合理布眼，改善裝藥結(jié)構(gòu)，提高爆破效率

李義++張楊

[摘 要]利用合理的布眼方式，改進(jìn)裝藥的結(jié)構(gòu)，減少炸藥消耗，降低生產(chǎn)成本，提高爆破效率，加快掘進(jìn)進(jìn)度。

[關(guān)鍵詞]布眼；裝藥結(jié)構(gòu)；孔深；爆破效率

中圖分類號(hào)：TD235.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）30-0084-01

引言：在礦山企業(yè)中，井巷掘進(jìn)工作占據(jù)主要位置。要加快掘進(jìn)進(jìn)度，保證施工質(zhì)量，合理的布眼方式、裝藥結(jié)構(gòu)就顯得相當(dāng)重要。

一、礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)

礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)很復(fù)雜，是由很多方面構(gòu)成的，就掘進(jìn)而言，可以把復(fù)雜的礦巖物理力學(xué)性質(zhì)簡單地劃分為六種不同級(jí)別的巖石，級(jí)別低的巖石松散，級(jí)別高的巖石堅(jiān)固。在掘進(jìn)中，對(duì)迎頭的排眼，必須根據(jù)巖石級(jí)別來確定排眼數(shù)目和掏槽方式，級(jí)別低的巖石松散就少打眼，級(jí)別高的巖石堅(jiān)固就應(yīng)多打眼。所以，熟悉和掌握各種巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，對(duì)正確布置整個(gè)工作面的排眼相當(dāng)重要。

二、合理布眼

對(duì)于巖石硬度系數(shù)大的作業(yè)點(diǎn)，如果布眼不合理，不但影響爆破效果，降低爆破效率和工班工效，還會(huì)造成爆破材料的浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。所以關(guān)鍵就在于怎么布置炮眼，而布眼的關(guān)鍵在于掏槽眼怎樣施工。布置掏槽眼，要根據(jù)巷道規(guī)格斷面、打眼深度和礦巖的物理性質(zhì)來綜合分析考慮布眼。對(duì)堅(jiān)硬的巖石，一定要留空氣眼增加新自由面來進(jìn)行爆破掏槽。

1、掏槽眼布置

掏槽的方式很多，常見的主要為直龜裂楔形混合式掏槽和桶形掏槽（如圖1）。

掏槽眼與眼的間距不能過大或過小，眼間距過大，掏槽效果不好，達(dá)不到目的；眼間距過小，放炮時(shí)被鄰眼帶走或擠死，也達(dá)不到效果。所以，布置掏槽眼，眼與眼的間距要適中，恰到好處，才能起到很好的爆破效果。

掏槽眼的眼間距一般為300～500mm，硬巖石眼間距取小值，相對(duì)較軟巖石取大值。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得知，巖石的性質(zhì)對(duì)鑿巖爆破掏槽眼的布置有很大的影響，要區(qū)別對(duì)待。脆硬的巖石以龜裂楔形混合掏槽為好，韌性大的巖石則應(yīng)以桶形掏槽較好。

2、輔助眼和周邊眼的布置

掘進(jìn)迎頭上的每一個(gè)眼都必須發(fā)揮其最大作用。所以每個(gè)眼的位置和相互的關(guān)系很重要，除掏槽眼外，輔助眼是逐步擴(kuò)大掏槽眼的自由面，讓周邊眼能充分爆破并控制好坑道規(guī)格。所以，輔助眼的間距可適當(dāng)增大，為了控制大塊率，一般眼間距為400～600mm，相對(duì)巖石較硬時(shí)取小值，反之，取大值；周邊眼的布置，除光面爆破外，眼的間距一般為800～1000mm，眼間距過小，屬光面爆破，過大，則導(dǎo)致欠挖，一般眼的間距偏小，采用少裝藥來爆破控制好坑道規(guī)格。

3、在布眼時(shí)，應(yīng)遵循以下原則

（1）、掏槽眼比其它眼深10～15厘米，作用是使其它眼利用率高；

（2）、周邊眼要離巷道輪廓邊10～20厘米，以便機(jī)頭操作，方向朝巷道幫稍偏，便保證斷面不縮??；

（3）、盡量利用裂隙，軟夾巖層等布置掏槽眼。

三、改善裝藥結(jié)構(gòu)

1、大理巖類：大理巖較為常見，巖石級(jí)別為4-5級(jí)，一般采用楔形或桶形掏槽方式，掏槽眼4-5個(gè)。原傳統(tǒng)裝藥結(jié)構(gòu)為中心眼不裝藥，作為爆破自由面，其余掏槽眼均裝藥，裝藥系數(shù)為70%以上，1.5米的眼深一般只能爆1.4米，爆破效率為93%左右，通過分析和改進(jìn)后，我們改變了裝藥結(jié)構(gòu)：掏槽中心眼裝藥，其余4個(gè)掏槽眼不裝藥作為爆破自由面，這樣，增大了爆破自由面的空間，提高了礦巖破壞條件；輔助眼和周邊眼采用不同的裝藥系數(shù)，爆破效率提高到95%左右，每茬炮節(jié)約3公斤左右炸藥消耗量。

2、花崗巖類：花崗巖有堅(jiān)硬的不風(fēng)化的黑云母花崗巖和絹云母花崗巖，堅(jiān)固性系數(shù)達(dá)18-20左右；其次有半風(fēng)化花崗巖和強(qiáng)風(fēng)化花崗巖等。針對(duì)花崗巖風(fēng)化程度和堅(jiān)硬程度的不同情況，采用了不同的布眼方式，風(fēng)化花崗巖一般采用三角掏槽即可，堅(jiān)硬花崗巖采用直龜裂楔形混合掏槽，采用多打眼、少裝藥進(jìn)行鑿巖爆破，其裝藥方式近似大理巖，只相對(duì)增加了雷管段數(shù)，以提高爆破效率，降低裝藥量。

3、一次爆破所需的炸藥消耗量計(jì)算公式為：

Q=q×s×L×n

式中：q—單位炸藥消耗量（kg）

S—井巷掘進(jìn)斷面面積（㎡）

L—平均炮眼深度（m）

n—炮眼利用率，一般為0.8～0.95

4、裝藥

裝藥在掘進(jìn)爆破中是比較重要的一道工序，在裝藥前首先要用風(fēng)槍吹洗干凈所有孔內(nèi)巖粉和積水，裝藥時(shí)必須細(xì)心把藥卷輕送到眼底，不要擦破藥卷，藥卷之間接觸即可，不要用力沖填。按確定的起爆順序正確裝填雷管，不得弄錯(cuò)雷管段號(hào)，不得拉斷（拉脫）雷管腳線。起爆藥卷的位置決定著炮孔中裝藥起爆后爆破作用的傳遞方向和炮孔中爆生氣體的作用時(shí)間。

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，當(dāng)巖石性質(zhì)相同時(shí)，孔底反向起爆效果最好，而孔口正向起爆效果最差。

孔底反向起爆能增強(qiáng)炮孔中爆炸氣體膨脹推力的作用，加強(qiáng)孔底爆炸氣體的作用力和作用時(shí)間。孔底反向起爆時(shí)，炸藥一起爆，孔底立即受到爆炸氣體的推力作用?？卓谏形幢ǖ恼ㄋ巹t起到類似炮泥的作用，加強(qiáng)阻止爆生氣體的過早擴(kuò)散，從而保證了作用力和作用時(shí)間。采用孔口正向起爆時(shí)，先爆的孔口爆生氣體擴(kuò)散的阻力最小，容易過早地沖掉炮泥逸散，從而降低了作用壓力，減少了作用時(shí)間；在軟巖和裂隙發(fā)育的巖石中進(jìn)行爆破時(shí)，孔底反向起爆可以避免相鄰炮孔間的“帶炮”及孔底剩留殘藥的現(xiàn)象。

四、實(shí)例

老廠分礦竹葉山坑45#礦群1560中段4503平巷，巖石為大理巖，硬度4～5級(jí)，平巷設(shè)計(jì)規(guī)格為2.6m×2.6m，三心拱斷面積為6.34m2。原施工過程中，由于布眼方式不合理，炮眼深度不夠，導(dǎo)致裝藥量過大，巷道規(guī)格不符合設(shè)計(jì)要求，施工進(jìn)度緩慢，造成了生產(chǎn)成本的浪費(fèi)。經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐，鑿巖設(shè)備使用YT-28型氣腿式鑿巖機(jī)，釬桿長2.5m，平均眼深2.2m，掏槽眼采用桶形掏槽進(jìn)行布置，反向裝藥，采用“多打眼，少裝藥”的方式進(jìn)行作業(yè)，控制了炸藥消耗，加快了施工進(jìn)度，保證了施工質(zhì)量。（附布眼圖）

五、結(jié)論

在今后一個(gè)比較長的時(shí)間內(nèi)，礦山掘進(jìn)依然以常規(guī)的鉆眼爆破為主，如何加快施工進(jìn)度，保證施工質(zhì)量，是礦山企業(yè)必須要解決的問題。只有從實(shí)踐中多加摸索、研究，選擇正確的作業(yè)方式，采取行之有效的施工組織和方式才是解決這一問題的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1] 《采礦知識(shí)》冶金工業(yè)出版社.

[2] 《爆破工程》王玉杰武漢理工大學(xué)出版社.