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        巖巷掘進(jìn)中爆破效率的影響因素探析

        2019-09-10 14:55:34劉林芳
        理論與創(chuàng)新 2019年9期
        關(guān)鍵詞:技術(shù)措施影響因素

        劉林芳

        【摘要】爆破技術(shù)是巖巷掘進(jìn)中經(jīng)常用到的一種技術(shù)手段,分析巖巷掘進(jìn)中影響爆破效率的主要因素,并提出相應(yīng)的技術(shù)措施,以期有助于提高巖巷爆破效率,促進(jìn)煤礦開采高產(chǎn)、高效。

        【關(guān)鍵詞】巖巷掘進(jìn);爆破效率;影響因素;技術(shù)措施

        引言

        巖巷掘進(jìn)是煤礦開采中的一項重要工作,其掘進(jìn)效率的高低將直接影響煤礦開采效率,而當(dāng)前國內(nèi)巖巷掘進(jìn)速度普遍偏低,很多礦井還在應(yīng)用淺眼爆破技術(shù),炮眼利用率低,爆破效果差,實際循環(huán)進(jìn)尺小,而若采用楔形掏槽方式實施爆破,實際裝藥量易偏大,會造成爆堆分散,且可能崩壞支架與相關(guān)設(shè)備。同時若周邊眼參數(shù)布設(shè)不科學(xué)、不合理,易出現(xiàn)嚴(yán)重超、欠挖或嚴(yán)重破壞圍巖的現(xiàn)象,后期支護(hù)較困難,會增大支護(hù)費用。因上述弊病的存在已對礦井巖巷掘進(jìn)速度造成了嚴(yán)重影響,且易浪費大量的人力、物力及財力。因此,分析巖巷掘進(jìn)爆破效率影響因素,并采取相應(yīng)技術(shù)措施進(jìn)行改進(jìn)也顯得越來越重要。

        1掏槽爆破的影響

        巖巷爆破掘進(jìn)施工中的重要施工工序為掏槽,掏槽質(zhì)量的好壞會對整個爆破效果產(chǎn)生直接影響,而掏槽方式與具體掏槽參數(shù)又是影響掏槽效果的主要因素。因此,在實施爆破作業(yè)中,必須依據(jù)圍巖地質(zhì)情況與掘進(jìn)工作面大小情況科學(xué)、合理確定掏槽方式與具體掏槽參數(shù)。

        1.1掏槽方式

        斜眼掏槽與直眼掏槽是日常生產(chǎn)中常見的兩種掏槽方式。斜眼掏槽較適合于淺眼,該掏槽方式具有炮眼利用率高等優(yōu)點,其缺點主要為循環(huán)進(jìn)尺小、易崩壞棚子等,這樣會延長輔助工序用時,影響掘進(jìn)速率。當(dāng)前,就很多礦井所要求的巖巷快速掘進(jìn)來看,應(yīng)用中深孔爆破巖巷較多,且選用的掏槽方式易為直眼掏槽,如常用的有五星掏槽、螺旋掏槽及三角柱掏槽,這些掏槽方式的炮眼利用率都很高,可達(dá)到很好的爆破效果;

        1.2裝藥量

        直眼掏槽實際爆破效果主要受裝藥量影響,在具體確定裝藥量時,應(yīng)綜合考慮巖石物理力學(xué)特性、待裝炸藥品種、待爆破巖石狀態(tài)、布孔參數(shù)等因素來確定具體裝藥量。據(jù)爆破漏斗理論可知,在炮眼深度固定的情況下,當(dāng)裝藥量比臨界值大時,隨裝藥量的增多,爆破漏斗的體積與深度也會增大。待裝藥量多至使漏斗體積與深度變?yōu)樽畲笾禃r,如果再進(jìn)一步使藥量增大,則漏斗體積可能會變小,易引發(fā)整個掏槽失敗。同時在給掏槽眼裝藥時,應(yīng)嚴(yán)格按相關(guān)計算方法確定掏槽眼具體裝藥量,謹(jǐn)防發(fā)生由于實際裝藥量不合理而造成巖石崩裂不足或過崩裂。

        2炮眼深度的影響

        當(dāng)前炮眼深度是影響整個鉆爆工作實際效果的主要因素,若炮眼深度布設(shè)合理,將會產(chǎn)生很好的爆破效果,反之,必然會導(dǎo)致爆破效果較差,最終影響巷道掘進(jìn)施工。當(dāng)前,可參照下列幾種方法來科學(xué)、合理確定炮眼深度:以循環(huán)進(jìn)尺為中心進(jìn)行確定,這樣可最大限度地確保實現(xiàn)循環(huán)作業(yè);以可達(dá)到最高掘進(jìn)速度與消耗工時最短為中心來確定,可具體到每米工時消耗與具體鉆眼速度情況進(jìn)行確定,這樣可實現(xiàn)高產(chǎn)、高效;依據(jù)科學(xué)理論分析與準(zhǔn)確的試驗檢驗確定出最佳炮眼深度。筆者認(rèn)為,在巷道巖巷掘進(jìn)作業(yè)中,應(yīng)重視發(fā)展中深孔爆破技術(shù),這樣將會產(chǎn)生更好的爆破效益,進(jìn)一步促進(jìn)巷道實現(xiàn)快速掘進(jìn)。

        3周邊眼參數(shù)的合理確定

        在巷道巖巷掘進(jìn)中,要想使光面爆破效果更理想,應(yīng)科學(xué)、合理確定周邊眼參數(shù)。

        3.1 確定炮眼間距

        在實際生產(chǎn)中,可用下列三種理論具體解釋爆破 作業(yè)中的巖石破裂過程:應(yīng)力波波峰干擾理論,即動作用理論;爆生氣體膨脹作用理論,即靜作用理論;應(yīng)力波與爆生氣體綜合作用理論,即動靜結(jié)合理論。這三種理論適用于各種裝藥結(jié)構(gòu)、巖石性能及裝藥特性,要想準(zhǔn)確確定出最佳炮眼間距,必須依據(jù)理論計算,并充分結(jié)合實際情況科學(xué)、合理地確定。

        3.2 確定最小抵抗線

        對于光面爆破而言,其周邊眼最小抵抗線W的大小情況會對實際光爆效果產(chǎn)生直接影響。若W過大,則很難充分破碎光爆層巖石,甚至使這些巖石根本無法沿炮眼底部切割開;若W過小,強(qiáng)烈的爆破反射波可能使圍巖內(nèi)形成較多裂隙,導(dǎo)致圍巖穩(wěn)定性變差,引發(fā)超挖與產(chǎn)生不平整的巷道壁面。在實際生產(chǎn)中,可用下列三種方法來準(zhǔn)確確定最小抵抗線W:依據(jù)炸藥單耗情況確定;依據(jù)豪柔公式確定;依據(jù)炮眼密集系數(shù)大小m確定。經(jīng)實踐檢驗,為使光爆效果達(dá)到最佳,應(yīng)依據(jù)巖石性質(zhì)來科學(xué)、合理確定m值,通常我們可把m值設(shè)置為0.8~1.0 之間,在硬巖取大值、軟巖取小值的情況下,則可用式(1)確定最小抵抗線:

        W=E/m,(1)

        式(1)中,W 為抵抗線;m 為炮眼密集系數(shù)。

        3.3 起爆時差的影響

        經(jīng)長期觀察、分析起爆時差與爆破效果的關(guān)系得出:同時起爆及短時差起爆得到的光爆效果都相對較好,而采用長時差起爆取得的最終爆破效果則不是很好。就實際生產(chǎn)現(xiàn)狀而言,很難達(dá)到絕對同時起爆,短時差起爆較多。對此,可通過對當(dāng)前的雷管精度進(jìn)行科學(xué)、合理改進(jìn),縮短起爆時差,這樣獲得的光爆效果會更好。

        4結(jié)束語

        由于在一定條件下才能更好地實施掏槽爆破,該種爆破對破碎巖石條件有一定要求,因此要想使中深孔掏槽爆破取得成功且能有效利用炮眼、獲得良好的爆破效果,選用的掏槽方式必須科學(xué)、合理,且實際裝藥量應(yīng)適中。炮眼深度有一個最佳值,在確定炮眼深度時,應(yīng)本著在能有效提高巷道掘進(jìn)效率的基礎(chǔ)上充分結(jié)合現(xiàn)場實際情況科學(xué)、合理確定炮眼深度。在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)深孔爆破取得的爆破效果一般要比淺孔爆破取得的爆破效果好。對于光面爆破而言,其實際爆破效果易受周邊眼布置參數(shù)的影響,應(yīng)科學(xué)布設(shè)周邊眼參數(shù),在盡量少打眼的情況下,實現(xiàn)光爆要求。經(jīng)大量試驗發(fā)現(xiàn),光爆效果的好壞在很大程度上也會受到周邊眼實際起爆時差的影響,對此,在實際生產(chǎn)中,應(yīng)盡量讓周邊眼實現(xiàn)同時起爆,這樣能取得更好的爆破效果。

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