1、1在中深孔光爆全岩平巷施工技术中的应用摘要：安全高效，节支降耗，提高单进是岩巷掘进不断探索的课题，近几年岩巷工作者经 过科技革新，取得了一定的成绩。但制约岩巷单进的根本原因，在于岩巷掘进施工中存在沿 用陈旧的施工工艺等不利因素。本文介绍中深孔光面爆破破岩机理，论述了采用中深孔爆破的技术要求，中深孔光面爆破能提高施工速度，降低成本，在今后井巷工程中可以在中等以上及稳定岩层施工中推广应用。 关键词：中深孔；光爆；平巷；应用 中图分类号：TU74 文献标识码： A 文章编号： 一、光面爆破概述 目前，常用的爆破方法主要有普通爆破和光面爆破，其中光面爆破应用最为广泛，下面对光面爆破作简要叙述。 光面爆
2、破法，有时也叫作轮廓爆破法、周边爆破法或者成型爆破法。这种方法是在瑞典首先采用的，并在地下巷道与采场等掘凿工程中被广泛应用来控制超挖。 巷道光面爆破的实质是在巷道周边设计掘进轮廓线上布置间距较小、相互平行的一排炮眼，选用低密度和低爆速炸药，并控制每个炮眼的装药量，采用不耦合装药结构，并同时起爆。使炸药的爆炸作用刚好产生2炮眼连线上的贯穿裂缝，连线以外的岩石基本保持完好，而连线以内的岩石则崩落下来，形成个平整、少裂的光爆断裂面。可以做到轮廓较精确的符合设计要求，岩壁平整规则，围岩完整稳定等。光面爆破已和锚喷支护技术紧密配合形成了套较为完整的“光爆锚喷理论” 。 在巷道掘进中应用光面爆破有许多优点
3、，主要表现如下： 1、可以使岩面平整，残留的孔壁痕迹清晰可见，能减少超挖和出岩量，省工、省料、提高工程质量和进度，为开挖工程的维护和使用创造了良好条件； 2、巷道轮廓外裂缝范围较小，对围岩强度破坏不大，提高了巷道的稳定性，很少需要加强支护，减少了支护工作量和材料消耗； 3、容易发现片帮冒顶征兆，在工作面上几乎不会出现松石，不会有落石的危险，为安全施工创造了良好条件； 4、能加快巷道掘进速度，降低成本，减少超挖，省工、省料，同时可提高工程质量和进度，保证施工安全。 二、中深孔爆破机理 1、掏槽眼布置形式 巷道钻眼爆破施工中，掏槽眼的布置形式及质量是影响爆破效果的重要因素，掏槽眼布置合理及装药量准
4、确，爆破后便可形成槽腔及扩大自由面，回风石门中深孔光面爆破掏槽眼布置采用四层三角柱重叠直眼掏槽，最里面采用三角柱组合中心孔。 2、三角柱组合中心孔的作用 中心孔直径越大爆破效果越好，但考虑到现场钻眼和具体条件只能3钻直径 42mm 钻孔，为扩大中心孔整体直径，在实际爆破中采用边长 70-100mm 等边三角柱作为一个整体组合中心孔，中心孔后爆破能起到后续抛渣作用，有利于槽腔清渣，对掏槽爆破来讲，能够保证槽腔成型规整及槽腔底部破岩能力是很关键的问题。根据槽腔形成机理，掏槽爆破后，只有炮眼上端部炸药起到使岩石破碎的作用，产生爆破漏斗；而三角柱形装药则只产生挤压破碎作用，大部分破碎岩石留在掏槽眼内不
5、能抛渣，因未形成自由面，故对辅助眼及周边眼爆破极为不利，为保证形成足够大的槽腔和底部有效破岩在掏槽眼中心位置钻一组等边三角柱组合中心孔，然后在三个孔内装入等量的炮药，延期起爆，用以加强抛渣作用，同时还能把掏槽眼破碎的岩石进一步破碎并抛出槽腔外，从而大大加深掏槽有效深度。另外因等边三角柱组合中心孔后起爆，所以又能起到爆破导向作用。 3、掏槽眼间距的确定 经过现场多次爆破，三角柱掏槽适用于中硬以上岩层的小断面巷道，掏槽眼间距依岩石条件而定，眼距为 100-300mm，四层三角柱重叠，从最里面组合中心孔开始，等边三角柱边长分别为 100、200、400、800mm，呈对称布设。 4、爆破工艺 为提高
6、爆破效果，中深孔爆破全断面分三次起爆，第一次起爆掏槽三角柱 ABC，用于形成槽腔自由面；第二次起爆拱基线以下长方体体积；第三次起爆拱基线以上半圆柱体积。 5、炮眼布置及爆破参数 4中等以上岩层，岩石硬度较大，施工中采用三角柱直角柱直眼掏槽，掏槽眼深度 2.7m，其它眼深度 2.5m，周边眼距 300mm，因工作面瓦斯浓度为零，故掏槽眼及周边眼采用反面爆破，其它眼采用正向连续装药。 三、中深孔光爆的技术要求 1、采用中深孔光爆必须了解巷道的地质条件。具备中等及其以上岩层的稳定性，岩石的稳定性好，岩石整体性好。 2、进行中深孔光爆。必须制定合理的爆破设计，画出炮眼布置图，确定合理炮眼直径、深度、角
7、度、数量和装药量爆破后要及时检查爆破效果，及时优化调整爆破参数。 3、打上部眼要采用平行弦法画出巷道轮廓线并标出周边眼及辅助眼眼位，尤其是掏槽眼眼位的确定更为重要，最好的办法是用事先加工好的模具在工作画迎头定位并确定跟位。用红漆准确标定后画出各掏槽眼眼位后再打眼，实行分定人定位定责任的打眼机制。 4、中深孔光爆的关键是掏槽眼及周边眼的打眼质量，打眼时必须设专人按要求打跟，各光爆炮眼的最小抵抗线应当均一。眼距要等距离分布，不符合要求的炮眼必须补打。 5、每次起爆必须采用串联电路，按起爆顺序将相同段敏的电雷管脚线单独串联后分别按在两根母线上且脚线悬空，保证起爆的可靠性。 6、中深孔光爆掏槽眼为过量
8、装药，装药量为炮眼长度的 80以上。炮眼封泥长度不小于 0.6m 且捣实。 7、为保证光爆效果，周边眼单孔装药量为 0.15kg 且空气柱反向爆破，最好按修边爆破单独起爆，掏槽眼必须单独起爆且反向爆破。 5结论 1、采用中深孔光面爆破技术，掘进施工中通过增大炮眼深度可以增加循环进尺，增加爆破矸石量，提高生产效率，减少钻眼装岩等工序的辅助时间，提高岩巷施工速度及工效。降低材料消耗及成本。缩短施工工期，经济技术效益显著。 2、中深孔光爆要求巷道施工条件为中等及其以上稳定围岩，岩石整体性好，岩石硬度越大越适合中深孔光爆。 3、应用三角柱直眼掏槽爆破技术，掏槽眼布置简单，打眼施工方便，工人易于掌握。 4、采用直眼掏槽不会崩倒支架永久支护，同其它掏槽相比具有更大优越性。 5、中深孔光爆技术是煤矿巷道快速施工主要途径，在今后井巷工程施工中将发挥更大潜力，是急需普及推广项目。 参考文献 1、石键，中深孔光爆在全岩平巷施工中推广应用，煤炭技术，2009,28(1) 2、谷守生，硬岩巷道中深孔爆破的实践与认识，煤矿现代化，2008,(6) 3、曹昊举，中深孔光面爆破技术在岩巷施工中的应用，建井技术，2011,22(6)
