炸藥，礦井生產(chǎn)通常采用直徑為32毫米和35毫米的礦用乳化炸藥，實(shí)際應(yīng)用效果良好，能夠充分的滿足礦井巷道施工生產(chǎn)的需要。

（2）炸藥數(shù)量的選擇

為了最大限度的提升爆炸效果，并確保不因過量爆炸影響現(xiàn)有巷道穩(wěn)定性，必須對(duì)炸藥的用量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，主要是依據(jù)煤巖層的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算，不同的圍巖硬度和穩(wěn)定性，使用的炸藥量也不一樣，藥量過少容易導(dǎo)致失敗爆炸，即未達(dá)到施工目的，藥量過大容易造成已有巷道的損壞和爆破面過大，給施工造成困難。

（3）裝藥位置的選擇

為了確保完成爆炸預(yù)定目標(biāo)，降低對(duì)圍巖的破壞性，需要對(duì)炮眼深度和位置進(jìn)行合理的設(shè)定，以提高炸藥使用率，同時(shí)裝藥結(jié)構(gòu)也應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行合理布置。

（4）嚴(yán)格控制周邊眼起爆時(shí)差

保證周邊眼同時(shí)起爆，是取得良好的光面爆破效果的重要措施之一， 為嚴(yán)格控制周邊眼起爆時(shí)差，必須采用經(jīng)過檢驗(yàn)合格的毫秒電雷管。

除了以上技術(shù)要點(diǎn)，還應(yīng)按照光面爆破操作規(guī)程進(jìn)行全面的其余技術(shù)和安全相關(guān)事項(xiàng)的準(zhǔn)備，嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的技術(shù)參數(shù)，確保現(xiàn)場施工人員安全。

結(jié)語

全煤巷道光面爆破施工技術(shù)的應(yīng)用，極大的提高了巷道是施工質(zhì)量、安全系數(shù)和施工進(jìn)度。對(duì)全煤巷道光面爆破技術(shù)的研究也一直在進(jìn)行，但是不能忽視當(dāng)前的光面爆破施工技術(shù)在全煤巷道的應(yīng)用依然存在諸如參數(shù)不夠精確、計(jì)算公式不夠成熟、爆炸效果掌握不夠精準(zhǔn)等問題，需要我們再實(shí)際的應(yīng)用過程中繼續(xù)的探索更為有效的參數(shù)控制方式，從而達(dá)到進(jìn)一步提升煤巷光面爆破質(zhì)量的目的。作為工程技術(shù)人員，應(yīng)該立足自身，繼續(xù)的學(xué)習(xí)光面爆破相關(guān)知識(shí)，結(jié)合崗位實(shí)際，推動(dòng)光面爆破技術(shù)的發(fā)展，為我國全煤巷道光面爆破技術(shù)的進(jìn)步貢獻(xiàn)應(yīng)有的力量。

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