论文部分内容阅读
[摘 要]在巷道施工中通过尝试中深孔爆破 优化施工工艺 降低喷浆厚度等技术手段，实现了提高循环进尺 提高破岩效果 降低材料消耗 增加矿井效益的目标该套施工工艺为矿区岩巷快速 安全经济的施工发挥了重要作用
[关键词]采区上部车场；掘进爆破；爆破参数优化
中图分类号：U751 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0203-01一、应用背景及意义
煤矿井下岩巷大都受岩石的夹制作用，更由于存在着煤（岩）层瓦斯的潜在危害，《煤矿安全规程》明文规定突出矿井井下爆破只能采用较低威力的安全等级不低于3级的煤矿安全炸药和总延迟时间不超过130ms的毫秒爆破雷管，这些都影响了岩石巷道爆破效果。煤矿岩石巷道下山掘进还存在一个特别突出的问题是迎头常有积水，遇松散膨胀岩层迎头形成水泥浆，抽排困难，清底时间长，清渣不彻底，使得打眼时钻眼不到位，炮眼内吹孔不彻底，易回淤，装药装不进等，造成爆破不彻底，炮眼利用率低，落底现象频现等，特别是硬岩下山巷道，爆破效果更差。
1511采区上部车场，断面设计净宽4.6m，净高4.5m，S净=18.43m2，掘宽4.84m，掘高4.62m，S掘=19.85m2，喷厚120mm。根据1511采区轨道上山施工现场支护形式及地质提供的资料所得，該巷道适合锚网索喷支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊理论应用于坚硬岩层中，需用高强锚索做辅助支护。该巷道总工程量235.4m（平距），地层产状：煤岩层倾向170°～180°，倾角19～22°。为此，为提高硬岩下山巷道掘进进度，有必要对上山掘进爆破施工方法，爆破参数等进行优化。
二、工程概况
1511采区上部车场，使用带帽点柱作为临时支护，点柱采用DWB28-30/100型液压点柱。柱帽为长度不小于1200mm、宽度不小于200mm、厚度不小于150mm的半圆木或方木制作。施工地点备不少于2组木质点柱（1柱1帽为1组），以便在液压点柱失效时使用。木质点柱为直径不小于200mm、长度不小于2.5m的圆木制作。断面采用锚网索喷支护做为永久支护；断面每排5根锚索，16根锚杆。锚杆间排距800mm×800mm。
三、原施工情况分析
通过现场跟班调查、实地测量等查明，现场使用7665型气推式凿岩机打眼，三级的煤矿水胶炸药，炮眼深度1.7～2.0m，深度不一，工作面炮眼布置整体不合理，掏槽眼位置偏上，钻眼角度不正确，周边眼外扎角度不够，特别是底眼下扎角度大，实际底眼的有效炮眼深度仅有其他炮眼深度的70%～80%。因此很易造成落地，平均每循环工作面炮眼约80个，每循环炸药消耗约70Kg，虽然炮眼布置很密，炸药消耗量很大，但爆破效果不理想，循环进尺只有1.1左右，平均炮眼利用率只有65%左右，落底现象严重。平均落底0.9m左右。
四、爆破参数优化
1、钻眼爆破参数
打眼时均采用Φ42mm的钻头打眼，掏槽眼及底眼眼深2200mm，辅助眼、周边眼炮眼深度均为2000mm。这样能获得较好的掏槽爆破效率，进而获得较好的爆破效果。
2、掏槽眼爆破参数
对于坚硬的岩石，普通的掏槽方式难以获得较高的掏槽爆破效率，根据长期的生产实践表明，针对下山岩石较硬巷道，可采用底部聚能装药掏槽爆破技术。底部聚能装药掏槽的特点是掏槽眼布置在拱基线以下，同时在普通楔形掏槽中加入数量不等并与倾斜掏槽同深的直眼，构成直眼和斜眼复合掏槽方式，或者增加辅助掏槽眼，意在增加掏槽眼底部装药量，进一步增强槽腔内岩石的爆破作用和底部岩石的破碎，进而达到底部岩石不落底的目的。掏槽眼槽口横向排距800～1000mm，槽口竖向间距为400mm，单眼装药量4卷，所有掏槽眼用1段雷管起爆。
3、周边眼、辅助眼和底眼爆破参数
周边眼采用光面爆破技术，炮眼布置在巷道掘进轮廓线上，打眼时应稍微向外倾斜，眼底落在巷道轮廓线外50mm左右，炮眼相互平行，深度一致，眼距控制在350mm，装药量每眼2卷。
辅助眼间排距控制在500mm左右，尽量均匀布置，装药量每眼3卷。为消除和减少巷道底板落底现象，底眼眼距控制在500mm，打眼时稍微向下倾斜，眼底落在巷道轮廓线下150mm左右，眼深2200mm，装药量4卷。具体见炮眼布置图1，爆破参数见表1.
4、装药结构
所有炮眼均采用正向装药结构，先装座底泥，然后按设计装药量装药到底，随后连续装水炮泥，封口泥。
串联网络，从掏槽眼向外逐圈进行起爆。
五、效果评价
按设计的掘进爆破方案和爆破参数在1511采区上部车场进行了试验，38个循环，进尺56m，掘进爆破效果明显提高，循环进尺由原来的1.1m提高到1.5m。
试验达到了预期效果，下山落底现象虽未完全消除（底眼打眼不到位是重要原因之一），但确大大减少，由原来的落底0.9m减少到0.3m。提高了工作效率，提高了岩巷下山巷道的单进水平。
六、结束语
在巷道掘进过程中，采用对现场爆破进行分析，对爆破参数进行优化，使得爆破技术达到较高的技术要求，这样对操作的难度加大，对工人的技术水平要求高，但通过施工现场管理的加强都可以进行解决，爆破技术的应用带给了我们先进的技术，合理的经济性，同时在坚硬围岩的破碎中具有安全的适用性，提高了掘进效率，降低了成本，提升了矿井的技术管理水平。所以，在巷道的掘进过程，对掘进巷道爆破方案和爆破参数的优化具有很好的推广前景
参考文献
[l] 东兆星，吴士良，井巷工程[M]，徐州：中国矿业大学出版社，2009.7
[2] 刘飞，矿山工程爆破[M]，北京：化学工业出版社，2009.4
[3] 何广沂，徐凤奎，荆山，等.节能环保工程爆破[M].北京：中国铁道出版社，2007.
[4] 何广沂.工程爆破新技术[M].北京：中国铁道出版社，2000.
[关键词]采区上部车场；掘进爆破；爆破参数优化
中图分类号：U751 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0203-01一、应用背景及意义
煤矿井下岩巷大都受岩石的夹制作用，更由于存在着煤（岩）层瓦斯的潜在危害，《煤矿安全规程》明文规定突出矿井井下爆破只能采用较低威力的安全等级不低于3级的煤矿安全炸药和总延迟时间不超过130ms的毫秒爆破雷管，这些都影响了岩石巷道爆破效果。煤矿岩石巷道下山掘进还存在一个特别突出的问题是迎头常有积水，遇松散膨胀岩层迎头形成水泥浆，抽排困难，清底时间长，清渣不彻底，使得打眼时钻眼不到位，炮眼内吹孔不彻底，易回淤，装药装不进等，造成爆破不彻底，炮眼利用率低，落底现象频现等，特别是硬岩下山巷道，爆破效果更差。
1511采区上部车场，断面设计净宽4.6m，净高4.5m，S净=18.43m2，掘宽4.84m，掘高4.62m，S掘=19.85m2，喷厚120mm。根据1511采区轨道上山施工现场支护形式及地质提供的资料所得，該巷道适合锚网索喷支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊理论应用于坚硬岩层中，需用高强锚索做辅助支护。该巷道总工程量235.4m（平距），地层产状：煤岩层倾向170°～180°，倾角19～22°。为此，为提高硬岩下山巷道掘进进度，有必要对上山掘进爆破施工方法，爆破参数等进行优化。
二、工程概况
1511采区上部车场，使用带帽点柱作为临时支护，点柱采用DWB28-30/100型液压点柱。柱帽为长度不小于1200mm、宽度不小于200mm、厚度不小于150mm的半圆木或方木制作。施工地点备不少于2组木质点柱（1柱1帽为1组），以便在液压点柱失效时使用。木质点柱为直径不小于200mm、长度不小于2.5m的圆木制作。断面采用锚网索喷支护做为永久支护；断面每排5根锚索，16根锚杆。锚杆间排距800mm×800mm。
三、原施工情况分析
通过现场跟班调查、实地测量等查明，现场使用7665型气推式凿岩机打眼，三级的煤矿水胶炸药，炮眼深度1.7～2.0m，深度不一，工作面炮眼布置整体不合理，掏槽眼位置偏上，钻眼角度不正确，周边眼外扎角度不够，特别是底眼下扎角度大，实际底眼的有效炮眼深度仅有其他炮眼深度的70%～80%。因此很易造成落地，平均每循环工作面炮眼约80个，每循环炸药消耗约70Kg，虽然炮眼布置很密，炸药消耗量很大，但爆破效果不理想，循环进尺只有1.1左右，平均炮眼利用率只有65%左右，落底现象严重。平均落底0.9m左右。
四、爆破参数优化
1、钻眼爆破参数
打眼时均采用Φ42mm的钻头打眼，掏槽眼及底眼眼深2200mm，辅助眼、周边眼炮眼深度均为2000mm。这样能获得较好的掏槽爆破效率，进而获得较好的爆破效果。
2、掏槽眼爆破参数
对于坚硬的岩石，普通的掏槽方式难以获得较高的掏槽爆破效率，根据长期的生产实践表明，针对下山岩石较硬巷道，可采用底部聚能装药掏槽爆破技术。底部聚能装药掏槽的特点是掏槽眼布置在拱基线以下，同时在普通楔形掏槽中加入数量不等并与倾斜掏槽同深的直眼，构成直眼和斜眼复合掏槽方式，或者增加辅助掏槽眼，意在增加掏槽眼底部装药量，进一步增强槽腔内岩石的爆破作用和底部岩石的破碎，进而达到底部岩石不落底的目的。掏槽眼槽口横向排距800～1000mm，槽口竖向间距为400mm，单眼装药量4卷，所有掏槽眼用1段雷管起爆。
3、周边眼、辅助眼和底眼爆破参数
周边眼采用光面爆破技术，炮眼布置在巷道掘进轮廓线上，打眼时应稍微向外倾斜，眼底落在巷道轮廓线外50mm左右，炮眼相互平行，深度一致，眼距控制在350mm，装药量每眼2卷。
辅助眼间排距控制在500mm左右，尽量均匀布置，装药量每眼3卷。为消除和减少巷道底板落底现象，底眼眼距控制在500mm，打眼时稍微向下倾斜，眼底落在巷道轮廓线下150mm左右，眼深2200mm，装药量4卷。具体见炮眼布置图1，爆破参数见表1.
4、装药结构
所有炮眼均采用正向装药结构，先装座底泥，然后按设计装药量装药到底，随后连续装水炮泥，封口泥。
串联网络，从掏槽眼向外逐圈进行起爆。
五、效果评价
按设计的掘进爆破方案和爆破参数在1511采区上部车场进行了试验，38个循环，进尺56m，掘进爆破效果明显提高，循环进尺由原来的1.1m提高到1.5m。
试验达到了预期效果，下山落底现象虽未完全消除（底眼打眼不到位是重要原因之一），但确大大减少，由原来的落底0.9m减少到0.3m。提高了工作效率，提高了岩巷下山巷道的单进水平。
六、结束语
在巷道掘进过程中，采用对现场爆破进行分析，对爆破参数进行优化，使得爆破技术达到较高的技术要求，这样对操作的难度加大，对工人的技术水平要求高，但通过施工现场管理的加强都可以进行解决，爆破技术的应用带给了我们先进的技术，合理的经济性，同时在坚硬围岩的破碎中具有安全的适用性，提高了掘进效率，降低了成本，提升了矿井的技术管理水平。所以，在巷道的掘进过程，对掘进巷道爆破方案和爆破参数的优化具有很好的推广前景
参考文献
[l] 东兆星，吴士良，井巷工程[M]，徐州：中国矿业大学出版社，2009.7
[2] 刘飞，矿山工程爆破[M]，北京：化学工业出版社，2009.4
[3] 何广沂，徐凤奎，荆山，等.节能环保工程爆破[M].北京：中国铁道出版社，2007.
[4] 何广沂.工程爆破新技术[M].北京：中国铁道出版社，2000.