煤礦井下半煤巖巷道的掘進(jìn)爆破技術(shù)淺析

周建森

摘 要：煤礦井下半煤巖爆破施工是煤礦井掘進(jìn)中的重要環(huán)節(jié)，本文將分析煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破的特點(diǎn)和爆破施工技術(shù)，包括煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)技術(shù)、爆破炮孔布置技術(shù)、鉆機(jī)選擇以及爆破施工組織選擇四方面內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：煤礦井下;半煤巖巷道掘進(jìn);爆破技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.081

0 前言

煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破施工與其他施工不同，其在施工過程中的方法以及設(shè)備等都需要經(jīng)過嚴(yán)格控制，一旦出現(xiàn)施工安全故障，將會(huì)對(duì)施工人員的生命產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，因此必須保證煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。

1 煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破的特點(diǎn)

半煤巖巷道是指沿著薄煤層掘進(jìn)的巷道，根據(jù)煤層在工作面的位置不同有多種情況，在巷道斷面上既有煤層也有巖層，當(dāng)巖層為1/5～4/5掘進(jìn)工作面面積時(shí)，即稱為半煤巖巷道。半煤巖巷道主要分布在采區(qū)，在礦井開拓的工程量中約占30%～45%，其爆破開采的特點(diǎn)主要包括以下內(nèi)容[1]：

第一，爆破現(xiàn)場(chǎng)存在瓦斯，在掘進(jìn)爆破的過程中，瓦斯會(huì)從煤層中間的巷道中涌出，如果瓦斯?jié)舛仍?%-15%之間，同時(shí)又遇到火源溫度在650℃到700℃之間，則會(huì)出現(xiàn)爆炸的情況，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量以及施工人員的生命安全。

第二，爆破現(xiàn)場(chǎng)存在大量煤塵，如果爆破現(xiàn)場(chǎng)中煤塵的粒徑在10微米-0.1毫米之間，濃度在300-400g/m3之間，溫度為700℃到800℃時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)爆炸的情況。

第三，爆破施工的危險(xiǎn)性較高，由于在爆破過程中存在較多煤塵，一旦達(dá)到一定濃度之后，就會(huì)出現(xiàn)粉塵爆炸的情況，加上爆破過程中形成的沖擊波，一旦遇到高溫的火源，則會(huì)再次揚(yáng)塵以及爆炸，甚至出現(xiàn)惡性循環(huán)，嚴(yán)重影響施工人員的生命安全以及施工質(zhì)量。

因此在掘進(jìn)爆破施工的過程中，具有較高的爆炸危險(xiǎn)。由此可以看出，煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，需要對(duì)施工環(huán)境中的溫度、煤塵濃度以及瓦斯?jié)舛鹊日归_有效的監(jiān)測(cè)和控制，保證施工的安全性[2]。

2 煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破施工技術(shù)

（1）爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)。第一，母線選擇，母線是爆破網(wǎng)路中的重要材料，因此母線必須符合相應(yīng)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，不能使用多芯導(dǎo)線或者多根導(dǎo)線作為母線，除此之外，不同材質(zhì)以及不同規(guī)格的導(dǎo)線也不能作為母線。第二，網(wǎng)路連接，在網(wǎng)路連接的過程中，通常使用的連接方式包括串聯(lián)、并聯(lián)以及混合連接，為了保證整個(gè)網(wǎng)路的設(shè)計(jì)質(zhì)量，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的網(wǎng)路連接方式，保證網(wǎng)路中的雷管能夠全部爆破。第三，網(wǎng)路檢測(cè)，為了保證爆破網(wǎng)路百分百起爆，則需要對(duì)連接完成的網(wǎng)路展開檢測(cè)，例如，在計(jì)算電阻的過程中，需要對(duì)網(wǎng)路起爆前的全電阻展開計(jì)算，根據(jù)最終的計(jì)算結(jié)果，確定網(wǎng)路中各個(gè)設(shè)備的連接是否正常。如果實(shí)際電阻數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)電阻數(shù)值誤差超出安全值，則需要確定誤差出現(xiàn)的原因，修正后再起爆[3]。

（2）爆破炮孔布置技術(shù)。半煤巖巷道主要分布在采區(qū)，占整個(gè)煤礦井下工作的30%-45%，因此對(duì)整個(gè)煤礦井下掘進(jìn)的質(zhì)量起著非常重要的作用。例如，在爆破炮孔布置的過程中，需要根據(jù)煤層之間的差異，確定不同的炮孔布置位置。如果煤層在工作面的上方，則在爆破的過程中需要針對(duì)頂板掉落采取一定的措施，這種情況下頂板并不穩(wěn)定，因此非常容易出現(xiàn)塌落的情況。煤層比巖石軟，因此在掏槽孔過程中，需要盡量布置在煤層范圍中，炮孔需要在槽孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并在孔間距中裝填適當(dāng)藥量，不同巖層性質(zhì)對(duì)應(yīng)的藥量也不同，施工人員需要注意這一問題。通常情況下，炮孔之間的間距為0.4-0.5米，周邊孔間距為0.3-0.4米。對(duì)于棚架支護(hù)的半煤巖巷道，掘進(jìn)爆破的炮孔深度一般依據(jù)棚架的間距進(jìn)行選擇，例如：棚架間距為0.7m時(shí)，炮孔深度應(yīng)為1.5m或2.2m。

（3）鉆機(jī)選擇。半煤巖巷道掘進(jìn)爆破的鉆孔設(shè)備一般為煤電鉆，鉆頭直徑一般為Φ32～38mm，鉆孔深度多為1.5～2.5m;如果巖石較硬時(shí)，則使用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)或使用巖石電鉆鉆孔。

（4）爆破施工組織選擇。煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破施工的過程中，設(shè)備以及施工組織的選擇是兩項(xiàng)重要的組成因素，需要根據(jù)實(shí)際施工情況而定。在施工的過程中，主要采用兩種形式，一種為煤、巖不分離的施工形式，全斷面掘進(jìn)，這種方式通常應(yīng)用在煤層厚度在0.5米以下或者煤層質(zhì)量不高的區(qū)域。另一種施工方式為將煤和巖相互分離，在此過程中需要先挖掘和運(yùn)輸煤炭，再挖掘巖石，這種方式能夠保證最終煤炭挖掘的質(zhì)量，通常情況下應(yīng)用在煤質(zhì)較高的區(qū)域施工中。由此可以看出，不同的施工組織對(duì)應(yīng)的施工條件也不同，在實(shí)際煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破的過程中，沒有固定的施工設(shè)備、施工組織以及網(wǎng)路設(shè)計(jì)方式等，都需要施工人員根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境中每層厚度、質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)等展開設(shè)計(jì)，這就要求施工人員在整個(gè)煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破施工中具有較強(qiáng)的專業(yè)水平以及嚴(yán)謹(jǐn)性，只有這樣才能避免在實(shí)際施工中出現(xiàn)失誤等情況，最終達(dá)到提升煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破技術(shù)應(yīng)用效果的目的，促進(jìn)我國(guó)煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)施工的發(fā)展。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著人們對(duì)煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破技術(shù)的關(guān)注程度逐漸提升，如何保證煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破施工質(zhì)量，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。本文通過研究煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破技術(shù)發(fā)現(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行研究，能夠大大提升煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破的安全性，同時(shí)還能夠保證煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破施工質(zhì)量。由此可以看出，研究煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破技術(shù)，能夠?yàn)榻窈竺旱V井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪旭光.爆破設(shè)計(jì)與施工[M].冶金工業(yè)出版社，2011.

[2]鐘勇林，廖文德，鄒云輝，張小軍.一種適用煤礦井下鉆孔的高能氣體壓裂裝置的研制與應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018（15）：30-33.

[3]舒龍勇，霍中剛，張浪，李陽(yáng)，郝晉偉，常未斌.煤礦井下煤層瓦斯抽采半徑直接測(cè)定方法——瓦斯儲(chǔ)量法的建立與應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2018，46（08）：8-15.