秦 輝
(山西陽煤集團新景礦煤業(yè)有限公司,山西 陽泉 045000)
在巷道掘進過程中,采用分次爆破時,通常能夠獲得較高的爆破效率,炮眼數(shù)量也較少。但是,當采用分次爆破時,爆破時的平行作業(yè)必須停止,工序利用率較低;其次,在爆破后進行下次爆破裝藥和連線時,初次爆破的有害氣體威脅工人健康;另外,巖體中結構面不同程度的破壞,易導致不能滿足最小抵抗線的要求。
新景礦新開拓北大巷延伸巷道全長1500m,服務年限較長,主要擔負設備、材料以及人員運輸任務,斷面形狀采用半圓拱形,掘進高度3.8m,寬度4.4m,墻高1.6m。該巷道位于北三號采區(qū),圍巖主要以泥巖和砂巖為主,處于褶曲構造地段,預估穿越1個背斜,揭露2個陷落柱。
巷道全斷面掘進采用全液壓鉆車與正裝側卸裝巖機進行作業(yè),8h完成一個正規(guī)作業(yè)循環(huán)。液壓鑿巖臺車配用2.1m規(guī)格Φ25mm中空六角鋼釬。
確定爆破參數(shù)時,爆破后的空頂距決定炮眼深度,炮孔越深,空頂距越大,在支護過程中越容易產(chǎn)生安全隱患;另外,炮孔深度也由鑿巖能力以及工作量決定。因此,綜合考慮地質(zhì)條件,根據(jù)新景礦實際情況,確定炮眼深度為2.1~2.2m,循環(huán)進尺2.0~2.2m。
炮眼布置采用準直眼掏槽:6個主掏槽孔與工作面腰線成80~81°,孔口間距1000mm,孔底間距800mm,首次起爆;中間2個副爆孔底部裝藥,后起爆。輔助眼和周邊眼具體布置要求為:以每一炮眼最小抵抗線相等和滿足爆破巖石塊度要求為原則,輔助眼一般垂直于工作面,間距為600mm,均勻布置于掏槽眼和周邊眼之間;周邊眼眼口距離巷道周邊100mm,間距為450~500mm。輔助眼和周邊眼應盡量布置在同一深度平面上,以達到形成光面爆破的要求,減少殘眼數(shù)量。如圖1所示。
裝藥時采用反向起爆,6個主掏槽眼均裝6卷炸藥,周邊眼每孔2卷炸藥,中間兩副孔各3卷炸藥。爆破總時長不大于130ms,每個炮眼至少使用一袋水炮泥,并且周邊孔炮泥長度至少為0.3m,掏槽眼、崩落眼、擴槽眼炮泥長度至少為0.5m。雷管全部采用大串聯(lián)方式,接頭必須全部接牢,并且懸空,不可接地,母線必須完整,最后母線與起爆器接牢。在起爆時,必須進行安全檢查,在所有人員撤出后才可起爆器充電,只有在指示燈亮起后,再經(jīng)過3~5min才能起爆。各孔裝藥量具體見表1所示。
圖1 炮眼布置(mm)
表1 各孔裝藥量
通過對南大巷延伸巷道全斷面一次爆破現(xiàn)場施工發(fā)現(xiàn),相比分次爆破效果非常明顯,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)炮孔數(shù)量相對較少,一次爆破有效減少了炮孔數(shù)量,并且不需要分次爆破,節(jié)省了時間,提高了作業(yè)安全性,降低了成本。由于一次爆破節(jié)約了炮孔數(shù)量,炸藥量以及雷管、鉆頭、釬桿等材料均得到不同程度的節(jié)省。
(2)施工速度明顯加快,節(jié)約了打眼時間與放炮時間,省去了中間諸多環(huán)節(jié),提高了掘進效率,每次循環(huán)進尺相比原來提高了30%以上,對于施工速度的提高起到?jīng)Q定性的作用。
(3)由于減少了炮孔數(shù)量和裝藥量,在進行爆破作業(yè)時,減少了爆破對圍巖的損傷程度,巷道成型質(zhì)量高;同時矸石的大塊率也得到降低,出渣和翻矸率得到提升。
(4)安全性得到保證,省去了分次爆破需要在第一次爆破后的較短時間內(nèi)進行第二次爆破前的裝藥和連線的步驟,杜絕了二次爆破可能引起瓦斯爆炸的可能性,提高了巷道掘進作業(yè)的安全性。
(5)工作面環(huán)境得到改善,由于雷管和裝藥量數(shù)量的減少,爆破時產(chǎn)生的煙霧顯著減少,避免了煙霧對身體的傷害。
通過應用一次爆破成型的巷道全斷面技術,縮短了放炮時間,提高了生產(chǎn)效率,減少了安全隱患,實現(xiàn)了少打眼又省時省力的目的,提高了爆破效率,降低了支護成本,具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。