井巷掘進(jìn)中控制爆破技術(shù)的應(yīng)用

張照國

【摘 要】在井巷掘進(jìn)中采用光面爆破、預(yù)裂爆破、空眼法等技術(shù)，能取得良好的爆破效果，提高施工的安全性，降低成本，給施工企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【關(guān)鍵詞】井巷掘進(jìn)；爆破效果；爆破參數(shù)

0.前言

在井巷掘進(jìn)中，通常采用爆破的方法破碎巖石，形成設(shè)計(jì)所需要的輪廓。一般的爆破方法都會(huì)使裂縫向開挖工程幫壁內(nèi)擴(kuò)展，這些裂縫不但造成井巷的超挖現(xiàn)象，增加了出巖量，而且在井巷的幫壁上形成應(yīng)力集中區(qū)，降低了井巷的穩(wěn)定性，增加了支護(hù)的工作量和支護(hù)費(fèi)用，增大了施工的難度。井巷掘進(jìn)中應(yīng)用控制爆破技術(shù)的目的就是要減少井巷周邊的這種破壞。日前，在井巷工程中多將光面爆破作為控制井巷周邊形狀，減少爆破作用對(duì)井巷周邊危害的主要方法。但應(yīng)用光面爆破有一定的局限性，例如在巷道圍巖為炭質(zhì)頁巖、泥質(zhì)頁巖時(shí)，采用光面爆破也會(huì)造成較大的超挖現(xiàn)象。因此，只有根據(jù)具體的地質(zhì)條件來選擇相應(yīng)的控制爆破技術(shù)，才能取得良好的爆破效果。

1.光面爆破

光面爆破，也叫輪廓爆破、周邊爆破，是一種使爆破出的新壁面保持平整而不受明顯破壞的爆破技術(shù)。它是控制巷道超挖而廣泛使用的方法。該方法是在井巷周邊鉆鑿一排炮孔，孔間距比炮組中其它炮孔間距小，裝填少量炸藥。通常采用空氣柱式裝藥結(jié)構(gòu)，周邊孔的最小抵抗線為孔間距的1.5倍，光面爆破孔在主爆破孔起爆后最后起爆。

實(shí)踐證明，應(yīng)用光面爆破，在圍巖整體穩(wěn)定性較好，巖石硬度為中硬到堅(jiān)硬，節(jié)理、裂隙不發(fā)育時(shí)，井巷壁面平整，炮孔周圍產(chǎn)生的裂隙很少。但當(dāng)圍巖節(jié)理、裂隙較發(fā)育，巖石有破碎帶，巖石松軟時(shí)，盡管及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，裝藥量降低到750g/2m，孔周圍也產(chǎn)生較多的裂隙，井巷創(chuàng)面不平整，超挖現(xiàn)象也較嚴(yán)重。

2.預(yù)裂爆破

預(yù)裂爆破也叫剪裂爆破，它是在光面爆破基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)控制爆破技術(shù)。其方法是沿著設(shè)計(jì)的輪廓線打一排減小孔距的下行炮孔，減少裝藥量。采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，在開挖區(qū)主爆破炮孔爆破前，這些輪廓線上預(yù)裂孔首先同時(shí)起爆，沿設(shè)計(jì)輪廓線先形成平整的預(yù)裂縫，預(yù)裂縫形成后再起爆主爆破孔組。預(yù)裂縫能在一定的范圍之內(nèi)，有效地減小主爆破孔組的地震效應(yīng)，并且反射一部分爆破應(yīng)力波，減小主爆破孔組對(duì)井巷壁的破壞。

預(yù)裂縫是沿周邊眼中心連線產(chǎn)生貫通裂縫形成破裂面的。在巖石非常破碎時(shí)，為減小爆破對(duì)壁面的破壞，可在裝藥孔之間鉆鑿不裝藥的導(dǎo)向孔，減小裝藥量，以達(dá)到良好的爆破效果。益新公司大五層-50m下山施工中，在節(jié)理、裂隙非常發(fā)育炭質(zhì)頁巖段采用的預(yù)裂爆破的技術(shù)參數(shù)如下：炮眼間距400mm：預(yù)裂面至爆破邊界孔巖石厚度600mm；線裝藥密度150g/m：炮孔深度2.2m；裝藥結(jié)構(gòu)為兩孔之間留一導(dǎo)向孔，分段裝藥。

實(shí)踐證明，應(yīng)用預(yù)裂爆破技術(shù)，在同巖—節(jié)理、裂隙非常發(fā)育的炭質(zhì)頁巖段形成的井巷壁面平整、無浮石、眼痕完整清晰。眼痕率大于85%，取得了良好的爆破效果。

3.空眼法

空眼法就是沿井巷的周邊開挖線鉆鑿一排相隔很近的鉆孔。這些孔不裝藥，只為最終一排炮孔爆破提供弱面，并且反射一部分爆破應(yīng)力波?？昭墼矫芗坪缶锉诘钠秸仍礁?。一般情況下，空眼的中心距為其孔徑的2-4倍效果較好。由于該方法鉆鑿空孔量較大，施工效率較低，因此它僅限用于即使周邊孔裝藥量很少，也會(huì)造成周邊不容許破壞的小型爆破工程，井巷掘進(jìn)中極少采用此法。

4.應(yīng)用條件分析

（1）光面爆破可以全部一次掘進(jìn)，施工工藝較簡(jiǎn)單，但在圍巖裂隙、節(jié)理較發(fā)育的軟巖段效果不佳。因此，這種爆破技術(shù)可應(yīng)用在圍巖中等硬度以上，巖石穩(wěn)定性較好或一般的條件下，并能取得較好的效果。

（2）預(yù)裂爆破技術(shù)要求采用不耦合裝藥，故施工較復(fù)雜，但在軟巖段應(yīng)用效果較好。因此井巷掘進(jìn)中可在圍巖節(jié)理、裂隙非常發(fā)育，以及軟巖的條件下應(yīng)用預(yù)裂爆破技術(shù)，并能取得良好的爆破效果。

5.結(jié)語

總之，超爆和多支護(hù)，多出巖的費(fèi)用通常高于多鉆鑿周邊眼的鑿巖爆破費(fèi)用。只要選擇適合圍巖條件的控制爆破技術(shù)，就能取得良好的爆破效果，提高井巷施工的安全性，降低掘進(jìn)成本，給施工企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。