直眼中深孔爆破在堅硬巖中的應用

一、前言

永安仙亭煤礦的井巷掘進施工長期以來均采用斜眼（鍥形、錐形）掏槽、淺孔多循環的鉆爆方式。該掘進工藝炮孔深度淺（一般為1.2~1.5m），炸藥能量利用率低，巷道成形差，圍巖爆震裂隙大，裝藥聯線、放炮通風等輔助工序占用時間長，一旦遇堅硬巖性或塑性較大的巖性，掏槽效果極差，往往使用多次掏槽的方法以提高爆破效果，材料消耗極大，又給安全留下隱患。如何提高堅硬巖性掘進進度與質量，降低材料消耗，成為緊迫的問題。為此我礦曾經聘請了三位在外系統（金屬礦、水利隧道工程）操作直眼中深孔光爆熟練工，歷經二個月，在一采區+500東石門、201采區+300北大巷及五采區+540北石門遇堅硬巖石時使用直眼中深孔光面爆破方法，現在我礦二水平開拓延伸中遇堅硬巖石時普遍應用，現將有關情況介紹如下：

二、直眼中深孔光爆應用情況

1、工作面斷面及形狀：+300東大巷及南大巷，掘斷面6.3平方米，直墻圓弧拱；202采區+460東石門掘斷面為5.9平方米及202采區軌道上山掘斷面5.6平方米，直墻半圓拱。

2、工作面勞動組織：大班在冊人數均在19人（其中一位大班長）每小班六人，實行“三、八” 作業制。在應用初期階段安排“三大員”跟班記錄各參數、爆破效果、材料消耗、工程質量等，協調各項事務。

3、循環作業圖表：

4、主要工具設備配備表

5、炮眼布置及裝藥量：

（1）炮眼布置圖（201采區+300北大巷）

說明：掏心與空眼間距10～15cm；內掏槽與掏心眼口間距為30～35cm；內掏槽與外掏槽眼口間距35~40cm; 周邊眼與輔助眼間距為600～650cm，周邊眼本身孔間距為550～600cm，周邊眼采用空氣柱間隔裝藥。

（2）、炮眼排列及裝藥量

6、施工操作技術要求

（1）鉆孔要求：要求按爆破圖表準確布孔，每個炮孔均應按準、平、直、齊的要求做到：

看線畫圈標孔位、定人定鉆定孔位。

點孔準、鉆平直、眼底落面一般齊。

（2）裝藥結構：周邊孔采用不偶合空氣柱裝藥，其它爆孔均為連續裝藥。

（3）防止瞎炮措施：在跟班觀察中，多次出現瞎炮現象，嚴重影響爆破效果。為防止瞎炮，在做引藥前，應事先對雷管質量進行檢查及導通，保管維修好放炮器，保證放炮母線質量，嚴格按有關聯線的操作要求事項進行聯線。

7、主要技術經濟指標

循環進尺：除有幾個循環個別雷管拒爆平均為1.72m；炮眼利用率87.5%；實進尺炸藥耗：16.5gk/m；雷管耗：23個/m;周邊眼光爆效果符合光爆要求。

8、爆破機理認識：

（1）平行于掏槽眼方向的空眼，增加了側向爆破自由面，側面自由面成為主自由面，使爆破在巖層中是基于自由面片層爆破和切割爆破機理相結合的弱松拋爆破，提高了爆破能的利用率。

（2）平行于掏槽眼方向的爆破自由面最小抵抗線厚度大大小于垂直于掏槽眼方向的工作面抵抗線厚度，易于破碎，提高了掏槽效果。

（3）空眼為掏槽爆破提供了巖石膨脹空間。

三、幾點體會

1、斜眼槽淺孔鉆爆鉆孔操作簡單，技術要求比較低，但不能充分有效地發揮炸藥的爆破能量，且打孔時如角度稍有偏大就易造成穿孔，由于打斜孔鉆機受到巷道空間的限制，炮孔深度也隨之受到限制，炮孔布置上不合理，眼口與眼底不等厚，爆破效果差；直眼中深孔爆破鉆孔操作技術及布眼要求比較嚴格，空眼設置較多，鉆眼技術要求高，不易掌握，鉆眼時間較長，但在布孔上比較合理，能達到較理想的爆破效果，炮眼深度不受巷道空間限制。

2、在堅硬砂巖中直眼中深孔爆破與斜眼淺孔爆破主要經濟指標：循環進尺提高90％，炮眼利用率提高32%，炸藥耗降低13.6%，雷管耗可降低35%，且成型質量好，達光爆質標要求。

3、直眼中深孔光爆由于眼深較深，空眼設置多，鉆眼時間長，使用ZY-24鑿眼機每班持一中深孔循環炮眼，4個小時供氣時間時常不夠，所以鉆眼機具改為功率較大、頻率較大的7655型鑿眼機（在本地區配件購買比較難）并配備Ф25夾布膠管，可提高鑿眼速度15%左右，以確保每班一個循環。

4、由于受雷管腳線長度（2m）的影響，炮眼深度只能在 1.8—2.0m左右，在外系統無瓦斯礦工程掘進，用火雷管起爆，一般炮眼深度為3.0—3.5m，另外雷管段數（我礦目前使用5個段數），也受到限制，最好再增加一段，以實現底眼及水溝眼最后起爆，起拋碴作用，也提高爆破效果。

5、本方法在仙亭煤礦遇堅硬巖石時，逐漸得以應用，在應用中再合理優化各技術參數，以更好地得以推廣。