論兩次掏槽中深孔爆破在巖巷掘進中的應用

陳文煉

（福建省福能集團廣元礦區(qū) 管委會，福建 大田 366107）

1 概述

蘇橋煤礦生產(chǎn)能力為0.21 Mt／a，主要開采下二疊系童子巖組第一段（P1t1）的21、26、28、33號等煤層。隨著二采區(qū)開采收作結(jié)束，201采區(qū)揭露煤層賦存條件變差，煤炭萬噸掘進率越來越高，生產(chǎn)接替越來越緊張，加快二水平建設(shè)進度，提高巖巷施工進度是保證二水平建設(shè)按期完成的關(guān)鍵。

為了解決以上問題，蘇橋煤礦成立了快速掘進施工攻關(guān)領(lǐng)導小組，先后在一采區(qū)±0m 西南塊段運輸大巷、201采區(qū)-200m 運輸大巷進行爆破試驗，如改變掏槽方式、加密炮眼、加深炮眼長度、增大裝藥量、加長炮泥填充長度等措施，均未能達到預期效果，反而增加火工品消耗，增加掘進成本。經(jīng)反復試驗改進，總結(jié)采用兩次掏槽中深孔爆破技術(shù)取得了較好的爆破效果。即先進行第一次楔形掏槽爆破，在掏槽爆破達到預期效果時，在槽腔內(nèi)布置第二次掏槽眼，并與輔助眼、周眼眼同時聯(lián)線爆破成巷?，F(xiàn)以在201采區(qū)-200m 運輸大巷的試驗為例來說明。

2 工程概況

201采區(qū)-200m 運輸大巷位于F2上盤童子巖組一段地層中，石門預計施工總長度為1800m，穿過地層的巖性為細粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖、煤層、泥巖等，巖性較堅硬，巖石硬度系數(shù)f=4～6。巷道設(shè)計掘斷面6.5m2，巷道寬為2.4m、巷道高為2.9m；架棚巷道掘斷面為7.6m2。

掘進工作面采用BKY-60-4局部通風機壓入式通風，J2B-1型激光指向儀定向；采用2臺ZY-24氣腿式鑿巖機同時打眼；采用段發(fā)秒延期電雷管引爆，礦用2＃硝銨炸藥全斷面一次爆破；采用P-30B型耙斗機裝巖機出碴，1噸U 型礦車裝碴，9＃礦工鋼金屬棚支護。

3 爆破參數(shù)的確定及施工技術(shù)

3.1 爆破參數(shù)的確定

（1）全斷面一次爆破參數(shù)。采用普通全斷面一次爆破時，選用8眼楔形掏槽，掏槽眼深1.6m，輔助眼及周邊眼為1.4m，周邊眼間距600mm，輔助眼平均間距520mm，全斷面布置炮眼31個，共裝藥20.55kg。全斷面一次爆破炮眼布置見圖1，其爆破爆破參數(shù)見表1。

圖1 全斷面一次爆破炮眼布置

表1 全斷面一次爆破爆破參數(shù)

（2）兩次掏槽中深孔爆破參數(shù)的確定。采用兩次掏槽中深孔爆破技術(shù)時，兩次掏槽全部采用楔形掏槽，第一次掏槽眼長1.6m，共布置8個眼，第一次掏槽爆破炮眼布置見圖2，其爆破參數(shù)見表2。在第一次爆破結(jié)束后如果槽腔達到0.8 m 深，即開始打第2 次爆破掏槽眼及下部炮眼，并與其余炮眼一起引爆，周邊眼間距600 mm，輔助眼平均間距500mm，2次共布置炮眼36個，裝藥24.15kg。第二次爆破炮眼布置圖見圖3，其爆破參數(shù)見表3。

圖2 第一次掏槽眼及爆破炮眼布置

表2 第一次爆破（掏槽爆破）參數(shù)

圖3 第二次爆破炮眼布置

表3 第二次爆破參數(shù)

3.2 施工技術(shù)

（1）全斷面一次爆破施工技術(shù)。在普通全斷面一次爆破施工時，采用三班8小時正規(guī)循環(huán)作業(yè)，即早、中、晚班每班各完成1 個循環(huán)，每完成12 m 左右進行鋪設(shè)軌道。利用第一次供風時間在前一個班沒裝完的矸石堆上（迎頭矸石堆高度一般1.0m 左右）打中上部炮眼，待炮眼打到距矸堆0.5m 時，開始用耙碴機裝剩余的矸石。待第二次供氣打完剩余的炮眼，再進行同時裝藥聯(lián)線爆破。

（2）兩次掏槽中深孔爆破施工技術(shù)。在采用兩次掏槽中深孔爆破施工時，仍是采用3班8小時正規(guī)循環(huán)作業(yè)，早、中、晚班每班各完成1個循環(huán)，每完成12 m 左右進行鋪設(shè)軌道。利用第一次供風時間在前一個班沒裝完的矸石堆上（迎頭矸石堆高度一般1.0m 左右）打上部炮眼及周邊眼。待炮眼打到距矸堆0.6m 時，可用耙碴機將迎頭矸石攉至設(shè)計掏槽眼高度。此時，打出第一次掏槽眼，并單獨進行裝藥爆破。爆破后進行通風，待炮煙吹散，進入工作面進行安全檢查后如果槽腔達到了預期深度，即可開始正常出矸，待第二次供風時間打第二次爆破掏槽眼及其余炮眼；如果達不到預期深度，必須再次調(diào)整掏槽眼位置，重打掏槽眼，再次單獨爆破直至達到設(shè)計深度方可進行2次掏槽成形爆破。

4 爆破效果分析

在201采區(qū)-200m 運輸大巷，采用兩種爆破方法進行現(xiàn)場試驗，具體測驗結(jié)果見表4。

表4 全斷面一次爆破及兩次掏槽中深孔爆破測驗結(jié)果

普通全斷面一次爆破和兩次掏槽中深孔爆破測驗結(jié)果的分析比較：

1）炮眼利用率大大提高。

采用普通全斷面一次爆破時由于受自由面限制，周邊眼很難爆到眼底，平均炮眼利用率只有85.80%；采用2次掏槽中深孔爆破技術(shù)，2次掏槽大大增加了爆破自由面，使輔助眼及周眼邊能達到最優(yōu)的爆破效果，其炮眼利用率達到88.24%以上，炮眼利用率提高了2.44%。

2）循環(huán)進尺提高。

全斷面一次爆破，雖然采取了增加裝藥量，多打眼，加深炮眼長度等措施，循環(huán)進尺也只1.20m，而采用兩次掏槽爆破技術(shù)后，由于增加了爆破自由面，炮眼得到有效爆破，循環(huán)進尺平均可達到1.76m，提高了4.7%。

3）降低了火工品消耗。

道路工程建設(shè)的檔案管理如果是正規(guī)有序的，那么它能極為真實地記錄下道路工程建設(shè)的全過程。同時，還能集中體現(xiàn)出道路工程在建設(shè)過程中施工人員的工程設(shè)計指導思想、施工技術(shù)和工程建設(shè)經(jīng)驗。道路工程建設(shè)的檔案管理為展示工程發(fā)展的現(xiàn)代化成就起到了重要作用。

采用兩次掏槽中深孔爆破技術(shù)后，每米巷道可節(jié)省炸藥5.2kg，雷管5.2個。

4）掘進速度明顯提高。

采用全斷面一次爆破技術(shù)時，平均月進尺為91.7m，采用兩次掏槽中深孔爆破技術(shù)后，月進尺可達126.7m，在人員設(shè)備不變的情況下月進度提高了38%。

5）工程質(zhì)量得到明顯改善。

采用全斷面一次爆破時，由于裝藥量大，爆破次數(shù)多，圍巖常受爆破沖擊波破壞，造成超挖或凸包欠挖；采用了兩次掏槽爆破技術(shù)后，由于第一次掏槽，增大了自由面，最小爆破抵抗線朝向槽腔，改變了巖體移動方向，加快脫漏速度，減輕了對圍巖的破壞，從而提高了成形質(zhì)量。

6）每班打眼總長度增加。

采用全斷面一次爆破布置炮眼31個，每班打炮眼總長度51.2m，采用兩次掏槽中深孔爆破后，兩次共布置炮眼36個，每班打炮眼總長度66.4 m，每班要多打15.2 m炮眼。

采用兩次掏槽爆破技術(shù)后工效從原先0.24m 提高到0.35m，工效提高了45.8%，相應地增加了工人的月收入。

5 兩次掏槽中深孔爆破施工時應注意的問題

1）對打眼質(zhì)量要高，打眼前一定要畫好輪廓線點眼，定準眼位，保證眼向，特別是周邊眼影響著巷道成形，尤為關(guān)鍵。

2）為了便于施工，采用耙碴機將迎頭矸石攉至設(shè)計要求后再進行打眼。

3）第一次掏槽爆破后，再次打眼前，必須做好槽腔內(nèi)敲幫問頂，清除槽腔內(nèi)浮矸，防止掉矸傷人。

4）必須在第一次爆破槽腔深度達到0.8m 以上時，才能進行第二次爆破，嚴禁在第一次殘眼打第二次掏槽眼，其眼位應整體向下移動200mm 左右為宜。

5）保證炮泥封堵質(zhì)量。在巖巷施工中炮泥的封堵質(zhì)量是影響爆破效果好壞的主要因素之一，同時也是降低火工品消耗的主要途徑?！睹旱V安全規(guī)程》要求在巖層內(nèi)爆破，炮眼深度不足0.9m 時，裝藥長度不得大于炮眼深度的1／2，炮眼深度為0.9m 以上時，裝藥長度不得大于炮眼深度的2／3，在煤層中爆破，裝藥長度不得大于炮眼深度的1／2，所有炮眼的剩余部分應用炮泥封堵，炮泥應用水炮泥和黏土泡泥。水炮泥外剩余的炮眼部分應用黏土炮泥填滿封實。嚴禁用煤粉，塊狀材料或其他可燃性材料作炮泥，炮泥封堵長度不小于500mm。

6）兩次掏槽中深孔爆破，采用了兩次爆破，每次放完炮后要確保足夠的通風時間，待炮煙吹散方可進入工作面進行安全檢查。

6 結(jié)語

在巖巷施工中采用兩次掏槽中深孔爆破技術(shù)，不僅提高了炮眼利用率、工效、降低火工品消耗，還能提高一次成形質(zhì)量。提高掘進速度，月進度達到126.7m，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

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