梁國斌

(晉城宏圣建筑工程有限責(zé)任公司礦建安裝分公司)

底板瓦斯預(yù)抽巷掘進(jìn)過硬巖爆破工藝

梁國斌

(晉城宏圣建筑工程有限責(zé)任公司礦建安裝分公司)

針對義安礦底板瓦斯預(yù)抽巷掘進(jìn)過程中遇到堅(jiān)硬巖石，掘進(jìn)機(jī)截齒消耗量大，易造成掘進(jìn)機(jī)磨損的問題，提出了松動爆破過硬巖的方法，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的爆破參數(shù)及安全技術(shù)措施，順利通過了硬巖區(qū)域，為類似條件下巖巷掘進(jìn)提供參考。

底板預(yù)抽巷 堅(jiān)硬巖石 巷道掘進(jìn) 松動爆破

底板瓦斯預(yù)抽巷是預(yù)防煤與瓦斯突出的有效手段之一，巖巷掘進(jìn)過程中經(jīng)常遇到堅(jiān)硬巖石(如石英巖、黃鐵礦結(jié)核等)，若強(qiáng)行通過該類堅(jiān)硬巖體，易造成綜掘機(jī)磨損嚴(yán)重，并且影響掘進(jìn)速度，常用的方法是松動爆破[1-2]。但掘進(jìn)巷道設(shè)備和設(shè)施較多，距爆破地點(diǎn)較近，因此，有必要在爆破前進(jìn)行充分的爆破工藝設(shè)計(jì)工作。此外，裝藥量、炮眼密集程度、炮孔深度等參數(shù)直接影響爆破效果，網(wǎng)孔密度過疏或裝藥量過小，巖體的整體性破壞程度小，達(dá)不到松動爆破的目的[3-4]。因此，有必要對巷道掘進(jìn)過程中遇堅(jiān)硬巖石情況下的松動爆破工藝進(jìn)行研究。

1 掘進(jìn)巷道概況

二112150工作面軌道順槽底板瓦斯預(yù)抽巷位于一水平西翼，東臨二112140工作面，西臨二112160工作面，上至礦井邊界，下至一水平西翼軌道大巷。該巷道標(biāo)高-307～200 m，地表標(biāo)高403.2～365.7 m。一水平西翼二1、二2煤層均尚未開采，地表為丘陵，無村莊，無高大建筑物，設(shè)計(jì)長度1 100 m，巷道頂板距二1煤層底法距不小于8 m，該巷道以方位315°在一水平西翼軌道大巷開口，以+3‰ 坡度向前施工78 m，然后以+13°坡度施工76 m，施工至二1煤層底板以下8 m位置，沿該層位施工，該層位巖性為泥巖和砂質(zhì)泥巖，巖性較軟，適合綜掘施工。巷道采用直墻半圓拱斷面，巷道規(guī)格：凈寬4 400 mm，毛寬4 600 mm，凈高3 600 mm，毛高3 700 mm，凈斷面面積13.76 m2。

2 問題的提出

使用EBZ260型綜掘機(jī)破巖，配合SZD800/11G轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)、DSJ800皮帶輸送機(jī)運(yùn)矸，經(jīng)梭式礦車運(yùn)裝卸至1 t U型礦車，再經(jīng)一水平西翼軌道大巷運(yùn)至井底車場。當(dāng)截割硬度較小(f<6)的巖石時(shí)，采用左右循環(huán)向上的截割方法。當(dāng)截割不同硬度的巖石時(shí)，首先選擇較軟的巖石進(jìn)行鉆進(jìn)，然后采用由下而上左右截割的方法；當(dāng)截割巖石硬度大(6

3 爆破工藝設(shè)計(jì)

3.1 裝藥量及炮眼深度

合理的裝藥量既能達(dá)到預(yù)期的松動爆破效果[5]，又能節(jié)約炸藥耗材，根據(jù)體積計(jì)算法及經(jīng)驗(yàn)公式法確定單孔裝藥量為0.45 kg。根據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料，確定打眼深度2 m。

3.2 炮眼密集系數(shù)

炮眼過密增加炸藥耗材，對圍巖整體性破壞劇烈；炮眼過疏，巖石破壞程度有限，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定了合理的炮眼布置間距700 mm，排距700 mm(圖1)。

3.3 裝藥結(jié)構(gòu)

為保證綜掘機(jī)設(shè)備不被巖石砸壞，炮孔的裝藥量相對較少。若炸藥全部集中于炮孔底部，爆炸產(chǎn)生的裂隙達(dá)不到預(yù)期效果，故采用分層不耦合裝藥方式，以底部裝藥為主，孔口附近裝少量炸藥。

圖1 炮眼布置示意(單位：mm)

4 安全技術(shù)措施

(1)爆破前，將探頭、風(fēng)筒后移，對破巖區(qū)域及兩側(cè)20 m內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，防止崩壞設(shè)備。

(2)放炮前，現(xiàn)將掘進(jìn)機(jī)后退3 m，將掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)、截割頭、操作臺等易損部件用舊皮帶、荊芭等遮蓋。

(3)加強(qiáng)支護(hù)質(zhì)量管理和頂板管理，臨時(shí)支護(hù)打設(shè)完好，防止炮后發(fā)生冒頂。

(4)爆破時(shí)盡量多打眼、少裝藥、放小炮、嚴(yán)禁放大炮?，F(xiàn)場操作時(shí)，根據(jù)黃鐵礦結(jié)核位置確定炮眼位置及數(shù)量。根據(jù)實(shí)際爆破效果，調(diào)整炮眼深度、角度和裝藥量，確保巖石塊度不大于500 mm。

(5)裝藥時(shí)須連續(xù)裝藥，藥卷間不應(yīng)留有間隙。裝藥剩余部分使用水炮泥、黃土泥封填，封泥長度不得小于600 mm，無封泥炮孔嚴(yán)禁爆破，嚴(yán)禁放明炮、糊炮。

(6)爆破時(shí)須嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”、“三人連鎖”、“遠(yuǎn)距離放炮”、“爆破停電撤人把口”等爆破規(guī)則。

5 結(jié) 語

針對義安礦底板瓦斯預(yù)抽巷掘進(jìn)過程中遇到堅(jiān)硬巖石的現(xiàn)象，對松動爆破工藝進(jìn)行了研究，應(yīng)用結(jié)果表明：掘進(jìn)工作面爆破后形成大量的裂縫，并伴隨有巖石的廓落，飛出的碎石最大飛散距離不超過1.8 m；松動爆破后，綜掘機(jī)的截齒消耗量較爆破之前明顯減少，有效提高了巷道掘進(jìn)速度，可為類似條件下巖巷掘進(jìn)提供參考。

[1] 傅菊根，欒瑞宣，張燕婷.綜掘機(jī)施工巷道堅(jiān)硬巖石松動爆破技術(shù)[J].工程爆破，2012，18(3)：48-50.

[2] 辛憲耀，李 宏.松動爆破在長平礦生產(chǎn)掘進(jìn)中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2013(9)：16-18.

[3] 張 立.煤層綜采面底板巖石松動爆破參數(shù)設(shè)計(jì)[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010(1)：17-19.

[4] 李春茂,樊少武.復(fù)雜地質(zhì)條件下綜采工作面深孔松動爆破技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2007，35(5)：33-35.

[5] 田 立. 綜掘硬巖巷道松動爆破技術(shù)研究[D].淮南：安徽理工大學(xué)，2013.

2015-07-03)

梁國斌(1969—)，男，副經(jīng)理，工程師,048000 山西省晉城市。