光面爆破技术在井巷全岩掘进中的研究.pdf

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1、BFORUMI论坛o@光面爆破技术在巷伞岩掘进中的研究口邓星星杜磊昊华能源股份有限公司吴华能源股份有限公司木城涧煤矿为改善巷辅助掏槽眼垂直深度130()I1"1．111。道光面爆破效果，在石炭纪大断面巷道进行了爆辅助眼布置破试验。辅助眼又称崩落眼，是大最崩落岩石和继续扩试验在大台井一10rn水平石炭纪四平石门顶大掏槽的炮孔。布置在掏槽眼与周边眼之间，其间板巷道掘进中进行。炮孔深度应根据岩层特性、巷距一般为300～700mnl，炮孔方向垂直于工作面。道断面尺寸、钻眼设备和凿岩机能力等方面综合考优化前设计中，辅助孔深1000mm，与掏槽虑，巷道的岩层主要为：粉砂岩和炭质、泥质岩等，眼、周边

2、眼间距分别为4(10nlnl、500mm，呈三心实验测得围岩主要力学特性：普氏系数(f)约为拱形布置。优化后，与掏槽眼、周边眼间距分别为10，顶板岩石强度较高；巷道断面为三心拱形，净300mm、350mm，呈三心拱形布置。宽2．8m、净高2．4m；采用二级煤矿许用乳化周边眼炸药，每卷规格为巾28X200mm，药卷重量为周边眼爆落巷道周边岩石，是巷道成形的关键。200g／卷。岩体单轴抗压实验及三轴实验结果如周边眼间距E与最小抵抗线w选择的合理性，直接表1所示。关系到爆破效果与巷道质罨。光面爆破周边眼的问距与其最小抵抗线存在一方案设计定的比例关系即：掏槽方式FK=二掏槽形式的选择应考虑到岩

3、性、施工技术、施W工效果与经济效益等因素的影响。试验中根据岩式中K一炮孔密集系数，一般为0．8～10，岩石硬度比较大、稳定性较好的特征，采用楔形斜石坚硬时取大值，较软时墩小值；眼掏槽。斜眼掏槽的特点：掏槽眼与自由面(掘E一周边眼间距，一般取300～60(1mm；进工作面)斜交，可以充分利用自由面，逐步扩大w一最小抵抗线(mil1)。爆破范围。根据工程实践经验，炮孔间距一般为炮孔直径的优化前设计中，掏槽HNI~．深1200rnin，垂直深t0～20倍。本试验取E=300～500In11。度1164rnm；优化后，掏槽眼垂直深度1400mm，根据表2的参数值优化前，W选取4(10nllTl

4、；优表1巷道围岩的主要力学参数5Oll顶l834484Q2l999l8O3煤顶Q33945～l0S8l723～l8833635l93QIS灰砾岩349～37Bl9l～l9SQl3～Ql788／矿业装备MININGEQUIPMENT表2光面爆破的周边眼爆破参数表—暖曩曩完整、稳定、中硬以上8～10300—60O3OO～7001O一¨中硬、层节理不发育6～8200～5OO400—8000．8～0．9化后，w选取350mm。炮孔数量确定合理的炮孔数量是取得良好的爆破效果及提高掘进效率的重要条件之一。炮孔数量少会影响爆破效果，过多会增加炮孔工作量，影响进度。我国煤矿掘进中，通常以月进度和凿岩、

5、装岩设备能力来综合确定每一循环的炮孔深度。按照计划月进度确定，即l≥LNkn，7(m)式中l一炮孔深度．m；图1炮孔布置国(mm)L一计划月进度，m；N一每月计划用于掘进的天数；k一正规循环率；n一每日完成循环次数；77一炮孔利用系数。装药炮孔总数N可由下式计算得到，即N≥aQ(L个】)式中K一炸药单耗，取4．3kg／m；S一巷道断面面积，取6．16m；l一药卷长度，取0．2m；一炮孔利用系数，取0．85～0．95；a一装药长度系数，取0．45～0．6；图2炮孔布置图(mm)Q一药卷重量，取0．2kg。通过计算得N=38～56，试验中：优化前，取N=43；优化后，取N=55。炮孔如图1

6、及图2所示。试验中每循环总装药量，优化前为23．2kg，优装药量化后为30．4。根据每个循环需要爆落的岩石体积，可南下式根据各类炮孔所起到的作用，将每类眼孔装药计算得到装药量Q量予以确定。掏槽眼(辅助掏槽眼)最为重要，并Q．e=KV=KSLr／且最难爆破，应多装药；辅助眼、崩落眼依次减少．式中Q总一每循环的总装药量，kg；底眼最后起爆，除了爆破自身负担的岩石外，还需要v一每循环爆破的岩石体积，m；克服其他炮孔带来的岩渣负重，应增加装药量。顶板L一炮孔平均深度，取L=Im(优化前)：眼起爆后，岩体自行下落，可减少装药量。爆破参数L=I．25m(优化后)。如表3，表4：通过计算得Q=22—

7、25kg(优化前)，Q总装药结构应根据煤矿安全规定，采用正向连续=27．5～31(优化后)。单段水泡泥装药结构如图3。正向装药即先将被动2015．09矿业装备，日9IIFORUMJ论坛o0表3优化前试验爆破参数表1—6掏槽孔I120。7l690中空孔l[x)0909O8～l9辅助孔ⅡlO。。9。9。20～35周边孔llIIl0。。9O902×l636～43周边孔2Ⅳl∞09。尊囝3×8≯Il_合汁表4优化后试验爆破参数表I一6掏槽目畏I1450