底板瓦斯预抽巷掘进过硬岩爆破工艺

梁国斌

(晋城宏圣建筑工程有限责任公司矿建安装分公司)

底板瓦斯预抽巷掘进过硬岩爆破工艺

梁国斌

(晋城宏圣建筑工程有限责任公司矿建安装分公司)

针对义安矿底板瓦斯预抽巷掘进过程中遇到坚硬岩石，掘进机截齿消耗量大，易造成掘进机磨损的问题，提出了松动爆破过硬岩的方法，并设计了相应的爆破参数及安全技术措施，顺利通过了硬岩区域，为类似条件下岩巷掘进提供参考。

底板预抽巷 坚硬岩石 巷道掘进 松动爆破

底板瓦斯预抽巷是预防煤与瓦斯突出的有效手段之一，岩巷掘进过程中经常遇到坚硬岩石(如石英岩、黄铁矿结核等)，若强行通过该类坚硬岩体，易造成综掘机磨损严重，并且影响掘进速度，常用的方法是松动爆破[1-2]。但掘进巷道设备和设施较多，距爆破地点较近，因此，有必要在爆破前进行充分的爆破工艺设计工作。此外，装药量、炮眼密集程度、炮孔深度等参数直接影响爆破效果，网孔密度过疏或装药量过小，岩体的整体性破坏程度小，达不到松动爆破的目的[3-4]。因此，有必要对巷道掘进过程中遇坚硬岩石情况下的松动爆破工艺进行研究。

1 掘进巷道概况

二112150工作面轨道顺槽底板瓦斯预抽巷位于一水平西翼，东临二112140工作面，西临二112160工作面，上至矿井边界，下至一水平西翼轨道大巷。该巷道标高-307～200 m，地表标高403.2～365.7 m。一水平西翼二1、二2煤层均尚未开采，地表为丘陵，无村庄，无高大建筑物，设计长度1 100 m，巷道顶板距二1煤层底法距不小于8 m，该巷道以方位315°在一水平西翼轨道大巷开口，以+3‰ 坡度向前施工78 m，然后以+13°坡度施工76 m，施工至二1煤层底板以下8 m位置，沿该层位施工，该层位岩性为泥岩和砂质泥岩，岩性较软，适合综掘施工。巷道采用直墙半圆拱断面，巷道规格：净宽4 400 mm，毛宽4 600 mm，净高3 600 mm，毛高3 700 mm，净断面面积13.76 m2。

2 问题的提出

使用EBZ260型综掘机破岩，配合SZD800/11G转载带式输送机、DSJ800皮带输送机运矸，经梭式矿车运装卸至1 t U型矿车，再经一水平西翼轨道大巷运至井底车场。当截割硬度较小(f<6)的岩石时，采用左右循环向上的截割方法。当截割不同硬度的岩石时，首先选择较软的岩石进行钻进，然后采用由下而上左右截割的方法；当截割岩石硬度大(6

3 爆破工艺设计

3.1 装药量及炮眼深度

合理的装药量既能达到预期的松动爆破效果[5]，又能节约炸药耗材，根据体积计算法及经验公式法确定单孔装药量为0.45 kg。根据相关地质资料，确定打眼深度2 m。

3.2 炮眼密集系数

炮眼过密增加炸药耗材，对围岩整体性破坏剧烈；炮眼过疏，岩石破坏程度有限，依据经验公式确定了合理的炮眼布置间距700 mm，排距700 mm(图1)。

3.3 装药结构

为保证综掘机设备不被岩石砸坏，炮孔的装药量相对较少。若炸药全部集中于炮孔底部，爆炸产生的裂隙达不到预期效果，故采用分层不耦合装药方式，以底部装药为主，孔口附近装少量炸药。

图1 炮眼布置示意(单位：mm)

4 安全技术措施

(1)爆破前，将探头、风筒后移，对破岩区域及两侧20 m内的设备进行保护，防止崩坏设备。

(2)放炮前，现将掘进机后退3 m，将掘进机截割电机、截割头、操作台等易损部件用旧皮带、荆芭等遮盖。

(3)加强支护质量管理和顶板管理，临时支护打设完好，防止炮后发生冒顶。

(4)爆破时尽量多打眼、少装药、放小炮、严禁放大炮。现场操作时，根据黄铁矿结核位置确定炮眼位置及数量。根据实际爆破效果，调整炮眼深度、角度和装药量，确保岩石块度不大于500 mm。

(5)装药时须连续装药，药卷间不应留有间隙。装药剩余部分使用水炮泥、黄土泥封填，封泥长度不得小于600 mm，无封泥炮孔严禁爆破，严禁放明炮、糊炮。

(6)爆破时须严格执行“一炮三检”、“三人连锁”、“远距离放炮”、“爆破停电撤人把口”等爆破规则。

5 结 语

针对义安矿底板瓦斯预抽巷掘进过程中遇到坚硬岩石的现象，对松动爆破工艺进行了研究，应用结果表明：掘进工作面爆破后形成大量的裂缝，并伴随有岩石的廓落，飞出的碎石最大飞散距离不超过1.8 m；松动爆破后，综掘机的截齿消耗量较爆破之前明显减少，有效提高了巷道掘进速度，可为类似条件下岩巷掘进提供参考。

[1] 傅菊根，栾瑞宣，张燕婷.综掘机施工巷道坚硬岩石松动爆破技术[J].工程爆破，2012，18(3)：48-50.

[2] 辛宪耀，李 宏.松动爆破在长平矿生产掘进中的应用研究[J].现代矿业，2013(9)：16-18.

[3] 张 立.煤层综采面底板岩石松动爆破参数设计[J].淮南职业技术学院学报，2010(1)：17-19.

[4] 李春茂,樊少武.复杂地质条件下综采工作面深孔松动爆破技术[J].煤炭科学技术，2007，35(5)：33-35.

[5] 田 立. 综掘硬岩巷道松动爆破技术研究[D].淮南：安徽理工大学，2013.

2015-07-03)

梁国斌(1969—)，男，副经理，工程师,048000 山西省晋城市。