論硬巖巷道掘進的爆破方式

張全森

摘要：在硬巖巷道掘進過程中，中深孔爆破和光面爆破是兩種主要的掘進爆破形式與方法，也是硬巖爆破發(fā)展的必然趨勢，是爆破行業(yè)發(fā)展的方向。因此，本文主要介紹了這兩種爆破方式的相關情況，并對如何提高爆破效率做了進一步的分析和探討，所以通過優(yōu)化施工組織、優(yōu)化爆破參數(shù)、優(yōu)化支護參數(shù)、降低噴漿厚度，可確保充分發(fā)揮大斷面水平巖巷快速施工裝備的優(yōu)勢。

關鍵詞：巷道掘進；中深孔爆破；光面爆破；硬巖巷道

掘進和支護技術是煤巷掘進過程中的最主要工藝技術之一，要想在現(xiàn)實中不同的質條件下實現(xiàn)掘進工作面的系統(tǒng)自動化，就必須研究適合我國煤層條件的各種自動化技術，如掘錨聯(lián)合機組自動化技術，實現(xiàn)掘進過程中掘、裝、運、支等工藝條件下的自動化平行作業(yè)，達到快速掘進割煤的目的又能夠加強頂板和煤幫的支護，保證工作面的順利進行。

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，雖然這種爆破方式有其特點，但是在硬巖爆破中，其優(yōu)勢體現(xiàn)不出來，而缺點卻被更加凸顯出來，采用這種爆破方式，爆破效率普遍較低，更為嚴重的是爆落巖石大塊率高、而且它的裝巖生產效率也是很低，這樣嚴重影響掘進施工進度。所以在硬巖巷道掘進過程中，中深孔爆破和光面爆破是兩種主要的掘進爆破形式與方法，也是硬巖爆破發(fā)展的必然趨勢，是爆破行業(yè)發(fā)展的方向。因此，進一步提高爆破效率和爆破質量是我們所研究的關鍵。

一、炮眼深度

在硬巖巷道爆破過程中，炮眼深度對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因素的影響，比如有巖石的性質、鉆眼機械、裝藥結構、炸藥的使用量和循環(huán)作業(yè)方式等幾大因素，我們應該綜合考慮這些因素，才能使得炮眼達到最佳深度，爆破效果最好。

（一）根據鉆眼機械確定

與此同時，爆眼深度還與鉆眼機械有密切的關系，鉆眼的參數(shù)是否與鉆眼機械的參數(shù)相適應，這直接決定著爆眼深度的好壞。根據查閱大量資料和現(xiàn)場調研我們可以發(fā)現(xiàn)，對于普通的氣腿式鑿巖機，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，鉆速度的衰減加快。因此。使用普通式鑿巖機.如果采用重型導軌式鑿巖機，故能克服氣腿式鑿巖機的上述缺點，對巷道掘進中深孔爆破非常有利。

（二）單位炸藥消耗量

要精確計算單位炸藥消耗量是很困難的。我們在實際操作過程中，一般情況下是參考經驗公式和國家相關規(guī)定標準來確定，但是這些公式和國標都需要在實踐中不斷的調整和完善。

（三）根據循環(huán)作業(yè)方式確定

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

（四）裝藥結構

在爆破設計過程中，我們還要考慮到在爆炸的藥包起爆時，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踐的經驗可以得到證明，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，決定了整個爆破質量和掘進效果。而掏槽效果的好壞又主要取決于掏槽方式。中深孔爆破時，必須采用直眼掏槽。除普通簡單的角柱形直眼掏槽形式外，目前較為先進的巖巷掘進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，同時提高了掘進工效。我們可以總結出選擇掏槽形式時考慮的原則有以下幾個方面：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，掏槽形式越簡單越好；第三，首爆炮眼裝藥應占有較多的空眼?？昭墼蕉鄬μ筒郾圃接欣?。

（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，當巷道斷面較小時斜眼楔形掏槽的應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，也較多采用楔形掏槽。我們通過長期實驗和實踐可知，對硬巖巷道，當巷道斷面能滿足鉆眼掏槽要求時，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，但是我們可以根據長期實踐經驗和查閱有關文獻資料可以得知，現(xiàn)場施工實際采的炮眼間距控制在450—500 mm。光面爆破炮眼布置的另一個重要參數(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，設計施工中為嚴格控制周邊眼的裝藥量以求減少對周邊圍巖的損傷，巷道周邊眼裝藥量要求爆破后在炮眼周圍的巖石中不產生粉碎性破壞，并能在巖壁上留有眼痕。

四、結論

在煤礦爆破過程中，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，通過現(xiàn)場試驗研究可以很清楚的發(fā)現(xiàn)，在對巖石性質和施工條件確定的情況下，我們在爆破參數(shù)、炸藥單耗和炮泥堵塞等幾個方面對爆破的效率等有很明顯的影響，并且進行了多次反復的實驗認證，提出了一些對硬巖巷道掘進有重要作用的施工技術和方法，總結了硬巖巷道掘進中的一些基本施工技術方案，同時也積累了更為適用的、科學的實踐經驗。因此，中深孔爆破和光面爆破并舉是既保證質量和速度又可取得高效益的關鍵。初步分析了深井中深孔爆破和光面爆破的參數(shù)，這對現(xiàn)場參數(shù)設計和爆破施工具有很好的指導意義和借鑒意義。

（作者單位：淮南礦業(yè)集團謝橋煤礦）