如何提高煤矿岩巷单进中深孔爆破方面的探索

张顺

[摘  要]本文对煤矿岩巷单进中深孔爆破内容进行分析，并结合工程具体实际，对提高中深孔爆破效果进行探讨，以供参考。

[关键词]煤矿岩巷单进   深孔爆破   探索

中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0007-02

煤矿岩巷爆破工作往往给煤矿开采工作的顺利开展产生重要影响，尤其如何提高煤矿岩巷单进中深孔爆破效果，成为煤矿行业讨论的重点。

一、中深孔爆破参数分析

中深孔爆破较浅眼崩矿生产效率高，因而被广泛应用在煤矿开采中。中深孔爆破实践中，爆破参数对爆破效果造成的影响最为直接，其中深孔布置方式与重点爆破参数应引起足够的重视。

1.中深孔布置方式

中深孔布置方式由平行深孔与扇形深孔、水平、向上及向下深孔之分，其中扇形深孔具有设备移动次数少、布孔灵活、巷道掘进量少等优点，因此，应用较为广泛，而平行深孔使用率不高。煤矿开采工作中，确定采用水平、向上还是向下深孔主要有采矿方法决定，如使用阶段强制崩落法使用采用水平扇形孔;如采用无底柱采矿法常使用上向扇形孔。考虑到下向孔排粉难度较大，使用率并不高。

2.重点参数

中深孔爆破中涉及的重点参数较多，如孔径d、底盘抵抗线W、单位耗药量q等，其中孔径d受矿山性质、凿岩设备等影响，需注意的是当d增加时，大块率及每米深孔崩矿量随之增加。一般中深孔在60～70mm范围、潜孔90～110mm，牙轮钻在165～200mm范围。

底盘抵抗线W是影响爆破效果的关键参数，过大时会增加残留根底，冲击作用及大块率均较高;过小增加钻孔工作量的同时，增加炸药用量，而且容易产生噪声、振动等。底盘抵抗线受很多因素影响，实践中应在综合考虑钻井直径、破碎要求、炸药威力等因素的基础上，对底盘抵抗线进行适当调整，以获得预期的爆破效果。确定底盘抵抗线W时可采用以下公式进行计算，也可根据经验确定。

W=d·[√7.85△·τ·L/m·q·H]

公式中d、△、τ、L分别表示炮孔直径，dm、装药密度，kg/m3、装药长度系数、钻孔深度。其中τ取值受H影响，当H<10m时取0.6，当H在10～15m时τ取0.5，当H在15～20m时τ取0.4，当H超过20m时τ取0.35。

单位耗药量q受自由面数量、施工技术、炸药种类等因素共同决定，当为单排孔爆破时，每孔装药量可采用以下公式计算

Q=q·a·W·H

其中a、H分别表示孔距，m、台价高度，m。

除此之外，确定孔深时应注意：当将凿岩效率考虑在内，接杆在12m以内时，潜孔应在25m内;当孔底未将采空区穿透时硐室应预留0.8～1.2m的厚度。

二、工程案例

某煤矿+470m水平北翼胶带运输大巷，南、北接+470m水平北翼正头联络巷。巷道断面呈现半圆拱形，净宽、高分别为4.8m与3.5m，净断面积达16.8m2。为方便工作面产出煤的顺利运出，采用喷射混凝土+锚索+金属经纬网+双钢筋托梁+高强高预应力让压锚杆联合支护。作业中工作面生产作业线所用机械设备有P-60B耙斗装岩机与7655型气腿式凿岩机。另外还配备以下设备：1台PC8U型喷浆机、1台BJZ-Ⅱ激光指向仪、3个MFB-200发爆器。

1.爆破方案及参数确定

对该煤矿实施中深孔爆破作业时，关键在于选择正确的掏槽方式以及一些重要参数，才能保证整个爆破工作安全、高校的进行。

岩巷爆破作业中，掏槽形式由直眼掏槽、斜眼掏槽之分，考虑到掏槽眼的爆破质量会给其他炮眼爆破造成影响，因此，结合煤矿实际选择正确的掏槽方式尤为重要。分析得知该煤矿运输大巷的循环进尺未超过两米，结合之前实践经验当爆破未超过2.5m时，运用准直眼强力掏槽方式效果较好。实际作业中共进行三对掏槽眼的布设，并在中间加设五个直眼。同时，为提高掏槽效率及爆破效果，作业时确保掏槽深度与其他炮眼保持一致，并对角度加以合理控制，进行微差起爆。

炮孔深度的确定应综合每班工作量、工人操作水平以及钻眼机具的凿岩能力。对运输大巷的岩层条件进行分析得知，裂隙、节理、层理等较为发育，而且分布较多小断层，局部小构造形式多样。同时，考虑到应用的7655型凿岩机扭矩并不大，炮眼深度增加时卡钻的机率大大增加，因此，实际施工时炮眼深度控制在2m，循环进尺确定为1.8m。

另外，依据大巷岩石特性及成巷实际要求，将辅助眼间距设置为0.6m，周边眼间距为0.5m。同时，该煤矿瓦斯含量较多，将爆破运用的雷管总段划分成五段，一次全断面起爆总延时最长为130ms，以反向起爆方式进行操作。每眼使用的水炮泥至少为一袋，将炮泥的封堵长度控制在0.5m以上，其他炮眼长度应使用炮泥进行封实、填满。各眼起炮顺序及装药量如表1所示：

2.提高中深孔爆破效果的对策

对该煤矿中深孔爆破时，为保证爆破工作的顺利实施，应做好充分的技术分析，尤其应重点做好以下内容的考虑：

首先，正式作业之前组织施工队伍主要负责人，召开爆破工作会议，详细介绍运输大巷的实际状况及作业条件，明确爆破作业的重点及难点，使主要负责人做好心中有数，从而合理的布置施工任务。尤其为确保掏槽效果达到预期目标，掏槽眼深及眼距离应严格依据设计要求进行打眼，炮眼数目可在分析岩石可爆性的基础上加以适当调整。例如，爆破软岩石时可减少炮眼数目。同时，为增加炮眼利用率，提高循环进尺，应确保崩落眼深度和辅助眼睛处在同一水平面上。另外，为提高出渣效率，保证爆破块的均匀性，应均匀布置崩落眼孔距。

其次，加强作业前的技术培训。众所周知，该运输大巷中深孔爆破具有一定的危险性，为保证作业安全，对参与施工人的人员集中进行培训，详细讲解爆破各作业环节的操作规范及注意事项，在保证爆破作业正常开展的同时，减少安全事故的发生。例如，打眼流程应注重大断面作业环境的充分利用，迎头布设四部风钻进行同时打眼，并将迎头炮眼划分成四个区域，并对眼位进行固定。同时，认真分析爆破后效果，尤其注重炮眼角度与深度的研究，寻找存在的问题，提出优化对策，在提高爆破效率的同时，促进巷道的良好形成。另外，为保证各环节作业质量，期间抽派专门的技术人员深入到施工现场进行监督，及时指出作业中存在的不规范问题，保证重要参数的准确性。

最后，在对煤矿运输大巷中实际及爆破作业要求的基础上，认真分析了不同机械设备的工作性能，确定了最佳的作业机械设备。同时，采用不同工序平行交叉作业方法，从而将大断面巷道的优势加以充分发挥。作业时边打眼边装车，边施工边复喷、锚网，前面实施初喷的同时后面进行装车，实现对有限空间的充分利用。

3.爆破结果

该煤矿+470m水平北翼胶带运输大巷使用中深孔爆破工艺，并加强各项参数的计算及控制后，不仅辅助作业时间得以明显减少，而且施工速度得以明显提升，尤其对炮眼数目进行控制，使得炮眼利用率达到96%。同时，在降低爆破成本的同时，平均循环进尺因此提高1.8m，而且岩巷的单月进尺提高至115m，确保了巷道的掘进效率。

三、结论

煤矿岩巷单进中中深孔爆破技术应用广泛，考虑到中深孔爆破实施中影响因素较多，因此，应结合工程实际情况，探讨提高爆破效果的策略，本文通过研究得出以下结论：

（1）为提高煤矿岩巷单进中深孔爆破效果，应注重收集有关煤矿的相关材料，保证收集资料的全面性与完整性，以此为基础，认真分析地质状况及爆破设计要求，明确中深孔布置方式，确定最佳的爆破参数。

（2）根据以往煤矿岩巷单进中深孔爆破经验，采取针对性措施，加强各作业环节的质量监督，确保施工人员严格按照规范要求布设炮眼，将炮眼布设参数控制在合理范围内。

（3）实际作业中应采取针对性措施，积极开展岗前技术培训工作，不断提高施工人员技术水平，并应用最佳的机械配套设备，从而为圆满完成爆破任务做好铺垫。

参考文献

[3] 荆琛，王伦.中深孔爆破技术在大断面穿层岩巷掘进中的应用[J].神华科技，2015，04：38-41.