全煤巷道光面爆破施工技術(shù)要點(diǎn)分析

王璇 剛小磊

摘 要：煤炭作為當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中應(yīng)用量較多的能源，所以為了加大其開采量，需要選擇適宜的開采方式，在確保其安全開采基礎(chǔ)上，有效的保證煤炭的開采數(shù)量。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)煤礦企業(yè)在煤炭開采過(guò)程中主要以三種開采方式為主，分別為水采、機(jī)掘及炮采。目前水采基本上已很少應(yīng)用，主要以機(jī)掘和炮采為主，在回采施工中主要應(yīng)用機(jī)械采煤方式，而在巖石巷道開采過(guò)程中主要以炮采施工方式為主。在全煤巷道進(jìn)行巷道開拓時(shí)，也會(huì)采用爆破技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工。光面爆破技術(shù)由于其具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及高質(zhì)量的爆破效果，在近年來(lái)煤礦企業(yè)中得以廣泛的應(yīng)用。文中從光面爆破原理入手，分析了光面爆破和主要影響因素，并進(jìn)一步對(duì)煤巷光面爆破技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：全煤巷道；光面爆破；原理；影響因素；技術(shù)要點(diǎn)

前言

近年來(lái)在煤礦企業(yè)煤炭開采過(guò)程中，巷道光面爆破技術(shù)應(yīng)用技術(shù)較為廣泛。利用光面爆破技術(shù)，不僅能夠有效的確保成型的規(guī)整性，而且能夠更好的與設(shè)計(jì)要求符合，不會(huì)對(duì)巷道圍巖帶來(lái)較大的破壞作用，有利于提高圍巖自身的穩(wěn)定性和承載能力。對(duì)巷道頂板管理和安全生產(chǎn)具有積極的促進(jìn)作用，而且能夠降低支護(hù)材料的數(shù)量，有利于開采成本的降低。但利用巷道光面爆破技術(shù)，其在施工過(guò)程中會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)巖石、施工目的和炸藥特性等較多因素的影響，所以需要對(duì)其爆破參數(shù)和方式進(jìn)行合理選取和設(shè)定，確保爆破的質(zhì)量和安全。

1 光面爆破原理

光面爆破屬于一種控制爆破技術(shù)，其爆破后不僅壁面具有較好的規(guī)則性，而且輪廓能夠與設(shè)計(jì)要求相符合。其首先是對(duì)主體開挖部位的巖體進(jìn)行爆除，然后再將藥包布置在設(shè)計(jì)輪廓線上的周邊孔洞內(nèi)，炸除光爆層，從而形成一個(gè)較為平整的開挖面。在全煤巷道施工中，利用光面爆破技術(shù)來(lái)對(duì)隧道進(jìn)行全斷面開挖，其通過(guò)有效的控制周邊眼炸藥的爆破作用來(lái)有效的降低爆破過(guò)程中對(duì)圍巖所帶來(lái)的擾動(dòng)，從而有效的確保圍巖的穩(wěn)定性，使施工的安全性能夠得到保證，有利于工程質(zhì)量和工程進(jìn)度的提升。

對(duì)于光面爆破的破巖原理的研究，目前還沒有十分成熟的理論基礎(chǔ)，但通常情況下認(rèn)為炸藥起爆時(shí)會(huì)有兩種效應(yīng)產(chǎn)生，同時(shí)爆炸氣體膨脹過(guò)程中做功也會(huì)起到有效的作用。應(yīng)用光面爆破時(shí)，由于其周邊眼會(huì)同時(shí)起爆，這樣各炮眼所產(chǎn)生的沖擊波會(huì)同時(shí)向四周作徑向傳播，相鄰兩個(gè)炮眼的沖擊波相遇會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力波的疊加，引發(fā)切向拉力，從而將巖體拉裂，裂縫產(chǎn)生在相鄰炮眼中心連線上。同時(shí)爆炸產(chǎn)物的膨脹作用還會(huì)進(jìn)一步對(duì)裂縫進(jìn)行擴(kuò)展，確保了爆裂面的平整性。

2 光面爆破和主要影響因素

2.1 光面爆破的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）巷道圍巖很少產(chǎn)生炮震裂縫，保持了圍巖完整性，從而增大了圍巖自身的承載能力，這為采用錨噴支護(hù)創(chuàng)造了有利的條件。光面爆破技術(shù)和錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步增強(qiáng)了錨網(wǎng)噴支護(hù)的作用，特別是在松軟巖層中更能顯示這一特點(diǎn)。（2）在裂隙發(fā)育的地層中，避免裂隙擴(kuò)大和產(chǎn)生新的裂縫，提高了圍巖的穩(wěn)定性，配合錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)，能基本杜絕落石傷人事故，為快速施工提供了有利條件。（3）巷道成型規(guī)整，極大地減少了掘進(jìn)超挖數(shù)量和出矸工作量，加快了掘進(jìn)速度，節(jié)省了噴砌材料，加快了施工進(jìn)度。（4）由于巷道成型規(guī)整，凹凸很少，增強(qiáng)隧道本身穩(wěn)定性，當(dāng)巷道局部頂板來(lái)壓時(shí)，也減少了巷道的維護(hù)量，且不易于產(chǎn)生瓦斯局部積聚，基本杜絕瓦斯超限事故。（5）光面爆破的缺點(diǎn)是炮眼數(shù)較一般爆破法要多，鉆眼的準(zhǔn)確性要求較高，鉆眼作業(yè)的單項(xiàng)工序時(shí)間較長(zhǎng)。

2.2 影響光面爆破效果的主要因素

（1）地質(zhì)因素：包括頂?shù)装鍑鷰r特性、硬度、節(jié)理、層理發(fā)育程度。（2）爆破斷面的大小、形狀及煤層在巷道中所處位置關(guān)系。（3）光面爆破炮眼布置。（4）作業(yè)人員對(duì)周邊眼鉆進(jìn)操作水平。（5）炸藥裝藥量的選擇，根據(jù)圍巖特性進(jìn)行適量調(diào)整。

3 煤巷光面爆破技術(shù)要點(diǎn)

在煤巷光面爆破施工中，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體的圍巖條件來(lái)選擇適宜的爆破方式，對(duì)爆破具體參數(shù)進(jìn)行有效控制，確保煤巷光面爆破的效果。

3.1 周邊眼的布置原則

（1）在對(duì)巷道內(nèi)周邊炮眼進(jìn)行布置時(shí)，宜采用正多邊形的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行設(shè)置，控制好到中間的距離，從而使爆破后能夠形成規(guī)整及對(duì)設(shè)計(jì)要求相符合的斷面。（2）在巷道拐彎處需要進(jìn)行一次光面爆破，從而使拐角處能夠與巷道具體支護(hù)要求相符。（3）在對(duì)周邊眼進(jìn)行布置時(shí)，需要在同一深度的豎起平面內(nèi)進(jìn)行幫眼、頂眼和輔助眼的設(shè)置。（4）進(jìn)行底眼鉆進(jìn)時(shí)，需要其要超出巷底十五厘米的距離，具體深度則需要按照常規(guī)方式來(lái)進(jìn)行處理。（5）根據(jù)煤質(zhì)硬度來(lái)對(duì)周邊眼與巷頂之間的間距進(jìn)行合理選擇，不同的煤質(zhì)度其都有一個(gè)相對(duì)應(yīng)的限度值。在全煤巷道施工過(guò)程中，當(dāng)其沿頂板進(jìn)行掘進(jìn)時(shí)，需要重新設(shè)定頂板的眼口、眼底及周邊線的距離，使頂板的穩(wěn)定性得到有效的保證。

3.2 光面爆破技術(shù)措施

在全煤巷道應(yīng)用光面爆破時(shí)，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體條件來(lái)設(shè)定具體的爆破參數(shù)，在進(jìn)行參數(shù)設(shè)定時(shí)需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。

（1）炸藥種類的選擇。在實(shí)施光面爆破技術(shù)時(shí)，需要根據(jù)光面爆破的特性來(lái)選擇炸藥，炸藥以爆炸速度低、爆炸密度小、敏感度高及爆炸性能穩(wěn)定的低威力炸藥為主。目前礦井生產(chǎn)過(guò)程中通常都會(huì)選擇礦用乳化炸藥，以32毫米及35毫米為宜，這種炸藥在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具有比較良好的效果，能夠有效的與礦井巷道施工生產(chǎn)的需要相符合。

（2）炸藥數(shù)量的選擇。在光面爆破技術(shù)中，需要嚴(yán)格控制炸藥的用量，在保證爆炸效果的同時(shí)還要確保爆炸過(guò)程中巷道的穩(wěn)定性。炸藥的用量需要根據(jù)煤巖層的性質(zhì)量來(lái)進(jìn)行計(jì)算，在具體實(shí)施過(guò)程中，由于圍巖硬度和穩(wěn)定性不同，所以所應(yīng)用的炸藥量也要有所不同，合理對(duì)炸藥量進(jìn)行確定，避免藥量過(guò)大或是過(guò)小，以確保施工的順利進(jìn)行。

（3）裝藥位置的選擇。合理對(duì)炮眼深度和位置進(jìn)行設(shè)定，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)對(duì)裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置，以便于有效的提高炸藥的使用率，降低對(duì)圍巖可能帶來(lái)的破壞性，確保爆炸預(yù)定目標(biāo)的完成。

（4）嚴(yán)格控制周邊眼起爆時(shí)差。為了能夠確保光面爆破的效果，則需要同時(shí)對(duì)周邊眼進(jìn)行起爆，這就需要在具體實(shí)施過(guò)程中要對(duì)周邊眼起爆時(shí)差進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)雷管進(jìn)行檢驗(yàn)，確保采用合格的毫秒電雷管。

4 結(jié)束語(yǔ)

光面爆破施工技術(shù)在全煤巷道中的應(yīng)用，有效的確保了巷道施工的質(zhì)量和安全性，有利于施工進(jìn)度的加快。目前雖然全煤巷道光面爆破技術(shù)取得了較快的發(fā)展，但在具體實(shí)施過(guò)程中還存在著一些問題，所以為了更好的提高煤巷道光面爆破的質(zhì)量，則需要工程技術(shù)人員來(lái)強(qiáng)化自身爆破知識(shí)的學(xué)習(xí)，并將所學(xué)知識(shí)與崗位實(shí)際有效的結(jié)合，確保更好的推動(dòng)光面爆破技術(shù)的發(fā)展。

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