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摘要:新桥煤矿南翼大巷运用光面爆破施工,通过对光面爆破参数的计算及南翼大巷地质条件的适应性,确定合理的爆破参数、完善施工工艺、加强班组管理及建立健全考核体系,并且通过对光面爆破优点的阐述以及质量标准化的要求,提高了巷道的成型质量,加强了顶板管理,取得了良好的运用效果。
关键词:光面爆破 爆破参数 成型质量 顶板管理
中图分类号:TD235.3
1.地質概况
-550m水平南翼胶带运输大巷起始于SP26点前94.5m以方位218o、3‰的坡度施工以方位218o、3‰的上坡施工,该大巷地层由深灰色灰岩、灰色泥岩、砂质泥岩、细砂岩及煤层组成,含煤6~10层,无经济价值,本组含灰岩11层,编号为L12~L2,其中L2、L9灰厚度稳定,分别为13m、12m,可作为本段主要标志层。
2.光面爆破技术
光面爆破技术是锚喷支护的基础,也是加强顶板管理的关键所在。爆破质量的好坏,将直接影响围岩的破坏程度和成型质量,通过合理地选择各种爆破参数,在设计断面的轮廓线上合理布置炮眼间距,并严格控制炮眼的装药量,炸药选用低爆速二级煤矿许用水胶炸药,采用不耦合结构装药同时起爆,使雷管连线结构沿着井巷轮廓线,将岩石爆破开来,这种控制爆破的方法称为光面爆破。光面爆破能尽量减少巷道围岩爆震裂缝甚至是不产生爆震裂缝,有效保护了围岩的稳定性、完整性及自身承载能力,达到保证巷道安全可靠的作用,减少巷道超挖或欠挖现场出现,提高施工质量和施工速度,节约大量材料费用,降低支护材料使用。光面爆破的破岩机理也是一个复杂的问题,施工工艺难以把握,新桥煤矿开一队着重从以下方面抓爆破质量:
2.1确定合理的爆破参数
爆破参数的选择是光爆效果的决定因素,只有选择合理的爆破参数,才能有效控制围岩的成型效果,其主要参数包括不耦合系数、炮眼间距、炮眼装药量、起爆时差、炮眼密集系数、装药密度、装药结构等。
2.1.1不耦合系数
2.1.2炮眼间距
炮眼间距E一般为炮眼直径d的10~15倍。岩石的节理裂隙比较发育时,应去较小值,整体性好节理裂隙较少且围岩稳定的岩石取较大值,同时兼顾岩石的岩性。
2.1.3炮眼装药量
炮眼装药量计算的原则,取决于要求爆破的岩石的体积、爆破类型等。为减少爆震裂隙及静压破坏作用,周边眼的装药量极其重要,须严格控制。若装药量大,产生的破碎范围也相应增大,不仅使爆生气体的压力增大,而且爆破波与爆生气体压力的作用时间也增加。故在满足岩石炸落的前提下,应多打炮眼少装药。
2.1.4起爆时差
光面爆破周边眼同时起爆时,炮眼间的贯通裂隙就形成的较早,爆破形成的壁面也较为平整。若周边眼的起爆时差较大,各炮眼就如同单独起爆,炮眼周围将产生较多裂隙,并形成凸凹不平的壁面。周边眼可以使用瞬发电雷管或同一段毫秒电雷管起爆,应尽可能减少周边眼起爆时差,尽量使用同段别延时电雷管。实验证明,周边眼的起爆时差不大于100ms时,爆破效果比较好。
2.1.5炮眼密集系数
炮眼密集系数M是爆破施工过程中将周边眼的间距E与最小抵抗线W的比值,即M=E/W,所谓的最小抵抗线就是光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离,一般应大于或等于光面眼的间距。实践证明,M值在0.8~1.0范围内效果最佳。硬岩取值稍大,软岩取值稍小。
2.1.6装药密度
装药密度是指单位长度炮眼的装药量。由于装药量对光面爆破效果影响极大,故不同的岩石应采用不同的装药量,软岩中一般可用70g/m~120 g/m,中硬岩石为100g/m~150 g/m,硬岩为150 g/m~200 g/m。
2.1.7装药结构
选择合理的周边眼的装药结构时实现光面爆破至关重要的因素。光面爆破周边眼一般采用下列装药结构:
(1)小直径药卷连续反向装药结构,该结构特点是药卷与炮眼间能形成较大的环形空气间隔,适用于炮眼深度小于1.8m的爆破作业。
(2)单段空气柱反向连续装药结构,其特点是炮眼口炮泥至药卷间留有空气柱;也可以在药卷外端装一小段炮泥,可以防止爆破时出现过多残眼现象发生,该结构适用于炮眼深度为1.7~2.0m的爆破方式。
(3)导爆索多段空气间隔分节反向装药结构,其特点是反向装药结构的电雷管与安全导爆索复合起爆,药卷之间有一定距离的空气间隔,该结构适用于无瓦斯工作面或者炮眼深度不受限制的爆破作业。
2.2光面爆破质量管理
2.2.1光面爆破施工
光面爆破技术要求打眼人员拥有较高的岩巷作业素质,在施工中不断追求完美的精神,以高标准、严要求来约束自己作业方式,严格按施工图版的质量标准化要求施工,打眼过程中时刻把握打眼角度、眼间距炮眼的深度,首先打出导向眼并插导向棍,导向棍标准为φ35×2500mm,导向棍外露长度不得小于1000mm,打周边眼、辅助眼及底眼时,每一台全断面液压钻车配2根导向棍进行角度控制,施工时验收员必须在现场监督。验收员应根据巷道坡度、角度以及炮眼的设计角度,设置好钻杆方向,首先打正顶及拱基线附近的周边眼,炮眼打好后每个炮眼插入一根导向棍,利用坡度规校定导向棍的方向及倾角,为了确保成型,遇到构造时,应主动打注超前骨架,严格控制装药量等,验收员在绘制轮廓线过程中,也要严格按施工标准进行,坚决杜绝运用约数计算法则绘制轮廓线、画点等对爆破成型不利的因素,在光面爆破的源头影响因素就严格要求,加大对施工工艺的管理力度。
2.2.2光面爆破优点
(1) 巷道周围岩石很少产生炮震裂缝,保持了原周边岩石的完整性,能增强围岩自身支撑能力,给采用锚喷支护提供有利条件,能增强锚喷支护作用; (2) 爆破后巷道成型好,减少掘进超挖量,出矸量多,能减少火药消耗和喷料用量,提高掘进速度,降低巷道掘进成本;
(3)节约材料,降低工程造价。光面爆破与普通爆破相比,按装药量计算,节省炸药15%左右;
(4) 由于巷道成型好,所以能减少通风阻力,且不易在巷道顶板处产生瓦斯聚集现象,施工安全。
2.2.3加强光爆效果责任制,建立健全奖罚考核体系
为进一步加强施工人员的责任心,對光爆管理实行爆破质量直接关系员工及班组绩效,让员工时刻铭记施工质量的好坏不是无关紧要的,而是与自己的最终所得成正比的,光面爆破的质量标准主要体现为:
(1)眼痕率:硬岩不小于80%,中硬岩不小于60%,可见眼痕率的总数与不包括底眼的周边眼总数之比不少于60%;
(2)周边不出现欠挖、超挖现象;
(3)岩面无明显炮震裂缝。
为了提高上述要求的质量标准,对于放炮成型好或眼痕率较高,奖励班组1000分,上部成型好奖励班组600分,放炮成型可以奖励班组600分,如只有上部成型可以奖励班组400分,不仅如此,对于打眼好的施工人员,班组长在记分过程中给予12分、14分甚至可以更高,采取最高奖励的方式奖励成型好的个人,提高工人劳动的积极性,同时让工人自身的意识提高,让他们意识到只要工作能够做到位就能够拿到远远高于他人的薪酬待遇,让他们转变自身的劳动观念,不再抱有传统的质量好坏无所谓的态度,从根本上改变工人的作业理念。
作为验收员也要以身作则,干工作就要本着实事求是的原则,不弄虚作假,要时刻以质量标准化的要求去验收爆破成型的效果,不能因个人私情就故意假报成型质量,对于上报虚假质量的人员,要严格从各个方面进行考核,光爆质量影响巷道成型,在打眼过程中验收员要不定期在工作面监督打眼质量是否符合要求,不符合要求的及时进行纠正,从各个方面保证爆破效果,增加区队、班组的效益。
3.结语
光爆成型是岩巷快速掘进的基础,是正规循环的重点。光爆成型好有益于支护质量,减少出矸量和喷浆量,减轻工人劳动强度,同时也节省了出矸、喷浆时间,保证正规循环有序进行,通过光爆成型带动正规循环。光面爆破是顶板管理的基础,搞好光面爆破,能减少巷道围岩中的危石,保证施工安全,随着技术的不断进步,加上不断地摸索、改进,根据不同的地质条件以及长期积累的实践经验,提高对现场的应变能力,并且灌输良好的管理制度,光面爆破工作将会有质的提升。
参考文献
[1].闻全,杨立云,矫伟刚 等.光面爆破在快速掘进中的应用[J].中国矿业,2008(2),59-61.
[2].魏善斌.巷道光面爆破主要爆破参数设计分析[J].煤矿爆破,2004(4),4-7.
[3].胡红利.岩巷施工光面爆破参数选 择与质量控制措施[J].中国矿业2007(6),
63-65.
[4].王玉贵.在岩石巷道掘进中的光面爆破技术[J].河北职业技术学院学报,2005
(3),64-66.
关键词:光面爆破 爆破参数 成型质量 顶板管理
中图分类号:TD235.3
1.地質概况
-550m水平南翼胶带运输大巷起始于SP26点前94.5m以方位218o、3‰的坡度施工以方位218o、3‰的上坡施工,该大巷地层由深灰色灰岩、灰色泥岩、砂质泥岩、细砂岩及煤层组成,含煤6~10层,无经济价值,本组含灰岩11层,编号为L12~L2,其中L2、L9灰厚度稳定,分别为13m、12m,可作为本段主要标志层。
2.光面爆破技术
光面爆破技术是锚喷支护的基础,也是加强顶板管理的关键所在。爆破质量的好坏,将直接影响围岩的破坏程度和成型质量,通过合理地选择各种爆破参数,在设计断面的轮廓线上合理布置炮眼间距,并严格控制炮眼的装药量,炸药选用低爆速二级煤矿许用水胶炸药,采用不耦合结构装药同时起爆,使雷管连线结构沿着井巷轮廓线,将岩石爆破开来,这种控制爆破的方法称为光面爆破。光面爆破能尽量减少巷道围岩爆震裂缝甚至是不产生爆震裂缝,有效保护了围岩的稳定性、完整性及自身承载能力,达到保证巷道安全可靠的作用,减少巷道超挖或欠挖现场出现,提高施工质量和施工速度,节约大量材料费用,降低支护材料使用。光面爆破的破岩机理也是一个复杂的问题,施工工艺难以把握,新桥煤矿开一队着重从以下方面抓爆破质量:
2.1确定合理的爆破参数
爆破参数的选择是光爆效果的决定因素,只有选择合理的爆破参数,才能有效控制围岩的成型效果,其主要参数包括不耦合系数、炮眼间距、炮眼装药量、起爆时差、炮眼密集系数、装药密度、装药结构等。
2.1.1不耦合系数
2.1.2炮眼间距
炮眼间距E一般为炮眼直径d的10~15倍。岩石的节理裂隙比较发育时,应去较小值,整体性好节理裂隙较少且围岩稳定的岩石取较大值,同时兼顾岩石的岩性。
2.1.3炮眼装药量
炮眼装药量计算的原则,取决于要求爆破的岩石的体积、爆破类型等。为减少爆震裂隙及静压破坏作用,周边眼的装药量极其重要,须严格控制。若装药量大,产生的破碎范围也相应增大,不仅使爆生气体的压力增大,而且爆破波与爆生气体压力的作用时间也增加。故在满足岩石炸落的前提下,应多打炮眼少装药。
2.1.4起爆时差
光面爆破周边眼同时起爆时,炮眼间的贯通裂隙就形成的较早,爆破形成的壁面也较为平整。若周边眼的起爆时差较大,各炮眼就如同单独起爆,炮眼周围将产生较多裂隙,并形成凸凹不平的壁面。周边眼可以使用瞬发电雷管或同一段毫秒电雷管起爆,应尽可能减少周边眼起爆时差,尽量使用同段别延时电雷管。实验证明,周边眼的起爆时差不大于100ms时,爆破效果比较好。
2.1.5炮眼密集系数
炮眼密集系数M是爆破施工过程中将周边眼的间距E与最小抵抗线W的比值,即M=E/W,所谓的最小抵抗线就是光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离,一般应大于或等于光面眼的间距。实践证明,M值在0.8~1.0范围内效果最佳。硬岩取值稍大,软岩取值稍小。
2.1.6装药密度
装药密度是指单位长度炮眼的装药量。由于装药量对光面爆破效果影响极大,故不同的岩石应采用不同的装药量,软岩中一般可用70g/m~120 g/m,中硬岩石为100g/m~150 g/m,硬岩为150 g/m~200 g/m。
2.1.7装药结构
选择合理的周边眼的装药结构时实现光面爆破至关重要的因素。光面爆破周边眼一般采用下列装药结构:
(1)小直径药卷连续反向装药结构,该结构特点是药卷与炮眼间能形成较大的环形空气间隔,适用于炮眼深度小于1.8m的爆破作业。
(2)单段空气柱反向连续装药结构,其特点是炮眼口炮泥至药卷间留有空气柱;也可以在药卷外端装一小段炮泥,可以防止爆破时出现过多残眼现象发生,该结构适用于炮眼深度为1.7~2.0m的爆破方式。
(3)导爆索多段空气间隔分节反向装药结构,其特点是反向装药结构的电雷管与安全导爆索复合起爆,药卷之间有一定距离的空气间隔,该结构适用于无瓦斯工作面或者炮眼深度不受限制的爆破作业。
2.2光面爆破质量管理
2.2.1光面爆破施工
光面爆破技术要求打眼人员拥有较高的岩巷作业素质,在施工中不断追求完美的精神,以高标准、严要求来约束自己作业方式,严格按施工图版的质量标准化要求施工,打眼过程中时刻把握打眼角度、眼间距炮眼的深度,首先打出导向眼并插导向棍,导向棍标准为φ35×2500mm,导向棍外露长度不得小于1000mm,打周边眼、辅助眼及底眼时,每一台全断面液压钻车配2根导向棍进行角度控制,施工时验收员必须在现场监督。验收员应根据巷道坡度、角度以及炮眼的设计角度,设置好钻杆方向,首先打正顶及拱基线附近的周边眼,炮眼打好后每个炮眼插入一根导向棍,利用坡度规校定导向棍的方向及倾角,为了确保成型,遇到构造时,应主动打注超前骨架,严格控制装药量等,验收员在绘制轮廓线过程中,也要严格按施工标准进行,坚决杜绝运用约数计算法则绘制轮廓线、画点等对爆破成型不利的因素,在光面爆破的源头影响因素就严格要求,加大对施工工艺的管理力度。
2.2.2光面爆破优点
(1) 巷道周围岩石很少产生炮震裂缝,保持了原周边岩石的完整性,能增强围岩自身支撑能力,给采用锚喷支护提供有利条件,能增强锚喷支护作用; (2) 爆破后巷道成型好,减少掘进超挖量,出矸量多,能减少火药消耗和喷料用量,提高掘进速度,降低巷道掘进成本;
(3)节约材料,降低工程造价。光面爆破与普通爆破相比,按装药量计算,节省炸药15%左右;
(4) 由于巷道成型好,所以能减少通风阻力,且不易在巷道顶板处产生瓦斯聚集现象,施工安全。
2.2.3加强光爆效果责任制,建立健全奖罚考核体系
为进一步加强施工人员的责任心,對光爆管理实行爆破质量直接关系员工及班组绩效,让员工时刻铭记施工质量的好坏不是无关紧要的,而是与自己的最终所得成正比的,光面爆破的质量标准主要体现为:
(1)眼痕率:硬岩不小于80%,中硬岩不小于60%,可见眼痕率的总数与不包括底眼的周边眼总数之比不少于60%;
(2)周边不出现欠挖、超挖现象;
(3)岩面无明显炮震裂缝。
为了提高上述要求的质量标准,对于放炮成型好或眼痕率较高,奖励班组1000分,上部成型好奖励班组600分,放炮成型可以奖励班组600分,如只有上部成型可以奖励班组400分,不仅如此,对于打眼好的施工人员,班组长在记分过程中给予12分、14分甚至可以更高,采取最高奖励的方式奖励成型好的个人,提高工人劳动的积极性,同时让工人自身的意识提高,让他们意识到只要工作能够做到位就能够拿到远远高于他人的薪酬待遇,让他们转变自身的劳动观念,不再抱有传统的质量好坏无所谓的态度,从根本上改变工人的作业理念。
作为验收员也要以身作则,干工作就要本着实事求是的原则,不弄虚作假,要时刻以质量标准化的要求去验收爆破成型的效果,不能因个人私情就故意假报成型质量,对于上报虚假质量的人员,要严格从各个方面进行考核,光爆质量影响巷道成型,在打眼过程中验收员要不定期在工作面监督打眼质量是否符合要求,不符合要求的及时进行纠正,从各个方面保证爆破效果,增加区队、班组的效益。
3.结语
光爆成型是岩巷快速掘进的基础,是正规循环的重点。光爆成型好有益于支护质量,减少出矸量和喷浆量,减轻工人劳动强度,同时也节省了出矸、喷浆时间,保证正规循环有序进行,通过光爆成型带动正规循环。光面爆破是顶板管理的基础,搞好光面爆破,能减少巷道围岩中的危石,保证施工安全,随着技术的不断进步,加上不断地摸索、改进,根据不同的地质条件以及长期积累的实践经验,提高对现场的应变能力,并且灌输良好的管理制度,光面爆破工作将会有质的提升。
参考文献
[1].闻全,杨立云,矫伟刚 等.光面爆破在快速掘进中的应用[J].中国矿业,2008(2),59-61.
[2].魏善斌.巷道光面爆破主要爆破参数设计分析[J].煤矿爆破,2004(4),4-7.
[3].胡红利.岩巷施工光面爆破参数选 择与质量控制措施[J].中国矿业2007(6),
63-65.
[4].王玉贵.在岩石巷道掘进中的光面爆破技术[J].河北职业技术学院学报,2005
(3),64-66.