董成龍,周 杰
(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第十一地質(zhì)大隊,新疆 昌吉 831100)
在巖巷掘進施工中,遇到機械設備難以掘進的部分,通常采取爆破施工技術(shù)。中深孔爆破施工技術(shù)具有爆破安全性高、爆破范圍可控制等優(yōu)點,目前已經(jīng)在各類工程掘進施工中得到了較為廣泛的應用。應在掌握中深孔爆破施工技術(shù)特點的基礎上,采取相應質(zhì)量控制措施,從而充分發(fā)揮中深孔爆破技術(shù)的應用優(yōu)勢。
中深孔爆破施工技術(shù)的成孔深度一般在5m以上,孔徑大于等于75mm。在爆破施工過程中,需要先在梯段面上完成鉆孔施工,然后將爆破材料放置在孔洞中,由專業(yè)技術(shù)人員進行引爆。在爆破施工過程中,可以通過合理設計技術(shù)參數(shù),控制爆破強度和范圍,在滿足爆破施工要求的前提下,節(jié)省能源資源。相比于傳統(tǒng)爆破施工技術(shù),中深孔爆破技術(shù)具有明顯的應用優(yōu)勢,可以在不改變原掘進施工方案的前提下完成爆破施工,而且可以減少多次爆破給巷道巖壁帶來的損害。爆破產(chǎn)生的碎石可以集中運輸,整個施工過程機械化程度高,操作較為簡單,不僅可以降低人工勞動負荷,而且能夠提升施工安全性。但是在爆破施工過程中也需要控制好施工工序,合理設計施工技術(shù)參數(shù)。如果出現(xiàn)爆破材料自身質(zhì)量較差、電纜線路設計不合理、鉆孔位置不準確等問題,也會對施工質(zhì)量及安全性造成影響。因此,在掘進中深孔爆破施工過程中,需要加強施工技術(shù)質(zhì)量控制。
(1)合理設置炮眼位置。掘進過程中的中深孔爆破施工技術(shù)質(zhì)量會受到多方面因素的影響。其中,炮眼位置的設置,不僅影響施工質(zhì)量,還直接決定著后期爆破施工的安全性。炮眼位置設計應考慮礦井的巖體特點以及斷面特點,結(jié)合施工單位的技術(shù)條件,對爆破作業(yè)面進行合理規(guī)劃,選擇出最佳的炮眼位置。然后根據(jù)前期測量和分析結(jié)果,確定炮眼深度參數(shù)。一般情況下,炮眼深度在2m~2.5m左右,從而使爆破效果最大化,降低材料用量以及排除碎石的難度。但是炮眼深度不能過大,否則會產(chǎn)生較強的破壞力,對礦井穩(wěn)定性造成威脅。需要對炮眼深度進行精準控制,確保中深孔爆破施工能夠達到預期效果。此外,在炮眼設置過程中,還要重點加強對炮眼直徑的控制,在參考相關(guān)技術(shù)規(guī)范的基礎上,根據(jù)工程實際情況進行微調(diào),從而優(yōu)化爆破施工效果??傮w而言,合理設置炮眼位置是爆破施工質(zhì)量的前提保障,應嚴格遵守相關(guān)設計要求,做好設計審核及優(yōu)化工作。
(2)掏槽和鉆孔施工技術(shù)。中深孔爆破掏槽施工可以采用直眼和斜眼混合施工方式,為爆破安全性提供保障。在這種掏槽施工方式下,可以使爆破能量較為均勻的擴散,能夠減少爆破次數(shù)、提升爆破施工效率。其中具有代表性的是三角柱掏槽方式,具有施工簡單、使用范圍廣的優(yōu)點,是目前掘進中深孔爆破施工常用的技術(shù)方法。在鉆孔施工過程中,則采用自動化機械設備進行施工,按照預先設計的炮眼,精準控制鉆孔施工技術(shù)。但是客觀而言,目前鉆孔施工技術(shù)質(zhì)量的整體水平仍然偏低,容易因技術(shù)質(zhì)量控制不到位,影響后續(xù)爆破施工的進行。而且鉆孔施工方法不當,會增加碎石運輸量,進而導致施工成本的增加。因此,在掘進中深孔施工過程中,必須提高對鉆孔施工的重視。嚴格按照預先設計的位置及參數(shù)進行施工,確保施工機械設備選用的合理性。同時應加強現(xiàn)場施工監(jiān)督,如果發(fā)現(xiàn)鉆孔偏差,應及時調(diào)整。此外,還要考慮爆破施工可能引起的炮眼堵塞問題,如果堵塞長度過大,會導致后續(xù)爆破能量出現(xiàn)損失,因此需要對炮眼堵塞問題進行及時處理。
(3)爆破施工技術(shù)。在爆破施工前,需要再次檢查掏槽及鉆孔施工質(zhì)量,確認無誤后再實施爆破。首先應合理確定炸藥用量,炸藥用量過多或過少,都會影響爆破施工質(zhì)量及安全性。中深孔爆破施工的炸藥用量主要與炸藥類型、威力、炮眼直徑和炮眼間距等有關(guān)。在施工過程中,應合理選擇炸藥類型,根據(jù)炮眼技術(shù)參數(shù)確定實際用量。
在正式爆破前,還要進行技術(shù)試驗,對炸藥威力進行測試,取多次試驗結(jié)果的平均值,確定爆破威力,從而確保炸藥用量的合理性。另一方面,在爆破施工中還要合理確定最小抵抗力,即炸藥中心和自由面間的最小距離。最小抵抗力參數(shù)對于實際爆破效果有較大影響,若該參數(shù)設計不合理,會增加爆破難度,導致爆破沖擊余力較大,進而對設備安全性造成威脅。在最小抵抗力參數(shù)設置過程中,應根據(jù)巖石性質(zhì),同樣采取試驗的方法進行確定。此外,還需要合理選擇掘進中深孔爆破施工的起爆方式,一般采用反向起爆方式,通過將正向裝藥、反向裝藥方法相結(jié)合,提升爆破沖擊力及作用時間,從而有利于減少炸藥用量,降低施工成本。最終應確保炸藥用量、起爆方式、巖石硬度相互匹配,從而實現(xiàn)預期的爆破施工效果。
(4)裝置及線路設置。在爆破施工過程中,爆破電纜、起爆器、雷管腳線等的設置,也會對施工質(zhì)量及安全性造成影響。在當前的掘進中深孔爆破施工技術(shù)條件下,需要在施工現(xiàn)場部署爆破電纜,為施工提供電力支持。受現(xiàn)場環(huán)境、施工技術(shù)水平的影響,在現(xiàn)場布線時容易出現(xiàn)連接錯誤、順序混亂的情況。而且施工現(xiàn)場環(huán)境潮濕,還容易引發(fā)線路老化、漏電等問題,進而引發(fā)觸電施工。起爆器是引爆炸藥的重要裝置,如果其自身質(zhì)量存在問題,非常容易引發(fā)安全事故。在施工過程中,需要合理選擇起爆器型號,加強對起爆器裝置的檢查。對于使用多次的起爆器,還要做好檢查和維護工作,避免因雷管電壓不足、拒動等問題引發(fā)危險。
(5)技術(shù)參數(shù)優(yōu)化調(diào)整。在掘進中深孔爆破施工過程中,應根據(jù)現(xiàn)場施工情況,對相關(guān)技術(shù)參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)整,從而不斷提升爆破施工技術(shù)質(zhì)量。施工技術(shù)人員應注意分析現(xiàn)場巖石特點,根據(jù)巷道斷面大小及掘進方式,爆破孔深參數(shù)進行優(yōu)化。同時應隨著施工作業(yè)面的推進,對最小阻力線進行動態(tài)調(diào)整。如果最小阻力值設置不合理,容易在爆破施工中出現(xiàn)拉裂、倒沖現(xiàn)象,還可能增加爆破時間,浪費炸藥。因此,需要在施工過程中,對圍巖性質(zhì)參數(shù)、炸藥威力參數(shù)、炮眼角度參數(shù)等進行綜合計算,從而對最小阻力線進行科學調(diào)整。此外,爆破施工技術(shù)質(zhì)量還會受到巷道掘進施工、運輸效率等方面因素的影響,需要根據(jù)實際情況,對起爆順序進行調(diào)整??梢酝ㄟ^對不同深度的炮眼進行排列組合,形成V型起爆或斜線起爆方式,實現(xiàn)對爆破范圍的有效控制。在具體設計和施工中,需要對施工技術(shù)參數(shù)進行精確計算,從而提高施工技術(shù)質(zhì)量,滿足工程施工技術(shù)要求。
綜上所述,掘進中深孔爆破技術(shù)是一種先進的爆破施工技術(shù),通過加強施工技術(shù)質(zhì)量控制,能夠充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢。在具體施工過程中,應全面考慮中深孔爆破施工技術(shù)的影響因素,提前制定防控措施。同時應加強現(xiàn)場施工監(jiān)管,嚴格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求進行施工。在此情況下,可以提升中深孔爆破施工質(zhì)量及效率。