謝登云
(安徽福樂定工業(yè)有限責(zé)任公司,安徽 淮北 235025)
巷道光面爆破技術(shù)因為其具有成型規(guī)整、尺寸大小符合設(shè)計要求、對巷道圍巖破壞作用小、能充分發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)和自身承載能力等優(yōu)點,既有利于巷道頂板管理,促進安全生產(chǎn);也能節(jié)約支護材料,提高經(jīng)濟效益,因而,在礦井掘進施工中得到廣泛應(yīng)用。但是要想取得最理想的爆破效果,需要針對現(xiàn)場情況合理的選取爆破參數(shù),設(shè)定爆破方式,才能最大限度的提升爆破效率和爆破質(zhì)量。因此,光面爆破技術(shù)的施工受到現(xiàn)場巖石條件、施工目的和炸藥自身特性等方面的影響,在施工過程中需要充分考慮各因素的相互作用,在保障安全的前提下最大限度的提升爆破質(zhì)量。
光面爆破是先爆除主體開挖部位的巖體,然后再起爆布置在設(shè)計輪廓線上的周邊孔藥包,將光爆層炸除,形成一個平整的開挖面,是通過正確選擇爆破參數(shù)和合理的施工方法,達(dá)到爆后壁面平整規(guī)則、輪廓線符合設(shè)計要求的一種控制爆破技術(shù)。全煤巷道全斷開挖光面爆破,是應(yīng)用光面爆破技術(shù),對隧道實施全斷面一次開挖的一種施工方法。它與傳統(tǒng)的爆破法相比,最顯著的優(yōu)點是能有效地控制周邊眼炸藥的爆破作用,從而減少對圍巖的擾動,保持圍巖的穩(wěn)定,確保施工安全,同時,又能減少超、欠挖,提高工程質(zhì)量和進度。
光面爆破的破巖機理是一個十分復(fù)雜的問題,目前仍在探索之中。盡管在理論上還不甚成熟,但在定性分析方面已有共識。一般認(rèn)為,炸藥起爆時,對巖體產(chǎn)生兩種效應(yīng);二是爆炸氣體膨脹做功所起的作用。光面爆破是周邊眼同時起爆,各炮眼的沖擊波同時向其四周作徑向傳播,相鄰炮眼的沖擊相遇時,則產(chǎn)生應(yīng)力波的疊加,并產(chǎn)生切向拉力,拉力的最大值發(fā)生在相鄰炮眼中心連線的中點,當(dāng)巖體的極限抗拉強度小于此拉力時,巖體便被拉裂,在炮眼中心連線上形成裂縫,隨后,爆炸產(chǎn)物的膨脹作用使裂縫進一步擴展,形成平整的爆裂面。
要搞好煤巷的光面爆破,重點在于根據(jù)不同的圍巖條件選擇合理的爆破方式,嚴(yán)格控制爆破具體參數(shù)。
(1)周邊眼應(yīng)按正多邊形標(biāo)準(zhǔn)進行布置,保證到中間的距離均等,以確保爆炸后形成的斷面足夠規(guī)整和符合設(shè)計要求。
(2)在巷道的設(shè)計拐彎處,必須進行一次光面爆破,以使得拐角處能夠成行,滿足巷道支護要求。
(3)幫眼、頂眼應(yīng)該與輔助眼在同一個深度的豎直平面內(nèi)。
(4)在進行底眼鉆進時,應(yīng)確保至少高出巷底15厘米,深度按常規(guī)處理即可。
(5)合理選擇周邊眼距巷頂間距,按照煤質(zhì)硬度的不同,分比為:硬煤15厘米,中硬煤20厘米,軟煤20厘米,以上均為最低限度值,當(dāng)全煤巷道沿頂板掘進時,應(yīng)對頂板的眼口和眼底與周邊線的距離進行重新設(shè)定,以保證頂板的穩(wěn)定。
全煤巷道采用光面爆破時,應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場不同的條件進行具體爆破參數(shù)的設(shè)定,主要采取以下措施進行參數(shù)設(shè)定:
(1)炸藥種類的選擇
依據(jù)光面爆破的特性,應(yīng)選擇爆炸速度低、爆炸密度小、敏感度高和爆炸性能穩(wěn)定的低威力炸藥,礦井生產(chǎn)通常采用直徑為32毫米和35毫米的礦用乳化炸藥,實際應(yīng)用效果良好,能夠充分的滿足礦井巷道施工生產(chǎn)的需要。
(2)炸藥數(shù)量的選擇
為了最大限度的提升爆炸效果,并確保不因過量爆炸影響現(xiàn)有巷道穩(wěn)定性,必須對炸藥的用量進行嚴(yán)格的控制,主要是依據(jù)煤巖層的性質(zhì)進行計算,不同的圍巖硬度和穩(wěn)定性,使用的炸藥量也不一樣,藥量過少容易導(dǎo)致失敗爆炸,即未達(dá)到施工目的,藥量過大容易造成已有巷道的損壞和爆破面過大,給施工造成困難。
(3)裝藥位置的選擇
為了確保完成爆炸預(yù)定目標(biāo),降低對圍巖的破壞性,需要對炮眼深度和位置進行合理的設(shè)定,以提高炸藥使用率,同時裝藥結(jié)構(gòu)也應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況進行合理布置。
(4)嚴(yán)格控制周邊眼起爆時差
保證周邊眼同時起爆,是取得良好的光面爆破效果的重要措施之一, 為嚴(yán)格控制周邊眼起爆時差,必須采用經(jīng)過檢驗合格的毫秒電雷管。
除了以上技術(shù)要點,還應(yīng)按照光面爆破操作規(guī)程進行全面的其余技術(shù)和安全相關(guān)事項的準(zhǔn)備,嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的技術(shù)參數(shù),確保現(xiàn)場施工人員安全。
全煤巷道光面爆破施工技術(shù)的應(yīng)用,極大的提高了巷道是施工質(zhì)量、安全系數(shù)和施工進度。對全煤巷道光面爆破技術(shù)的研究也一直在進行,但是不能忽視當(dāng)前的光面爆破施工技術(shù)在全煤巷道的應(yīng)用依然存在諸如參數(shù)不夠精確、計算公式不夠成熟、爆炸效果掌握不夠精準(zhǔn)等問題,需要我們再實際的應(yīng)用過程中繼續(xù)的探索更為有效的參數(shù)控制方式,從而達(dá)到進一步提升煤巷光面爆破質(zhì)量的目的。作為工程技術(shù)人員,應(yīng)該立足自身,繼續(xù)的學(xué)習(xí)光面爆破相關(guān)知識,結(jié)合崗位實際,推動光面爆破技術(shù)的發(fā)展,為我國全煤巷道光面爆破技術(shù)的進步貢獻(xiàn)應(yīng)有的力量。
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