豐龍北翼風井井筒基巖段硬巖炮掘揭槽的改進

黃植忠，牟小東

（江西豐龍礦業有限責任公司，江西 豐城331131）

1 工程概況

豐龍北翼風井井筒由武漢設計院設計，由中煤河北煤炭建設第四工程處承建。井筒凈直徑Φ5.5m，設計深度890.5m。按設計要求，豐龍北翼風井施工分為表土層凍結法施工、基巖段機械化施工方法進行施工。

基巖段深度785.5m（標高：－64.5m～－850m），標高－247.5m以上砼強度為C35，以下為C40。

2 地質情況

基巖段自上而下依次為二疊系上統長興組、龍潭組，二疊系下統茅口組等。其中長興組（－64.5m～－250.43 m段）為灰巖，巖石呈淺灰色及淺灰褐色，中下部巖性以灰色帶肉紅色灰巖為主，顯晶質，中厚層狀。巖石堅硬，硬度系數f＝11。本組巖層裂隙發育，多被方解石所充填，少量為泥質、鐵質充填，以斜交裂隙為主。

3 施工技術方法

采用FJD－6C型傘鉆配備YGZ－70型鑿巖機打眼，礦用普通Ф26×5500mm六角中空釬桿配Φ55mm，“十字”型合金鉆頭打眼，炮眼直徑Φ55mm，掏槽眼深5m，其它炮眼深4.8m，采用直眼掏槽，中深孔光面爆破；爆破材料選用T220－1型高威力水膠炸藥，毫秒延期電雷管（7m腳線）；藥卷為Φ45mm（0.6kg），炮眼布置見圖1。

出現問題：鉆眼速度慢且易斷釬子，鉆頭磨損快，一個圓班循環最多時用時54小時，僅打眼放炮就需要13.5小時左右。由于巖石硬度大、裂隙發育，爆破效率低，爆破時經常出現“沖炮”現象，深度為4.8m的鉆眼，進尺卻只有3.0m，炮眼利用率平均只有64%，無法滿足正規循環需要。

4 改進技術方法

4.1 掏槽眼的布置方式

掏槽眼的爆破效果是炮進尺的關鍵，直接影響掘進速度和掘進成本。通過不斷的摸索、試驗，使用階梯式掏槽爆破，效果最好。

4.2 鉆眼器具

一般情況下，煤系地層巖層較軟，礦用普通Ф26×5500mm六角中空釬桿配Φ55mm“十字”型合金鉆頭完全可以適用，然而在堅硬巖層中，這種釬桿和鉆頭卻難以勝任。施工進入灰巖段以來，每循環至少磨損15個鉆頭、折斷32根釬桿。因此釬桿改用高強度Ф26×5500mm六角中空合金鋼釬，它具有強度高、抗疲勞性能好等優點。鉆頭改用仍采用Φ55mm“柱齒”型合金鉆頭，這種鉆頭適用于硬巖中鉆眼，具有較快的鉆眼速度。

4.3 裝藥結構及封堵方式

裝藥結構及封堵方式見圖2。

（1）增加中間眼1個，以增大爆破自由面，并裝入Ф35藥卷。

（2）掏槽眼改為2圈，并設計為階梯式，第二圈掏槽眼裝藥為間隔裝藥，即先裝入1膽3藥后填入1m深砂土，密實后，再裝入1膽1藥并使用炮泥封堵。

（3）周邊眼使用Ф35藥卷，同樣采用間隔裝藥。

圖1 基巖段炮眼布置

（4）采用反向裝藥方式。

4.4 爆破參數

井筒爆破參數及預期大爆破效果見表1、表2。

表1 井筒爆破參數

圖2 裝藥結構及炮眼封堵示意

表2 預期爆破效果

5 結語

通過改進技術，炮進尺由3m提高至4.5m，炮眼利用率達到94%，井幫“超欠挖”明顯改觀，光爆眼痕率達到90%，斷釬及鉆頭磨損明顯減少，減少了更換機具時間，打眼、響炮控制在9小時以內，當月進度達到112m，超額完成了月度任務（80m）。

本次硬巖中深孔爆破法的成功，為今后同類工程的施工提供了寶貴的經驗。