掘进中深孔爆破质量技术应用探讨

2020-12-08董成龙

世界有色金属 2020年1期

董成龙，周杰

（新疆地质矿产勘查开发局第十一地质大队，新疆昌吉 831100）

在岩巷掘进施工中，遇到机械设备难以掘进的部分，通常采取爆破施工技术。中深孔爆破施工技术具有爆破安全性高、爆破范围可控制等优点，目前已经在各类工程掘进施工中得到了较为广泛的应用。应在掌握中深孔爆破施工技术特点的基础上，采取相应质量控制措施，从而充分发挥中深孔爆破技术的应用优势。

1 掘进中深孔爆破施工特点

中深孔爆破施工技术的成孔深度一般在5m以上，孔径大于等于75mm。在爆破施工过程中，需要先在梯段面上完成钻孔施工，然后将爆破材料放置在孔洞中，由专业技术人员进行引爆。在爆破施工过程中，可以通过合理设计技术参数，控制爆破强度和范围，在满足爆破施工要求的前提下，节省能源资源。相比于传统爆破施工技术，中深孔爆破技术具有明显的应用优势，可以在不改变原掘进施工方案的前提下完成爆破施工，而且可以减少多次爆破给巷道岩壁带来的损害。爆破产生的碎石可以集中运输，整个施工过程机械化程度高，操作较为简单，不仅可以降低人工劳动负荷，而且能够提升施工安全性。但是在爆破施工过程中也需要控制好施工工序，合理设计施工技术参数。如果出现爆破材料自身质量较差、电缆线路设计不合理、钻孔位置不准确等问题，也会对施工质量及安全性造成影响。因此，在掘进中深孔爆破施工过程中，需要加强施工技术质量控制。

2 掘进中深孔爆破质量技术应用措施

（1）合理设置炮眼位置。掘进过程中的中深孔爆破施工技术质量会受到多方面因素的影响。其中，炮眼位置的设置，不仅影响施工质量，还直接决定着后期爆破施工的安全性。炮眼位置设计应考虑矿井的岩体特点以及断面特点，结合施工单位的技术条件，对爆破作业面进行合理规划，选择出最佳的炮眼位置。然后根据前期测量和分析结果，确定炮眼深度参数。一般情况下，炮眼深度在2m～2.5m左右，从而使爆破效果最大化，降低材料用量以及排除碎石的难度。但是炮眼深度不能过大，否则会产生较强的破坏力，对矿井稳定性造成威胁。需要对炮眼深度进行精准控制，确保中深孔爆破施工能够达到预期效果。此外，在炮眼设置过程中，还要重点加强对炮眼直径的控制，在参考相关技术规范的基础上，根据工程实际情况进行微调，从而优化爆破施工效果。总体而言，合理设置炮眼位置是爆破施工质量的前提保障，应严格遵守相关设计要求，做好设计审核及优化工作。

（2）掏槽和钻孔施工技术。中深孔爆破掏槽施工可以采用直眼和斜眼混合施工方式，为爆破安全性提供保障。在这种掏槽施工方式下，可以使爆破能量较为均匀的扩散，能够减少爆破次数、提升爆破施工效率。其中具有代表性的是三角柱掏槽方式，具有施工简单、使用范围广的优点，是目前掘进中深孔爆破施工常用的技术方法。在钻孔施工过程中，则采用自动化机械设备进行施工，按照预先设计的炮眼，精准控制钻孔施工技术。但是客观而言，目前钻孔施工技术质量的整体水平仍然偏低，容易因技术质量控制不到位，影响后续爆破施工的进行。而且钻孔施工方法不当，会增加碎石运输量，进而导致施工成本的增加。因此，在掘进中深孔施工过程中，必须提高对钻孔施工的重视。严格按照预先设计的位置及参数进行施工，确保施工机械设备选用的合理性。同时应加强现场施工监督，如果发现钻孔偏差，应及时调整。此外，还要考虑爆破施工可能引起的炮眼堵塞问题，如果堵塞长度过大，会导致后续爆破能量出现损失，因此需要对炮眼堵塞问题进行及时处理。

（3）爆破施工技术。在爆破施工前，需要再次检查掏槽及钻孔施工质量，确认无误后再实施爆破。首先应合理确定炸药用量，炸药用量过多或过少，都会影响爆破施工质量及安全性。中深孔爆破施工的炸药用量主要与炸药类型、威力、炮眼直径和炮眼间距等有关。在施工过程中，应合理选择炸药类型，根据炮眼技术参数确定实际用量。

在正式爆破前，还要进行技术试验，对炸药威力进行测试，取多次试验结果的平均值，确定爆破威力，从而确保炸药用量的合理性。另一方面，在爆破施工中还要合理确定最小抵抗力，即炸药中心和自由面间的最小距离。最小抵抗力参数对于实际爆破效果有较大影响，若该参数设计不合理，会增加爆破难度，导致爆破冲击余力较大，进而对设备安全性造成威胁。在最小抵抗力参数设置过程中，应根据岩石性质，同样采取试验的方法进行确定。此外，还需要合理选择掘进中深孔爆破施工的起爆方式，一般采用反向起爆方式，通过将正向装药、反向装药方法相结合，提升爆破冲击力及作用时间，从而有利于减少炸药用量，降低施工成本。最终应确保炸药用量、起爆方式、岩石硬度相互匹配，从而实现预期的爆破施工效果。

（4）装置及线路设置。在爆破施工过程中，爆破电缆、起爆器、雷管脚线等的设置，也会对施工质量及安全性造成影响。在当前的掘进中深孔爆破施工技术条件下，需要在施工现场部署爆破电缆，为施工提供电力支持。受现场环境、施工技术水平的影响，在现场布线时容易出现连接错误、顺序混乱的情况。而且施工现场环境潮湿，还容易引发线路老化、漏电等问题，进而引发触电施工。起爆器是引爆炸药的重要装置，如果其自身质量存在问题，非常容易引发安全事故。在施工过程中，需要合理选择起爆器型号，加强对起爆器装置的检查。对于使用多次的起爆器，还要做好检查和维护工作，避免因雷管电压不足、拒动等问题引发危险。

（5）技术参数优化调整。在掘进中深孔爆破施工过程中，应根据现场施工情况，对相关技术参数进行优化调整，从而不断提升爆破施工技术质量。施工技术人员应注意分析现场岩石特点，根据巷道断面大小及掘进方式，爆破孔深参数进行优化。同时应随着施工作业面的推进，对最小阻力线进行动态调整。如果最小阻力值设置不合理，容易在爆破施工中出现拉裂、倒冲现象，还可能增加爆破时间，浪费炸药。因此，需要在施工过程中，对围岩性质参数、炸药威力参数、炮眼角度参数等进行综合计算，从而对最小阻力线进行科学调整。此外，爆破施工技术质量还会受到巷道掘进施工、运输效率等方面因素的影响，需要根据实际情况，对起爆顺序进行调整。可以通过对不同深度的炮眼进行排列组合，形成V型起爆或斜线起爆方式，实现对爆破范围的有效控制。在具体设计和施工中，需要对施工技术参数进行精确计算，从而提高施工技术质量，满足工程施工技术要求。