提高井巷掘进爆破效果

胥奇瑞

【摘 要】结合打通一煤矿，矿区井巷掘进中存在的问题，对井巷掘进爆破效果的影响因素进行了分析探讨，并据此提出改进井巷掘进爆破效果及运输条件的措施。

【关键词】运输；爆破效果；影响因素；炮眼布置；爆破参数

【中图分类号】TD235 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2018）22-0267-02

一、基本情况

矿区井巷掘进采用普通凿岩法。凿岩设备采用YT 29 型深孔气腿式风动凿岩机，风压一般为8 kg/ cm3 ，水压为5 kg/ cm3 。主要使用Φ36 mm一字型钎头，炮眼直径均为30～36mm ，巷道根据其用途，常见断面有S掘7.53m2、S净6.97m2 规格。3级煤矿许用乳化炸药（塑膜包装）重量0.3kg、1-4段毫秒延期电雷管炸。

二、存在问题

矿山作为高危行业，井下作业人员大多文化素质较低，对岩石的爆破认识不清。在实际井巷施工中不能根据岩性的具体情况选择对应的掘进方法和爆破参数。遇到难爆岩层，爆破效果较差，有时炮眼利用率只能达到60 % ，炸药成本居高不下。

三、影响因素

（1）从井巷掘进爆破的效果来看，影响岩石破碎的主要因素可归纳为两大类：一是客观因素，如岩石结构和构造、岩石的裂隙、发育程度；二是人为因素，如炮眼直径、炮孔布置方式、装药结构、炮眼数目、爆破方式等。

（2）从井巷运输环节来看，运输环节不畅通，导致工作面堆矸严重。

四、几种因素的分析探讨

因矿区炸药的型号和炮眼的直径已经确定，结合目前井巷掘进的实际，对其它几种影响因素作以下分析。

1.炮眼布置方式。

炮眼布置是井巷爆破的重要一环，既要满足井巷设计尺寸，又必须考虑在改善爆破参数、保证爆破效果的同时降低爆破材料消耗、提高工效。炮眼布置最主要的一步是掏槽眼的布置。在井巷掘进施工中，一般采用4对相向的倾斜眼组成，每对炮眼底部间距取8～15 cm ，掏槽眼同工作面的交角为70°左右。实践证明，这种方式在中等硬度以下均质岩石的巷道掘进中效果较佳，而且炮眼少，有利于降低掘进成本。而对于难爆岩层，效果较差。近年来，矿区井巷掘进开始推广使用直眼掏槽方式，并在难爆岩层中取得了较好的效果。表1 是对岩石为灰岩， f = 5.86 ，巷道掘进断面为7.53m2 ，全部采用直眼掏槽布置方式掘进的一组统计数据。

可见，直眼掏槽可有效提高爆破效果，甚至可达到96 %以上。而以往采用楔形掏槽，对于此类岩层，爆破效果一般只能达到60 %左右。直眼掏槽方案很多，在实际生产中应针对岩性的不同条件及平时的经验积累加以选择使用。目前矿区一般采用4 + 1 或4 + 2 直眼掏槽方案，以1～2个空眼作自由面。后又创新采用1 + 6 直眼梅花型布置，只1 个中心孔装药，另6 个眼为空眼，同样取得了很好的爆效，并由于改善了装药结构，可有效降低爆破成本。实践证明，采用图1 所示直眼掏槽方案也可实现高效率爆破。

由于直眼掏槽中的空眼起着爆破自由面的作用，因此，作业时空眼与装药眼的眼底距必须控制好，一般取30～45 cm，以保证井巷掘进爆破效果，达到降低爆破成本的目的。

2.炮眼数目。

在确定某一工作面炮眼数目时，应充分考虑岩石的性质、工时的利用和成本的消耗，在保证合格爆破效果的前提下，应尽可能减少炮眼数。

从表2 可以看出，在相同岩层、相同断面的情况下，三班在采用了比一班少5 只眼的前提下，仍保证了很高的爆破效果，且比一班多出35 % ，炸药单耙也大幅度下降。可见，炮眼数目少，并不是不能保证爆破效果。只要炮眼布置方式恰当，同样能创造较高的爆破效果。

3.炮眼深度。

炮眼深度与巷道断面、岩石性质等多种因素有关。在井巷掘进施工中应尽量采用深眼爆破，因为深眼爆破可以提高工时利用率，即增大纯凿岩和装岩时间所占百分率，而装药、爆破、通风和准备工作等作业时间所占百分率可下降，因而可提高爆破效果。但深眼爆破有时会影响掘进的循环次数。因此，应视作业面的具体掘进条件具体分析确定炮眼深度。

4.炮孔堵塞。

在井巷掘进施工中，必须严格按设计要求堵塞炮孔并要保证堵塞质量。炮孔堵塞好还可以增加孔內炸药爆炸反应时间，减少有毒有害气体的产生，有利于确保井下作业安全。炮孔堵塞主要采用炮泥，矿区采用人工加工制成。但有作业人员对炮孔堵塞的作用认识模糊，往往炮泥堵塞长度较短或乱用它物代替，不能保证堵塞质量，时常导致较差的爆破效果，甚至出现放“冲炮”。

五、结论

（1） 加强凿岩技术培训，提高职工技术素质和操作水平。采矿技术管理人员应积极做好爆破新技术的应用推广及现场技术指导工作。生产单位也要相应推出激励措施，加强职工间的经验交流，鼓励职工进行技术创新。

（2） 针对作业面的岩性特点，选择经济合理的炮眼布置方式，对易爆岩层适宜采用楔形掏槽方式；如果岩石特别难爆，可以采用直眼和楔形炮眼混合布置的掏槽方案。

（3） 根据作业面地质条件、工程设计要求和实际施工经验，选择合理的爆破参数。并要根据施工条件的变化及时修正才能获得良好的爆破效果。在保证爆效的情况下应尽量减少炮眼数，同时应积极创造条件采用深眼爆破。

（4） 正向爆破具有较好的爆破效果，在井巷掘进施工中应积极予以推广。

（5） 为保证合格的起爆顺序，应积极采用多级毫秒延期电雷管。同时在实践中应积极加以总结分析，以寻求各段毫秒延期电雷管的最佳组合。