摘要:中深孔爆破技術(shù)在當(dāng)前煤礦生產(chǎn)中因其掘進(jìn)速度快、效率高,因此在巷道掘進(jìn)中占有很大比例,本文對(duì)中深孔爆破參數(shù)分析及選擇合理參數(shù),應(yīng)用效果,提升單進(jìn),節(jié)支降成,提高經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞: 中深孔爆破技術(shù) 應(yīng)用 經(jīng)濟(jì)效益
中圖分類號(hào): P633.2
為加快巷道掘進(jìn)速度,加大循環(huán)進(jìn)尺,提高效率。我礦對(duì)中深孔爆破的理論進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的研究,并進(jìn)行了多次的實(shí)踐,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
一 中深孔爆破技術(shù)具體操作
1.首先按照爆破圖表標(biāo)出每個(gè)炮眼的位置,用粉筆做好標(biāo)記,畫出的炮眼位置要符合設(shè)計(jì)要求。
2.周邊眼布置在輪廓線上,向內(nèi)不超過(guò)50mm,周邊眼眼距不得超過(guò)350mm。
3.打眼時(shí)必須按巷道中心線打好每一個(gè)炮眼,鉆出的眼孔要做到準(zhǔn)、平、直、齊,眼底要落在同一平面上。
4.合理裝藥:周邊眼裝藥采用單段空氣柱不偶合反向裝藥,水炮泥不小于200mm長(zhǎng),炮泥不小于300mm長(zhǎng)。
其他輔助眼底眼,依據(jù)爆破參數(shù)、指數(shù)進(jìn)行裝藥,全部采用不偶合反向裝藥,水炮泥,炮泥緊貼藥卷,中間不得留有空隙。
5 掏槽方式:打掏槽眼時(shí),要嚴(yán)格按掏槽眼布置尺寸打眼,要做到準(zhǔn)確無(wú)誤。
6 分次起爆:全斷面采取分層次起爆,以保證爆破效果及爆破進(jìn)尺。
二 中深孔爆破技術(shù)效果
1.中深孔掏槽方式及參數(shù)
直眼掏槽的原理不同于斜眼掏槽,它不是以工作面做為自由面的漏斗式爆破,而是以若干相互平行的空眼作為裝藥眼爆破時(shí)的自由面和巖石破碎的膨脹空間。裝藥眼爆炸時(shí)動(dòng)載和爆生氣體的膨脹作功使槽腔內(nèi)巖石向空眼方向產(chǎn)生位移、破碎并借剩余能量將已碎巖石拋出槽腔。從實(shí)踐表明,掏槽眼的布置、空眼數(shù)目、炮眼間距、裝藥量及炮眼深度等都直接影響著直眼掏槽的效果。而眼距、空眼數(shù)量和打眼精度對(duì)掏槽效果的影響尤為顯著。
掏槽參數(shù)選擇不當(dāng),常造成掏槽失敗或槽腔巖體拋出率很低。情況有如下幾種:
(1)巖石“再生”,已碎巖石重新被擠實(shí)在槽腔內(nèi);
(2)有的炮眼內(nèi)裝藥被“擠死”而拒爆,沒(méi)有發(fā)揮作用;
(3)炮眼“打槍”,只形成孔徑的擴(kuò)大;
(4)眼口部分巖石完整,形成“關(guān)門”,槽腔里部巖石已碎,但未能拋出。
因此,在深孔直眼掏槽中,首先要保證打眼質(zhì)量和炸藥的完全爆轟。在此前提下要依巖層性質(zhì)和結(jié)構(gòu),合理選擇炮眼間距和布置。除螺旋掏槽外,其他幾種直眼掏槽的布孔原則是相同的,試驗(yàn)表明,菱形掏槽布置簡(jiǎn)單,適用于軟巖及眼深在2.5米以下。本篇主要介紹的是中深孔直眼菱形掏槽的布眼方式,但根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明,三角形掏槽適用于層節(jié)理發(fā)育的巖層,眼深也以不超過(guò)2.0米為宜。五星掏槽適應(yīng)性較大,可用于中硬及堅(jiān)硬巖層,在2.5米眼深時(shí)取得了良好的效果。三角形復(fù)式掏槽是采用毫秒間隔起爆,中心炮眼起爆后,緊接著外圈的六個(gè)炮眼同時(shí)起爆,加大了破碎和拋擲能力,適用于2.5米以上的深孔掏槽。在2-3米的深孔掏槽試驗(yàn)中可獲得直徑為1.3米,深為2.6米的槽腔。
2.周邊眼裝藥
在深孔光爆中周邊眼的爆破質(zhì)量和效果,除取決于合理地確定光爆參數(shù)(眼距、抵抗、裝藥量)以外,還有三個(gè)影響因素。一是不偶合值與炸藥性質(zhì)相配合的關(guān)系,二是裝藥結(jié)構(gòu)的合理性,三是同時(shí)起爆的問(wèn)題。
對(duì)于光面爆破的機(jī)理問(wèn)題,目前有不同的理論和分析,盡管如此,但是在實(shí)踐中認(rèn)為所遵循的兩個(gè)原則是相同的。
(1)盡量降低作用在孔壁上的壓力,避免和消除孔壁周圍巖石的粉碎和產(chǎn)生過(guò)量的炮震裂縫。
(2)最好的效果是周邊眼同時(shí)起爆,所以,認(rèn)為應(yīng)采用瞬發(fā)雷管或毫秒雷管。
為此,在光爆施工中主要采用不偶合裝藥結(jié)構(gòu),采用高精度毫秒雷管起爆。
從上述結(jié)果說(shuō)明:巖石性質(zhì)、炸藥性能(這里主要以爆速為標(biāo)志,因是同類型炸藥,可認(rèn)為其爆熱、爆炸功基本相同)和不偶合三者之間有一個(gè)相互配合的問(wèn)題。對(duì)于不同巖層應(yīng)選用合適的炸藥。強(qiáng)度低的巖石(如頁(yè)巖及松軟巖層)要選用爆速低的炸藥,對(duì)于堅(jiān)硬巖層要選用爆速高的巖層,這樣可使不偶合值處于一個(gè)合適范圍。目前的炸藥品種主要還是乳化炸藥中,一般炮眼直徑多為35--42毫米,在此種條件下,實(shí)際施工時(shí)是以根據(jù)巖層條件,選擇合適的藥徑為宜。比如選用25毫米直徑的藥包、不偶合值為1.68,對(duì)于硬巖選高威力炸藥。
在深孔爆破中,眼深超過(guò)2.0-2.5米以上時(shí)以采用分段空氣柱裝藥為優(yōu)。由此而向兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的沖擊波是沿著爆生氣體擴(kuò)展,并且能引起多次的重復(fù)作用,因而裝藥爆破的效果得到了增大。
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中在周邊眼將炮泥填在眼口部分,炸藥裝于眼底部分,實(shí)行空氣柱裝藥時(shí),可以利用沖擊波撞擊到炮泥時(shí)的反射和增壓,提高了眼口部分巖石的受載,而且反射波在炮眼內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)與爆生氣體相遇,產(chǎn)生氣流的陰滯,延長(zhǎng)了爆生氣體在孔內(nèi)的作用、使炮眼全長(zhǎng)受載均勻,克服了“留門簾”的現(xiàn)象。在施工中應(yīng)注意兩點(diǎn):
(1)由于眼底部分巖石的阻抗大,底部藥量要加大,當(dāng)采用小直徑藥包時(shí),底部亦可采用大直徑藥包以克服眼底部分的抵抗線。
(2)導(dǎo)爆索必須與藥包緊密接觸以免藥包拒爆。
關(guān)于周邊眼起爆時(shí)差問(wèn)題,實(shí)踐和理論證明以同時(shí)起爆為佳。其原因在于:當(dāng)周邊眼同時(shí)起爆時(shí),在兩眼連線方向上的巖石受應(yīng)力場(chǎng)的迭加作用盡先產(chǎn)生裂縫,當(dāng)裂縫一旦形成后,即由此處產(chǎn)生稀釋波向外傳播,由于稀釋波的作用,從而抑制了其他方向上裂縫的產(chǎn)生。
三 中深孔爆破技術(shù)的實(shí)用性
1.最佳的掘進(jìn)效率要求采用中深孔爆破技術(shù)掘進(jìn),一個(gè)最優(yōu)的炮眼深度,使得施工速度最快、工效最高。
2.掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線客觀上要求采用中深孔爆破技術(shù),國(guó)內(nèi)許多施工企業(yè)積極組織巖巷機(jī)械化作業(yè)線,采用中深孔爆破技術(shù),達(dá)到了很高的施工水平,已成為巷道施工的發(fā)展方向。
四 結(jié)論
采用中深孔爆破技術(shù),效果是良好的,是一種技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、又切實(shí)可行的掘進(jìn)方式,單進(jìn)水平較淺眼爆破有很大提高。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看中深孔光面爆破必將取代淺眼爆破而成為主要的掘進(jìn)方式,縮短掘進(jìn)工期,提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著重要意義。
【作者簡(jiǎn)介】:常孝平,男,1979年8月出生,學(xué)歷大專,畢業(yè)于鶴崗礦務(wù)局職工大學(xué),現(xiàn)任龍煤鶴崗分公司興安煤礦安全監(jiān)察處助理工程師。endprint