硬巖巷道掘進(jìn)中深孔裝藥爆破技術(shù)研究與應(yīng)用

任偉

摘要：硬巖巷道掘進(jìn)過(guò)程中采用普通裝藥結(jié)構(gòu)火工品消耗量高，同時(shí)對(duì)圍巖振動(dòng)破壞較大，導(dǎo)致巷道成型質(zhì)量差。通過(guò)對(duì)炮眼布置方式、裝藥結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，提升單進(jìn)水平，降低火工品消耗量，提高巷道成型質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：巷道掘進(jìn)；復(fù)合裝藥結(jié)構(gòu)；光面爆破

目前，井巷掘進(jìn)施工工藝主要有綜合機(jī)械化和鉆眼爆破法兩種，綜合機(jī)械化施工法主要還是以軟巖、煤巷為主，巖石硬度（f>6）采用鉆眼爆破法進(jìn)行施工更為經(jīng)濟(jì)合理。因此硬巖掘進(jìn)施工我們還是應(yīng)該首先從鉆爆法入手切實(shí)解決單進(jìn)低、火工品消耗高的問(wèn)題。代池壩煤礦經(jīng)過(guò)不斷的研究和試驗(yàn)，提出了一套綜合鉆眼、裝藥技術(shù)，最終不僅達(dá)到了提高單進(jìn)的目的，而且火工品消耗也大大降低，同時(shí)巷道成型質(zhì)量也得到了明顯的提升。

1工程概況

代池壩煤礦303采區(qū)軌道上山巖層為單斜層狀構(gòu)造，傾向南，產(chǎn)狀189°∠41°，303采區(qū)軌道上山巖層位為三疊系上統(tǒng)須家河組第四段中（T3xj4），該層厚41m左右。巖性為淺灰色巨厚層粗粒石英砂巖，斜層理發(fā)育，局部地段“x”型構(gòu)造裂隙極發(fā)育。巖石硬度系數(shù)一般為f=6～8，局部巖石硬度f(wàn)=10。該巷以25°坡度向上掘進(jìn)，巷道斷面為半圓拱形，巷道斷面積為7.6m²，巷道全寬2.8米，高3.0米，采用錨噴支護(hù)，采用鉆眼爆破法施工。

2施工方式

2.1鉆眼、爆破方式

該巷采用中深孔鉆眼爆破，楔形掏槽，串聯(lián)連接腳線，全斷面一次起爆。

眼深1.8-2.0米，其中周邊眼及輔助眼1.8米，掏槽眼2.0m。

2.2鉆眼工具

鉆眼機(jī)具：YT29型鑿巖機(jī)；材料：直徑32mm鉆頭、長(zhǎng)2.0m六角菱形鉆桿。

2.3火工品規(guī)格

擊32mm×200mm三級(jí)煤礦許用乳化炸藥；毫秒延期電雷管。

2.4炮眼布置方式

巷道共布置炮眼45個(gè)，周邊眼眼距400mm，輔助眼眼距500mm，輔助眼與周邊眼眼距350mm。

2.5裝填藥方式

掏槽眼采用傳統(tǒng)的正向裝藥方式，周邊眼及輔助眼采用復(fù)合裝藥方式進(jìn)行裝填裝藥、水炮泥、黃泥等。

2.6爆破參數(shù)

2.6.1鉆眼爆破說(shuō)明書(shū)：

2.6.2預(yù)期爆破效果表

3爆破工藝分析：

3.1傳統(tǒng)爆破工藝：共布置炮眼40個(gè)，周邊眼延深1.2米，掏槽眼眼深1.5米，爆破深度1.0米左右，循環(huán)裝藥量24.8kg，雷管消耗量40發(fā)，每米裝藥消耗量24.8kg，炮眼利用率83%，平均月進(jìn)度78米。

優(yōu)點(diǎn)：1.裝藥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；2.炮眼孔深淺，利用炮眼角度的控制。

缺點(diǎn)：1.單進(jìn)水平低；2.材料消耗量相對(duì)較大；3.裝藥量多，對(duì)圍巖破壞較大。

3.2中深孔復(fù)合裝藥爆破工藝：共布置炮眼45個(gè)，周邊眼延深1.8米，掏槽眼眼深2.0米，爆破深度1.5米左右，循環(huán)裝藥量17.4kg，雷管消耗量45發(fā)，每米裝藥消耗量11.6kg，炮眼利用率83%，平均月進(jìn)度117米。

優(yōu)點(diǎn)：1.炮眼利用率高，單進(jìn)水平高；2.材料消耗相對(duì)較低；3.炸藥用量較少，對(duì)圍巖破壞較小，有利用巷道成形控制，提高圍巖穩(wěn)定性，有利于巷道支護(hù)效果。

缺點(diǎn)：1.炮眼布置的角度、距離要求較高，精確掌握有一定的難度；2.裝藥結(jié)構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜；3.對(duì)巖性的掌握要求準(zhǔn)確，對(duì)炮眼的布置和裝藥量的控制要求較高。

4應(yīng)用效果、效益比較

經(jīng)過(guò)不斷的試驗(yàn)和總結(jié)、分析、改進(jìn)，使中深孔正向光面爆破工藝逐步完善，取得良好效果。

效果比較：炸藥消耗量由3.26kg/m³下降到1.53kg/m³，每米炸藥消耗量由24.8kg降至11.6kg，減少13.2kg，炮眼數(shù)每循環(huán)增加5個(gè)，同時(shí)每循環(huán)單進(jìn)提高0.5米，平均月進(jìn)度由78米提高到117米，每月多掘進(jìn)尺39米，月進(jìn)度提高50%，周邊眼痕率達(dá)到了60%-80%。

效益比較：采用中深孔光面爆破技術(shù)后每米火工品消耗由373.2元降至232.4元，每米減少火工品消耗140.8元。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)中深孔復(fù)合裝藥爆破技術(shù)研究和實(shí)踐的結(jié)果，可以確定這種爆破施工方式可以大大降低對(duì)圍巖的破壞，提升巷道成型質(zhì)量，同時(shí)提高了單進(jìn)水平，降低了火工品消耗成本，具有可操作性，更為經(jīng)濟(jì)合理，有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。