煤矿岩巷掘进光面爆破技术分析
2019-12-22郭燕杰河南能源义煤集团李沟矿业有限责任公司
文/郭燕杰,河南能源义煤集团李沟矿业有限责任公司
1 引言
煤矿岩巷掘进光面爆破技术是在工作中提高矿石回收率,并降低贫化率的有效方式,光面爆破中对钻眼的准确性要求较高,需要准备好炸药、毫秒雷管、导爆索等专用工具,减弱扰动的情况下,为煤矿施工提供安全的环境,工程质量得以提高,应在光面爆破的技术形式上,进行相应管理与技术形式分析,争取降低光面爆破带来的不良影响,同时降低成本提高经济收益。
2 理论基础
光面爆破主要包括普通光面爆破、预裂光面爆破两种。
2.1 普通光面爆破
预留光爆层分次爆破以及全断面一次爆破是光面爆破掘进巷道最主要的方案。其中在实际的全断面一次爆破过程中,需要按照起爆的顺序对多段亳秒电雷管分别地进行装入、起爆,掏槽眼。在掘进小断面巷道中大多应用了周边眼辅助眼。若是遇到大断的峒室、巷道的稳定性较差的情况时,需要应用预留光爆层展开分次的爆破,这种方式也被称为修边爆破”。
2.2 预裂光面爆破
预留光面爆破方式其实就是顺着巷道轮廊线展开布置,往往需要布置一圈密集的周边眼,弱威力炸药的分布方式是遵循低密度均匀的方式,第一步需要对周边眼进行引爆,帮助各眼间构建相连的破裂面,让围岩、主爆体再完成分割;第二步就是爆破主爆体。在该种方法的基础上,能够保护围岩,保证围岩免遭周边眼的破坏,以此获得完整合理的巷道设计轮廓线。
3 光面爆破的参数
最小抵抗线,周边眼起爆过程中最小的抵抗线其实就是周边眼至邻近辅助眼的长度或者光爆层厚度,一般大于周边眼的间距。炮眼间距通常是炮眼直径的15倍左右”)。在裂隙、节理少以及整体性较好的岩石中需取大值,在裂隙发育、节理的岩石中需取小值,同时需充分考虑岩石的岩性。装药密度其实就是单位长度炮眼的实际装药量。要想有效对裂隙的发育进行控制,需要在周边炮眼间构建贯穿裂隙的基础上,需尽量少装药,确保眼壁的完整性。炮眼密集系数M其实就是爆破施工中的周边眼间距E和最小抵抗线评的比值,具体公式为M= E/w,-般值常取0.9左右。若是此值过小会造成超挖的不良后果,此值过大会造成欠挖。
4 提高爆破技术管理途径
4.1 施工技术工作者的培训
光面爆破需要一定的专业技能与经验,还应注意材料的选择与检查,分析现场环境,在复杂且隐蔽的岩巷正确操作,减少对围岩的不良影响,保持围岩稳定性的同时,注意自身与煤矿岩巷的安全支护,爆破的负责人需要具备综合能力,在工作中应给现场人员学习的机会,增加培训机会,促使爆破参与人员的专业操作,现场情况分析能力更强,同时注意爆破相关的危险问题预防设想,分析可能性的不足,在培训中讨论,选择最合理的爆破方案,强化工作人员系列的理论知识与操作能力。
4.2 强化施工现场的技术指导
应预先在爆破之前,组织比较有经验的技术人员进行观察与勘测,了解现场的具体情况,掌握施工的资料,了解施工的目标与成本,记录掘进的进展,对现场中潜在的危险进行深入的调查,指导参与掘进的人员观察周围情况,检查围岩性质,保障在爆破开展中围岩具有基本的承载力。
4.3 合理确定炮眼深度和掏槽方式
作为提高单进水平的一个重要因素,炮眼深度是一个在施工管理中最活跃的参数,它主要是根据岩石性质,巷道断面大小,循环作业方式,炸药威力、职工技术水平等因素来确定。实行定人、定钻、定眼位、定任务、定时间责任制,分区打眼,自下而上,点眼和钻眼由技术好经验丰富的老工人承担。各工种要相互配合好,能平行作业的要尽量平行作业,以做到不怠工、不窝工,充分利用工时,提高工作效率。单从爆破理论方面来探讨,采用中深孔(大于2.5m)爆破最为合理。因此,首先应重点抓一个队正规循环,然后在循环时间不变的条件下,逐渐加深炮眼深度来加快进度,待炮眼达到一定深度后,要设法增加循环次数,并适当降低炮眼深度,使施工速度稳步提高。
4.4 提高现场施工的监督管理
施工的监督管理对现场施工的质量、进度有着深刻的意义,在每个小班进行打眼前需要通过跟班技术工作者完成点眼位工作。对于实际打眼的过程中,达到三定位的目标,也就是定位、定人、定职责。在完成放炮后要及时进行验炮检查,尤其重点关注眼数、眼深、眼的角度,同时安排安检员如实的汇报实际的当班打眼情况,保证打眼工作实现动态管理的要求。
4.5 采用光面爆破,提高单进速度
光面爆破大大减少了掘进超挖量,一般普通爆破的超挖量为20% ~ 30%,而光面爆破的超挖量只有4% ~6%。因此,可以减少材料消耗,从而降低了成本加快了掘进速度。减少了不必要的工时浪费,缩短了工作循环时间消耗,从以上特点可以看出,采用光面爆破,为掘进单进水平提高提供了可靠的保障。
4.6 完善施工技术的方法
在实际掘进施工工作中,还需要在光面爆破技术的基础上,针对技术参数进行相关的调整、改进:(1)掏槽眼从水平掏槽转化为楔形掏槽,强化掏槽效果。使用该类掏槽试验,最大程度上发挥掏槽眼的作用,明显突出掏槽效果。(2)按照地质情况对爆破参数进行及时调整,和不同情况的现场技术要求相适应。
5 结语
综上所述,只有应用岩巷掘进光面爆破技术,选取适宜的掏槽形式,对炮眼深度进行合理设计,对爆破参数、装药结构进行优化,才能实现岩巷的施工质量、速度大力提高的目的。