陳玉章

摘 要：煤炭在我國的能源體系中占據(jù)重要地位，隨著經(jīng)濟發(fā)展煤炭的需求越來越大，這對煤炭的開采技術(shù)提出新的要求。但是在保證產(chǎn)量的背后面臨的是我們的掘進技術(shù)發(fā)展緩慢，掘進進尺不能保證市場需求。目前，煤礦巖巷掘進技術(shù)主要有兩種一是機械化程度較高的掘進機，另一種是鉆眼爆破法進行掘進。筆者所在的福建煤電公司翠屏山煤礦，具有南方煤礦典型的特點，因此掘進機不適合本煤礦掘進。反而是性價比較高的鉆眼爆破法非常適合筆者所在煤礦的實際情況。接下來，筆者就結(jié)合本煤礦的實際情況，闡述煤礦巖巷安全高效掘進技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展研究，希望能夠給讀者帶去一些啟發(fā)。

關鍵詞：煤礦；巖巷；安全高效掘進；技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.072

1 影響巖巷掘進進尺的因素

1.1 巖巷掘進爆破方式

根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗結(jié)合筆者所在煤礦總體環(huán)境分析，發(fā)現(xiàn)影響南方煤礦掘進掘尺較慢的因素有多方面，主要集中在了各個施工環(huán)節(jié)，例如巖體爆破環(huán)節(jié)、裝巖環(huán)節(jié)、煤炭傳輸環(huán)節(jié)以及巖巷支護環(huán)節(jié)等，但是筆者發(fā)現(xiàn)影響掘進尺度放慢的最重要因素集中在前期的巖體爆破環(huán)節(jié)中，也就是說如果巖體爆破施工做不好，將會影響到后期所有的進程?；诒久旱V的情況，巖巷通道以及內(nèi)部施工空間相對狹窄，炮孔如果鑿入太深將會對爆破效果造成很大影響。因此我國的南方礦井在考慮安全高效和地理特性因素的情況下，很多煤礦選擇了鉆爆方法進行掘進。這種方法掘進時要嚴格按照以下流程進行：①檢查施工現(xiàn)場的周圍的環(huán)境，確保施工環(huán)境安全并且能夠保證施工效果，對提前準備好的鑿巖設備再次進行檢查。在保證施工環(huán)境和施工工具安全的情況下，我們選用掏槽的方式進行施工。②爆破人員在前期準備期間要對巖礦進行定眼和鉆眼，尤其是鉆眼，要把握好鉆眼的深度，鉆眼過深會影響到裝藥量，直接影響到巖體的安全性和穩(wěn)定性，鉆眼過淺將無法達到預設效果。③將炮泥和藥物放置在鉆眼中，開始后期的爆破工作。鉆眼爆破可以在瞬時間內(nèi)產(chǎn)生巨大能量，最終達到巖體爆破的目的。鉆爆這種施工方式，施工環(huán)節(jié)簡單，易操作，施工成本較低。但是存在著一定的缺點，循環(huán)掘進進尺低，爆破后無法控制好巷道的形狀等。

1.2 巖巷掘進爆破參數(shù)

在煤礦的巖體爆破施工過程中，爆破參數(shù)直接會影響到施工后期的質(zhì)量和效果。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，分析影響爆破效果的一些重要參數(shù)：①炮孔直徑參數(shù)對爆破效果的額影響。炮孔直徑的大小直接會影響到巖體表面的炮孔數(shù)量和炮孔的排布方式，同時會影響到爆破物炮藥的使用量和均勻分配情況。如果炮孔的直徑過大，將會增加炮藥的使用量，間接地會影響到后期巖體的穩(wěn)定性用以及開采速度，對掘進工作影響較大。②炮泥配比參數(shù)對爆破質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。在向鉆孔放置炮藥之后，要將鉆孔封死，但是如果封孔操作不當不僅會影響到爆破質(zhì)量，同時還會對施工人員的人身安全造成巨大的威脅，因此在封孔時要調(diào)整好炮泥的比例。避免出現(xiàn)封孔不嚴的情況。③炮泥堵塞長度對爆破造成的影響。鉆眼的長度在一定程度上會影響到炮泥的堵塞長度。如果鉆眼長度較長，為了維持正常的炮藥量可以先往鉆孔內(nèi)多加入炮泥。通過這樣的方式來控制好炮藥的用量。但是如果鉆眼的長度較短，將會直接影響到后期填塞封孔的質(zhì)量。然而炮泥用量會影響到施工安全性以及爆破質(zhì)量。因此，炮泥填塞長度是影響爆破效果的一個重要參數(shù)。

2 巖巷掘進爆破參數(shù)優(yōu)化策略

2.1 炮孔直徑

要想提高爆破掘進進尺首先必須要對炮孔的直徑進行優(yōu)化，在優(yōu)化過程中施工人員要先對煤礦巖體結(jié)構(gòu)和巖層分布做一個詳細了解和分析，根據(jù)巖體的實際情況確定合理的炮孔直徑。理論上炮孔的直徑增加有利于炮藥卷的直徑，提高爆破的穩(wěn)定性和安全性，提升爆破質(zhì)量和速度。但是，如果炮眼直徑過長，會對炮孔的分布和數(shù)量造成一定的影響，間接影響到爆破質(zhì)量，降低掘進速度。因此，在對炮孔直徑優(yōu)化的過程中，需要保證藥卷直徑前提下，科學合理的減小炮孔直徑，最大程度上降低不耦合系數(shù)。從而提高爆破質(zhì)量，提高掘進進尺。但是從另一個方面來看，如果炮孔的直徑過小，在鉆眼的過程中會在鉆眼中遺留巖渣，直接會影響到裝藥量，對掘進工作也會產(chǎn)生影響。因此，為了保證掘進工作的順利進行，通常情況下保證炮孔直徑在32-45mm之間最好，同時根據(jù)筆者的經(jīng)驗鉆頭直徑每減小1mm，鉆機鉆速會提高3%，掘進速度也會大大增進。

2.2 炮泥比例

炮泥在煤礦巖巷掘進施工中占據(jù)重要地位，其作用影響到鉆孔的堵塞情況，為了更好的提高巖巷的掘進進尺，必須對炮泥配比進行優(yōu)化。只有對炮泥進行了合理的配置，才能保證炮孔內(nèi)在爆炸時能夠預留出足夠的時間，確保炸藥能夠發(fā)揮出最佳的效果。過去巖體爆破的炮泥通常選用的是黃泥土，這種黃泥土會在鉆孔內(nèi)部出現(xiàn)堵塞時間過長，達不到爆破效果的情況。在進行優(yōu)化過程中，需要對炮泥進行定性加工處理，使用粉體材料借助模具和外力，產(chǎn)生質(zhì)量較好的炮泥模型，施工人員可以直接利用炮泥模型進行堵塞炮眼。此外，還要控制好炮泥的密度，通常情況下炮泥的密度越高堵塞效果越大，在制作炮泥時可以使用河沙制作，向其中添加適量的鋁礬土，提高炮泥的密度。

2.3 優(yōu)化鉆孔長度

優(yōu)化鉆孔長度主要是要調(diào)整炮泥填塞長度，首先施工人員需要計算炮泥在鉆眼中的運作時間，提高炮泥在鉆眼中的填塞長度，最終提高爆破質(zhì)量。施工單位要根據(jù)L= L/Nnηη1 （m） 公式，計算出鉆眼的深度。在進行優(yōu)化計算時，要考慮到煤礦巖體中的瑞利波速度、煤礦巖體的縱波速度以及煤礦巖體最小抵抗線?？偠灾?，優(yōu)化鉆孔長度需要計算出炮泥在鉆孔中的運作時間，以此來確定。

3 總結(jié)

前文筆者根據(jù)翠屏山煤礦的實際情況和現(xiàn)有掘進技術(shù)，向讀者詳細的闡述了影響煤礦巖巷掘進進尺的因素主要有兩大方面：一是爆破方式，二是爆破參數(shù)。通過對這兩方面的因素的分析，提出了提高掘進進尺的優(yōu)化策略，主要通過優(yōu)化爆破參數(shù)、炮泥比例以及炮泥堵塞長度等，來提高煤礦的掘進進尺效率。

參考文獻：

[1]郭孝先，李耀武.新時期煤礦巖巷掘進機械化的發(fā)展方向[J].鑿巖機械氣動工具，2013（01）：13-24.