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        巖石巷道聚能管定向光面爆破技術(shù)的研究與應(yīng)用

        2019-09-28 07:57:34吳振華
        山東煤炭科技 2019年9期
        關(guān)鍵詞:光面炮眼大巷

        吳振華 褚 凱 王 凱

        (臨沂礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,山東 臨沂 276000)

        光面爆破技術(shù)廣泛用于地下工程施工中,尤其是煤礦巖石巷道施工過(guò)程中,通常采用多打眼、少裝藥的方法,就可以實(shí)現(xiàn)較好的爆破效果。光面爆破技術(shù)由于周邊眼間距小,需要施工的周邊眼數(shù)量多,占用施工時(shí)間多,降低掘進(jìn)速度。為實(shí)現(xiàn)巖石巷道高效快速掘進(jìn),在魯西煤礦-300m水平大巷試驗(yàn)“聚能管光面爆破”技術(shù)。通過(guò)選擇合理爆破參數(shù),實(shí)現(xiàn)巷道成型好、施工速度快、提高掘進(jìn)效率的目的。

        1 工程簡(jiǎn)介

        魯西煤礦-300m水平膠帶大巷,巷道方位角1°3′,坡度+3‰。-300m水平膠帶大巷巷道斷面為直墻半圓拱形,荒斷面積17.2m2,凈斷面積16.17m2,掘?qū)?.76m,凈寬4.6m,墻高1.7m,拱高2.38m,掘高4.08m,凈高3.9m。巷道采用錨網(wǎng)噴支護(hù),錨桿為Φ18×2100mm左旋螺紋鋼樹(shù)脂錨固錨桿,全斷面支護(hù)錨桿13根。

        2 巖石巷道聚能管定向光面爆破

        2.1 技術(shù)理論

        爆破時(shí),聚能管對(duì)炸藥爆炸產(chǎn)生的能量產(chǎn)生積聚能量、指定方向作用,爆破沖擊波沿周邊眼中心線連線方向傳遞,形成巷道設(shè)計(jì)輪廓,最大程度保持巷道圍巖完整性。

        2.2 施工技術(shù)措施

        (1)現(xiàn)場(chǎng)裝藥時(shí),使用專用裝藥氣槍將礦用炸藥裝入聚能管,操作簡(jiǎn)單,1人即可完成。裝藥與迎頭炮眼施工平行作業(yè)。

        (2)聚能管內(nèi)的礦用炸藥為連續(xù)不耦合狀態(tài),使用電雷管起爆。

        (3)裝好藥的聚能管放入炮眼時(shí),使用固定裝置固定,調(diào)整聚能槽方向。

        (4)封孔使用水沙袋。水沙袋是利用水和細(xì)沙按照一定比例混合裝入專用塑料袋中。水沙袋利用水的不可壓縮特點(diǎn),能更好傳遞爆炸沖擊波,還能起到降塵、減少有害氣體的作用。

        2.3 技術(shù)參數(shù)

        迎頭施工炮眼共54個(gè),根據(jù)圍巖巖性,周邊眼距離控制在600~800mm范圍內(nèi),炮眼裝藥量為8~10kg。

        3 經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比剖析

        (1)聚能光面爆破和常規(guī)光面爆破比較,巷道輪廓更符合設(shè)計(jì)要求,眼痕率更高為84%~90%,巷道超欠挖量較小,利于初噴漿作業(yè)。

        (2)聚能管光面爆破較常規(guī)光面爆破,周邊眼間距提高一倍,有效減小周邊眼施工數(shù)量,炮眼施工時(shí)間能夠縮短1h左右。

        (3)聚能管光面爆破較常規(guī)光面爆破,有效減少噴漿混凝土使用量和出矸量,大大降低巷道施工費(fèi)用。

        圖1 常規(guī)爆破炮眼布置圖

        圖2 聚能爆破炮眼布置圖

        圖3 延米火工品消耗及每循環(huán)炮眼數(shù)對(duì)比圖

        圖4 打眼、裝藥、初噴時(shí)間對(duì)比圖

        表2 經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比表

        (4)聚能管光面爆破工藝,有效縮短每循環(huán)施工時(shí)間,提高當(dāng)班施工循環(huán)次數(shù),提高巷道施工速度,有效提高作業(yè)效率。

        圖5 聚能光面爆破正規(guī)循環(huán)作業(yè)圖

        4 結(jié)論

        (1)使用聚能管爆破技術(shù),在炮眼中心連線方向上產(chǎn)生貫穿裂縫,讓爆破產(chǎn)生的能量沿著設(shè)計(jì)的輪廓線傳遞,達(dá)到了“定向斷裂”的理想效果,促使巷道輪廓線上巖石破裂,減少對(duì)巷道圍巖的擾動(dòng),最大限度保持巖石的完整性和穩(wěn)定性。

        (2)使用聚能管爆破技術(shù),周邊眼間距增加至800mm,有效減少周邊眼數(shù)量和火工品消耗。同時(shí),縮短循環(huán)時(shí)間,增加循環(huán)數(shù),提高掘進(jìn)效率和巷道施工速度。

        (3)使用聚能光面爆破技術(shù),巷道成型好,噴漿材料的使用量也得到減少,生產(chǎn)成本大大降低,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

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