沿顶掘进煤巷光面爆破实践

【摘要】根据大同煤矿集团公司忻州窑矿东二盘区14-3#层皮带巷的施工实践，介绍了煤巷沿顶掘进所应采取的光面爆破技术措施。

【关键词】光面爆破；周边眼间距；最小抵抗线

中图分类号: TD235文献标识码：A文章编号：

煤巷光面爆破技术具有成型规整、规格符合巷道设计要求、对巷道煤帮破坏作用小、能充分发挥煤帮的自稳和自身承载能力等优点，既有利于巷顶板管理，促进安全生产；也能节约支护材料；提高经济效益。因而，在矿井煤巷炮掘施工中应得到广泛应用。

1工程概括

大同煤矿集团忻州窑矿东二盘区14-3#层皮带巷设计总长度1660m，布置在14-3#煤层中，沿煤层顶板掘进。顶板伪顶厚0～0.20m，直接顶为灰黑色粉细砂岩互层厚度1.25~6.89m，以粉细砂岩为主。煤层厚度（最小～最大／平均）3.85~9.32／5.0m，煤层倾角（最小～最大／平均）1°～3°／2°；煤层硬度f=4~6。煤质疏散，采用光面爆破技术，充分发挥煤层的自稳和自身承载能力，对该巷道掘进顶板安全管理尤其重要。

2光面爆破技术措施

搞好光面爆破，重点在于根据不同的煤层硬度，合理布置边眼，严格控制边眼爆破参数。

2.1周边眼布置原则

（1）周边眼应对称均匀布置，以保证爆破后的巷道断面成型规整。

（2）帮眼应落在与辅助眼同一深度的竖直平面上。

（3）底眼眼口应高出巷道底板标高150~200，其深度一般与掏槽眼相同。

煤巷掘进采用光面爆破时，周边眼应适当离开顶帮一段距离。实践表明，离顶帮的距离，硬煤一般为100~150，中硬煤为150~200；软煤为200~350时效果较好。为了保持顶板稳定，顶板眼口应距离顶板300~500，眼底距顶板150~200。

2.2光爆技术措施

巷道采用光面爆破时，应根据不同的煤硬度条件，严格控制周边眼的爆破参数。在技术上应采取以下措施。

2.2.1合理确定周边距和最小抵抗线

光爆巷道煤帮的平整度与周边眼距E和周边眼最小抵抗线W的比值M（周边眼密集系数）有关。经验表明，一般条件下，M=E/W=0.8~0.1时，能获得良好的光爆效果。煤巷掘进光爆帮眼间距与最小抵抗线的比值一般采用1.1~1.3，但在施工中应结合具体情况调整，得出合理数据。

经验认为边眼的合理间距一般是350~550。在实际应用中，应根据具体情况适当调整。

根据选定的周边眼间距E和密集系数M，即可求出周边眼的最小抵抗线W，然后按周边眼间距E、周边眼抵抗线W布置炮眼。

2.2.2合理选择炸药

用于光爆的炸药应当是爆速低、密度较小、感度较高、爆轰稳定的低威力炸药。在目前情况下，通常采用矿用普通ø35的乳化炸药。

2.2.3合理确定周边眼装药量

为避免巷道煤壁被产生的炮震超挖，必须严格控制周边眼的装药量。周边眼装药量，应根据煤层赋存条件而定。当眼深不超过2m，使用矿用乳化炸药量：软煤取100~150g/m, 中硬煤取150~200g/m，硬煤取200~300g/m。

2.2.4合理选择装药结构

选择合理的装药结构为的是使药卷能量均匀的分布在边眼内，并缓冲炸药爆炸对煤壁的破坏作用。使用普通直径炸药，眼深＜2m时，可采用单段空气柱装药结构。

2.2.5严格控制边眼起爆时差

保证周边眼同时起爆，是取得良好的光爆效果的重要措施之一，为严格控制边眼起爆时差，必须采用经过检验合格的毫秒电雷管。

3实际应用

3.1巷道断面参数

忻州窑矿东二盘区14-3#层皮带巷设计为矩形断面，沿顶掘进，掘进宽度4m，掘进高度3.0m，掘进断面积12.0m2。采用锚杆、锚索联合支护；锚杆间排距800×1000，锚索间排距3000×1500。

3.2钻爆法

采用型号为MZ-1.2I型的煤电钻打眼，ø 43钻头，眼孔ø 45。三级煤矿许用乳化炸药，药卷ø 20，长度200，单卷药重200g。煤矿许用毫米电雷管1~5段，MFB-100型发爆器，普通粘土炮泥，水炮泥。正向装药，串联一次起爆。

3.3炮眼布置和爆破参数

根据忻州窑矿东二盘区14-3#层皮带巷施工情况，结合现有的施工工艺和爆破材料等具体因素，经过施工实践，采用图1的炮眼布置方法和表1的爆破参数，能够取得良好的光爆效果。

4结束语

通过大同煤矿集团忻州窑矿东二14-3#层皮带巷光面爆破实践证明：光面爆破不仅适用于岩巷，而且适用于煤巷。搞好光面爆破的关键在于根据巷道的断面和煤层硬度情况，合理布置边眼，严格控制边眼爆破参数。采用光面爆破不仅有助于提高巷道成型，减少超挖工作量，节约支护材料，更有利于巷道顶板管理，促进安全生产。

表1爆破参数

图1 炮眼布置图

参考文献

[1]沈季良等.建井工程手册(第3卷).北京:煤碳工业出版社,1986-07

[2]宋宏伟.井巷工程. .北京:煤碳工业出版社,2006-08

作者简介：杨东令（1976—），男，工程师。毕业于山西大同大学工程测量专业，现任宏泰公司矿建技术员，长期从事矿井建设技术管理及矿井测量工作。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。