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[摘要]随着社会的发展，采矿业的爆破和掘井技术也不断发展，凿岩爆破是在前苏联时期就发展起来的爆破方法，经过这么多年的发展，凿岩爆破已经成为现代矿山生产建设中的重要环节，本文对凿岩爆破法掘井工艺进行了探讨，对其技术的发展和完善提出了自己的见解。
[关键词]凿岩爆破掘井工艺技术完善
中图分类号：A93 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）31―0010―02
凿岩爆破工程作为矿山开采工程中的重要环节，在矿山开采中起着重要作用，这一技术主要是用凿岩方法在岩石中凿出爆破洞来，然后在进行爆破，再在爆破的基础上进行井筒掘进。由于其成本低、操作较为简单，所以在现代采矿业中也经常被应用到。
一、凿岩爆破法在新世纪的发展
凿岩爆破法在引进我国后得到了快速发展，尤其是在改革开放以来，更是获得了巨大发展，且应用范围不再仅限于采矿行业，总结起来主要有以下几点：
一是凿岩爆破技术中所应用的炸药的种类增多，并且出现了很多新品种炸药。
二是凿岩爆破法所应用的爆破检测装置和起爆用品越来越先进。近年来，继爆管、毫秒微差雷管等相继出现，改进了导火索和雷管技术。同时塑料导爆管和非电导爆雷管的应用极大提高了起爆的安全性，并使得爆破程序得以简化，为电力起爆的安全可靠准确提供了保证。
三是凿岩爆破技术中的装药实现了机械化，而且机械化程度在不断升高。目前在矿山上进行凿岩爆破时使用的都是专门的装药器或装药车代替人工装药，不仅提高了装药的速度，保证了爆破装药的质量，还提高了装药的安全性，为操作人员的人身安全提供了更可靠的保护。在地下进行掘井爆破时普遍使用的都是锥形的压入式装药器，提高了装药的效率。
四是凿岩爆破法的爆破质量不断提高，爆破应用范围也越来越广。挤压爆破、微差爆破、预裂爆破、光面爆破等新技术的发展，不仅使得矿井爆破的爆破范围得到了控制，同时还使炸爆爆炸的能量得到了充分利用，从而不断提高了爆破的质量和安全性，因而使得凿岩爆破技术在各个领域中得到了广泛应用。
五是随着凿岩爆破的发展，对凿岩爆破技术的研究也在不断发展和深入。
二、凿岩爆破掘井工艺的改进和完善
凿岩爆破掘井工艺是以巷道或隧道为重点，在隧道、巷道或井筒中进行爆破的技术和方法。在井筒中进行掘进爆破时，对炮孔的布置要求主要有，一是炮孔的利用率要高；二是先爆炸的炮孔不应对后面的炮孔造成破坏；三是爆破的块度应该均匀，岩块的大小应该符合装岩要求；四是爆堆应集中，爆堆的宽度和高度应该符合爆破要求，不会对支架和其他设备造成损坏等，现代的爆破在炮孔、炸药量方面已经控制的很好，这里笔者着重对掘进爆破中的支护技术进行改进。
利用凿岩爆破法进行掘井工程需要具有较高的经济技术指标，随着技术的发展，这项技术中的支护技术有了很大提高。但是要看到用容器进行混凝土料的下放和进行临时支护会极大降低掘进的效率，因此有必要对这两方面支护进行改进。
凿岩爆破法进行掘进时，主要有两种方式，一是联合工艺掘井技术，二是平行工艺掘井技术，由于后者操作简便，所以在采矿业上得到了广泛应用，但是平行工艺掘井中的用容器进行混凝土料的下放和进行临时支护会极大降低掘进的效率，因此，凿岩爆破的技术人员对这一工艺中的支护技术进行了改进。美国作为世界上的发展大国，首先对凿岩爆破中的临时支护工程进行了改进，在平行工艺中采用锚杆加金属网的形式进行支护，使得掘进的速度有了极大的提升，但是这一支护技术与联合掘进技术相比，速度还是很慢，且这种支护形式只有在混凝土的井壁工作条件很好的情况下才能够发挥出其最大速度来，所以说用金属网和锚杆进行临时支护是错误的，需要进一步进行改进。
在采用联合工艺进行掘井工艺时，混凝土的支护工程在混凝土硬化前的两昼夜中，其内部应力会由于岩石的蠕变而增大，当应力大于混凝土本身的强度时，混凝土支护的强度和承载能力就会有所下降，因此混凝土的支护工作应该滞后于掘井工作面，以保证混凝土支护的强度。而在采用平行工艺法进行掘进工作时，因为混凝土支护要滞后于工作面，所以就需要进行临时支护，以保证掘井工人的安全。
喷射混凝土式的临时支护要想发挥出支护作用，就要充分利用岩体本身的强度。L.米勒认为现代掘井工艺中最经济的支护方法应该是充分利用地下巷道周围的岩体作为支架承载，并尽可能地保持周围岩体的本身自然强度，尽量避免使岩体发生松动，一旦岩石发生松动就会使支护的强度明显降低并会形成单轴或双轴的应力状态。若岩体的变形较大，则应实施临时支护，向巷道上喷射混凝土。在喷射时应注意喷射层应该比较薄且应具有压缩性，这样混凝土层所经受的弯曲力矩就会缩小而较少产生裂隙。混凝土喷射比金属网和锚杆支护更加方便，更利于在井筒出渣的同时实现支护的自动化和机械化，且混凝土喷射支护能够明显减少金属的消耗量。
但是混凝土喷射支护只适用于联合工艺掘井技术当中，在平行工艺中，由于在快速掘进时要尽量较少掘井工的劳动时间，以保护工人不受井内落石的危害，因而不能采用混凝土喷射支护的方法。前苏联在这项工艺中采用的是掩护筒作为临时支护，但掩护筒有种种弊端，安装复杂，拆卸所需要的时间很长，因而不是理想的临时支护装置。
笔者在分析前苏联和美国平行工艺的经验的基础上，认为轻型框板式支架作为掘井工艺的临时支护是最佳选择，这种支架由于安装快捷、拆卸方便，能够极大缩短掘井循环时间，因而值得在采矿行业中推广。
轻型框板式支架的具体结构可以参见图1，从图中可以看出，这种支架是由掘井吊盘、管状井圈、背板、刚性底架以及管状挡板构成。
图1框板式轻型支架结构
具体操作时先将吊篮放下，然后将支架底架支在岩石爆堆上，一直到支架的背板向外弯曲并且支撑到井壁内突出的部分，或者是支架的管状护板靠在了井圈上，这时支架才是处于工作状态下。再将支架放下支撑在岩石爆堆上之后，用吊盘上的绞车将钢绳收回，待到进行其他作业或进行出碴作业时就可以用这条钢绳将支架进行压缩。若井筒作业的环境周围是多裂隙的岩石时，可以在支架的后部铺设金属网，并采用带孔的背板以便能够在背板上钻
凿锚杆孔并用锚杆固定金属网。其具体操作是先将支架升高到爆破的安全区，然后将吊盘上的钢绳放下一些，这样支架就会伸长，背板弓形弯曲程度减小，然后检查是否有岩块将背板挂住，若没有，就继续放钢绳直到背板完全伸直为止，再将支架用钢绳拉上去就可；若有，则应先轻轻敲打背板，确定背板被挂紧的程度，然后从下面或上面将活动岩块用金属网固定起来，然后再用锚杆将金属网固定住，接着收缩支架将支架升高。
结语
在勘探中采用掘进爆破是从前苏联时期就开始应用的一门技术，经过几十年的发展，传统的工艺方法已经不能满足工程需要，因此有必要对其进行发展和完善，本文对这一技术的完善主要提出了一点，就是在凿岩爆破的支护工程上，认为临时支护应该选用轻型框板式的支架进行支护，希望对改进和完善凿岩爆破法掘井工艺有所帮助。
参考文献
[1] 杨仁树，张召冉，杨立云，郭义先.基于硬岩快掘技术的切缝药包聚能爆破试验研究[J].岩石力学与工程学报，2013（02）
[2] 李启军，王泽军，王维.乌努格吐山铜钼露天矿爆破技术优化设计[J].煤炭工程，2013（02）
[3] 戴兴国，黄毅，白瑛.基于CMS及DIMINE的矿柱回采爆破设计优化[J].武汉理工大学学报，2013（01）
[4] 李鹏，柴然，高宇.简述露天矿爆破因素及提高爆破质量方法[J].中国化工贸易，2013（01）
[5] 黄琦，胡峰.凿井爆破冲击对随砌砼井壁强度影响的动力学研究[J].工程爆破，2009（01）
[关键词]凿岩爆破掘井工艺技术完善
中图分类号：A93 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）31―0010―02
凿岩爆破工程作为矿山开采工程中的重要环节，在矿山开采中起着重要作用，这一技术主要是用凿岩方法在岩石中凿出爆破洞来，然后在进行爆破，再在爆破的基础上进行井筒掘进。由于其成本低、操作较为简单，所以在现代采矿业中也经常被应用到。
一、凿岩爆破法在新世纪的发展
凿岩爆破法在引进我国后得到了快速发展，尤其是在改革开放以来，更是获得了巨大发展，且应用范围不再仅限于采矿行业，总结起来主要有以下几点：
一是凿岩爆破技术中所应用的炸药的种类增多，并且出现了很多新品种炸药。
二是凿岩爆破法所应用的爆破检测装置和起爆用品越来越先进。近年来，继爆管、毫秒微差雷管等相继出现，改进了导火索和雷管技术。同时塑料导爆管和非电导爆雷管的应用极大提高了起爆的安全性，并使得爆破程序得以简化，为电力起爆的安全可靠准确提供了保证。
三是凿岩爆破技术中的装药实现了机械化，而且机械化程度在不断升高。目前在矿山上进行凿岩爆破时使用的都是专门的装药器或装药车代替人工装药，不仅提高了装药的速度，保证了爆破装药的质量，还提高了装药的安全性，为操作人员的人身安全提供了更可靠的保护。在地下进行掘井爆破时普遍使用的都是锥形的压入式装药器，提高了装药的效率。
四是凿岩爆破法的爆破质量不断提高，爆破应用范围也越来越广。挤压爆破、微差爆破、预裂爆破、光面爆破等新技术的发展，不仅使得矿井爆破的爆破范围得到了控制，同时还使炸爆爆炸的能量得到了充分利用，从而不断提高了爆破的质量和安全性，因而使得凿岩爆破技术在各个领域中得到了广泛应用。
五是随着凿岩爆破的发展，对凿岩爆破技术的研究也在不断发展和深入。
二、凿岩爆破掘井工艺的改进和完善
凿岩爆破掘井工艺是以巷道或隧道为重点，在隧道、巷道或井筒中进行爆破的技术和方法。在井筒中进行掘进爆破时，对炮孔的布置要求主要有，一是炮孔的利用率要高；二是先爆炸的炮孔不应对后面的炮孔造成破坏；三是爆破的块度应该均匀，岩块的大小应该符合装岩要求；四是爆堆应集中，爆堆的宽度和高度应该符合爆破要求，不会对支架和其他设备造成损坏等，现代的爆破在炮孔、炸药量方面已经控制的很好，这里笔者着重对掘进爆破中的支护技术进行改进。
利用凿岩爆破法进行掘井工程需要具有较高的经济技术指标，随着技术的发展，这项技术中的支护技术有了很大提高。但是要看到用容器进行混凝土料的下放和进行临时支护会极大降低掘进的效率，因此有必要对这两方面支护进行改进。
凿岩爆破法进行掘进时，主要有两种方式，一是联合工艺掘井技术，二是平行工艺掘井技术，由于后者操作简便，所以在采矿业上得到了广泛应用，但是平行工艺掘井中的用容器进行混凝土料的下放和进行临时支护会极大降低掘进的效率，因此，凿岩爆破的技术人员对这一工艺中的支护技术进行了改进。美国作为世界上的发展大国，首先对凿岩爆破中的临时支护工程进行了改进，在平行工艺中采用锚杆加金属网的形式进行支护，使得掘进的速度有了极大的提升，但是这一支护技术与联合掘进技术相比，速度还是很慢，且这种支护形式只有在混凝土的井壁工作条件很好的情况下才能够发挥出其最大速度来，所以说用金属网和锚杆进行临时支护是错误的，需要进一步进行改进。
在采用联合工艺进行掘井工艺时，混凝土的支护工程在混凝土硬化前的两昼夜中，其内部应力会由于岩石的蠕变而增大，当应力大于混凝土本身的强度时，混凝土支护的强度和承载能力就会有所下降，因此混凝土的支护工作应该滞后于掘井工作面，以保证混凝土支护的强度。而在采用平行工艺法进行掘进工作时，因为混凝土支护要滞后于工作面，所以就需要进行临时支护，以保证掘井工人的安全。
喷射混凝土式的临时支护要想发挥出支护作用，就要充分利用岩体本身的强度。L.米勒认为现代掘井工艺中最经济的支护方法应该是充分利用地下巷道周围的岩体作为支架承载，并尽可能地保持周围岩体的本身自然强度，尽量避免使岩体发生松动，一旦岩石发生松动就会使支护的强度明显降低并会形成单轴或双轴的应力状态。若岩体的变形较大，则应实施临时支护，向巷道上喷射混凝土。在喷射时应注意喷射层应该比较薄且应具有压缩性，这样混凝土层所经受的弯曲力矩就会缩小而较少产生裂隙。混凝土喷射比金属网和锚杆支护更加方便，更利于在井筒出渣的同时实现支护的自动化和机械化，且混凝土喷射支护能够明显减少金属的消耗量。
但是混凝土喷射支护只适用于联合工艺掘井技术当中，在平行工艺中，由于在快速掘进时要尽量较少掘井工的劳动时间，以保护工人不受井内落石的危害，因而不能采用混凝土喷射支护的方法。前苏联在这项工艺中采用的是掩护筒作为临时支护，但掩护筒有种种弊端，安装复杂，拆卸所需要的时间很长，因而不是理想的临时支护装置。
笔者在分析前苏联和美国平行工艺的经验的基础上，认为轻型框板式支架作为掘井工艺的临时支护是最佳选择，这种支架由于安装快捷、拆卸方便，能够极大缩短掘井循环时间，因而值得在采矿行业中推广。
轻型框板式支架的具体结构可以参见图1，从图中可以看出，这种支架是由掘井吊盘、管状井圈、背板、刚性底架以及管状挡板构成。
图1框板式轻型支架结构
具体操作时先将吊篮放下，然后将支架底架支在岩石爆堆上，一直到支架的背板向外弯曲并且支撑到井壁内突出的部分，或者是支架的管状护板靠在了井圈上，这时支架才是处于工作状态下。再将支架放下支撑在岩石爆堆上之后，用吊盘上的绞车将钢绳收回，待到进行其他作业或进行出碴作业时就可以用这条钢绳将支架进行压缩。若井筒作业的环境周围是多裂隙的岩石时，可以在支架的后部铺设金属网，并采用带孔的背板以便能够在背板上钻
凿锚杆孔并用锚杆固定金属网。其具体操作是先将支架升高到爆破的安全区，然后将吊盘上的钢绳放下一些，这样支架就会伸长，背板弓形弯曲程度减小，然后检查是否有岩块将背板挂住，若没有，就继续放钢绳直到背板完全伸直为止，再将支架用钢绳拉上去就可；若有，则应先轻轻敲打背板，确定背板被挂紧的程度，然后从下面或上面将活动岩块用金属网固定起来，然后再用锚杆将金属网固定住，接着收缩支架将支架升高。
结语
在勘探中采用掘进爆破是从前苏联时期就开始应用的一门技术，经过几十年的发展，传统的工艺方法已经不能满足工程需要，因此有必要对其进行发展和完善，本文对这一技术的完善主要提出了一点，就是在凿岩爆破的支护工程上，认为临时支护应该选用轻型框板式的支架进行支护，希望对改进和完善凿岩爆破法掘井工艺有所帮助。
参考文献
[1] 杨仁树，张召冉，杨立云，郭义先.基于硬岩快掘技术的切缝药包聚能爆破试验研究[J].岩石力学与工程学报，2013（02）
[2] 李启军，王泽军，王维.乌努格吐山铜钼露天矿爆破技术优化设计[J].煤炭工程，2013（02）
[3] 戴兴国，黄毅，白瑛.基于CMS及DIMINE的矿柱回采爆破设计优化[J].武汉理工大学学报，2013（01）
[4] 李鹏，柴然，高宇.简述露天矿爆破因素及提高爆破质量方法[J].中国化工贸易，2013（01）
[5] 黄琦，胡峰.凿井爆破冲击对随砌砼井壁强度影响的动力学研究[J].工程爆破，2009（01）