張順

[摘 ?要]本文對(duì)煤礦巖巷單進(jìn)中深孔爆破內(nèi)容進(jìn)行分析，并結(jié)合工程具體實(shí)際，對(duì)提高中深孔爆破效果進(jìn)行探討，以供參考。

[關(guān)鍵詞]煤礦巖巷單進(jìn) ? 深孔爆破 ? 探索

中圖分類號(hào)：TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）22-0007-02

煤礦巖巷爆破工作往往給煤礦開(kāi)采工作的順利開(kāi)展產(chǎn)生重要影響，尤其如何提高煤礦巖巷單進(jìn)中深孔爆破效果，成為煤礦行業(yè)討論的重點(diǎn)。

一、中深孔爆破參數(shù)分析

中深孔爆破較淺眼崩礦生產(chǎn)效率高，因而被廣泛應(yīng)用在煤礦開(kāi)采中。中深孔爆破實(shí)踐中，爆破參數(shù)對(duì)爆破效果造成的影響最為直接，其中深孔布置方式與重點(diǎn)爆破參數(shù)應(yīng)引起足夠的重視。

1.中深孔布置方式

中深孔布置方式由平行深孔與扇形深孔、水平、向上及向下深孔之分，其中扇形深孔具有設(shè)備移動(dòng)次數(shù)少、布孔靈活、巷道掘進(jìn)量少等優(yōu)點(diǎn)，因此，應(yīng)用較為廣泛，而平行深孔使用率不高。煤礦開(kāi)采工作中，確定采用水平、向上還是向下深孔主要有采礦方法決定，如使用階段強(qiáng)制崩落法使用采用水平扇形孔;如采用無(wú)底柱采礦法常使用上向扇形孔?？紤]到下向孔排粉難度較大，使用率并不高。

2.重點(diǎn)參數(shù)

中深孔爆破中涉及的重點(diǎn)參數(shù)較多，如孔徑d、底盤(pán)抵抗線W、單位耗藥量q等，其中孔徑d受礦山性質(zhì)、鑿巖設(shè)備等影響，需注意的是當(dāng)d增加時(shí)，大塊率及每米深孔崩礦量隨之增加。一般中深孔在60～70mm范圍、潛孔90～110mm，牙輪鉆在165～200mm范圍。

底盤(pán)抵抗線W是影響爆破效果的關(guān)鍵參數(shù)，過(guò)大時(shí)會(huì)增加殘留根底，沖擊作用及大塊率均較高;過(guò)小增加鉆孔工作量的同時(shí)，增加炸藥用量，而且容易產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)等。底盤(pán)抵抗線受很多因素影響，實(shí)踐中應(yīng)在綜合考慮鉆井直徑、破碎要求、炸藥威力等因素的基礎(chǔ)上，對(duì)底盤(pán)抵抗線進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以獲得預(yù)期的爆破效果。確定底盤(pán)抵抗線W時(shí)可采用以下公式進(jìn)行計(jì)算，也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。

W=d·[√7.85△·τ·L/m·q·H]

公式中d、△、τ、L分別表示炮孔直徑，dm、裝藥密度，kg/m3、裝藥長(zhǎng)度系數(shù)、鉆孔深度。其中τ取值受H影響，當(dāng)H<10m時(shí)取0.6，當(dāng)H在10～15m時(shí)τ取0.5，當(dāng)H在15～20m時(shí)τ取0.4，當(dāng)H超過(guò)20m時(shí)τ取0.35。

單位耗藥量q受自由面數(shù)量、施工技術(shù)、炸藥種類等因素共同決定，當(dāng)為單排孔爆破時(shí)，每孔裝藥量可采用以下公式計(jì)算

Q=q·a·W·H

其中a、H分別表示孔距，m、臺(tái)價(jià)高度，m。

除此之外，確定孔深時(shí)應(yīng)注意：當(dāng)將鑿巖效率考慮在內(nèi)，接桿在12m以內(nèi)時(shí)，潛孔應(yīng)在25m內(nèi);當(dāng)孔底未將采空區(qū)穿透時(shí)硐室應(yīng)預(yù)留0.8～1.2m的厚度。

二、工程案例

某煤礦+470m水平北翼膠帶運(yùn)輸大巷，南、北接+470m水平北翼正頭聯(lián)絡(luò)巷。巷道斷面呈現(xiàn)半圓拱形，凈寬、高分別為4.8m與3.5m，凈斷面積達(dá)16.8m2。為方便工作面產(chǎn)出煤的順利運(yùn)出，采用噴射混凝土+錨索+金屬經(jīng)緯網(wǎng)+雙鋼筋托梁+高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿聯(lián)合支護(hù)。作業(yè)中工作面生產(chǎn)作業(yè)線所用機(jī)械設(shè)備有P-60B耙斗裝巖機(jī)與7655型氣腿式鑿巖機(jī)。另外還配備以下設(shè)備：1臺(tái)PC8U型噴漿機(jī)、1臺(tái)BJZ-Ⅱ激光指向儀、3個(gè)MFB-200發(fā)爆器。

1.爆破方案及參數(shù)確定

對(duì)該煤礦實(shí)施中深孔爆破作業(yè)時(shí)，關(guān)鍵在于選擇正確的掏槽方式以及一些重要參數(shù)，才能保證整個(gè)爆破工作安全、高校的進(jìn)行。

巖巷爆破作業(yè)中，掏槽形式由直眼掏槽、斜眼掏槽之分，考慮到掏槽眼的爆破質(zhì)量會(huì)給其他炮眼爆破造成影響，因此，結(jié)合煤礦實(shí)際選擇正確的掏槽方式尤為重要。分析得知該煤礦運(yùn)輸大巷的循環(huán)進(jìn)尺未超過(guò)兩米，結(jié)合之前實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)當(dāng)爆破未超過(guò)2.5m時(shí)，運(yùn)用準(zhǔn)直眼強(qiáng)力掏槽方式效果較好。實(shí)際作業(yè)中共進(jìn)行三對(duì)掏槽眼的布設(shè)，并在中間加設(shè)五個(gè)直眼。同時(shí)，為提高掏槽效率及爆破效果，作業(yè)時(shí)確保掏槽深度與其他炮眼保持一致，并對(duì)角度加以合理控制，進(jìn)行微差起爆。

炮孔深度的確定應(yīng)綜合每班工作量、工人操作水平以及鉆眼機(jī)具的鑿巖能力。對(duì)運(yùn)輸大巷的巖層條件進(jìn)行分析得知，裂隙、節(jié)理、層理等較為發(fā)育，而且分布較多小斷層，局部小構(gòu)造形式多樣。同時(shí)，考慮到應(yīng)用的7655型鑿巖機(jī)扭矩并不大，炮眼深度增加時(shí)卡鉆的機(jī)率大大增加，因此，實(shí)際施工時(shí)炮眼深度控制在2m，循環(huán)進(jìn)尺確定為1.8m。

另外，依據(jù)大巷巖石特性及成巷實(shí)際要求，將輔助眼間距設(shè)置為0.6m，周邊眼間距為0.5m。同時(shí)，該煤礦瓦斯含量較多，將爆破運(yùn)用的雷管總段劃分成五段，一次全斷面起爆總延時(shí)最長(zhǎng)為130ms，以反向起爆方式進(jìn)行操作。每眼使用的水炮泥至少為一袋，將炮泥的封堵長(zhǎng)度控制在0.5m以上，其他炮眼長(zhǎng)度應(yīng)使用炮泥進(jìn)行封實(shí)、填滿。各眼起炮順序及裝藥量如表1所示：

2.提高中深孔爆破效果的對(duì)策

對(duì)該煤礦中深孔爆破時(shí)，為保證爆破工作的順利實(shí)施，應(yīng)做好充分的技術(shù)分析，尤其應(yīng)重點(diǎn)做好以下內(nèi)容的考慮：

首先，正式作業(yè)之前組織施工隊(duì)伍主要負(fù)責(zé)人，召開(kāi)爆破工作會(huì)議，詳細(xì)介紹運(yùn)輸大巷的實(shí)際狀況及作業(yè)條件，明確爆破作業(yè)的重點(diǎn)及難點(diǎn)，使主要負(fù)責(zé)人做好心中有數(shù)，從而合理的布置施工任務(wù)。尤其為確保掏槽效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，掏槽眼深及眼距離應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行打眼，炮眼數(shù)目可在分析巖石可爆性的基礎(chǔ)上加以適當(dāng)調(diào)整。例如，爆破軟巖石時(shí)可減少炮眼數(shù)目。同時(shí)，為增加炮眼利用率，提高循環(huán)進(jìn)尺，應(yīng)確保崩落眼深度和輔助眼睛處在同一水平面上。另外，為提高出渣效率，保證爆破塊的均勻性，應(yīng)均勻布置崩落眼孔距。

其次，加強(qiáng)作業(yè)前的技術(shù)培訓(xùn)。眾所周知，該運(yùn)輸大巷中深孔爆破具有一定的危險(xiǎn)性，為保證作業(yè)安全，對(duì)參與施工人的人員集中進(jìn)行培訓(xùn)，詳細(xì)講解爆破各作業(yè)環(huán)節(jié)的操作規(guī)范及注意事項(xiàng)，在保證爆破作業(yè)正常開(kāi)展的同時(shí)，減少安全事故的發(fā)生。例如，打眼流程應(yīng)注重大斷面作業(yè)環(huán)境的充分利用，迎頭布設(shè)四部風(fēng)鉆進(jìn)行同時(shí)打眼，并將迎頭炮眼劃分成四個(gè)區(qū)域，并對(duì)眼位進(jìn)行固定。同時(shí)，認(rèn)真分析爆破后效果，尤其注重炮眼角度與深度的研究，尋找存在的問(wèn)題，提出優(yōu)化對(duì)策，在提高爆破效率的同時(shí)，促進(jìn)巷道的良好形成。另外，為保證各環(huán)節(jié)作業(yè)質(zhì)量，期間抽派專門的技術(shù)人員深入到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督，及時(shí)指出作業(yè)中存在的不規(guī)范問(wèn)題，保證重要參數(shù)的準(zhǔn)確性。

最后，在對(duì)煤礦運(yùn)輸大巷中實(shí)際及爆破作業(yè)要求的基礎(chǔ)上，認(rèn)真分析了不同機(jī)械設(shè)備的工作性能，確定了最佳的作業(yè)機(jī)械設(shè)備。同時(shí)，采用不同工序平行交叉作業(yè)方法，從而將大斷面巷道的優(yōu)勢(shì)加以充分發(fā)揮。作業(yè)時(shí)邊打眼邊裝車，邊施工邊復(fù)噴、錨網(wǎng)，前面實(shí)施初噴的同時(shí)后面進(jìn)行裝車，實(shí)現(xiàn)對(duì)有限空間的充分利用。

3.爆破結(jié)果

該煤礦+470m水平北翼膠帶運(yùn)輸大巷使用中深孔爆破工藝，并加強(qiáng)各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算及控制后，不僅輔助作業(yè)時(shí)間得以明顯減少，而且施工速度得以明顯提升，尤其對(duì)炮眼數(shù)目進(jìn)行控制，使得炮眼利用率達(dá)到96%。同時(shí)，在降低爆破成本的同時(shí)，平均循環(huán)進(jìn)尺因此提高1.8m，而且?guī)r巷的單月進(jìn)尺提高至115m，確保了巷道的掘進(jìn)效率。

三、結(jié)論

煤礦巖巷單進(jìn)中中深孔爆破技術(shù)應(yīng)用廣泛，考慮到中深孔爆破實(shí)施中影響因素較多，因此，應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，探討提高爆破效果的策略，本文通過(guò)研究得出以下結(jié)論：

（1）為提高煤礦巖巷單進(jìn)中深孔爆破效果，應(yīng)注重收集有關(guān)煤礦的相關(guān)材料，保證收集資料的全面性與完整性，以此為基礎(chǔ)，認(rèn)真分析地質(zhì)狀況及爆破設(shè)計(jì)要求，明確中深孔布置方式，確定最佳的爆破參數(shù)。

（2）根據(jù)以往煤礦巖巷單進(jìn)中深孔爆破經(jīng)驗(yàn)，采取針對(duì)性措施，加強(qiáng)各作業(yè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)督，確保施工人員嚴(yán)格按照規(guī)范要求布設(shè)炮眼，將炮眼布設(shè)參數(shù)控制在合理范圍內(nèi)。

（3）實(shí)際作業(yè)中應(yīng)采取針對(duì)性措施，積極開(kāi)展崗前技術(shù)培訓(xùn)工作，不斷提高施工人員技術(shù)水平，并應(yīng)用最佳的機(jī)械配套設(shè)備，從而為圓滿完成爆破任務(wù)做好鋪墊。

參考文獻(xiàn)

[3] 荊琛，王倫.中深孔爆破技術(shù)在大斷面穿層巖巷掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].神華科技，2015，04：38-41.