關(guān)于光面爆破提高眼痕率的探討

關(guān)于光面爆破提高眼痕率的探討

興隆莊煤礦掘進(jìn)一隊(duì)   唐瑞成

摘要：本文根據(jù)煤礦井下巖石的性質(zhì)來確定周邊眼眼距、裝藥結(jié)構(gòu)、裝藥系數(shù)來提高光面爆破中眼痕率的目的。

                                                   關(guān)鍵詞：光面爆破  裝藥結(jié)構(gòu)    眼痕率

一、    概述：由于機(jī)械化、現(xiàn)代化在礦井生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，開采強(qiáng)度隨之增大，相應(yīng)的來說對巷道的需求量也越來越多，我們在開拓巷道時(shí)，如果注意提高光面爆破質(zhì)量，對于減少出矸量，縮短一個(gè)循環(huán)作業(yè)內(nèi)的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，是有顯著成效的。

二、    光面爆破：

1、          光面爆破是一種合理利用炸藥能量的控制爆破技術(shù)。工作面爆破后，巷道斷面的形狀、尺寸基本上符合設(shè)計(jì)斷面的輪廓要求，周邊巖壁平整，成型規(guī)整圍巖保持穩(wěn)定，不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生炮震裂隙。

2、          煤炭工業(yè)部在《光爆錨噴試行規(guī)程》中規(guī)定了三項(xiàng)指標(biāo)：（1）眼痕率不少于50%，眼痕率是指周邊眼留有半個(gè)眼痕的長度（或總個(gè)數(shù)），與周邊眼的 總長度（或總個(gè)數(shù)）的百分比。對于整體較好的巖石，眼痕率不少于50%較容易達(dá)到，對于整體圍巖較差的軟巖就不容易達(dá)到。（2）超挖量尺寸不大于150mm,欠挖尺寸不得小于設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面尺寸。（3）兩茬炮的銜接尺寸3m時(shí)不大于150mm, 5 m時(shí)不大于200mm.

3、          光面爆破的優(yōu)點(diǎn)：（1）由于光面爆破成型比較規(guī)整，消除了圍巖突出出的應(yīng)力集中，最大限度的保持了圍巖的自身承載能力，為錨噴支護(hù)提供了基礎(chǔ)。（2）由于光爆大大減少了掘進(jìn)超挖量，（一般普通爆破超挖量為20%——30%，而光爆的超挖量只有4%——6%），因此可減少材料消耗，從而降低了成本，加快了掘進(jìn)速度.(3)光爆可有效減少巖面的危巖，使井巷圍巖較為穩(wěn)定，有利于施工和安全，同時(shí)也減少了井巷的失修率。（4）光爆消除了圍巖的凸凹不平，從而減少了通風(fēng)阻力和瓦斯積聚，有利于安全生產(chǎn)和通風(fēng)工作。

三、    炮眼布置：掘進(jìn)工作面的炮眼布置一般可分為掏槽眼、輔助眼、周邊眼。

1、  掏槽眼的作用是增加自由面，掏槽后工作面出現(xiàn)兩個(gè)自由面，就可以使其他炮眼能夠充分地發(fā)揮爆破效果。因此，掏槽眼是爆破好壞的關(guān)鍵。選擇適當(dāng)?shù)奶筒鄯绞胶吞筒畚恢茫筒畚恢弥苯佑绊懙綆r石的拋擲距離和破碎程度，也會(huì)影響到炮眼數(shù)目和單項(xiàng)進(jìn)尺水平。通常布置在斷面中央偏下，一般鍥型掏槽眼面積占10%——20%，而直眼掏槽只占5%——10%，掏槽眼比其他炮眼要深10%——20%，裝藥系數(shù)也比其他眼大。

2、  輔助眼的作用是進(jìn)一步擴(kuò)大自由面，保證周邊眼有較好的爆破效果，同時(shí)，也是爆破巖體的主要炮眼。輔助眼以槽洞為中心層層布置，當(dāng)采用毫秒爆破時(shí)，可適當(dāng)增大鄰近系數(shù)和炮眼間距，布置輔助眼時(shí)，需根據(jù)斷面形狀和大小調(diào)整最小抵抗線和鄰近系數(shù)，為避免產(chǎn)生大塊巖石，鄰近系數(shù)不宜小于0.8，若鄰近系數(shù)較大，則應(yīng)將各炮眼交錯(cuò)布置。巖石的破碎質(zhì)量主要取決于炮眼底部的破碎條件，因此，輔助眼的最小抵抗線指眼底最小距離。

3、  周邊眼原則上是位于巷道斷面的輪廓線上，它的作用是起修邊作用，布置巷道的輪廓和使巷道斷面達(dá)到設(shè)計(jì)要求。一般硬巖布置在輪廓線以外，與輪廓線外切，軟巖布置在輪廓線以內(nèi)，與輪廓線內(nèi)接。經(jīng)過多次試驗(yàn)和比較，炮眼的間距和炮眼的直徑成正比，與巖石的抗拉強(qiáng)度成反比。

四、    裝藥結(jié)構(gòu)：裝藥量的多少直接影響到光面爆破的質(zhì)量，實(shí)際施工設(shè)計(jì)時(shí)，則根據(jù)地質(zhì)條件的不同和各類炮眼深度及炮眼分布密集系數(shù)分別裝藥，計(jì)算其和，對比上一次爆破效果，求炸藥單耗，與相關(guān)的定額比較，才能接近為合理。合理確定爆破參數(shù)是獲得良好爆破效果、加快掘進(jìn)速度的可靠保證。除掏槽方式和掏槽參數(shù)、光面爆破參數(shù)外，掘進(jìn)爆破主要的爆破參數(shù)還有：單位炸藥消耗量（炸藥單耗）、炮眼直徑、藥卷直徑、炮眼深度、炮眼數(shù)目、炮眼間距、裝藥密集系數(shù)等。合理選擇這些爆破參數(shù)時(shí)，不僅要考慮掘進(jìn)的條件（巖石條件和巷道斷面條件）、爆破材料，還要考慮到這些參數(shù)之間的相互關(guān)系及其對爆破效果的影響。

合理選擇裝藥結(jié)構(gòu)目的是使藥卷能夠均勻分布在炮眼中，并緩沖炸藥對圍巖的破壞作用。裝藥結(jié)構(gòu)一般分為三種：

1、                   細(xì)藥卷不耦合裝藥：我們在實(shí)踐中，其不耦合系數(shù)一般1、31—1、68.其不耦合系數(shù)越大，周邊眼留下的眼痕越多，光爆效果越好。

2、                   眼底集中空氣主裝藥：這種裝藥是將藥卷裝入眼底，再裝上水炮泥，眼內(nèi)全長留有空氣柱，只在眼口用炮泥進(jìn)行封堵（長度不少于300mm）。經(jīng)過實(shí)踐，這種方法操作簡單，效果可靠，目前淺孔爆破普遍采用。

3、                   分節(jié)空氣柱裝藥：即在眼底和炮眼中間分兩節(jié)或三節(jié)進(jìn)行裝藥，需用竹片固定炮頭，中間用導(dǎo)爆索引爆，這種結(jié)構(gòu)具有爆生氣體作用均勻，光爆效果好，但是裝藥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般中深孔光爆采用。淺孔爆破很少采用。

五、實(shí)現(xiàn)光面爆破增加眼痕率的技術(shù)要求：

1、   周邊眼要密打眼，周邊眼眼距為300~450mm。軟巖取小值，硬巖取大值。

2、   重視二圈眼。二圈眼的距離也要適當(dāng)加密，約550~650mm，二圈眼抵抗線取周邊眼距的1~1.25倍。軟巖取小值，硬巖取大值。

3、   鉆眼操作規(guī)范。準(zhǔn)確看線，定好位；預(yù)量釬長，長釬打眼；三定（定人、定機(jī)、定位）、三點(diǎn)一線（釬頭、機(jī)頭與腿三點(diǎn)成一直線）打眼法；達(dá)到準(zhǔn)、平、直、齊。

4、   小藥卷，少裝藥。周邊眼裝直徑25 mm的小藥卷，無瓦斯工作面采用不耦合反向空氣柱連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，有瓦斯工作面用不耦合正向空氣柱連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。裝藥量為100~150g／m。軟巖取小值，硬巖取大值。

5、  周邊眼最好采用瞬間發(fā)電雷管或一段毫秒電雷管，同時(shí)起爆。

6、  預(yù)留光面層，分兩次起爆。二圈眼以內(nèi)的全部炮眼先裝藥，第一次起爆，然后根據(jù)周邊眼的抵抗線和巖質(zhì)不同對周邊眼進(jìn)行裝藥，第二次起爆，崩下預(yù)留光面層。

六、結(jié)束語：興隆莊礦煤礦掘進(jìn)一隊(duì)大膽解放思想，創(chuàng)新施工工藝，優(yōu)化生產(chǎn)組織，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，在十采一橫軌西中間聯(lián)巷巖巷掘進(jìn)中采用了CMJ2-17型液壓鉆車配ZCY100R側(cè)卸式裝巖機(jī)，結(jié)合中深孔爆破和周邊眼采用眼底集中空氣主裝藥技術(shù)施工，實(shí)現(xiàn)了安全高效快速掘進(jìn)的同時(shí)，也同時(shí)實(shí)現(xiàn)了光面爆破。在十采一橫軌西中間聯(lián)巷巖巷掘進(jìn)中，爆破后斷面成形規(guī)整，提高了井巷輪廓質(zhì)量，減少了“敲幫問頂”工作的時(shí)間，降低了通風(fēng)阻力，且不易產(chǎn)生局部瓦斯積聚；極大程度的減少了超挖量，從而減輕了裝運(yùn)排碴量，加快掘進(jìn)速度。