提高巖巷掘進(jìn)爆破速度和質(zhì)量的若干技術(shù)問(wèn)題2004-12-17 |
|
目前，我國(guó)巖巷掘進(jìn)爆破的特點(diǎn)是巷道寬度小，自由面少，巖石所受夾制作用強(qiáng)。而現(xiàn)場(chǎng)施工仍普遍存在少打眼、亂打眼、多裝藥、亂放炮的現(xiàn)象，造成的后果是炮眼利用率低，巖石碎塊拋擲遠(yuǎn)，爆堆不集中，周邊超挖量大，成型質(zhì)量差，圍巖松動(dòng)破壞嚴(yán)重，在松軟巖層中周邊很難留下半邊眼痕。不僅影響了巷道掘進(jìn)的速度，增加了出矸量和支護(hù)材料消耗，也降低了巷道的穩(wěn)定性和安全性。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)全煤炭行業(yè)巖巷掘進(jìn)的平均月進(jìn)尺僅為60m左右。特別是對(duì)于f＞8～10的較為堅(jiān)硬巖石，其炮眼利用率一般在60%～80%。 因此，如何提高爆破效率、改善爆破效果、增加進(jìn)尺、保證成型，仍是巖巷掘進(jìn)爆破工作中應(yīng)解決的主要課題。為此，筆者力圖從炮眼深度、掏槽爆破、光面爆破、定向斷裂控制爆破等技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析探討，以期提出一些有益的參考。 2 炮眼深度 影響炮眼深度的因素主要有：巖石性質(zhì)、鉆眼機(jī)械、循環(huán)作業(yè)方式、炸藥威力等，在選擇炮眼深度時(shí)應(yīng)綜合考慮。 2.1 根據(jù)鉆眼機(jī)械確定 合理的炮眼深度應(yīng)與鉆眼機(jī)械相適應(yīng)，即合理的炮眼深度要保證鉆眼時(shí)有較高的鉆眼速 2.2 根據(jù)循環(huán)作業(yè)方式確定 合理的炮眼深度應(yīng)與循環(huán)作業(yè)方式想適應(yīng)，即合理的炮眼深度應(yīng)能保證每班或圓班完成 表1 不同眼深時(shí)的鉆眼速度的實(shí)測(cè)值（略） 2.3 根據(jù)單位工時(shí)消耗確定 據(jù)我們長(zhǎng)期研究和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)炮眼深度變化時(shí)，各主要工序，如鉆眼爆破（包括鉆眼 圖1 工時(shí)消耗變化示意（略） 3 掏槽爆破 決定掘進(jìn)進(jìn)尺的關(guān)鍵是掏槽爆破。要提高炮眼利用率，就應(yīng)首先選擇合理的掏槽形式和掏槽參數(shù)。 3.1 掏槽形式 在目前淺眼多循環(huán)的巷道掘進(jìn)爆破中，最常用的掏槽形式是垂直楔形掏槽。而中深孔爆 目前較為有效的中深孔爆破直眼掏槽方式是階段直眼掏槽和孔內(nèi)分段直眼掏槽。前者是將掏槽眼深度分成若干段（多為兩段）不同掏槽眼的眼底位于不同的平面上，按由淺入深的順序分階段進(jìn)行掏槽。后者則是在掏槽裝藥炮眼內(nèi)實(shí)施上下兩分段，分段裝藥間以一定長(zhǎng)度的炮泥相隔，由外向內(nèi)順序起爆。 兩種直眼掏槽方式的掏槽機(jī)理是一樣的，前分段掏槽（或上分段裝藥）爆破后，在應(yīng)力 這兩種掏槽方式可增大槽腔體積，提高掏槽深度，拋擲作用小，爆堆集中，利于裝巖。對(duì)于堅(jiān)固性較高（f>8～10）的堅(jiān)硬巖石，當(dāng)巷道斷面較大時(shí)，除采用以上兩種分段直 筆者在最近淮北礦區(qū)一煤礦堅(jiān)硬巖石巷道掘進(jìn)爆破時(shí)就采用了這種雙楔形掏槽，該巷 3.2 掏槽參數(shù) 3.2.1 炮眼間距 斜眼楔形掏槽參數(shù)多由經(jīng)驗(yàn)確定。筆者認(rèn)為，掏槽爆破主要是利用裝藥爆炸后巖石中產(chǎn) 3.2.2 炮眼裝藥量 據(jù)掏槽爆破要求，裝藥爆后要將槽腔內(nèi)巖石充分破碎并拋出，因此，裝藥量較其它炮 4 光面爆破 較好的光面爆破效果是保證巷道成型規(guī)整、減少周邊圍巖破壞的關(guān)鍵。巖巷掘進(jìn)均應(yīng)采取周邊光面爆破技術(shù)。 4.1 炮眼間距 合理的炮眼間距應(yīng)保證炮眼間貫通裂隙完全形成。綜合考慮爆炸應(yīng)力波和爆生氣體在貫 4.2 炮眼密集系數(shù) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，光面爆破炮眼密集系數(shù)多取值為：m=0.8～1.0。我們通過(guò)雙孔雙自由面爆破模型試驗(yàn)，在綜合分析炮眼斷裂面的平整程度、爆破漏斗體積、炮眼利用率等指標(biāo)的基礎(chǔ)上，得出在曲率較小的拱頂部分，光爆炮眼密集系數(shù)可以適當(dāng)增大，但也不宜超過(guò)1.2。 4.3 裝藥結(jié)構(gòu)和裝藥集中度 較合理的光爆裝藥結(jié)構(gòu)為徑向空氣間隙不偶合和軸向軟墊層不偶合裝藥。巷道周邊光面 4.4 定向斷裂控制爆破 定向斷裂控制爆破是利用一些方法首先使炮眼眼壁某部位應(yīng)力集中而產(chǎn)生徑向裂縫，同 常用的斷裂控制爆破方法有兩種，一是在炮眼壁沿縱向V形槽，當(dāng)柱狀裝藥爆炸后產(chǎn)生 切縫藥包定向斷裂控制爆破法是將炸藥裝在特制的外殼（多為ABS工程塑料）中，通過(guò)外殼切縫的導(dǎo)壓作用控制眼壁上裂縫生成與擴(kuò)展。一般切縫管外徑38～40mm，壁厚2～4mm，切 表3 巷道周邊切縫藥包定向斷裂控制爆破應(yīng)用實(shí)例（略） 5 結(jié)束語(yǔ) 解決好巖巷中深孔光面爆破設(shè)計(jì)及施工中的若干技術(shù)問(wèn)題，是保證有較高的炮眼利用率、較規(guī)整的周邊成型、較均勻的爆破塊度的技術(shù)關(guān)鍵。 1 宋俊生,金學(xué)華.巖巷掘進(jìn)作業(yè)優(yōu)化技術(shù)［J］.中國(guó)煤炭.1997,23(8):23～24. 2 王文龍.鉆眼爆破［M］.北京:煤炭工業(yè)出版社.1989:221～251.301～303. 3 陳士海.巖巷中深孔光爆若干技術(shù)問(wèn)題［J］.爆破.1991.8(2):20～23. 4 沙文健,倪世順. 階段掏槽爆破在平巷掘進(jìn)中的應(yīng)用.爆破［J］.1991,8(1):46～49. 5 宗琦.深孔分段直眼掏槽試驗(yàn)研究［J］.有色金屬（礦山部分.2000(3):11～13. 6 章兵,潘天林等.堅(jiān)硬巖石巷道合理掏槽形式的探討［J］.煤礦開(kāi)采.2000(4):50～51. 7 袁名清.堅(jiān)硬巖石中井巷掘進(jìn)的斜眼與直眼掏槽［J］.礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā).1999,19(1):20～22. 8 榮際凱.平巷3～4m光面爆破工藝參數(shù)研究［A］.光面爆破資料匯編.北京:煤炭工業(yè)出版社. 1982:93～104. 9 徐穎,方江華.光面爆破合理炮眼密集系數(shù)的研究［J］.爆破工程.1997.4(1):25～29. 10 宗琦.軟巖巷道光面爆破技術(shù)的研究與應(yīng)用［J］.煤炭學(xué)報(bào),2002,27(1):45～49. 11 林本川.提高光面爆破質(zhì)量的若干技術(shù)關(guān)鍵［J］.福州大學(xué)學(xué)報(bào),2000,28(4):116～118. 來(lái)源：中國(guó)煤炭 |
| 編 輯：蘭天 |