摘要：文章根據(jù)筆者現(xiàn)場(chǎng)工作的經(jīng)驗(yàn)，提出了一些合適井巷掘進(jìn)爆破效率的相關(guān)技術(shù)方案，幫助煤礦井巷鉆爆法掘進(jìn)速度的上升。

關(guān)鍵詞：井巷掘進(jìn)；爆破技術(shù)；爆破效率

中圖分類號(hào)：TD235 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）12-0097-02

1 煤礦井巷施工技術(shù)

煤礦巷道施工可分為兩種方式：一是一次成巷；二是分次成巷。一次成巷，就是在巷道施工中的掘進(jìn)、支護(hù)、水溝等三個(gè)分部工程同時(shí)施工，在合適的距離內(nèi)遵從設(shè)計(jì)的整體要求，相互結(jié)合起來，盡可能有連接性的將三個(gè)工程一起施工，沒有什么收尾項(xiàng)目，一次做成

巷道。

研究表明，一次成巷具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）成巷速度快。巷道斷面只需施一次工，施工程序相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單，對(duì)工機(jī)械的效率加強(qiáng)也有很大的幫助。

（2）節(jié)約材料，工程成本低。一次成巷的支護(hù)距離通常在40m以下，不僅材料消耗量??；雷管、炸藥的消耗量也隨之降低了。

（3）施工作業(yè)安全，工程質(zhì)量高。一次成巷圍巖暴露周期小，風(fēng)化、變形和破碎程度不嚴(yán)重，永久支護(hù)時(shí)施工安全有保障，工程質(zhì)量也很高。

井巷施工中，光面爆破技術(shù)選取的合適度，對(duì)加強(qiáng)施工安全和提高工作效率都有很深遠(yuǎn)的影響。

2 煤炭井巷掘進(jìn)爆破的定義及作用原理

煤炭井巷掘進(jìn)爆破從爆破開始時(shí)，最先爆破的是開挖巷道的重要成分，接著在巷道周邊輪廓線上放置適當(dāng)數(shù)量的藥包，用這種方式來布置，可使爆破完成后的開挖面變得十分的圓滑，所以該項(xiàng)技術(shù)被稱為光面爆破技術(shù)，就是先設(shè)計(jì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的爆破參數(shù)，爆破完成后壁面會(huì)變成一個(gè)輪廓線達(dá)到設(shè)計(jì)要求，比較光滑的開挖面。

現(xiàn)在對(duì)于煤炭井巷掘進(jìn)爆破的破巖機(jī)理還沒有完全弄清，依然在研究之中。即使我們的理論研究沒有得到完善，但實(shí)際應(yīng)用方面卻有了一個(gè)相同的認(rèn)知。通常來說，炸藥在開始起爆時(shí)，爆炸時(shí)產(chǎn)生的氣體膨脹對(duì)外做功的大小決定了它作用的好壞。煤炭井巷掘進(jìn)爆破先是周邊眼同時(shí)爆炸，然后以各炮眼的沖擊波由中心向四周的的范圍發(fā)射出去，應(yīng)力波和鄰近炮眼的沖擊波產(chǎn)生疊加的作用，隨之產(chǎn)生了切向拉力，這是的炮眼中心連線的中點(diǎn)產(chǎn)生拉應(yīng)力值達(dá)到了最大，當(dāng)這種拉力值高于巖體的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，巖體就會(huì)出現(xiàn)一定區(qū)域的裂縫，如果爆炸氣體達(dá)到更大的膨脹之后，裂縫也隨之變大，規(guī)則的光滑的爆破面就是這樣而成的。

3 煤炭井巷掘進(jìn)爆破的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用條件

3.1 相對(duì)于普通爆破技術(shù)，光面爆破具有以卜優(yōu)點(diǎn)

（1）它的巖面危害范圍較小，井巷圍巖的穩(wěn)定性不變，讓施工可以順利的進(jìn)行，且較為安全。

（2）它的巷道表面是比較規(guī)范的，圍巖的完整性沒有被破壞掉，所以圍巖的自身承載能力變得更好了。

（3）它的圍巖比較的整齊，只有一部分圍巖表面不是很規(guī)范，使得通風(fēng)阻力和瓦斯積聚都相對(duì)的減小了，保障了生產(chǎn)安全。

（4）它的掘進(jìn)巷道超挖量下降許多，材料消耗和成本的花費(fèi)也隨之下降許多，但施工掘進(jìn)速度卻隨之增加了。

3.2 其應(yīng)用條件為

（1）煤炭井巷掘進(jìn)爆破可以采用施工巷道一次成巷，掘進(jìn)和支護(hù)一起施工，施工流程也很簡(jiǎn)潔，但在節(jié)理較發(fā)育、圍巖裂隙較大的軟巖段的施工效果不如之前的好。所以，這種爆破技術(shù)比較適合在圍巖硬度中等以上的區(qū)域，巖石穩(wěn)定性只要滿足標(biāo)準(zhǔn)，爆破效果相對(duì)來說也會(huì)很好的。

（2）預(yù)裂爆破技術(shù)需要用到不禍合裝藥的方法，所以施工工序比較的麻煩，而在軟巖段施工的效果最佳。所以井巷掘進(jìn)中可在軟巖或者是圍巖節(jié)理、裂隙非常發(fā)育的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行預(yù)裂爆破技術(shù)，那么爆破效果。才能達(dá)到最大值

4 煤炭井巷掘進(jìn)爆破的技術(shù)措施

為了取得較好的光面爆破效果，可采取以下措施：

炸藥對(duì)巷道斷面的形成有不可忽視的作用，炸藥要選那些低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能好、爆炸威力大的炸藥。

采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu)。根據(jù)光面爆破作用原理，炸藥在炮眼中爆炸，是由爆炸沖擊波和爆炸氣體結(jié)合后才發(fā)揮作用，巖石就受到了破壞。周邊眼起爆時(shí)，爆炸沖擊波對(duì)巷道內(nèi)側(cè)的巖石和巷道外側(cè)的巖壁同時(shí)起了比較強(qiáng)烈的破壞作用，所以只有消除了周邊眼爆破對(duì)巷道周邊巖壁的破壞作用，才能達(dá)到光面爆破的成效。光面爆破的不偶合系數(shù)最大不要大于2，并且該炸藥的臨界直徑要高于藥卷直徑，使傳爆的穩(wěn)定性增加。

5 爆破效率的提高

爆破效率，可以理解為炮眼利用率和井巷成形的規(guī)整度。井巷掘進(jìn)爆破效率不好就是由于炮眼利用率低和爆破后殘眼量高至20%以上等原因?qū)е碌模绻巧皫r或火成巖時(shí)，殘留量高至40%以上；巷道超、欠挖現(xiàn)象得不到控制，形狀不符合標(biāo)準(zhǔn)。

想要使爆破率上升的辦法是多種多樣的，例如：依據(jù)不同巖性、掘進(jìn)斷面和循環(huán)進(jìn)度，然后在選擇一個(gè)最佳的掏槽方式，對(duì)裝藥量和裝填結(jié)構(gòu)做一個(gè)具體的規(guī)定，再規(guī)定一下適當(dāng)?shù)钠鸨樞?，想要使爆破效率適當(dāng)?shù)募哟笠幌戮偷弥匾暸谘鄯舛沦|(zhì)量和嚴(yán)格的施工。

工程實(shí)例：

實(shí)例一：某礦掘進(jìn)隊(duì)在開展某石門穿越煤層的項(xiàng)目時(shí)，圍巖都是比較零碎的，如果爆破后的超挖現(xiàn)象沒有規(guī)劃好的話，就算炮眼利用率超過90%也是不合格的，掘進(jìn)斷面擴(kuò)大了lm2左右，形狀不符合標(biāo)準(zhǔn)，不僅消耗了許多的支護(hù)材料，還讓支護(hù)工作變得更加困難。經(jīng)過研究得到了這樣的結(jié)果，炮眼利用率要滿足相應(yīng)的指標(biāo)，因此在本段圍巖中采用三角錐形掏槽的方法就是正確的，而超挖現(xiàn)象則是周邊眼間距偏大和裝藥過量造成的。找到了出錯(cuò)的原因后，要對(duì)爆破圖表做一個(gè)合理的改進(jìn)，周邊眼間距由原來的600mm改為400mm，裝藥量由原來的450g/眼改到150g/眼，不僅減少了總裝藥量，還使得爆破效率有一個(gè)顯著的上升，超挖現(xiàn)象被控制住了，形狀也符合了標(biāo)準(zhǔn)，讓錨噴支護(hù)可以順利的進(jìn)行

下去。

實(shí)例二：某礦掘進(jìn)隊(duì)在開展某石門穿越火成巖項(xiàng)目時(shí)，圍巖的硬度很高，導(dǎo)致火工品消耗得比較的多，而炮眼利用率卻只有40～50%左右，還出現(xiàn)了危害性較大的欠挖現(xiàn)象。經(jīng)過研究得到了以下結(jié)論：（1）用三角錐形在堅(jiān)硬巖中掏槽的方式是錯(cuò)誤的；（2）全斷面（5.6m2）布置的炮眼遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于21個(gè)；（3）周邊眼鉆眼質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)（未打在設(shè)計(jì)輪廓線上）；（4）爆破的方式選擇的不正確；（5）炮泥充填長(zhǎng)度小于實(shí)際長(zhǎng)度，密實(shí)度不高。所以，要編制一個(gè)新的滿足各項(xiàng)指標(biāo)的爆破圖表。從工人鉆眼技術(shù)水平的方面開始改進(jìn)，掏槽的工具由三角錐形加強(qiáng)為六眼楔形，并且在居中的位置多掏兩個(gè)垂直空眼；根據(jù)5個(gè)/m2炮眼的要求，全斷面需要布置28個(gè)炮眼。在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)要做相應(yīng)的輔導(dǎo)，讓周邊眼打在規(guī)定的設(shè)計(jì)輪廓線上，眼距落實(shí)到350mm。對(duì)藥卷的裝填方向要實(shí)施監(jiān)督，最后用聚能效應(yīng)實(shí)施聚能爆破；每個(gè)眼的炮泥要依次堵塞，堵塞長(zhǎng)度不能小于300mm且填充的密實(shí)度要高。只要按以上步驟實(shí)施，爆破效率肯定會(huì)大幅度的加強(qiáng)，炮眼利用率也能上升到85%以上，避免了欠挖現(xiàn)象的出現(xiàn)，形狀也符合標(biāo)準(zhǔn)。

通過上述二例分析，有如下兩點(diǎn)需要在掘進(jìn)爆破中注意的：

首先是技術(shù)人員要根據(jù)要求編制正確的爆破圖表，如果碰到巷道穿過多種巖層的情況，要選擇兩種（或兩種以上）合適的穿過量大的主要巖層，在編制爆破圖表這一環(huán)節(jié)中，也要關(guān)注一下現(xiàn)場(chǎng)的指導(dǎo)工作，要多次重復(fù)整個(gè)爆破實(shí)踐。接著就依照實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的爆破參數(shù)對(duì)圖表進(jìn)行一個(gè)合理的調(diào)整，讓它在鉆眼爆破工作的指導(dǎo)和檢查中發(fā)揮實(shí)效。

其次是參加掘進(jìn)爆破的工人，要以《煤礦安全規(guī)程》的標(biāo)準(zhǔn)和爆破圖表的規(guī)定展開施工，要杜絕隨意打眼、隨意裝藥、隨意放炮等不良事件的發(fā)生，為施工的安全和速度提供一個(gè)保障。

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作者簡(jiǎn)介：李智軍，男，河南鄭州人，山西宏廈第一建設(shè)有限責(zé)任公司助理工程師，研究方向：掘進(jìn)技術(shù)。