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[摘要]光面爆破技术是一种能够对岩体表面开挖的轮廓进行控制的爆破技术，现如今正广泛应用于煤矿井巷施工作业当中。光面爆破有三种类型，每种类型都有其特色。本文基于煤矿井巷施工的特点，分析了光面爆破技术的三种类型，并就其应用提出了几点注意事项，旨在提高光面爆破的施工有效性。
[关键词]煤矿井巷 光面爆破 类型 应用
[中图分类号] TD265 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-290-2
上世纪50年代，光面爆破技术在加拿大首次使用之后，其反响极大，并迅速被各国引进，作为岩层爆破的主要手段之一。随着科学技术的不断提高以及施工工艺的不断完善，光面爆破技术已经能够成功应用与我国煤炭开采中，为矿井施工提供有力技术保障。然而，由于发展时间并不长，因此这种爆破技术在部分井巷施工中仍存在一些问题，需要研究人员与施工人员不断改进。
1光面爆破的类型
1.1轮廓线钻眼法
这种方法是沿着事先划定好的爆破轮廓线打下紧密相邻的炮眼，但虽说是炮眼，里面是不装有炸药的。接着，在打下炮眼的部位再钻一排装有炸药的炮眼并进行爆破。这种爆破方式有效减少了对需要爆破部位的直接力度影响，通过炸药爆炸时产生震动的扩展来将岩体较弱的一面“切开”，使切面保持平整性与稳定性。目前煤矿施工使用这种方式还比较少，因为在施工工程方面，由于需要打两排炮眼，会造成时间以及人工上的浪费。
1.2预裂爆破法
这种方式与轮廓线钻眼法相似，通过在岩体上开凿平行方向的炮眼，通过在数量、间距等方面的合理测算来使爆破之后钻孔之间形成已经贯通的缝隙，将需要割掉的部分与原有岩体分离开来。由于裂缝在之前就已经形成，因此在二次爆破的时候，能够保障用少量炸药就可以轻松爆破，不会对原有岩体造成损坏。这种爆破技术能够让原有岩体形成光滑表面，一般适用于在结构上比较完整的岩体或是深眼爆破。
1.3光面爆破法
这种方法在工作原理上与预裂爆破相反，炮眼是最后起爆的，这种方式在隧道中经常出现，并且由于其工作特性，炮眼在总数上比较少，也能够减少资金的花费。
2光面爆破效果分析
（1）在井巷施工中，由于需要施工人员进入井巷内展开施工，因此对岩层的光面程度有一定影响。若是井巷内的岩层凸凹不平，或者存在一些尖锐岩石，会对井内施工人员的安全造成影响。光面爆破技术能够保障爆破岩层在层面上的光滑性，从而在一定程度上减少的对岩层整体性的破坏程度，让岩层在完整性上得到保障，是其承载力增加，减少坍塌的危险。
（2）光面技术由于不会对岩体表面造成过多裂縫，因此彻底解决了传统爆破中会对原有岩体造成深层次裂缝的影响，避免产生新裂缝或是将裂缝扩大化，使岩体的稳定程度极大提高。稳定性增加，在施工过程中有碎石掉落的可能性就相对减少，保障施工安全。
（3）这种技术由于能够事先做好线路上的规划，因此在隧道成型方面具有较大优势，能够有效减少掘进中的超挖数量，并且在衬砌方面降低施工难度与步骤，保障施工进度。
（4）因为光面爆破要求岩壁不受损伤，可以认为爆破产生的应力波作用很弱，不会对光爆层产生太大破坏，因此，可以断定光爆层岩石的破碎主要是爆破产生气体的作用。
3光面爆破技术在煤矿井巷中的应用要点
3.1辅助眼施工注意事项
辅助眼的功能主要是对需要爆破的截面进行扩大，因此在具体施工过程中，施工人员应该根据井巷需要用到的爆破范围、井巷的宽度以及断面的大小来进行辅助眼的位置以及数量上的设定。辅助眼的圈数需要根据煤矿巷道的大小来进行设定，当巷道的直径在3.5米以内的时候，辅助眼只需要根据具体情况设置一圈或是两圈即可；当巷道的直径大于3.5米的时候，辅助眼需要设置为三圈，这是因为需要爆破的面积扩大了，增设更多的辅助眼才能够保障爆破层面的完整性。
3.2掏槽眼施工注意事项
掏槽眼在布置上受到许多因素的影响，像炸药的施放程度、炸药品种、需要爆破的岩层结构、岩层硬度、井巷的断面面积等。在效果方面，主要取决于最小抵抗线的设定，即炮眼的间距。炮眼设置是需要详细设定之后才能够进行的，并且炮眼的大小、深度以及数量也在很大程度上决定了掏槽的效果。炮眼的数量越多、空孔体积越大，掏槽的效果就越好。
在直眼掏槽中，可以分为菱形掏槽、螺旋式旋转掏槽、角柱形掏槽等。在实际施工过程中，若是使用菱形掏槽，在炮眼的设置上可以将其设定为一个固定值，方便施工人员开挖，并且也便于布设。另两种螺旋式以及角柱式，在数量上不能够是定数，因此比较难以掌握。
3.3炸药的铺设
（1）在炸药的选择上，施工队伍应在资金条件允许的情况下，使用煤矿巷道专用爆破炸药。这种炸药在爆破速度、爆破猛度以及密度方面都比较低，并且爆炸威力较大，不需要用到太多炸药就能够起到爆破效果。另外，光面爆破技术本身就是利用传爆性能来实施的，专业炸药的传爆性能要优于普通炸药，能够对断面形成直接影响，保障断面的平整性。
（2）炸药在安放到炮眼内的时候，应采用不耦合结构来进行安装。不耦合系数是爆破中的一个专业术语，主要用于光面爆破技术以及预裂爆破技术，指的是爆破孔以及炸药包之间在直径上的比值。按照不耦合技术来进行炸药的安放，能够保证爆破的完整程度，在缝隙上也能够有效减少，防止龟裂程度，让被爆破的岩层在稳定性上得以保护。一般用于周边眼或是预裂孔的炸药安放中。不耦合公式为γ=D/φ，其中γ表示不耦合系数，D表示炮孔的直径，φ表示药包的直径，通过直径的计算，操作人员能够准确掌握药量的施放，提高爆破的控制程度。另外，还可以使用q=QaB公式进行计算，即装药集中度=单位体积耗药量*爆破孔的间距*爆破层的厚度。
光面爆破的原理是让炸药在爆炸时产生振动与气体，通过两者的共同作用对岩层产生冲击力，从而达到爆破的效果，同时也可以保障岩层不会直接受到冲击影响，造成碎石或是开裂较多情况。在不耦合系数的设定上，应将其系数保证在2以内，并且炸药在临界直径方面要比药卷的直径略大，以此来保障传暴的稳定性。
（3）炸药的布置不应太过分散，否则在起爆之后无法保证炸药能够将被炸岩层与原有岩层有效分离。同时，煤矿井巷由于比较深入地下，容易受到眼底岩石带来的夹制影响，因此在药量上，眼底部位可以适当增加药量，保障爆破的有效性。
（4）周边眼内部的炸药应尽量做到同时起爆，这样对岩体造成的冲击力能够更大。在起爆的过程前，需要对与周边眼相邻的内圈炮眼进行严格药量控制，保障爆破效果最佳。
（5）爆破参数设定上，要想有效将周边抵抗消除，需要将周边孔的密集系数保障在0.8-1.0之间，这样也能够保障其爆破的一致性。在起爆时，时间上要保障在0.1秒之内，并且根据岩层的不同来调整取值范围。
4结论
在煤矿井巷施工过程中，光面爆破技术作为一项新兴技术，在对井巷施工方面发挥着巨大作用。施工方通过这种技术的有效运用，能够极大程度的减少传统挖掘中在时间上的耗费，并且减少了人工成本的耗费。在今后的煤矿施工过程中，施工方应加大在此方面的投入力度，并且完善其操作流程，在细节上加强重视，保障光面爆破技术在煤矿井巷中能够充分发挥其效用，让爆破环节更加有效，提高工程施工的效率。
参考文献
[1]高立伟.浅谈煤矿掘进中中深孔光面爆破的应用[J].科技致富向导，2013（15）.
[2]袁新华.斜坡道施工光面爆破技术的应用[J].材料研究与应用，2013（01）.
[3]陈永银.浅谈煤矿井巷施工中的光面爆破技术[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（09）.
[4]冷明辉.光面爆破技术在化学矿山井巷掘进中的应用[J].贵州化工，2009（01）.
[5]高建伟.光面爆破技术在井巷施工中的应用探讨[J].煤矿现代化，2011（04）.
[关键词]煤矿井巷 光面爆破 类型 应用
[中图分类号] TD265 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-290-2
上世纪50年代，光面爆破技术在加拿大首次使用之后，其反响极大，并迅速被各国引进，作为岩层爆破的主要手段之一。随着科学技术的不断提高以及施工工艺的不断完善，光面爆破技术已经能够成功应用与我国煤炭开采中，为矿井施工提供有力技术保障。然而，由于发展时间并不长，因此这种爆破技术在部分井巷施工中仍存在一些问题，需要研究人员与施工人员不断改进。
1光面爆破的类型
1.1轮廓线钻眼法
这种方法是沿着事先划定好的爆破轮廓线打下紧密相邻的炮眼，但虽说是炮眼，里面是不装有炸药的。接着，在打下炮眼的部位再钻一排装有炸药的炮眼并进行爆破。这种爆破方式有效减少了对需要爆破部位的直接力度影响，通过炸药爆炸时产生震动的扩展来将岩体较弱的一面“切开”，使切面保持平整性与稳定性。目前煤矿施工使用这种方式还比较少，因为在施工工程方面，由于需要打两排炮眼，会造成时间以及人工上的浪费。
1.2预裂爆破法
这种方式与轮廓线钻眼法相似，通过在岩体上开凿平行方向的炮眼，通过在数量、间距等方面的合理测算来使爆破之后钻孔之间形成已经贯通的缝隙，将需要割掉的部分与原有岩体分离开来。由于裂缝在之前就已经形成，因此在二次爆破的时候，能够保障用少量炸药就可以轻松爆破，不会对原有岩体造成损坏。这种爆破技术能够让原有岩体形成光滑表面，一般适用于在结构上比较完整的岩体或是深眼爆破。
1.3光面爆破法
这种方法在工作原理上与预裂爆破相反，炮眼是最后起爆的，这种方式在隧道中经常出现，并且由于其工作特性，炮眼在总数上比较少，也能够减少资金的花费。
2光面爆破效果分析
（1）在井巷施工中，由于需要施工人员进入井巷内展开施工，因此对岩层的光面程度有一定影响。若是井巷内的岩层凸凹不平，或者存在一些尖锐岩石，会对井内施工人员的安全造成影响。光面爆破技术能够保障爆破岩层在层面上的光滑性，从而在一定程度上减少的对岩层整体性的破坏程度，让岩层在完整性上得到保障，是其承载力增加，减少坍塌的危险。
（2）光面技术由于不会对岩体表面造成过多裂縫，因此彻底解决了传统爆破中会对原有岩体造成深层次裂缝的影响，避免产生新裂缝或是将裂缝扩大化，使岩体的稳定程度极大提高。稳定性增加，在施工过程中有碎石掉落的可能性就相对减少，保障施工安全。
（3）这种技术由于能够事先做好线路上的规划，因此在隧道成型方面具有较大优势，能够有效减少掘进中的超挖数量，并且在衬砌方面降低施工难度与步骤，保障施工进度。
（4）因为光面爆破要求岩壁不受损伤，可以认为爆破产生的应力波作用很弱，不会对光爆层产生太大破坏，因此，可以断定光爆层岩石的破碎主要是爆破产生气体的作用。
3光面爆破技术在煤矿井巷中的应用要点
3.1辅助眼施工注意事项
辅助眼的功能主要是对需要爆破的截面进行扩大，因此在具体施工过程中，施工人员应该根据井巷需要用到的爆破范围、井巷的宽度以及断面的大小来进行辅助眼的位置以及数量上的设定。辅助眼的圈数需要根据煤矿巷道的大小来进行设定，当巷道的直径在3.5米以内的时候，辅助眼只需要根据具体情况设置一圈或是两圈即可；当巷道的直径大于3.5米的时候，辅助眼需要设置为三圈，这是因为需要爆破的面积扩大了，增设更多的辅助眼才能够保障爆破层面的完整性。
3.2掏槽眼施工注意事项
掏槽眼在布置上受到许多因素的影响，像炸药的施放程度、炸药品种、需要爆破的岩层结构、岩层硬度、井巷的断面面积等。在效果方面，主要取决于最小抵抗线的设定，即炮眼的间距。炮眼设置是需要详细设定之后才能够进行的，并且炮眼的大小、深度以及数量也在很大程度上决定了掏槽的效果。炮眼的数量越多、空孔体积越大，掏槽的效果就越好。
在直眼掏槽中，可以分为菱形掏槽、螺旋式旋转掏槽、角柱形掏槽等。在实际施工过程中，若是使用菱形掏槽，在炮眼的设置上可以将其设定为一个固定值，方便施工人员开挖，并且也便于布设。另两种螺旋式以及角柱式，在数量上不能够是定数，因此比较难以掌握。
3.3炸药的铺设
（1）在炸药的选择上，施工队伍应在资金条件允许的情况下，使用煤矿巷道专用爆破炸药。这种炸药在爆破速度、爆破猛度以及密度方面都比较低，并且爆炸威力较大，不需要用到太多炸药就能够起到爆破效果。另外，光面爆破技术本身就是利用传爆性能来实施的，专业炸药的传爆性能要优于普通炸药，能够对断面形成直接影响，保障断面的平整性。
（2）炸药在安放到炮眼内的时候，应采用不耦合结构来进行安装。不耦合系数是爆破中的一个专业术语，主要用于光面爆破技术以及预裂爆破技术，指的是爆破孔以及炸药包之间在直径上的比值。按照不耦合技术来进行炸药的安放，能够保证爆破的完整程度，在缝隙上也能够有效减少，防止龟裂程度，让被爆破的岩层在稳定性上得以保护。一般用于周边眼或是预裂孔的炸药安放中。不耦合公式为γ=D/φ，其中γ表示不耦合系数，D表示炮孔的直径，φ表示药包的直径，通过直径的计算，操作人员能够准确掌握药量的施放，提高爆破的控制程度。另外，还可以使用q=QaB公式进行计算，即装药集中度=单位体积耗药量*爆破孔的间距*爆破层的厚度。
光面爆破的原理是让炸药在爆炸时产生振动与气体，通过两者的共同作用对岩层产生冲击力，从而达到爆破的效果，同时也可以保障岩层不会直接受到冲击影响，造成碎石或是开裂较多情况。在不耦合系数的设定上，应将其系数保证在2以内，并且炸药在临界直径方面要比药卷的直径略大，以此来保障传暴的稳定性。
（3）炸药的布置不应太过分散，否则在起爆之后无法保证炸药能够将被炸岩层与原有岩层有效分离。同时，煤矿井巷由于比较深入地下，容易受到眼底岩石带来的夹制影响，因此在药量上，眼底部位可以适当增加药量，保障爆破的有效性。
（4）周边眼内部的炸药应尽量做到同时起爆，这样对岩体造成的冲击力能够更大。在起爆的过程前，需要对与周边眼相邻的内圈炮眼进行严格药量控制，保障爆破效果最佳。
（5）爆破参数设定上，要想有效将周边抵抗消除，需要将周边孔的密集系数保障在0.8-1.0之间，这样也能够保障其爆破的一致性。在起爆时，时间上要保障在0.1秒之内，并且根据岩层的不同来调整取值范围。
4结论
在煤矿井巷施工过程中，光面爆破技术作为一项新兴技术，在对井巷施工方面发挥着巨大作用。施工方通过这种技术的有效运用，能够极大程度的减少传统挖掘中在时间上的耗费，并且减少了人工成本的耗费。在今后的煤矿施工过程中，施工方应加大在此方面的投入力度，并且完善其操作流程，在细节上加强重视，保障光面爆破技术在煤矿井巷中能够充分发挥其效用，让爆破环节更加有效，提高工程施工的效率。
参考文献
[1]高立伟.浅谈煤矿掘进中中深孔光面爆破的应用[J].科技致富向导，2013（15）.
[2]袁新华.斜坡道施工光面爆破技术的应用[J].材料研究与应用，2013（01）.
[3]陈永银.浅谈煤矿井巷施工中的光面爆破技术[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（09）.
[4]冷明辉.光面爆破技术在化学矿山井巷掘进中的应用[J].贵州化工，2009（01）.
[5]高建伟.光面爆破技术在井巷施工中的应用探讨[J].煤矿现代化，2011（04）.