光面爆破在掘进巷道的应用.doc

光面爆破在掘进巷道中的应用 姓 名： 单位名称： 申报类别： 摘要：如何提高爆破效率、改善爆破效果、增加进尺、保证成型，仍是岩巷掘进爆破工作中应解决的主要课题。本文对炮眼深度、掏槽爆破、光面爆破、定向爆破等技术问题进行了探讨。 关键词：光面爆破；炮眼深度；掏槽爆破；定向爆破 前言 目前，我国岩巷掘进爆破的特点是巷道宽度小，自由面少，岩石所受夹制作用强。而现场施工仍普遍存在少打眼、乱打眼、多装药、乱放炮的现象，造成的后果是炮眼利用率低，岩石碎块抛掷远，爆堆不集中，周边超挖量大，成型质量差，围岩松动破坏严重，在松软岩层中周边很难留下半边眼痕。不仅影响了巷道掘进的速度，增加了出矸量和支护材料消耗，也降低了巷道的稳定性和安全性。据相关资料统计，我国全煤炭行业岩巷掘进的平均月进尺仅为60m左右。特别是对于f8～10的较为坚硬岩石，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、增加进尺、保证成型，仍是岩巷掘进爆破工作中应解决的主要课题。作者力图从炮眼深度、掏槽爆破、光面爆破、定向断裂控制爆破等技术问题进行分析探讨，以期提出一些有益的参考。 1 炮眼深度 影响炮眼深度的因素主要有岩石性质、钻眼机械、循环作业方式、炸药威力等，在选择炮眼深度时应综合考虑。 1．1根据钻眼机械确定 合理的炮眼深度应与钻眼机械相适应，即合理的炮眼深度要保证钻眼时有较高的钻眼速度。有资料表明：对于普通的气腿式凿岩机(如常用的YT一27型)，在相同的凿岩条件下，采用同一根钎子钻眼，每增加1 m炮眼，其钻眼速度就下降4％～10％，且随着钻眼深度的增加，钻眼速度下降得越快。特别当炮眼深度超过3.0m时，钻眼速度仅有眼深0.5m时的31％。由于钎子重量增加，使克服钎子弹性变形的冲击功增大，排粉难度也增大；其次钎杆与眼壁问摩擦阻力增大，能量消耗增加；再者人工拔钎也相当困难。因此，使用普通气腿式凿岩机，炮眼深度宜控制在2.5m以内。如果采用凿岩台车配备重型导轨凿岩机(如YGZ一70型)，因其有较大的轴推力和较强的扭矩，故能克服气腿式凿岩机的上述缺点，可不换钎子一次推进行程3.5－4.0m，对巷道掘进中深孔爆破非常有利。 1．2根据循环作业方式确定 合理的炮眼深度应与循环作业方式相适应，即合理的炮眼深度应能保证每班或圆班完成整循环，保证实现正规循环作业，这样，每班工作任务明确，便于组织和管理，配合锚喷支护及其掘支作业方式，在合理的炮眼深度内，力争达到一班多循环或中深孔爆破一班一循环。 1．3根据单位工时消耗确定 据长期现场经验，当炮眼深度变化时，各主要工序，如钻眼爆破(包括钻眼、装药、联线、放炮等)、装运岩石、临时支护和永久支护、铺设轨道等，其纯的单位工时消耗量基本保持不变，但各种转换工序和各种辅助工序，如交接班、钻眼准备、工作面清整、放炮前撤人撤物、通风排烟、安全检查等的单位工时消耗量却随着炮眼深度的增加而明显减少。除此以外，在确定炮眼深度时，还需考虑巷道断面的大小、岩石的坚硬程度、所用炸药的爆炸威力等。巷道断面小、岩石坚固性高、炮眼底部岩石夹制作用强，掏槽难度就大；装药直径大、爆炸威力高，就能获得较高的掏槽效果。 2 掏槽爆破 决定掘进进尺的关键是掏槽爆破。要提高炮眼利用率，就应首先选择合理的掏槽形式和掏槽参数。 2．1掏槽形式 在目前浅眼多循环的巷道掘进爆破中，最常用的掏槽形式是垂直楔形掏槽。而中深孔爆破时垂直楔形掏槽的应用受到了巷道断面宽度的限制，多采用直眼掏槽。直眼掏槽的形式有多种，较为常见的有菱形掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽等。各种掏槽形式的共同特点是利用数量不等的平行空眼作为首爆装药眼的辅助自由面和破碎岩石的膨胀补偿空问。 目前较为有效的中深孔爆破直眼掏槽方式是阶段直眼掏槽和孔内分段直眼掏槽。前者是将掏槽眼深度分成若干段(多为两段)，不同掏槽眼的眼底位于不同的平面上，按由浅人深的顺序分阶段进行掏槽。后者则是在掏槽装药炮眼内实施上下两分段，分段装药问以一定长度的炮泥相隔，由外向内顺序起爆。两种直眼掏槽方式的掏槽机理相同，前分段掏槽(或上分段装药)爆破后，在应力波和爆轰气体的综合作用下，槽腔内岩石被破碎并向工作面方向推移，形成漏斗形槽腔，为后分段掏槽(或下分段装药)创造了一个新自由面，并由此改变了深部岩石所受的夹制作用，使其强度降低，有利于岩石的爆破破碎和运动。同时还造成下分段岩石中的残余应力和大量的爆生裂隙以增强岩石的破碎。分段问装药微差起爆，也改善了炸药爆炸能量与岩石破碎的匹配关系，使更多的能量用于岩石破裂破碎和更少的能量用于碎块的抛掷。研究结果表明这两种掏槽方式可增大槽腔