提高井巷掘進(jìn)爆破效果

胥奇瑞

【摘 要】結(jié)合打通一煤礦，礦區(qū)井巷掘進(jìn)中存在的問(wèn)題，對(duì)井巷掘進(jìn)爆破效果的影響因素進(jìn)行了分析探討，并據(jù)此提出改進(jìn)井巷掘進(jìn)爆破效果及運(yùn)輸條件的措施。

【關(guān)鍵詞】運(yùn)輸；爆破效果；影響因素；炮眼布置；爆破參數(shù)

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD235 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2018）22-0267-02

一、基本情況

礦區(qū)井巷掘進(jìn)采用普通鑿巖法。鑿巖設(shè)備采用YT 29 型深孔氣腿式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)，風(fēng)壓一般為8 kg/ cm3 ，水壓為5 kg/ cm3 。主要使用Φ36 mm一字型釬頭，炮眼直徑均為30～36mm ，巷道根據(jù)其用途，常見(jiàn)斷面有S掘7.53m2、S凈6.97m2 規(guī)格。3級(jí)煤礦許用乳化炸藥（塑膜包裝）重量0.3kg、1-4段毫秒延期電雷管炸。

二、存在問(wèn)題

礦山作為高危行業(yè)，井下作業(yè)人員大多文化素質(zhì)較低，對(duì)巖石的爆破認(rèn)識(shí)不清。在實(shí)際井巷施工中不能根據(jù)巖性的具體情況選擇對(duì)應(yīng)的掘進(jìn)方法和爆破參數(shù)。遇到難爆巖層，爆破效果較差，有時(shí)炮眼利用率只能達(dá)到60 % ，炸藥成本居高不下。

三、影響因素

（1）從井巷掘進(jìn)爆破的效果來(lái)看，影響巖石破碎的主要因素可歸納為兩大類(lèi)：一是客觀因素，如巖石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、巖石的裂隙、發(fā)育程度；二是人為因素，如炮眼直徑、炮孔布置方式、裝藥結(jié)構(gòu)、炮眼數(shù)目、爆破方式等。

（2）從井巷運(yùn)輸環(huán)節(jié)來(lái)看，運(yùn)輸環(huán)節(jié)不暢通，導(dǎo)致工作面堆矸嚴(yán)重。

四、幾種因素的分析探討

因礦區(qū)炸藥的型號(hào)和炮眼的直徑已經(jīng)確定，結(jié)合目前井巷掘進(jìn)的實(shí)際，對(duì)其它幾種影響因素作以下分析。

1.炮眼布置方式。

炮眼布置是井巷爆破的重要一環(huán)，既要滿(mǎn)足井巷設(shè)計(jì)尺寸，又必須考慮在改善爆破參數(shù)、保證爆破效果的同時(shí)降低爆破材料消耗、提高工效。炮眼布置最主要的一步是掏槽眼的布置。在井巷掘進(jìn)施工中，一般采用4對(duì)相向的傾斜眼組成，每對(duì)炮眼底部間距取8～15 cm ，掏槽眼同工作面的交角為70°左右。實(shí)踐證明，這種方式在中等硬度以下均質(zhì)巖石的巷道掘進(jìn)中效果較佳，而且炮眼少，有利于降低掘進(jìn)成本。而對(duì)于難爆巖層，效果較差。近年來(lái)，礦區(qū)井巷掘進(jìn)開(kāi)始推廣使用直眼掏槽方式，并在難爆巖層中取得了較好的效果。表1 是對(duì)巖石為灰?guī)r， f = 5.86 ，巷道掘進(jìn)斷面為7.53m2 ，全部采用直眼掏槽布置方式掘進(jìn)的一組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

可見(jiàn)，直眼掏槽可有效提高爆破效果，甚至可達(dá)到96 %以上。而以往采用楔形掏槽，對(duì)于此類(lèi)巖層，爆破效果一般只能達(dá)到60 %左右。直眼掏槽方案很多，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)針對(duì)巖性的不同條件及平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)積累加以選擇使用。目前礦區(qū)一般采用4 + 1 或4 + 2 直眼掏槽方案，以1～2個(gè)空眼作自由面。后又創(chuàng)新采用1 + 6 直眼梅花型布置，只1 個(gè)中心孔裝藥，另6 個(gè)眼為空眼，同樣取得了很好的爆效，并由于改善了裝藥結(jié)構(gòu)，可有效降低爆破成本。實(shí)踐證明，采用圖1 所示直眼掏槽方案也可實(shí)現(xiàn)高效率爆破。

由于直眼掏槽中的空眼起著爆破自由面的作用，因此，作業(yè)時(shí)空眼與裝藥眼的眼底距必須控制好，一般取30～45 cm，以保證井巷掘進(jìn)爆破效果，達(dá)到降低爆破成本的目的。

2.炮眼數(shù)目。

在確定某一工作面炮眼數(shù)目時(shí)，應(yīng)充分考慮巖石的性質(zhì)、工時(shí)的利用和成本的消耗，在保證合格爆破效果的前提下，應(yīng)盡可能減少炮眼數(shù)。

從表2 可以看出，在相同巖層、相同斷面的情況下，三班在采用了比一班少5 只眼的前提下，仍保證了很高的爆破效果，且比一班多出35 % ，炸藥單耙也大幅度下降?？梢?jiàn)，炮眼數(shù)目少，并不是不能保證爆破效果。只要炮眼布置方式恰當(dāng)，同樣能創(chuàng)造較高的爆破效果。

3.炮眼深度。

炮眼深度與巷道斷面、巖石性質(zhì)等多種因素有關(guān)。在井巷掘進(jìn)施工中應(yīng)盡量采用深眼爆破，因?yàn)樯钛郾瓶梢蕴岣吖r(shí)利用率，即增大純鑿巖和裝巖時(shí)間所占百分率，而裝藥、爆破、通風(fēng)和準(zhǔn)備工作等作業(yè)時(shí)間所占百分率可下降，因而可提高爆破效果。但深眼爆破有時(shí)會(huì)影響掘進(jìn)的循環(huán)次數(shù)。因此，應(yīng)視作業(yè)面的具體掘進(jìn)條件具體分析確定炮眼深度。

4.炮孔堵塞。

在井巷掘進(jìn)施工中，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求堵塞炮孔并要保證堵塞質(zhì)量。炮孔堵塞好還可以增加孔內(nèi)炸藥爆炸反應(yīng)時(shí)間，減少有毒有害氣體的產(chǎn)生，有利于確保井下作業(yè)安全。炮孔堵塞主要采用炮泥，礦區(qū)采用人工加工制成。但有作業(yè)人員對(duì)炮孔堵塞的作用認(rèn)識(shí)模糊，往往炮泥堵塞長(zhǎng)度較短或亂用它物代替，不能保證堵塞質(zhì)量，時(shí)常導(dǎo)致較差的爆破效果，甚至出現(xiàn)放“沖炮”。

五、結(jié)論

（1） 加強(qiáng)鑿巖技術(shù)培訓(xùn)，提高職工技術(shù)素質(zhì)和操作水平。采礦技術(shù)管理人員應(yīng)積極做好爆破新技術(shù)的應(yīng)用推廣及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)工作。生產(chǎn)單位也要相應(yīng)推出激勵(lì)措施，加強(qiáng)職工間的經(jīng)驗(yàn)交流，鼓勵(lì)職工進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。

（2） 針對(duì)作業(yè)面的巖性特點(diǎn)，選擇經(jīng)濟(jì)合理的炮眼布置方式，對(duì)易爆巖層適宜采用楔形掏槽方式；如果巖石特別難爆，可以采用直眼和楔形炮眼混合布置的掏槽方案。

（3） 根據(jù)作業(yè)面地質(zhì)條件、工程設(shè)計(jì)要求和實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，選擇合理的爆破參數(shù)。并要根據(jù)施工條件的變化及時(shí)修正才能獲得良好的爆破效果。在保證爆效的情況下應(yīng)盡量減少炮眼數(shù)，同時(shí)應(yīng)積極創(chuàng)造條件采用深眼爆破。

（4） 正向爆破具有較好的爆破效果，在井巷掘進(jìn)施工中應(yīng)積極予以推廣。

（5） 為保證合格的起爆順序，應(yīng)積極采用多級(jí)毫秒延期電雷管。同時(shí)在實(shí)踐中應(yīng)積極加以總結(jié)分析，以尋求各段毫秒延期電雷管的最佳組合。