01我国煤矿中深孔光爆关键技术探讨

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1、我国煤矿中深孔光爆关键技术探讨张少波（煤炭科学研究总院南京研究所，南京210018摘要在总结近年来我国煤矿中深孔光面爆破理论成果和实用技术基础上，分析了中深孔光面爆破的爆破机理，探讨了实现中深孔光面爆破的掏槽和成形爆破技术，研究了炸药性能、凿岩机具和中深孔光面爆破效果的关系，展望了未來发展方向。关键词中深孔光面爆破技术掏槽和成形爆破技术炸药性能凿岩机具在我国煤矿巷道掘进爆破作业中，中深孔光面爆破由丁可加快掘进速度、提高围岩稳定性和成形质量、减少辅助作业时间而愈益受到重视。但是，由于煤矿巷道掘进爆破作业仅冇一个自由面，岩石夹制作用大，爆破作业条件差，爆破作业危害防护更为困难，所

2、以中深孔光而爆破在进尺和成形质量方而往往难尽人意；另一方面，巷道掘进爆破在井巷掘进循环作业中又是一道先行和主要的工序，爆破质量将直接影响后续工序的效率和质量。为此，本文在总结近年來中深孔光血爆破最新成果基础上，围绕中深孔掏杷爆破技术、巷道成形爆破技术、炸药性能与中深孔爆破效果关系、凿岩机具对中深孔光爆的影响等关键技术，分析取得良好屮深孔光面爆破效果的技术途径，展望屮深孔光面爆破技术的未来发展方向。1中深孔掏槽爆破技术1.1中深孔掏槽方式的选择影响巷道掘进进尺的关键因素是掏槽爆破。为取得最佳掏槽效果和提高炮眼利用率，必须选择合适的掏槽形式，以便合理分配炸药能量。文献⑴指出了斜眼

3、和直眼掏槽两类掏槽的特点和各自的适用条件（表1、2）0表1两种掏槽方式的特点直眼掏槽斜眼掏槽优点缺点优点缺点完整坚硬岩石屮，炮眼利用率高炮眼精度对掏槽效果影响相对较人在层理利裂隙发达的岩石中炮眼利用率高炮眼深度受断面大小限制断而大小不影响炮眼布置个别眼打眼和定位复杂布眼和爆出掏槽形状容易达到给定儿何尺寸闲难爆破循环进尺高在冇槊性变形的岩石中爆破效果较低炮眼精度对掏槽效果影响相对较小巷道断面改变时必须修正爆破说明书爆堆集中用于破碎岩石的爆破能暈相对较小抛掷岩石多而远，容易打坏设备表2直眼掏槽和斜眼掏槽的使用条件序号选用条件直眼掏槽斜眼掏槽1开挖断面大小大小断而均可以，小断而更优

4、适用大断而2地质条件坚硬岩石适用各种地质条件3炮眼深度不受断面大小限制，可以较深受断面大小限制，不宜太深4对钻眼要求钻眼粘度影响人相对来说可稍差些5爆破材料消耗炸药、雷管用量较多相对较少6施工条件钻眼互相干扰少钻机干扰大7爆破效果爆堆较集中抛渣远，易损坏设备文献⑵为进一步分析各种掏槽形式的爆破作用特点,又将掏槽形式划分为三人类进行分析：第一类掏槽：一个自由面条件下的倾斜、垂宜（药壶和漏斗形）、平行掏槽（弯曲炮孔）形式。该类掏槽因进尺受到限制、多次扩孔和空气冲击波强烈、钻眼困难，现场使用较少。笫二类掏槽：利用空孔提供爆破补充口由面和破碎岩石补偿膨胀空间的掏槽形式，包括直眼掏槽中

5、的缝形、角柱形和螺旋形掏槽。缝形掏槽爆破进尺约为2〜3m；角柱形掏槽能更完全地从槽腔屮抛出岩石，爆破进尺可达4〜5皿螺旋掏槽效果居三者之首，掏槽装药眼按螺旋线布査，以使每个装药眼均具最小抵抗线，通过顺序起爆使后爆炮眼抛出前爆炮眼的破碎岩石，爆破进尺更高，缺点是钻眼复杂。第三类掏槽：通过灵活的装药结构和起爆方式来収得良好的炮孔堵塞、补充自山而、补偿空间、破碎岩石和抛掷效果，是较先进的掏槽方式。此类掏槽典型类型有三种。第一种是爆破封口掏槽，先起爆中心炮眼眼口约包，挤压破碎岩石至其余掏槽装药炮眼眼口作为刚性炮泥，加强堵塞功能以提高爆破效果。炮眼深度3m,利用率96%,被压实在杷腔底

6、部的破碎岩石可全部清除。笫二种是台阶分层掏槽，将6个平行掏槽装药炮眼分为两组，一•组上半部装药并先起爆以形成笫一层槽腔并成为第二层炮眼堵塞，另一组下半部装药后起爆将掏槽眼全深度上破碎岩石抛掷出去。第三种是眼底药包抛砖掏槽，在掏槽装药炮眼中设置一更深的人孔径空孔，底部装药，利用眼底药包在炮眼全深度上清理出槽腔，炮眼利用率为98%,炮眼数目和炸药消耗减少19%〜31%。但很难处理拒爆的眼底药包，具有潜在危险性。将三类掏槽概括归纳（表3）,并综合表1、表2,得出硬岩屮采用屮深孔爆破技术进行快速掘进选择掏槽形式的原则。表3按爆破作用特点分类的掏槽形式掏槽爆破作用特点炸药布置和起爆顺序

7、掏槽名称采用条件及最大爆破进尺Lgx第一类掏槽只有一个口由面的掏椚装药布置在倾斜炮眼、直眼有药壶炮眼和相互平行的大直径炮孔里。侧面掏槽、扇形掏槽.楔形掏药壶掏槽爆破漏斗掏槽在任何岩石中，巷道断而大于4m2Lna,=2.5〜3m；粘性岩石:L昨=2.5m天井：L吨=5m第_类掏槽利i用空孔爲供爆破补充自由面.破碎岩石补偿膨胀空间装药布置在与工作而乖直和与补充自由而平行的炮眼里缝形掏槽.角柱形掏槽、螺旋形掏槽适用于矿山巷道掘进：Lm=4~5m苗二米怖枇爆冠自发产生炮孔堵塞、补充自山面、补偿空间、破碎岩石抛掷