光面爆破实践和应用探究

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1、光面爆破实践和应用探究　　摘要：光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，在设计轮廓线内的岩石爆破崩落以后，再爆破轮廓炮孔，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。该技术20世纪50年代起源于瑞典，我国从20世纪60年代中期开始研究，它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，减少超、欠挖，确保施工安全，提高工程质量和进度。关键词：煤矿；岩巷；光面爆破；爆破参数设计中图分类号：TB41文献标识码：A文章编号：0概述目前，我国岩巷掘进爆破现场施工仍普遍存在少打眼、乱打眼、多装药、乱放炮的现象，造

2、成的后果是炮眼利用率低，岩石碎块抛掷远，爆堆不集中，周边超挖量大，成型质量差，围岩松动破坏严重，在松软岩层中周边很难留下半边眼痕。不仅影响了巷道掘进的速度，增加了出矸量和支护材料消耗，也降低了巷道的稳定性和安全性。6为此，笔者试图通过科学合理设计爆破参数。以期提高爆破效率、改善爆破效果、实现光面爆破，保证巷道施工安全和质量。一、光面爆破参数设计1、.掏槽孔参数确定决定掘进进尺的关键是掏槽爆破。要提高炮眼利用率，就应首先选择合理的掏槽形式和掏槽参数。（1）掏槽方式选择根据永夏矿区开拓、准备巷道所布岩层特征，掏槽方式选择为垂直楔形掏槽。该掏槽方式爆破效果好，掏槽可靠性高，所需炮孔少。（

3、2）掏槽孔装药量根据掏槽爆破要求，装药爆后要将槽腔内岩石充分破碎并抛出，因此，装药量较其它炮孔要大，且不同种类的岩石装药量有变。楔形掏槽每个掏槽孔的装药量按公式（2-1）计算。（2-1）式中-掏槽孔装药量，kg；-掏槽爆破岩石单位体积炸药消耗量，kg/m3，Ⅲ-Ⅳ类围岩1.5-1.75kg/m3；-槽腔体积，m3；-斜孔掏槽炮眼数。（3）炮孔间距确定6垂直楔形掏槽炮孔间距，目前还没有较好的理论计算公式，大多依照经验参数取值。根据永夏矿区开拓、准备巷道所布岩层特征，楔形掏槽炮孔孔口间距按0.35～0.5m取值，炮孔与工作面夹角按60～75°取值，炮孔数目按4～6个取值。2、辅助孔参数

4、确定（1）辅助孔布孔方式选择掏槽爆破后，由于槽腔的存在，辅助眼爆破就有两个自由面。因永夏矿区岩巷断面均为拱型，周边眼采用密扇形布孔方式。（2）最小抵抗线按经验公式（2-2）计算最小抵抗线。（2-2）式中：-装药密度，kg/m3；-炸药相对做功能力，水胶炸药为110；-装药直径，m；-岩石抗爆性系数，砂岩0.3-1.2，与普氏系数关系为。（3）辅助眼间距（2-3）（4）辅助眼装药量（2-4）3、周边孔参数确定（1）炮孔装药量装药线密度（2-5）装药系数按（2-6）6式中-体积应力状态下的岩石强度提高系数，取10；-岩石抗压强度，Mpa；-炸药密度，kg/m3；-爆速，m/s；-炮孔直

5、径，m；-炸药直径，m；-装药不耦合系数，；-装药系数。（2）炮孔间距合理的炮眼间距应保证炮眼间贯通裂隙完全形成，可按应力波叠加理论求算。其中-切向应力与径向应力之比，，为泊松比；-炸药作用于炮孔壁的压力，Mpa，此处，为体积应力状态下的岩石强度提高系数，取10；为岩石抗压强度，Mpa。-应力波衰减指数，；-岩石抗拉强度，Mpa；（3）最小抵抗线二、工程应用情况某矿采区轨道巷，标高-635m，巷道布置于二2煤层顶板5m处，该层岩性为砂岩及中砂岩，岩石抗压强度75Mpa，抗拉强度5.7Mpa，泊松比为0.27，巷道断面为直墙半圆拱型，设计毛宽3.4m（净宽3.2m），毛高3.3m（净

6、高3.2m），掘进断面9.98m2，爆破使用煤矿许用二级水胶炸药，炸药密度为1000kg/m3，爆速为3600m/s，药卷直径为32mm，炮孔直径为42mm。1、爆破参数设计情况6根据以上原理计算及结合井下实际情况，爆破参数在计算的基础上进行了局部调整，设计为正向装药结构，炮眼布置三视图见图2-1.图2-1炮眼布置三视图2、不同情况下参数调整情况（1）周边眼的眼距和最小抵抗线的距离周边眼的眼距和最小抵抗线的变化直接影响光面爆破的效果，当岩石硬度f=2～4时，周边眼间距为300mm，抵抗线为450mm；当岩石硬度f=4～6时，周边眼间距为400mm，抵抗线为500mm。（2）装药量周

7、边眼采用低爆速、低密度、低猛度、高感度、高爆力和爆轰稳定的低威力炸药。不同岩石应采用不同的装药量：当岩石硬度f=2～4时，每m炮孔装药量为10～75g，周边眼深在1.6～1.8m时装药150g；当岩石硬度f=4～6时，每m炮孔装药量为75～100g，周边眼深在1.6～1.8m时装药150～300g。（3）光面爆破的眼位及眼深周边眼要求打得平直，近似平行于巷道轴线。当岩石硬度f=2～4时，眼口在轮廓线内50~100mm处，眼底落在轮廓线上。当岩石硬f=4～6时，眼口在轮