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【摘 要】新田矿井属全国规划十三个大型煤炭基地云贵基地黔北矿区黔西区规划项目，也是“西电东送”配套供煤矿井，2008年列入贵州省重点工程项目，同时也是永煤集团公司2008年重点建设工程之一。
【关键词】新田煤矿 光面爆破 周边眼间距 最小抵抗线
一、前言
巷道光面爆破技术因为其具有成型规整、尺寸大小符合设计要求、对巷道围岩破坏作用小、能充分发挥围岩的自稳和自身承载能力等优点，既有利于巷道顶板管理，促进安全生产；也能节约支护材料，提高经济效益。因而，在矿井掘进施工中得到广泛应用。
二、工程概况
新田矿井属全国规划十三个大型煤炭基地云贵基地黔北矿区黔西区规划项目，也是“西电东送”配套供煤矿井，2008年列入贵州省重点工程项目，同时也是永煤集团公司2008年重点建设工程之一。新田井田位于黔西县城北东部，属甘棠乡管辖。区内交通以公路为主，贵阳至毕节高等级公路从黔西县城经过，井田东距贵阳约120km，西距毕节市约160km，距黔西县城15km，距黔西电厂（甘棠）约7km，距川黔铁路扎佐站106km，距湖林支线条子场站92km，交通较方便。本矿为隐伏煤矿床，上覆盖层较厚，主要煤层（4号煤）最浅埋深为338m，瓦斯中的可燃气含量一般大于70%，属甲烷带。区内各可采煤层中瓦斯平均含量较高，为11.26～18.56ml/g.r，平均16.20 ml/g.r。其中，主要可采煤层（4、9号）瓦斯平均含量高达18 ml/g.r。矿区内仅发育沉积岩，无岩浆岩分布。出露地层由老至新有：三叠系下统夜郎组玉龙山上部、九级滩段、茅草铺组及第四系。下三叠统夜郎组玉龙山段下部、沙堡弯段、二叠系上统长兴组、龙潭组及下统茅口组，均未出露。
新田矿区位于黔西向斜北西翼近轴部地带，区内构造形态为次一级缓倾斜褶曲。地层总体走向NE，倾向以NW和SE为主，局部地段（转折端附近）为SW或NE。地层倾角较缓，一般为5～10°；断层附近倾角常变陡，局部可达10～21°。1401回风顺槽巷道总设计长度为1213m，满足1401采煤工作面开采、通风、行人、运输等需要。
采用光面爆破技术，充分发挥围岩的自稳和自身承载能力，对于该巷道掘进顶板安全尤为重要。
三、光面爆破技术措施
搞好光面爆破，重点在于根据不同的岩石条件，合理布置周边眼，严格控制周边眼爆破参数。
（一）周边眼布置原则
1.周边眼应对称均匀布置，以保证爆破后的巷道断面成型规整；
2.巷道轮廓线转折处必须布置炮眼，用以控制巷道断面形状；
3.帮、顶眼应落在与辅助眼同一深度的竖直平面上；
4.底眼眼口应高出巷道底板标高150～200mm，其深度一般与掏槽眼相同。
煤巷掘进采用光面爆破时，周边眼应适当离开顶帮一段距离。实践表明，离顶帮的距离，硬煤一般为150～200mm； 中硬煤一般100～250mm；软煤为200～400mm时效果较好。沿顶掘进时，为了保持顶板稳定，顶板眼口应距顶板400～600mm。
（二）光爆技术措施
巷道采用光面爆破时，应根据不同的煤岩条件，严格控制周边眼的爆破参数，在技术上应采取以下措施：
1.合理确定周边眼眼距和最小抵抗线光爆巷道煤岩面的平整度与周边眼间距E和周边眼最小抵抗线W的比值M（周边眼密集系数）有关。经验表明，一般条件下，M=E/ W=0. 8～1. 0时，能获得良好的光爆效果。煤巷掘进光爆周边眼间距与最小抵抗线的比值一般采用1. 1～1. 3，但在施工中应结合具体情况调整，得出合理数据。经验认为周边眼的合理间距一般是400～600mm。在实际应用中，應根据具体情况适当调整，在曲率半径较大的拱部和边墙部分， E可取上限值或适当加大；在三心拱拱顶曲率半径较小的部位，E可取下限值适当减小；在裂隙、节理发育或层理明显的煤岩层中取偏下值为宜。根据选定的周边眼间距E和密集系数M，即可求出周边眼的最小抵抗线W，然后按周边眼间距E、周边眼抵抗线W布置炮眼。当工作面上存在软岩层或易冒落的破碎煤岩层时，为了控制和保证断面成型规整，可在软岩层的巷道轮廓线上加钻起导向作用的空眼。
2.合理选择炸药
用于光爆的炸药应当是爆速较低、密度较小、感度高、爆轰稳定的低威力炸药。在目前情况下，通常采用矿用普通Φ32mm的乳化炸药，也能取得良好的爆破效果。
3.合理确定周边眼装药量
为避免巷道围岩产生炮震裂缝，必须严格控制周边眼的装药量。周边眼的装药量，应根据岩性和煤岩层赋存条件而定。当眼深不超过2m，使用矿用乳化炸药的药量：软岩（f =2～3）100～150g/ m；中硬岩（f =4～6）150～200g/ m；硬岩（f=8～10）200～300g/ m。
4.合理选择装药结构
选择合理的装药结构为的是使药卷能量均匀的分布在周边眼内，并缓冲炸药爆炸对围岩的破坏作用。使用普通直径炸药，眼深小于2m时，可采用单段空气柱装药结构即能满足要求。
5.严格控制周边眼起爆时差
保证周边眼同时起爆，是取得良好的光爆效果的重要措施之一，为严格控制周边眼起爆时差，必须采用经过检验合格的毫秒电雷管。
四、实际应用
（一）巷道断面参数：1401回风顺槽设计为矩形断面，沿顶掘进，净宽4.5m，净高2.8m，净断面积12. 88m2，采用锚网索支护，锚杆间排距800×800mm，锚索规格Ф17.8×8300mm，打注深度8000mm。
（二）钻爆方法： YT- 28型风钻打眼，Φ42mm钻头，眼孔Φ45mm。煤矿许用乳化炸药，药卷Φ35mm，药卷长度320mm，单卷重量300g。煤矿许用毫秒电雷管1～5段，MFB-100型发爆器，普通粘土炮泥。正向装药结构，串联连线一次起爆。周边眼单段空气柱状装药结构。
图1 爆破参数
（三）炮眼布置和爆破参数：根据1401回风顺槽的工程概况，结合现有施工工艺和爆破材料等具体因素，经过施工实践，采用图1的炮眼布置方法和表1的爆破参数，能够取得良好的光爆效果。
通过炮眼布置及装药的控制等，能达到较好的光爆效果，通知为了更好的控制顺槽的成型，我们采取“宁欠勿超”的原则，局部规格不够的采用手镐刷够设计断面要求，墙体刷直，杜绝超挖、伸腿，锚杆成排成行，紧贴岩面，达到很好的光感效果。
五、结束语
通过1401回风顺槽光面爆破施工的实践证明：光面爆破不仅适用于岩巷，而且适用于煤巷。搞好光面爆破的关键在于根据巷道断面和围岩情况，合理布置周边眼，严格控制周边眼爆破参数。采用光面爆破不仅有助于提高巷道成型，减少超挖工作量，节约支护材料，更有利于巷道顶板管理，促进安全生产。
作者简介：季争争，男，汉，河南省永城市人，1987年4月，中国矿业大学矿山建设专业毕业，本科学历，技术队长，助理工程师。
【关键词】新田煤矿 光面爆破 周边眼间距 最小抵抗线
一、前言
巷道光面爆破技术因为其具有成型规整、尺寸大小符合设计要求、对巷道围岩破坏作用小、能充分发挥围岩的自稳和自身承载能力等优点，既有利于巷道顶板管理，促进安全生产；也能节约支护材料，提高经济效益。因而，在矿井掘进施工中得到广泛应用。
二、工程概况
新田矿井属全国规划十三个大型煤炭基地云贵基地黔北矿区黔西区规划项目，也是“西电东送”配套供煤矿井，2008年列入贵州省重点工程项目，同时也是永煤集团公司2008年重点建设工程之一。新田井田位于黔西县城北东部，属甘棠乡管辖。区内交通以公路为主，贵阳至毕节高等级公路从黔西县城经过，井田东距贵阳约120km，西距毕节市约160km，距黔西县城15km，距黔西电厂（甘棠）约7km，距川黔铁路扎佐站106km，距湖林支线条子场站92km，交通较方便。本矿为隐伏煤矿床，上覆盖层较厚，主要煤层（4号煤）最浅埋深为338m，瓦斯中的可燃气含量一般大于70%，属甲烷带。区内各可采煤层中瓦斯平均含量较高，为11.26～18.56ml/g.r，平均16.20 ml/g.r。其中，主要可采煤层（4、9号）瓦斯平均含量高达18 ml/g.r。矿区内仅发育沉积岩，无岩浆岩分布。出露地层由老至新有：三叠系下统夜郎组玉龙山上部、九级滩段、茅草铺组及第四系。下三叠统夜郎组玉龙山段下部、沙堡弯段、二叠系上统长兴组、龙潭组及下统茅口组，均未出露。
新田矿区位于黔西向斜北西翼近轴部地带，区内构造形态为次一级缓倾斜褶曲。地层总体走向NE，倾向以NW和SE为主，局部地段（转折端附近）为SW或NE。地层倾角较缓，一般为5～10°；断层附近倾角常变陡，局部可达10～21°。1401回风顺槽巷道总设计长度为1213m，满足1401采煤工作面开采、通风、行人、运输等需要。
采用光面爆破技术，充分发挥围岩的自稳和自身承载能力，对于该巷道掘进顶板安全尤为重要。
三、光面爆破技术措施
搞好光面爆破，重点在于根据不同的岩石条件，合理布置周边眼，严格控制周边眼爆破参数。
（一）周边眼布置原则
1.周边眼应对称均匀布置，以保证爆破后的巷道断面成型规整；
2.巷道轮廓线转折处必须布置炮眼，用以控制巷道断面形状；
3.帮、顶眼应落在与辅助眼同一深度的竖直平面上；
4.底眼眼口应高出巷道底板标高150～200mm，其深度一般与掏槽眼相同。
煤巷掘进采用光面爆破时，周边眼应适当离开顶帮一段距离。实践表明，离顶帮的距离，硬煤一般为150～200mm； 中硬煤一般100～250mm；软煤为200～400mm时效果较好。沿顶掘进时，为了保持顶板稳定，顶板眼口应距顶板400～600mm。
（二）光爆技术措施
巷道采用光面爆破时，应根据不同的煤岩条件，严格控制周边眼的爆破参数，在技术上应采取以下措施：
1.合理确定周边眼眼距和最小抵抗线光爆巷道煤岩面的平整度与周边眼间距E和周边眼最小抵抗线W的比值M（周边眼密集系数）有关。经验表明，一般条件下，M=E/ W=0. 8～1. 0时，能获得良好的光爆效果。煤巷掘进光爆周边眼间距与最小抵抗线的比值一般采用1. 1～1. 3，但在施工中应结合具体情况调整，得出合理数据。经验认为周边眼的合理间距一般是400～600mm。在实际应用中，應根据具体情况适当调整，在曲率半径较大的拱部和边墙部分， E可取上限值或适当加大；在三心拱拱顶曲率半径较小的部位，E可取下限值适当减小；在裂隙、节理发育或层理明显的煤岩层中取偏下值为宜。根据选定的周边眼间距E和密集系数M，即可求出周边眼的最小抵抗线W，然后按周边眼间距E、周边眼抵抗线W布置炮眼。当工作面上存在软岩层或易冒落的破碎煤岩层时，为了控制和保证断面成型规整，可在软岩层的巷道轮廓线上加钻起导向作用的空眼。
2.合理选择炸药
用于光爆的炸药应当是爆速较低、密度较小、感度高、爆轰稳定的低威力炸药。在目前情况下，通常采用矿用普通Φ32mm的乳化炸药，也能取得良好的爆破效果。
3.合理确定周边眼装药量
为避免巷道围岩产生炮震裂缝，必须严格控制周边眼的装药量。周边眼的装药量，应根据岩性和煤岩层赋存条件而定。当眼深不超过2m，使用矿用乳化炸药的药量：软岩（f =2～3）100～150g/ m；中硬岩（f =4～6）150～200g/ m；硬岩（f=8～10）200～300g/ m。
4.合理选择装药结构
选择合理的装药结构为的是使药卷能量均匀的分布在周边眼内，并缓冲炸药爆炸对围岩的破坏作用。使用普通直径炸药，眼深小于2m时，可采用单段空气柱装药结构即能满足要求。
5.严格控制周边眼起爆时差
保证周边眼同时起爆，是取得良好的光爆效果的重要措施之一，为严格控制周边眼起爆时差，必须采用经过检验合格的毫秒电雷管。
四、实际应用
（一）巷道断面参数：1401回风顺槽设计为矩形断面，沿顶掘进，净宽4.5m，净高2.8m，净断面积12. 88m2，采用锚网索支护，锚杆间排距800×800mm，锚索规格Ф17.8×8300mm，打注深度8000mm。
（二）钻爆方法： YT- 28型风钻打眼，Φ42mm钻头，眼孔Φ45mm。煤矿许用乳化炸药，药卷Φ35mm，药卷长度320mm，单卷重量300g。煤矿许用毫秒电雷管1～5段，MFB-100型发爆器，普通粘土炮泥。正向装药结构，串联连线一次起爆。周边眼单段空气柱状装药结构。
图1 爆破参数
（三）炮眼布置和爆破参数：根据1401回风顺槽的工程概况，结合现有施工工艺和爆破材料等具体因素，经过施工实践，采用图1的炮眼布置方法和表1的爆破参数，能够取得良好的光爆效果。
通过炮眼布置及装药的控制等，能达到较好的光爆效果，通知为了更好的控制顺槽的成型，我们采取“宁欠勿超”的原则，局部规格不够的采用手镐刷够设计断面要求，墙体刷直，杜绝超挖、伸腿，锚杆成排成行，紧贴岩面，达到很好的光感效果。
五、结束语
通过1401回风顺槽光面爆破施工的实践证明：光面爆破不仅适用于岩巷，而且适用于煤巷。搞好光面爆破的关键在于根据巷道断面和围岩情况，合理布置周边眼，严格控制周边眼爆破参数。采用光面爆破不仅有助于提高巷道成型，减少超挖工作量，节约支护材料，更有利于巷道顶板管理，促进安全生产。
作者简介：季争争，男，汉，河南省永城市人，1987年4月，中国矿业大学矿山建设专业毕业，本科学历，技术队长，助理工程师。