采礦工程中光面爆破技術(shù)研究

王建新

摘要：光面爆破技術(shù)是指在巖石抗裂性的基礎(chǔ)上使用正確的爆破參數(shù)，并采用科學(xué)的方法將光面爆破沿著周圍的巖石分裂，不會對周圍的巖石造成嚴(yán)重的破壞。它是目前能夠接近開挖輪廓的一種較好的爆破方法。在應(yīng)用光面爆破技術(shù)時，有必要在開挖面的預(yù)定爆破線上設(shè)計一排外圍眼。在設(shè)計外圍眼時，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)拈g距和阻力作為爆破系統(tǒng)的弱充電結(jié)構(gòu)。在設(shè)計孔洞時，設(shè)計人員應(yīng)確保每個孔洞之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x，然后確保孔洞之間的破壞沖量形成爆破輪廓。而炮眼孔壁上的炸藥壓力采用的是弱性裝藥，以保證爆破后巖層精確地沿周邊炮孔的連線斷裂下來，從而使圍巖的整體性、穩(wěn)定性不受損害，最大限度地保證施工人員的施工安全。

關(guān)鍵詞：采礦工程;光面爆破;技術(shù);研究

由于新奧法在地鐵隧道建設(shè)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，與它相適應(yīng)的光面爆破技術(shù)，也愈發(fā)受到更多技術(shù)人員的重視。一般而言，光面爆破做得足夠完美，新奧法施工的優(yōu)勢才能徹底突顯出來，圍巖才可充分發(fā)揮出其良好承載力的作用。巖巷掘進(jìn)施工是煤礦布置采區(qū)的重要施工手段，巖巷掘進(jìn)速度是影響采區(qū)布置的重要因素，如果面臨巖石強(qiáng)度高，施工條件受限，地質(zhì)條件特殊，需要從經(jīng)濟(jì)和安全的角度考慮，光面爆破技術(shù)是最佳選擇。

一、光面爆破的原理

光面爆破技術(shù)的主要原理是利用巖石抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其抗壓強(qiáng)度，從而進(jìn)行科學(xué)的炮眼布置，選擇合適的參數(shù)，進(jìn)行受控裝藥并按照命令進(jìn)行起爆過程。從而使巷道表面更為光滑，降低了圍巖擾動的破壞力，降低了過開挖的數(shù)值。光面爆破技術(shù)的本質(zhì)是控制爆破，在巷道輪廓線周邊布置合理數(shù)量的爆破孔，爆破過程結(jié)束后，巖石巷道周圍會形成平整的墻體，使巷道輪廓能符合結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，形成圍巖。只有這樣，才能最大限度地保持圍巖的完整性和承載能力，工程質(zhì)量好，效率高，速度快。

二、光面爆破技術(shù)分析

（一）光面爆破技術(shù)的優(yōu)勢特點分析

光面爆破技術(shù)與一些傳統(tǒng)爆破技術(shù)相比，光面爆破技術(shù)自身的優(yōu)勢特點相對比較明顯，這是其在實踐中被廣泛應(yīng)用的原因。光面爆破技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，有利于保證開挖的準(zhǔn)確性，同時還能夠盡可能避免一些超挖現(xiàn)象的發(fā)生，最大限度保證巖巷施工在進(jìn)行過程中的安全性。

（二）光面爆破技術(shù)的效果要求

在現(xiàn)階段隧道施工過程中，光面爆破技術(shù)在其中被科學(xué)合理的應(yīng)用，為了保證該技術(shù)在應(yīng)用時的作用和價值能夠最大化發(fā)揮出來。在應(yīng)用時，需要遵循相對應(yīng)的要求，首先，該技術(shù)在應(yīng)用時，需要保證輪廓的整體整齊性，同時超挖要控制在l00mm以內(nèi)。其次，炮眼痕跡的保存率要達(dá)到85%以上，同時每一個炮眼在循環(huán)過程中，基本上都需要將其控制在同一線上，這樣才能夠保證最終的實施效果。

三、煤礦開采中光面爆破技術(shù)研究分析

（一）光爆器材的選用

爆破器材選用的合理性會直接影響到光面爆破的實施效果。煤礦所處地質(zhì)帶斷層較多，深層地質(zhì)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，因而選擇起爆方式更為安全的塑料材質(zhì)的導(dǎo)爆管雷管。煤礦給所用的十個塑料導(dǎo)爆管分別設(shè)置了對應(yīng)的光爆眼和時間差段，分別用于掏槽眼起爆、輔助眼起爆、幫眼起爆、底眼起爆、頂眼起爆。光面爆破采用藥卷直徑為3.2cm的2號巖石乳化炸藥，該類炸藥可以直接裝填到底眼、掏槽眼和輔助眼中，若要裝填到周邊的光爆眼，需要對藥卷進(jìn)行相應(yīng)的加工處理，根據(jù)爆破要求適當(dāng)縮小藥卷直徑，縮短長度。為了控制爆破時的沖擊壓力，在進(jìn)行光爆眼炸藥的裝填時，可以調(diào)整具體的裝填操作方法，盡可能降低對于巷道圍巖的破壞，提高圍巖的穩(wěn)定性和井下作業(yè)的安全性。

（二）光爆鑿巖技術(shù)

采礦工程中應(yīng)用光面爆破技術(shù)時需要對炮眼的鉆鑿工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保炮眼鉆鑿質(zhì)量，避免炮眼鉆鑿偏差導(dǎo)致的爆破問題。技術(shù)人員會先根據(jù)具體巷道的施工情況對光爆眼進(jìn)行定位，確保各爆眼相互平行，炮眼底部處于同一平面且各炮眼的中軸線都要垂直于工作面。不同光爆眼底部的距離應(yīng)當(dāng)與孔口間的距離相同，相較于周邊光爆眼、頂眼及輔助眼等，掏槽眼的深度要更大，以超過一般炮眼的20cm左右為宜。在正式鑿巖時，在離中線比較接近的位置可以先鑿一個平直度比較高的炮眼作為標(biāo)準(zhǔn)眼，并在標(biāo)準(zhǔn)眼中插入長度為眼深二倍的木棍，并確保該木棍露出炮眼的部分穩(wěn)固平直，其他炮眼的鉆鑿可以參考該木棍的長度。光爆眼鉆鑿中要對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、檢查和維護(hù)，確保鑿巖機(jī)、釬桿等設(shè)備與工作面的垂直性和運行可靠性。

（三）光面爆破施工注意事項

由于巷道爆破技術(shù)的應(yīng)用，巷道圍巖的類型將發(fā)生很大的變化。因此，施工人員應(yīng)采用技術(shù)工程類比法篩選巷道爆破參數(shù)，通過現(xiàn)場試驗和及時調(diào)整確定巷道爆破的最終參數(shù)。光面爆破技術(shù)中采用的施工技術(shù)有：非耦合加載結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和區(qū)間加載結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。非耦聯(lián)裝藥結(jié)構(gòu)主要采用區(qū)間捆綁的方法，然后將非耦聯(lián)系數(shù)控制在1.4～2.0，以保證有效減少爆破時對巷道圍巖結(jié)構(gòu)的破壞。但如果是脆弱的圍巖，施工人員應(yīng)采取雙爆裂線的形式，以更好地保證圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。間距裝藥結(jié)構(gòu)主要用于三級、四級巖層，并通過用炮泥堵塞炸藥來提高爆破效果。施工過程中，施工人員可以根據(jù)巷道圍巖的地質(zhì)條件選擇鉆孔爆破的方法，必須對巷道圍巖進(jìn)行爆破試驗。在巷道爆破施工過程中，施工人員必須首先加強(qiáng)對施工設(shè)施的檢查和維護(hù)，保證爆破工作的順利進(jìn)行。因為巷道的爆破施工過程中容易出現(xiàn)很多變化，特別是容易出現(xiàn)很多的斷面，因此，施工人員要借助施工設(shè)施來有效降低施工難度以及保證施工質(zhì)量。其次，為了順利完成爆破任務(wù)，保證施工過程中施工人員的人身安全，施工人員應(yīng)充分地準(zhǔn)備好消防材料。再者，在爆破施工過程中，施工人員要結(jié)合巷道巖層的實際情況來選擇恰當(dāng)?shù)谋茀?shù)，保證巷道的爆破效果。除此之外，在爆破施工之前施工人員應(yīng)借助精密儀器，如激光定向儀，來確定好爆破方向及標(biāo)高。此外，施工人員還應(yīng)使用紅油漆對隧道開挖面的中心線及輪廓線進(jìn)行標(biāo)記。

四、結(jié)束語

光面爆破技術(shù)在現(xiàn)代采礦工程中具有很高的應(yīng)用價值。結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、圍巖性質(zhì)和礦山生產(chǎn)要求，選擇合適的光面爆炸技術(shù)參數(shù)和作業(yè)方法。在以后的采礦作業(yè)中，應(yīng)根據(jù)實際情況的變化及時調(diào)整技術(shù)參數(shù)，提高輕爆技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，確保爆破效果符合實際要求。有關(guān)技術(shù)人員要加強(qiáng)對光面爆破技術(shù)的研究，提高光面爆破技術(shù)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用水平，做好安全隱患控制工作，提高礦山工程的安全性，保證巷道的開挖速度和施工質(zhì)量，提高圍巖的穩(wěn)定性，推進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

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