双楔形掏槽技术在硬岩掘进中的研究应用

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1、能源技术与管理2013年第38卷第1期88EnergyTechnologyandManagementVo1．38No．1doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2013．O1．036双楔形掏槽技术在硬岩掘进中的研究应用秦庆举，孙传军(安徽恒源煤电股份有限公司祁东煤矿，安徽宿州234000)[摘要]在坚硬岩层中，普通的掏槽方式爆破效果较差，导致循环进尺低。在不改变井下现场施工工艺的前提下，对掏槽方式、光爆参数、炮眼深度和装药结构等进行了现场试验研究，每次试验后都根据爆破的实际效果进一步优化爆破参数，最终确定双楔形掏槽爆破参数，该技术具有提高循环进尺

2、、巷道成型质量好、炮眼利用率高、节约工时利用等诸多优点，能够有效地推动岩石巷道安全、优质、高效掘进。[关键词]双楔形掏槽；硬岩；光爆；炮眼深度；装药结构[中图分类号]TD263．31[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2013)01-0088-0370％。技术人员设计采用增加辅助掏槽眼(中心直0引言眼1进行爆破，效果也不是很好。加上现场在爆破相关资料表明，我国岩巷掘进效率普遍较低，参数的选取上具有盲目性，往往采用增加炮眼深月平均进尺在60～70m，炮眼利用率为70％～80％，度、多打眼、增加装药量等方法来解决这个问题。特别是对于硬度8～l0的较为坚硬岩

3、，其炮眼利用但爆破后断面内残留大量较深的“炮窝子”，有效率一般在50％～7O％[1_2]。岩巷掘进速度较慢制约进尺得不到提高，炮眼利用率极低；爆破后成型较着矿井的可持续发展，影响岩巷掘进速度的关键差，超挖欠挖现象明显，需人工进行对欠挖地点进因素是掏槽爆破，而掏槽效果的好坏取决于掏槽行风镐施工，安全威胁较大，造成不必要的人力物方式。在坚硬岩层中，普通掏槽方式爆破效果较力的浪费，且降低了巷道的稳定性和安全性。差，从而限制其他炮眼的有效发挥，导致循环进尺3爆破参数的选择与优化低，极大地制约了岩巷掘进单进水平。鉴于以上巷道爆破掘进存在的问题，在大量理论研究的基础3．1掏槽

4、方式上，通过现场试验，采用双楔形掏槽爆破技术，优掏槽眼爆破的效果是关系到巷道全断面爆破化光面爆破参数，同时合理选择炮眼深度和装药能否取得预想效果的关键环节，其目的是为全断结构，取得了良好的爆破效果。面爆破提供新的自由面_3]。岩巷爆破掘进较常用的掏槽方式包括直眼掏槽和斜眼掏槽。直眼掏槽1工程及地质概况不受巷道宽度限制，掏槽效果较好，但工艺和技术祁东煤矿三采区7。煤底板抽放巷，设计断面都比较复杂，凿岩工程量大，由于现场情况复杂多为半圆拱形，净宽X净高=3．8mX3．1m，掘进断变，多不采用这种掏槽方式。斜眼掏槽可充分利用面积11．5m2,锚网喷支护。该区域为单斜构造

5、，倾自由面，逐步扩大爆破，所需炮孔数少。楔形掏槽向北东向，倾角1O。～15。，巷道围岩岩性为中细砂是斜眼掏槽中较易掌握的掏槽方式，尤其是在使岩，坚固性系数8～l0。用气腿式凿岩机作为凿岩设备的井下现场较为常用。但斜眼掏槽也存在着受巷道宽度限制、碎石抛2掘进爆破存在的主要问题掷距离大、易损坏机电设备和支护等缺点，所以需在岩巷掘进中，祁东煤矿普遍采用单楔形掏要将掏槽眼对称布置在断面内的中下部。为取得槽方式进行爆破。效果较为理想，循环进尺较好的掏槽效果，试验采用双楔形掏槽，即首先通1．3～1．5m。但是当巷道在层节理不发育的砂岩中过4～6个眼深较浅、倾角较大的一阶掏槽眼

6、，把槽掘进时，岩石坚固性系数较大，钻眼和爆破都很困眼部位的岩石掏出来，为眼深较深、倾角较小的二难，此时按单楔形掏槽爆破效果较差，炮眼深度阶掏槽眼提供自由面，使应力波在各个自由面都1．8in，循环进尺仅1．0～l-2m。炮孔利用率不足能产生反射，从而增加从自由面向药包中心的拉2013年2月Feb．，2013秦庆举，等双楔形掏槽技术在硬岩掘进中的研究应用89断破坏区，获得更深更大范围的槽腔，进而为辅助靠的。最新的《煤矿安全规程》规定，在制定安全技眼爆破提供优良的自由面，提高爆破效果。术措施的前提下，可以使用反向装药。综上，在坚3．2光爆参数硬岩层中采用反向装药爆破更为

7、有利。考虑到为光面爆破的关键性技术在于根据岩层条件、方便处理意外存在的“瞎炮”，底眼采用正向装药。工程要求正确选择光爆参数，即对周边眼间距和另外，反向装药对设备破坏较为严重，在放炮前应装药量的控制。对耙矸机、风筒等设备等进行保护。3．2．1周边眼间距确定4双楔形掏槽技术在现场的实验光面爆破的机理要求周边眼同时起爆，利用炸药的威力在两眼间形成贯穿裂缝，因此必须合理采用双楔形掏槽爆破方案在祁东煤矿三采区地选择周边眼的最小抵抗线和周边眼的间距。7煤底板抽放巷进行了大量试验，爆破进尺都增周边眼间距与最小抵抗线存在着一定的比例关加300～400mm。每次试验后都根据爆破的效

8、果进系，即