硬岩巷道掘进中深孔装药爆破技术研究与应用

任伟

摘要：硬岩巷道掘进过程中采用普通装药结构火工品消耗量高，同时对围岩振动破坏较大，导致巷道成型质量差。通过对炮眼布置方式、装药结构的优化，提升单进水平，降低火工品消耗量，提高巷道成型质量。

关键词：巷道掘进；复合装药结构；光面爆破

目前，井巷掘进施工工艺主要有综合机械化和钻眼爆破法两种，综合机械化施工法主要还是以软岩、煤巷为主，岩石硬度（f>6）采用钻眼爆破法进行施工更为经济合理。因此硬岩掘进施工我们还是应该首先从钻爆法入手切实解决单进低、火工品消耗高的问题。代池坝煤矿经过不断的研究和试验，提出了一套综合钻眼、装药技术，最终不仅达到了提高单进的目的，而且火工品消耗也大大降低，同时巷道成型质量也得到了明显的提升。

1工程概况

代池坝煤矿303采区轨道上山岩层为单斜层状构造，倾向南，产状189°∠41°，303采区轨道上山岩层位为三叠系上统须家河组第四段中（T3xj4），该层厚41m左右。岩性为浅灰色巨厚层粗粒石英砂岩，斜层理发育，局部地段“x”型构造裂隙极发育。岩石硬度系数一般为f=6～8，局部巖石硬度f=10。该巷以25°坡度向上掘进，巷道断面为半圆拱形，巷道断面积为7.6m²，巷道全宽2.8米，高3.0米，采用锚喷支护，采用钻眼爆破法施工。

2施工方式

2.1钻眼、爆破方式

该巷采用中深孔钻眼爆破，楔形掏槽，串联连接脚线，全断面一次起爆。

眼深1.8-2.0米，其中周边眼及辅助眼1.8米，掏槽眼2.0m。

2.2钻眼工具

钻眼机具：YT29型凿岩机；材料：直径32mm钻头、长2.0m六角菱形钻杆。

2.3火工品规格

击32mm×200mm三级煤矿许用乳化炸药；毫秒延期电雷管。

2.4炮眼布置方式

巷道共布置炮眼45个，周边眼眼距400mm，辅助眼眼距500mm，辅助眼与周边眼眼距350mm。

2.5装填药方式

掏槽眼采用传统的正向装药方式，周边眼及辅助眼采用复合装药方式进行装填装药、水炮泥、黄泥等。

2.6爆破参数

2.6.1钻眼爆破说明书：

2.6.2预期爆破效果表

3爆破工艺分析：

3.1传统爆破工艺：共布置炮眼40个，周边眼延深1.2米，掏槽眼眼深1.5米，爆破深度1.0米左右，循环装药量24.8kg，雷管消耗量40发，每米装药消耗量24.8kg，炮眼利用率83%，平均月进度78米。

优点：1.装药结构简单；2.炮眼孔深浅，利用炮眼角度的控制。

缺点：1.单进水平低；2.材料消耗量相对较大；3.装药量多，对围岩破坏较大。

3.2中深孔复合装药爆破工艺：共布置炮眼45个，周边眼延深1.8米，掏槽眼眼深2.0米，爆破深度1.5米左右，循环装药量17.4kg，雷管消耗量45发，每米装药消耗量11.6kg，炮眼利用率83%，平均月进度117米。

优点：1.炮眼利用率高，单进水平高；2.材料消耗相对较低；3.炸药用量较少，对围岩破坏较小，有利用巷道成形控制，提高围岩稳定性，有利于巷道支护效果。

缺点：1.炮眼布置的角度、距离要求较高，精确掌握有一定的难度；2.装药结构相对较复杂；3.对岩性的掌握要求准确，对炮眼的布置和装药量的控制要求较高。

4应用效果、效益比较

经过不断的试验和总结、分析、改进，使中深孔正向光面爆破工艺逐步完善，取得良好效果。

效果比较：炸药消耗量由3.26kg/m³下降到1.53kg/m³，每米炸药消耗量由24.8kg降至11.6kg，减少13.2kg，炮眼数每循环增加5个，同时每循环单进提高0.5米，平均月进度由78米提高到117米，每月多掘进尺39米，月进度提高50%，周边眼痕率达到了60%-80%。

效益比较：采用中深孔光面爆破技术后每米火工品消耗由373.2元降至232.4元，每米减少火工品消耗140.8元。

5结语

通过中深孔复合装药爆破技术研究和实践的结果，可以确定这种爆破施工方式可以大大降低对围岩的破坏，提升巷道成型质量，同时提高了单进水平，降低了火工品消耗成本，具有可操作性，更为经济合理，有较好的推广应用价值。