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摘 要:岩巷的深孔掘进爆破技术可以减少辅助作业的时间,从而被公认为是加快掘进速度最为行之有效的技术手段,也是目前岩巷掘进的主要发展方向。由于岩巷在爆破过程中存在着巷道宽度小、可利用的自由面较少,岩石所受夹制作用较强及施工教不规范等缺点的存在,使深孔爆破技术在应用的过程中仍然不是很理想。如何提高爆破效率、改善爆破效果、增加进尺、保证成型,是岩巷掘进中深孔爆破工作中仍需解决的问题。
关键词:岩石巷道 深孔爆破 掏槽爆破 光面爆破
一、 探究影响深孔爆破的技术参数
1、 炮眼的深度探究
炮眼深度是巷道掘进中深孔爆破的最基本的技术参照数,它对钻眼爆破工作及技术经
济效果有着决定性的作用。
在长期的实践中得出:对普通的、中型气腿式的凿岩机,因其冲击力较小,随着钻眼深度的不断增加,钻眼的速度就下降的越快,特别是当炮眼深度在超过2.5-3.0米时因钎子重量的不断增加,钎子弹性变形的冲击功增大,排粉难度增加;鉴于目前较为快速的施工要求,使用合理的炮眼深度能保证完整的循环、实现正规的循环作业,这样才能使每班的工作任务明确,便于组织和管理。
2、 炮眼直径及其装药直径
炮眼直径的大小对钻眼速度、全断面炮眼数目、炸药的单耗以及岩石破碎速度、巷道的掘进爆破效率产生直接的影响。在直径比较大的情况下通常会采用相对直径比较大的药卷,炸药的稳定性相对得到了提升,在爆炸能力相对集中的情况下,有利于岩石的破碎,特别是对一些坚硬的岩石来说,装药直径的增大能增强岩石的爆破作用,提高岩石的爆破效力,增大炮眼直径减少工作面炮眼的数量。
3、 光面爆破两种类型技术要求
光面爆破大致可以分为类型,一是轮廓线钻眼法,即它的设计是沿着岩石的开挖轮廓线钻凿与其紧密相邻的炮眼,这些炮眼虽没有装入炸药,但在爆破时与其并排装有炸药的炮眼一起爆破。二是预裂爆破,即周围的炮眼最先起爆,预裂爆破法能起到很好的隔震的作用,适用于较为完整的硬块岩石、深眼爆破。
在理论与计算的基础上,结合实践数据的显示,周围炮眼采用直径为27mm的小直径药卷对光面爆破是最为有利的。
4、 崩落爆破
崩落爆破在爆破的过程中有两个自由面,很难做到同段的炮孔能同时起爆,因而可以将崩落爆破看做是多个柱装药产生爆破漏斗的形成。崩落眼是巷道断面内、特别是大断面巷道破碎岩石的主要炮眼组成,根据巷道断面面积的大小和岩石的性质以及采用炮眼的直径和药卷直径等合理选取崩落炮眼眼间距和最小的抵抗线,通常是取在450mm-700mm之间,炮眼密集系数为m=0.8-1.2,这样才能更好的保证爆破效率的提高,有利于提高装岩的生产效率。
5、 炮眼的填堵以及装药结构的研究
根据《煤矿安全规程》中第三百二十二条相关规定:“在高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域的采掘工作面采用毫秒爆破时,若使用反向起爆,必须制定安全措施”。在无瓦斯的岩石巷道掘进深孔爆破时,要在检测监控保证安全的前提条件下,采用连续装药和反向起爆的方式,在坚硬的岩石巷道掏槽眼时亦应采用反向起爆,来延长爆生气体在炮眼中存在的时间以及岩石在爆炸中应力场的存在的时间,增强对岩石的破坏性,从而提高对掏槽爆破的效率。
装药的结构分为正向装药和反向装药两种,正向装药是指引药位于眼口处,聚能穴朝向眼底,以正向装药来进行的爆破作业被称之为正向爆破,反向装药则与之相反。在爆破作业实施中,反向爆破比正向爆破更具优势,从爆破产生的火焰上来看,在不装泥的情况下反向爆破的火焰要比正向爆破产生的火焰高。
在施工过程中要在装药和水炮泥后加强对炮眼的堵塞,炮眼进行全封堵,这就要求炮泥要有较高的硬度和强度,与孔壁形成较大的摩擦力。
二、对岩巷中深孔爆破技术的再次研究
施工管理中的一个活跃的参数--炮眼深度,它是根据岩石的性质、巷道断面的大小以及循环作业的方式和炸药威力、人工技术等相关因素来确定的。爆破的最合理水质为深孔>2.5m,但在现场施工的过程中由于种种原因的限制使得爆破为1.8-2.4m最为广泛。
1、 槽眼的有效布置形式
任何掏槽方法在其适应性的基础上都具有可行性,而掏槽的好坏也在很大程度上
对其他炮眼的爆破效果存在着一些影响。在对岩层进行施工的过程中,要根据不同的岩石性质和巷道断面情况、炸药的种类、施工组织等方面对槽眼的布置形式进行合理的选择。
直眼掏槽在深孔爆破的槽眼中最为合理,设置空眼作为自由面、起爆空眼相邻的炮眼,辅助眼形成足够的自由面是直眼掏槽的特点。经多次实践研究表明:空眼越大,挖槽就越深,由于受到大直径钻头、钻杆、风压等因素的限制,掏槽眼的破碎与膨胀也就越容易,应力释放的越大,掏槽就会越深。
2、 起爆方法及爆破网络的联接
大串联的爆破方法是深孔爆破的网络联接常用的方式之一,在联接的过程中要尽
量避免减少接头的数量以减少消除接地漏电的现象,这种爆破方式的有点在于操作方法较为方便,联接可靠。
起爆方法:巷道岩层在比较完整且坚硬的大小断面情况下,可采用全断面一次性爆破的方式,由于发爆器能力、雷管段数等因素的影响,常采用分次起爆的方式,即先掏槽后周边。
三、 岩巷施工过程掘进台车的应用
岩巷施工的过程中,一些井下岩巷巷道大多采用大断面的爆破掘进方式,施工过
程存在着诸多的不便。掘进台车的引进,给施工的正常进行提供了有效的保障。
掘进台车的应用,为掘进支护作业带来很大程度上的方便。首先,掘进台车在井下岩巷钻爆作业中可以为工人风钻的操作提供平台,保证钻爆作业的质量,帮助爆破完成后人工危石的清理。其次,在拱架安装过程、超前支护施工及锚喷等作业中全部在掘进台车上进行。掘进台车的设计和应用,对井下岩巷的施工有着重要的意义,根据不同断面及性质的岩巷,设计不同尺寸的掘进台车。
结语:
采用深孔爆破技术是提高岩巷掘进速度的行之有效的手段之一,在充分分析、研究影响岩巷掘进中深孔爆破速度、质量等技术因素的基础之上,解决好在岩巷掘进施工过程中的若干技术性问题,保证炮眼的高利用率。加强施工管理,利用合理的技术方案,严格按照设计的爆破表及技术说明书进行施工,在今后的岩巷掘进施工过程中取得良好效果。
参考文献:
[1]程真富. 影响岩巷掘进中深孔爆破效果的技术因素分析[J]. 煤炭技术2010
[2]崔龙生,宣始青. 岩石巷道中深孔爆破技术研究[A]. 中国煤炭学会煤炭建设与岩土工程专业委员会.矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集(下册)[C].中国煤炭学会煤炭建设与岩土工程专业委员会:,2006
[3]石回春. 直眼掏槽中深孔爆破技术在掘进中的应用[J]. 能源与环境,2009
关键词:岩石巷道 深孔爆破 掏槽爆破 光面爆破
一、 探究影响深孔爆破的技术参数
1、 炮眼的深度探究
炮眼深度是巷道掘进中深孔爆破的最基本的技术参照数,它对钻眼爆破工作及技术经
济效果有着决定性的作用。
在长期的实践中得出:对普通的、中型气腿式的凿岩机,因其冲击力较小,随着钻眼深度的不断增加,钻眼的速度就下降的越快,特别是当炮眼深度在超过2.5-3.0米时因钎子重量的不断增加,钎子弹性变形的冲击功增大,排粉难度增加;鉴于目前较为快速的施工要求,使用合理的炮眼深度能保证完整的循环、实现正规的循环作业,这样才能使每班的工作任务明确,便于组织和管理。
2、 炮眼直径及其装药直径
炮眼直径的大小对钻眼速度、全断面炮眼数目、炸药的单耗以及岩石破碎速度、巷道的掘进爆破效率产生直接的影响。在直径比较大的情况下通常会采用相对直径比较大的药卷,炸药的稳定性相对得到了提升,在爆炸能力相对集中的情况下,有利于岩石的破碎,特别是对一些坚硬的岩石来说,装药直径的增大能增强岩石的爆破作用,提高岩石的爆破效力,增大炮眼直径减少工作面炮眼的数量。
3、 光面爆破两种类型技术要求
光面爆破大致可以分为类型,一是轮廓线钻眼法,即它的设计是沿着岩石的开挖轮廓线钻凿与其紧密相邻的炮眼,这些炮眼虽没有装入炸药,但在爆破时与其并排装有炸药的炮眼一起爆破。二是预裂爆破,即周围的炮眼最先起爆,预裂爆破法能起到很好的隔震的作用,适用于较为完整的硬块岩石、深眼爆破。
在理论与计算的基础上,结合实践数据的显示,周围炮眼采用直径为27mm的小直径药卷对光面爆破是最为有利的。
4、 崩落爆破
崩落爆破在爆破的过程中有两个自由面,很难做到同段的炮孔能同时起爆,因而可以将崩落爆破看做是多个柱装药产生爆破漏斗的形成。崩落眼是巷道断面内、特别是大断面巷道破碎岩石的主要炮眼组成,根据巷道断面面积的大小和岩石的性质以及采用炮眼的直径和药卷直径等合理选取崩落炮眼眼间距和最小的抵抗线,通常是取在450mm-700mm之间,炮眼密集系数为m=0.8-1.2,这样才能更好的保证爆破效率的提高,有利于提高装岩的生产效率。
5、 炮眼的填堵以及装药结构的研究
根据《煤矿安全规程》中第三百二十二条相关规定:“在高瓦斯矿井、低瓦斯矿井的高瓦斯区域的采掘工作面采用毫秒爆破时,若使用反向起爆,必须制定安全措施”。在无瓦斯的岩石巷道掘进深孔爆破时,要在检测监控保证安全的前提条件下,采用连续装药和反向起爆的方式,在坚硬的岩石巷道掏槽眼时亦应采用反向起爆,来延长爆生气体在炮眼中存在的时间以及岩石在爆炸中应力场的存在的时间,增强对岩石的破坏性,从而提高对掏槽爆破的效率。
装药的结构分为正向装药和反向装药两种,正向装药是指引药位于眼口处,聚能穴朝向眼底,以正向装药来进行的爆破作业被称之为正向爆破,反向装药则与之相反。在爆破作业实施中,反向爆破比正向爆破更具优势,从爆破产生的火焰上来看,在不装泥的情况下反向爆破的火焰要比正向爆破产生的火焰高。
在施工过程中要在装药和水炮泥后加强对炮眼的堵塞,炮眼进行全封堵,这就要求炮泥要有较高的硬度和强度,与孔壁形成较大的摩擦力。
二、对岩巷中深孔爆破技术的再次研究
施工管理中的一个活跃的参数--炮眼深度,它是根据岩石的性质、巷道断面的大小以及循环作业的方式和炸药威力、人工技术等相关因素来确定的。爆破的最合理水质为深孔>2.5m,但在现场施工的过程中由于种种原因的限制使得爆破为1.8-2.4m最为广泛。
1、 槽眼的有效布置形式
任何掏槽方法在其适应性的基础上都具有可行性,而掏槽的好坏也在很大程度上
对其他炮眼的爆破效果存在着一些影响。在对岩层进行施工的过程中,要根据不同的岩石性质和巷道断面情况、炸药的种类、施工组织等方面对槽眼的布置形式进行合理的选择。
直眼掏槽在深孔爆破的槽眼中最为合理,设置空眼作为自由面、起爆空眼相邻的炮眼,辅助眼形成足够的自由面是直眼掏槽的特点。经多次实践研究表明:空眼越大,挖槽就越深,由于受到大直径钻头、钻杆、风压等因素的限制,掏槽眼的破碎与膨胀也就越容易,应力释放的越大,掏槽就会越深。
2、 起爆方法及爆破网络的联接
大串联的爆破方法是深孔爆破的网络联接常用的方式之一,在联接的过程中要尽
量避免减少接头的数量以减少消除接地漏电的现象,这种爆破方式的有点在于操作方法较为方便,联接可靠。
起爆方法:巷道岩层在比较完整且坚硬的大小断面情况下,可采用全断面一次性爆破的方式,由于发爆器能力、雷管段数等因素的影响,常采用分次起爆的方式,即先掏槽后周边。
三、 岩巷施工过程掘进台车的应用
岩巷施工的过程中,一些井下岩巷巷道大多采用大断面的爆破掘进方式,施工过
程存在着诸多的不便。掘进台车的引进,给施工的正常进行提供了有效的保障。
掘进台车的应用,为掘进支护作业带来很大程度上的方便。首先,掘进台车在井下岩巷钻爆作业中可以为工人风钻的操作提供平台,保证钻爆作业的质量,帮助爆破完成后人工危石的清理。其次,在拱架安装过程、超前支护施工及锚喷等作业中全部在掘进台车上进行。掘进台车的设计和应用,对井下岩巷的施工有着重要的意义,根据不同断面及性质的岩巷,设计不同尺寸的掘进台车。
结语:
采用深孔爆破技术是提高岩巷掘进速度的行之有效的手段之一,在充分分析、研究影响岩巷掘进中深孔爆破速度、质量等技术因素的基础之上,解决好在岩巷掘进施工过程中的若干技术性问题,保证炮眼的高利用率。加强施工管理,利用合理的技术方案,严格按照设计的爆破表及技术说明书进行施工,在今后的岩巷掘进施工过程中取得良好效果。
参考文献:
[1]程真富. 影响岩巷掘进中深孔爆破效果的技术因素分析[J]. 煤炭技术2010
[2]崔龙生,宣始青. 岩石巷道中深孔爆破技术研究[A]. 中国煤炭学会煤炭建设与岩土工程专业委员会.矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集(下册)[C].中国煤炭学会煤炭建设与岩土工程专业委员会:,2006
[3]石回春. 直眼掏槽中深孔爆破技术在掘进中的应用[J]. 能源与环境,2009