岩巷掘进爆破参数优化及应用效果

雷恒太

(山西吕梁西山德威矿业管理有限公司)

岩巷掘进爆破参数优化及应用效果

雷恒太

(山西吕梁西山德威矿业管理有限公司)

根据西山晋邦德煤业岩巷掘进需要，根据该矿岩巷掘进条件，对直眼掏槽和斜眼掏槽2种典型掏槽方式进行了对比分析。以似直眼掏槽方式为基础对爆破参数进行了优化，试验结果表明：参数优化后炸药和雷管单耗分别降低了13%、5%，炮眼利用率和眼痕率分别提高了24%、205%，巷道掘进费用降低了239.47 元/m，经济效益显著，可为类似矿山提供参考。

爆破工程 岩巷掘进 似直眼掏槽 爆破参数

西山晋邦德煤业建设规模1 200 kt/a，矿区面积9.011 km2，属兼并重组建设矿井，岩巷掘进工程量大，因此，优化掘进爆破参数具有现实意义。国内外煤矿在岩巷掘进中，钻眼爆破法施工工艺仍占主导地位[1-4]。爆破参数的设计直接影响了井巷掘进的打眼工程量，为进一步加快巷道掘进速度，有必要对爆破参数进行优化。本研究根据西山晋邦德煤业岩巷掘进条件，对岩巷掘进参数进行优化，以期提高岩巷的掘进速度和质量。

1 掏槽方式

1.1 典型方式

掏槽方式主要有：①斜眼掏槽，炮孔轴线与爆破自由面斜交，可获得较好的爆破效果，在我国岩石井巷掘进爆破中应用广泛；②直眼掏槽，炮眼轴线垂直于工作面布置，易于掌握和实现多台钻机作业及钻眼机械化[5]。该2类掏槽方式的特点见表1。

表1 掏槽方式特点

1.2 似直眼强力掏槽

似直眼强力掏槽中所有炮孔深度一致，大角度斜眼(近似为直眼)配合中心直眼，采用合理的时间间隔进行分层分次爆破。

2 爆破参数

2.1 巷道条件

试验巷道为矿井集中运输大巷，建成后担负全矿井的煤炭运输任务。巷道穿层掘进，巷道断面为半圆拱型，采用锚网喷的支护方式，巷道净宽4 400 mm，净高3 700 mm，净断面积14.14 m2。掘进过程中依次穿过细砂岩、中砂岩、泥岩、石灰岩等岩层。根据矿山建设进度计划，要求巷道掘进速度达100 m/月以上。

2.2 爆破参数

(1)炮眼深度。根据大巷的岩层条件和掘进工艺设备，确定炮眼深度2.0 m(凿岩采用2.2 m规格的钎杆)，循环进尺预计1.8 m以上。

(2)孔网布置。掏槽眼中心设置二次掏槽孔，内装少量炸药，以扩大槽腔体积、解决炮眼利用率低的问题。辅助眼和周边眼主要用来继续扩大掏槽，以每一炮眼的最小抵抗线近似相等的原则布置，同时兼顾爆落岩石的块度和巷道轮廓整齐。周边眼采用定向断裂爆破技术，间距500～600 mm，辅助眼间距600～700 mm。

(3)爆破网络。晋邦德煤业为瓦斯矿井，一次全断面起爆的总延时不大于130 ms，采用5段雷管正向起爆。炮眼用炮泥填满封实，封堵长度大于500 mm。根据以上原则确定的炮眼布置方式如图1所示。

2.3 爆破效果

通过对参数优化前和优化后的爆破效果进行分析，对炮眼利用率、炸药单耗、雷管单耗、眼痕率等4项指标进行对比，结果见图2。

图1 巷道炮眼布置(单位：mm)

图2 爆破效果对比

由图2可知：岩巷掘进爆破参数优化后，炸药和雷管的单耗分别降低了13%、5%，炮眼利用率和眼痕率分别提高了24%、205%。

3 效益预测

西山晋邦德煤业生产实践表明，爆破参数优化控制了超欠挖，减轻了工人的打眼工作量，节省了钻眼爆破时间，提高了劳动效率，在保证爆破效率和爆破质量的前提下，极大提高了岩巷掘进速度，在22 d内便实现了巷道进尺101 m，超过了月进度计划要求。根据技术指标对比计算，单位巷道进尺的经济效益见表2。

表2 经济效益

由表2可知：爆破参数优化后可节约岩石巷道掘进费用约239.47元/m。

4 结 语

根据西山晋邦德煤业岩巷的掘进条件，以似直眼掏槽方式为基础对爆破参数进行了优化，在提高爆破效果的同时取得了较好的经济效益，可为类似矿山提供借鉴。

[1] 东兆星.井巷工程[M].徐州：中国矿业大学出版社，2011.

[2] 王玉杰.爆破工程[M]. 武汉：武汉理工大学出版社，2009.

[3] 黄显忠.岩石爆破不同掏槽形式的对比分析[J].探矿工程，2012，39(7)：82-84.

[4] 程 刚，殷现民.中深孔光面爆破掏槽方式选择与应用[J].山东煤炭科技，2011(6)：16-17.

[5] 彭及环，吴永强，罗业民.大长空孔直眼掏槽爆破工艺应用[J].现代矿业，2014(6)：109-110.

2015-08-06)

雷恒太(1973—)，男，工程师，041606 山西省临汾市洪洞县。