論硬巖巷道掘進(jìn)爆破方式

楊春部

摘要：在煤礦巖石巷道掘進(jìn)過(guò)程中，主要是采用爆破方式使巖石破碎。文章主要闡述我國(guó)煤礦巖石巷道的爆破技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了爆破技術(shù)需要不斷完善、科學(xué)管理，使爆破技術(shù)在煤礦巖石巷道掘進(jìn)過(guò)程中能夠取得良好的效果。同時(shí)指出中深孔爆破和光面爆破是兩種主要的掘進(jìn)爆破形式與方法，也是硬巖爆破發(fā)展的必然趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：巷道掘進(jìn)；中深孔爆破；光面爆破；硬巖巷道

眾所周知，傳統(tǒng)的爆破形式主要是采用淺眼爆破的作業(yè)方式，我國(guó)大多數(shù)煤礦企業(yè)仍然采用鉆眼的爆破方式在巷道掘進(jìn)中進(jìn)行巖石爆破。如果爆破效果不錯(cuò)，將有助于提高之后施工的速度和質(zhì)量，提高施工的效率。因此，國(guó)外的一些煤礦企業(yè)主要關(guān)心對(duì)鉆眼爆破方法的探究，并且不斷對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和完善。

在硬巖巷道掘進(jìn)過(guò)程中，中深孔爆破和光面爆破是兩種主要的掘進(jìn)爆破形式與方法，也是硬巖爆破發(fā)展的必然趨勢(shì)，是爆破行業(yè)發(fā)展的方向。因此，進(jìn)一步提高爆破效率和爆破質(zhì)量是我們所研究的關(guān)鍵。

一、炮眼深度

在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)遇到石灰?guī)r、中細(xì)砂巖等較為堅(jiān)硬的巖石時(shí)，鉆眼時(shí)間明顯延長(zhǎng)，巖石爆破困難，經(jīng)常出現(xiàn)放炮“打筒”現(xiàn)象，爆破效率普遍較低，有時(shí)只能達(dá)到50%左右，工程進(jìn)展緩慢。在硬巖巷道爆破過(guò)程中，炮眼深度對(duì)爆破效果的好壞有著很重要的影響，但是炮眼深度又受到以下幾個(gè)因素的影響，比如有巖石的性質(zhì)、鉆眼機(jī)械、裝藥結(jié)構(gòu)、炸藥的使用量和循環(huán)作業(yè)方式等幾大因素，我們應(yīng)該綜合考慮這些因素，才能使得炮眼達(dá)到最佳深度，爆破效果最好。

（一）根據(jù)鉆眼機(jī)械確定

與此同時(shí)，爆眼深度還與鉆眼機(jī)械有密切的關(guān)系，鉆眼的參數(shù)是否與鉆眼機(jī)械的參數(shù)相適應(yīng)，這直接決定著爆眼深度的好壞。根據(jù)查閱大量資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研我們可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于普通的氣腿式鑿巖機(jī)，在硬巖鉆眼中，鉆眼的速度下降，從而克服釬子的彈性變形沖擊力就越大，這樣使得排粉難度在趨于困難，在隨著鉆眼的深度的增加，鉆眼速度的衰減加快。因此。使用普通式鑿巖機(jī).如果采用重型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)，故能克服氣腿式鑿巖機(jī)的上述缺點(diǎn)，對(duì)巷道掘進(jìn)中深孔爆破非常有利。

（二）單位炸藥消耗量

要精確計(jì)算單位炸藥消耗量是很困難的。我們?cè)趯?shí)際操作過(guò)程中，一般情況下是參考經(jīng)驗(yàn)公式和國(guó)家相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定，但是這些公式和國(guó)標(biāo)都需要在實(shí)踐中不斷的調(diào)整和完善。

（三）根據(jù)循環(huán)作業(yè)方式確定

合理的炮眼深度設(shè)計(jì)，除了以上所論述的鉆眼機(jī)械和單位炸藥消耗量，同時(shí)還應(yīng)該必須要與煤礦的循環(huán)作業(yè)方式是相協(xié)調(diào)和適應(yīng)，這就要求即合理的炮眼深度應(yīng)能保證每班或完成整循環(huán)，保證實(shí)現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)。

（四）裝藥結(jié)構(gòu)

在爆破設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們還要考慮到在爆炸的藥包起爆時(shí)，藥包的位置決定著炸藥起爆后爆轟波的傳播方向，這是影響巖石爆破作業(yè)和爆破效果的重要因素。我們從理論的分析和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)可以得到證明，反向裝藥比正向裝藥效果要好。因此，其它炮眼均采用正向起爆順序。

二、中深孔爆破

（一）掏槽爆破形式

掏槽爆破提高掏槽爆破的成功率和效率，決定了整個(gè)爆破質(zhì)量和掘進(jìn)效果。而掏槽效果的好壞又主要取決于掏槽方式。中深孔爆破時(shí)，必須采用直眼掏槽。除普通簡(jiǎn)單的角柱形直眼掏槽形式外，目前較為先進(jìn)的巖巷掘進(jìn)直眼掏槽方式直眼邁步式掏槽方式可增大槽腔體積，降低拋擲作用，利于裝巖，同時(shí)提高了掘進(jìn)工效。我們可以總結(jié)出選擇掏槽形式時(shí)考慮的原則有以下幾個(gè)方面：第一，有較高的炮眼利率和較大的槽腔表面積，才能為后爆炮眼創(chuàng)造更為充分的自由面；第二，掏槽形式越簡(jiǎn)單越好；第三，首爆炮眼裝藥應(yīng)占有較多的空眼?？昭墼蕉鄬?duì)掏槽爆破越有利。

（二）掏槽爆破參數(shù)

目前，垂直楔形掏槽可以充分利用工作面這唯一的自由面，而巷道中深孔爆破，當(dāng)巷道斷面較小時(shí)斜眼楔形掏槽的應(yīng)用就受到了巷道斷面寬度的限制，可采用直眼掏槽，而巷道斷面較大時(shí)，也較多采用楔形掏槽。我們通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐可知，對(duì)硬巖巷道，當(dāng)巷道斷面能滿足鉆眼掏槽要求時(shí)，最好的掏槽方式可以采用垂直楔形掏槽。

三、光面爆破

在一般情況下，光面爆破炮眼間距取二十一倍的炮眼直徑，但是我們可以根據(jù)長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料可以得知，現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際采的炮眼間距控制在450—500mm。光面爆破炮眼布置的另一個(gè)重要參數(shù)是炮眼密集系數(shù)，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定在有沼氣和煤塵的工作面不許采用空氣不耦合裝藥。所以，設(shè)計(jì)施工中為嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量以求減少對(duì)周邊圍巖的損傷，巷道周邊眼裝藥量要求爆破后在炮眼周?chē)膸r石中不產(chǎn)生粉碎性破壞，并能在巖壁上留有眼痕。

四、結(jié)論

在煤礦爆破過(guò)程中，爆破施工工藝的不斷改善，中深孔爆破和光面爆破是發(fā)展的必然趨勢(shì)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究可以很清楚的發(fā)現(xiàn)，在對(duì)巖石性質(zhì)和施工條件確定的情況下，我們?cè)诒茀?shù)、炸藥單耗和炮泥堵塞等幾個(gè)方面對(duì)爆破的效率等有很明顯的影響，并且進(jìn)行了多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn)認(rèn)證，提出了一些對(duì)硬巖巷道掘進(jìn)有重要作用的施工技術(shù)和方法，總結(jié)了硬巖巷道掘進(jìn)中的一些基本施工技術(shù)方案，同時(shí)也積累了更為適用的、科學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，中深孔爆破和光面爆破并舉是既保證質(zhì)量和速度又可取得高效益的關(guān)鍵。初步分析了深井中深孔爆破和光面爆破的參數(shù)，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)和爆破施工具有很好的指導(dǎo)意義和借鑒意義。endprint