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目前各煤矿井下巷道施工多采用综合机械掘进和放炮掘进。而放炮掘进也是目前最常用的一种掘进方式。在光面爆破时,因参数选择不合理或者不正确,不但浪费炸药,甚至破坏围岩稳定性,带来不良后果,造成超挖,既浪费支护材料又使出矸量加大,达不到最佳掘进目的。
因此说,选择好的爆破参数尤为重要。而在光面爆破时,涉及的参数很多,最主要的参数有炸药及装药结构、炮孔间距、眼孔深度、岩石坚硬程度、炮孔填塞等,这些参数直接影响光面爆破质量。但是在光面爆破中,并不是某一项参数直接起决定作用,而是各个参数既相互制约,又相辅相成。
所以,在光面爆破的设计和施工时,要认真利用一切有利于提高光面爆破质量的因素,将诸多爆破参数合理搭配,优化组织,使光面爆破质量达到最佳状态。
光面爆破参数的选择与确定
(1)、炸藥及装药结构的选择
光面爆破的要求是控制周边眼的爆破质量,使之能完成周边岩石按要求爆破,又能保证巷道围岩所受到破坏限制在最小范围内。在这就要求选择合适的炸药品种。
目前多数使用硝铵类炸药、胶质类炸药以及专门的矿许炸药。这些炸药都有低炮速、低猛度、低密度的特点。装药结构,常采用不偶合装药,改变装药结构。采用细管装药、小管装药、空气间隔装药以及普通药卷常规装药,来实现光面爆破。通常用炮泥堵塞活着不堵塞而反向装药。
炸药爆炸后,它的爆压在光面爆破这种特殊条件下,主要作用形式表现为拉应力。不同炸药的爆压可采取计算取得,如质量1Kg常用岩石的硝胺炸药在偶合情况下的爆压一般都超过1·0×107N.
(2)、不偶合系数
构成不偶合系数装药的途径一般有两种,一是不改变现有普通硝胺类炸药药卷直径(Φ32~35mm)而加大炮孔直径,二是改变现有的药卷直径为小直径药卷(Φ20~22mm)或者采用光面爆破专用炸药。
(3)、选择炮孔距和抵抗线
炮孔距和抵抗线作为光面爆破的重要参数,两者之间要依据岩性的不同而变动。同时也受眼孔深度和炸药结构等因素的影响,在软烟和节理发育的岩层中,因软岩体的抗拉,抗压比值相对较大,孔距缩小,而抵抗力相对加大。在坚硬完整的岩体中因坚硬完整的岩体抗拉,抗压强度比值相对较小。一般软弱岩体、中等坚硬的岩体和比较坚硬的岩体,孔距要小于或等于抵抗线厚度,这样是相邻两眼孔产生的应力波相遇后才能贯通孔距。
通常在井下工程中,孔距值可选择300~850mm左右,当岩体较软弱、节理裂隙较发育或者坑道跨度较小是,孔距可适当减少到300~400mm,中等硬度或者在中等硬度以上的岩石,可在400~500mm、岩石坚硬完整时,可在450~650mm。在施工中,根据岩石的变化,坑道断面的大小、及时调整孔距到有利于光面爆破的程度,可以提高光面爆破的质量。
(4)炮空深度及装药量的确定
在一般情况下,炮孔越深,装药量越大。通常,炮孔深度不宜过浅。装药量公式为:
g=(E+W)·K·L·(RB)-2
E:孔距(m)
W:抵抗线(m)
K:综合系数,通常取10
L:孔深(m)
g: 单孔装药量(g)
RB: 岩石抗压强度(MPa)
(5)岩石坚硬程度对光面爆破的影响
通常岩石越硬,装药量应越多。但二者也不是直线关系,岩石越硬就越脆,其抗拉强度随抗压强度的增加而相对应增长的很慢,因此,岩石的抗拉强度远远小于抗压强度。绝大部分沉积岩,部分变质岩,其抗拉和抗压强度比值,大都平均在1∕14~1/17左右。一般的岩浆岩和极个别坚硬的沉积岩,其抗拉强度和抗压强度的比值大都在1/35左右。因此在光面爆破是特别是确定光面爆破装药时,要充分掌握并科学利用岩石抗拉强度比抗压强度低这一规律。
(6)填塞炮泥对光面爆破的影响
选择光面爆破参数是,填塞炮泥对光面爆破有一定影响。填塞炮泥后不容易出现拒爆现象,也可相对减少装药量。在井下工程施工中,只可反向装药,并使装药结构合理,对填塞炮泥的影响可忽略不计。
在光面爆破实践中,只有科学的、合理的选择与确定这些参数,并加以合理搭配、组合、优化,才能从根本上提高光面爆破质量。当然,影响这些参数的因素也很多,处理从理论上进一步研究、探索外实践上也应及时总结经验,摸索规律,逐步嫁衣提高、创新和完善。
因此说,选择好的爆破参数尤为重要。而在光面爆破时,涉及的参数很多,最主要的参数有炸药及装药结构、炮孔间距、眼孔深度、岩石坚硬程度、炮孔填塞等,这些参数直接影响光面爆破质量。但是在光面爆破中,并不是某一项参数直接起决定作用,而是各个参数既相互制约,又相辅相成。
所以,在光面爆破的设计和施工时,要认真利用一切有利于提高光面爆破质量的因素,将诸多爆破参数合理搭配,优化组织,使光面爆破质量达到最佳状态。
光面爆破参数的选择与确定
(1)、炸藥及装药结构的选择
光面爆破的要求是控制周边眼的爆破质量,使之能完成周边岩石按要求爆破,又能保证巷道围岩所受到破坏限制在最小范围内。在这就要求选择合适的炸药品种。
目前多数使用硝铵类炸药、胶质类炸药以及专门的矿许炸药。这些炸药都有低炮速、低猛度、低密度的特点。装药结构,常采用不偶合装药,改变装药结构。采用细管装药、小管装药、空气间隔装药以及普通药卷常规装药,来实现光面爆破。通常用炮泥堵塞活着不堵塞而反向装药。
炸药爆炸后,它的爆压在光面爆破这种特殊条件下,主要作用形式表现为拉应力。不同炸药的爆压可采取计算取得,如质量1Kg常用岩石的硝胺炸药在偶合情况下的爆压一般都超过1·0×107N.
(2)、不偶合系数
构成不偶合系数装药的途径一般有两种,一是不改变现有普通硝胺类炸药药卷直径(Φ32~35mm)而加大炮孔直径,二是改变现有的药卷直径为小直径药卷(Φ20~22mm)或者采用光面爆破专用炸药。
(3)、选择炮孔距和抵抗线
炮孔距和抵抗线作为光面爆破的重要参数,两者之间要依据岩性的不同而变动。同时也受眼孔深度和炸药结构等因素的影响,在软烟和节理发育的岩层中,因软岩体的抗拉,抗压比值相对较大,孔距缩小,而抵抗力相对加大。在坚硬完整的岩体中因坚硬完整的岩体抗拉,抗压强度比值相对较小。一般软弱岩体、中等坚硬的岩体和比较坚硬的岩体,孔距要小于或等于抵抗线厚度,这样是相邻两眼孔产生的应力波相遇后才能贯通孔距。
通常在井下工程中,孔距值可选择300~850mm左右,当岩体较软弱、节理裂隙较发育或者坑道跨度较小是,孔距可适当减少到300~400mm,中等硬度或者在中等硬度以上的岩石,可在400~500mm、岩石坚硬完整时,可在450~650mm。在施工中,根据岩石的变化,坑道断面的大小、及时调整孔距到有利于光面爆破的程度,可以提高光面爆破的质量。
(4)炮空深度及装药量的确定
在一般情况下,炮孔越深,装药量越大。通常,炮孔深度不宜过浅。装药量公式为:
g=(E+W)·K·L·(RB)-2
E:孔距(m)
W:抵抗线(m)
K:综合系数,通常取10
L:孔深(m)
g: 单孔装药量(g)
RB: 岩石抗压强度(MPa)
(5)岩石坚硬程度对光面爆破的影响
通常岩石越硬,装药量应越多。但二者也不是直线关系,岩石越硬就越脆,其抗拉强度随抗压强度的增加而相对应增长的很慢,因此,岩石的抗拉强度远远小于抗压强度。绝大部分沉积岩,部分变质岩,其抗拉和抗压强度比值,大都平均在1∕14~1/17左右。一般的岩浆岩和极个别坚硬的沉积岩,其抗拉强度和抗压强度的比值大都在1/35左右。因此在光面爆破是特别是确定光面爆破装药时,要充分掌握并科学利用岩石抗拉强度比抗压强度低这一规律。
(6)填塞炮泥对光面爆破的影响
选择光面爆破参数是,填塞炮泥对光面爆破有一定影响。填塞炮泥后不容易出现拒爆现象,也可相对减少装药量。在井下工程施工中,只可反向装药,并使装药结构合理,对填塞炮泥的影响可忽略不计。
在光面爆破实践中,只有科学的、合理的选择与确定这些参数,并加以合理搭配、组合、优化,才能从根本上提高光面爆破质量。当然,影响这些参数的因素也很多,处理从理论上进一步研究、探索外实践上也应及时总结经验,摸索规律,逐步嫁衣提高、创新和完善。