煤礦采煤掘進中的巖巷光面爆破及斷裂爆破研究

李志強

摘要：根據(jù)煤礦采煤掘進的具體情況，介紹了光面爆破及斷裂爆破技術(shù)。指出了技術(shù)要求，施工方法及運用效果，實際運用表明，光面爆破及斷裂爆破適應了煤礦開采的實際需要，對煤礦開采具有很大的促進作用，今后應該根據(jù)巖巷的具體情況合理選用，以提高煤礦采煤效果。

關(guān)鍵詞：采煤掘進；光面爆破；斷裂爆破

1.引言

在煤礦開采過程中，往往會遇到巖石層，為了促進開采的順利進行，采用相應的爆破技術(shù)是十分必要的。為了提高爆破技術(shù)的運用效果，需要根據(jù)煤礦開采的具體情況選用爆破技術(shù)，光面爆破與斷裂爆破是煤礦開采重要的爆破技術(shù)，在采煤掘進中運用具有重要的作用。文章主要介紹這兩種爆破技術(shù)施工方案及具體應用，希望能夠為這些技術(shù)的實際運用提供借鑒與啟示。

2.煤礦采煤掘進中的巖巷光面爆破

2.1概念。光面爆破是較為常見的爆破技術(shù)，在煤礦采煤掘進中有著較為廣泛的運用。該技術(shù)的原理是，針對不同巖性的煤層，通過合理布置炮眼、控制裝藥量、采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)等方式，使得放炮后掘出的巷道輪廓基本符合設計要求，表面光滑，成型規(guī)整，減少對頂板的破壞，以便利噴錨支護。光面爆破技術(shù)使用后的裂隙少，穩(wěn)定性高，也方便巷道的維護和頂板管理工作，目前在煤礦采煤爆破中其運用越來越多。

2.2爆破方法。光面爆破技術(shù)使用中要控制好周邊眼的眼距，預留層厚度，采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)，并合理控制裝藥量。其爆破方法主要有以下三種：輪廓線光爆方法，周邊眼沿著巷道輪廓線密集的打一排空眼，里面不裝藥，通過相鄰一排裝藥眼爆破后，爆破應力和裂縫開始傳遞，并使得巖石沿弱線分切開，從而實現(xiàn)爆破的目的；預裂光爆法，周邊眼沿巷道輪廓排一排較密的眼，裝藥量很少，通過爆破之后將巖體切開分離，以達到爆破的目的；修邊光爆法，周邊眼通過緩沖裝藥和預留光面層，經(jīng)過爆破之后與圍巖切開，以實現(xiàn)爆破的目的，該方法操作簡單，在煤礦爆破中得到廣泛的運用。

2.3施工策略。為確保光面爆破的效果，必須按照工藝流程進行施工，選用正確的光爆參數(shù)，確保鉆眼的精確度，在炮眼施工中還需要采取以下策略：周邊眼應該彼此平行，深度應該小于其他炮眼；炮眼應垂直于工作面，以達到更好的爆破效果；當工作面不齊的話，要適當調(diào)整炮眼深度和裝藥量，盡量讓所有炮眼底落在同一橫斷面上；確保開眼位置的準確，盡量減少偏差，將偏差控制在30mm之內(nèi)。如果是周邊眼，其開眼位置應該在井巷斷面的輪廓線上，不能偏向輪廓線里面。只有把握好上述施工策略，才能促進光面爆破更好的發(fā)揮作用，提高施工效果。在施工方案的選擇上，可以選用全斷面一次爆破或者預留光爆層分次爆破。具體根據(jù)采煤掘進的實際情況選用，以提高采煤掘進效果。

2.4應用效果。在某礦井2000m的井巷掘進工作中運用光面爆破技術(shù)，施工完成后取得良好的效果。炮孔痕跡率為60%，超挖量控制在5%左右，巖渣的塊度較為均勻，特大巖快較少，方便鏟運和裝車；巷道支護較少，促進施工順利進行，節(jié)約掘進成本；巷道巖壁平整，確保施工安全；并且還加快的掘進速度，節(jié)約了掘進時間，取得良好的采煤作業(yè)效益。假定該巷道斷面8.3m2，超挖量減少15%，巖方量每立方米300元，創(chuàng)造的經(jīng)濟利益為74700元，其經(jīng)濟效益較為顯著，將來在煤礦采煤掘進中值得推廣和運用光面爆破技術(shù)。

3.煤礦采煤掘進中的斷裂爆破

斷裂爆破也是采煤掘進中的重要爆破技術(shù)之一，在實際運用中具有良好的效果，根據(jù)施工工藝和方法的不同，又可以將其分為以下兩種不同的方式。在運用中應該根據(jù)采煤掘進的具體需要合理選用。

3.1定向斷裂爆破。該技術(shù)的工作原理和操作方法如下：在巖巷周邊眼爆破時，運用切縫藥包中的切縫管，從而定向控制炮眼內(nèi)的爆炸能量釋放方向，通過采取這種控制措施，能夠使得高壓爆生氣體在爆炸的瞬間沿切縫方向形成能量集中，作用于炮眼壁，并且形成裂縫，同時在爆生氣體的作用下，裂縫出現(xiàn)定向擴散的趨勢，形成精確控制的斷裂面，從而實現(xiàn)對爆破的精確有效控制，提高爆破效果。該技術(shù)是在光面爆破技術(shù)基礎上發(fā)展起來的，它具有光面爆破技術(shù)的優(yōu)點，并且克服了光面爆破技術(shù)存在的缺陷。在實際工程運用中，由藥卷爆炸周圍出現(xiàn)的裂縫，通過采用該方式方法，使得眼痕率得以減少，降低周邊眼的超挖、欠挖現(xiàn)象的出現(xiàn)，有利于巷道周邊的成型，為煤礦采掘也提供了有利條件。與此同時，在煤礦采掘過程中運用斷裂爆破技術(shù)，可以增大周邊眼的間距，減少鉆眼工作量，從而降低爆破應力波給巷道周邊帶來的破壞，有利于最大程度上確保圍巖自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而保障了煤礦采煤掘進的安全。值得注意的是，為了確保定向斷裂爆破更好的發(fā)揮作用，必須保證鉆眼的精度要求，滿足其對鉆眼高精度的要求。對于周邊眼應該確保其在同一輪廓內(nèi)，眼底偏差不能太大，必須將偏差嚴格控制在合理的范圍之內(nèi)，確保其精度要求。技術(shù)操作人員應該提高自己的技術(shù)水平，嚴格按照技術(shù)規(guī)范流程進行操作，在進行周邊眼裝藥的時候，切縫方向應該沿著巷道輪廓線的切線方向，同時將偏差控制在2.5%之內(nèi)，以確保該爆破技術(shù)的效果，提高煤礦采煤效益。

3.2深孔斷裂爆破。深孔爆破一般是指一次爆破的炮眼深度不小于25m的爆破，在采煤掘進中，合理運用該項技術(shù)能夠顯著提高采煤掘進效率。試驗研究表明，在進行爆破的過程中，如果加大每次循環(huán)的爆破深度，能夠促進工序交換的順利進行，節(jié)約工序交換時間，減少相應輔助工作的時間，從而促進掘進速度的提高，提高煤礦開采效率。在運用深孔斷裂爆破技術(shù)的時候，為了提高工作效率，也可以采用“淺眼多循環(huán)”的方法，以達到提高掘進速度的目的。如果使用鑿巖機的話，其掘進能力往往十分有限，隨著鉆眼深度的增加，鉆眼的速度會出現(xiàn)大幅度下降的情況。為了避免這種情況的出現(xiàn)，采用打2.0m以下的淺眼措施，能夠提高打眼效率。另外，淺眼爆破技術(shù)的操作與運用十分簡單，實際運用也具有良好的效果，在采煤掘進中值得推廣和運用。可以預見，在不久的將來，隨著鑿巖機械的改進和性能的提高，鑿巖機械化水平的提升，例如，鉆車能夠直接打深眼等等，這些技術(shù)的改進會推動爆破技術(shù)的發(fā)展與進步，也有利于提高深孔的爆破質(zhì)量，促進采煤掘進工作效率的提高?？傊瑢碓诓擅壕蜻M爆破工作中，推廣深孔爆破技術(shù)已經(jīng)成了一種趨勢。深孔斷裂爆破技術(shù)是在光面爆破和斷裂控制爆破基礎上發(fā)展起來的，它具有這兩種技術(shù)的優(yōu)勢，同時又得到了改進與提高，具有良好的運用效果。在實際運用中，主要需要從炮眼間距、裝藥結(jié)構(gòu)、裝藥量、裝藥方式、封泥長度等方面加強工作，促進深孔爆破技術(shù)發(fā)揮最大的效能。

4.結(jié)束語

總之，在煤礦采煤掘進中，光面爆破及斷裂爆破技術(shù)有著重要的作用，它們適應了爆破工作的需要，能夠減少對圍巖的破壞，增強采煤巷道的穩(wěn)定性，進而保證采煤掘進的安全順利進行。今后在采煤掘進中，需要根據(jù)礦區(qū)的實際情況合理選用爆破技術(shù)，嚴格按照施工方法進行施工，并注重提高作業(yè)人員素質(zhì)，注重實際工作經(jīng)驗的總結(jié)，從而促進這些爆破技術(shù)在采煤掘進中更好的發(fā)揮作用，增加采煤巷道的穩(wěn)定性，預防安全事故的發(fā)生，確保采煤掘進的安全順利進行，提高整個煤礦開采的綜合效益。

參考文獻：

[1]高立偉.淺談煤礦掘進中中深孔光面爆破的應用[J].科技向?qū)В?013（5）

[2]覃道雄.新柳煤礦大斷面巖巷定向斷裂爆破技術(shù)研究[J].工程爆破，2013（3）

[3]楊仁樹.我國煤礦巖巷安全高效掘進技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].煤炭科學技術(shù)，2013（9）

[4]莫永安.煤礦掘進中的巖巷光面爆破及斷裂爆破[J].科技與企業(yè)，2013（4）

[5]許志逞.光面爆破在采準掘進中的探索應用[J].梅山科技，2013（4）