空氣柱裝藥結構光面爆破技術淺析

王上飛++苗良磊++李明棟

摘 要 空氣柱裝藥爆破技術能夠使得周邊眼爆破時孔壁承受較長時間的準靜態壓力作用，延長了作用時間，最終使巖壁受力均勻，減少了破碎帶范圍，控制了巷道成型；大幅度提高周邊眼眼痕率，光爆成型效果顯著，減少巷道的超挖量和噴漿量；保護了圍巖完整性，增強了圍巖抗壓強度，再配合現有支護手段，將大大提高在深部巷道及軟巖巷道中的支護效果。

關鍵詞 空氣柱裝藥爆破技術；光爆；周邊眼

中圖分類號：TD235 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）19-0103-01

在煤礦井下巖巷掘進過程中，巷道的成型質量對巷道支護效果[1]、材料消耗、工作效率、巷道面貌有很大影響，為了使巷道成型更加接近設計輪廓線，提高巖巷炮掘光面爆破成型質量極其重要。河南能源城郊煤礦在光面爆破過程中大力推行空氣柱裝藥結構光面爆破技術，提高周邊眼眼痕率，實現光爆成型效果。

1 爆破原理

空氣柱裝藥爆破技術就是在炮孔封泥與炸藥之間留設一段空氣柱的裝藥結構形式，是間隔不連續裝藥的一種，與之相對應的是連續裝藥結構；簡言之，減少原來連續不耦合裝藥結構中粘土炮泥的長度，形成空氣柱，主要用于周邊眼裝藥，控制周邊眼眼痕率，進而控制光爆效果。

其原理為：炸藥爆炸瞬間產生的爆轟波向外傳播時，首先接觸到空氣柱，使用空氣柱有了動能，形成具有陡峭波頭的空氣沖擊波，在未擾動的空氣中傳播，當空氣沖擊波遇到孔壁時，速度瞬間變為零，將動能轉化為準靜態能儲存在被壓縮的空氣中，實際上起到了緩沖作用，由于爆轟波沖擊動能被空氣柱吸收、緩沖，因此炮孔壁受到的沖擊壓力峰值明顯降低；隨著爆轟壓力的作用，被壓縮的空氣柱開始釋放儲存的準靜態能，并產生大量氣體，使得孔壁承受較長時間的準靜態壓力作用，延長了作用時間，最終使巖壁受力均勻，減少了破碎帶范圍，控制了巷道成型，對軟巖效果比較明顯。

2 裝藥方法

常規的裝藥方法為將藥卷送至眼底，裝100 mm長粘土炮泥，再裝400 mm長水炮泥，最后封裝粘土炮泥長度不少于500 mm。空氣柱裝藥爆破技術是僅對周邊眼采用的裝藥技術，在周邊眼裝藥時，必須將藥卷送至眼底，使用炮泥封孔時，先用一根棉線繩拴住一卷充好水的水炮泥一端，將水炮泥送入孔內300 mm即可，安裝完水炮泥后，一手拉住棉線繩不動，一手再用粘土炮泥將眼孔封實，保證封泥長度300 mm[2]。

附圖1 常規炮眼裝藥結構示意圖

附圖2 空氣柱裝藥炮眼示意結構圖（周邊眼）

3 注意事項

1）封泥質量尤為重要，特別是周邊眼，使用的炮泥必須柔軟，隨手一捏即重塑形狀，且必須有黏度，保證封口是封實，否則很容易出現抽炮現象。

2）周邊眼裝藥時，將水炮泥送入孔內300 mm，一手拉住棉線繩不動，一手再用粘土炮泥將眼孔封實，保證封泥長度300 mm即可。

3）必須保證打眼質量，特別是周邊眼和掏槽眼，要嚴格按照設計角度和深度進行施工，使用好導向棍很重要，嚴防炮眼上挑、下扎，同時保證同一類型的炮眼落底必須保證在同一個平面上。

4）注意圍巖情況，及時調整裝藥量，對周邊眼巖石松軟或層理發育容易出現片落地點只需要裝半卷藥。

5）打眼堅持“五定”原則，即：一定鉆工，打眼人員基本固定，做到操作專業化；二定鉆具，每個鉆工所用鉆具要固定，做到人知機性，得心應手；三定眼數，每位鉆工所打的炮眼要基本固定，且炮眼參數盡可能相似，做到心中有數，操作熟練；四定位置，每個鉆工的作業位置要基本固定，做到環境熟悉，操作有序；五定責任，要有明確的責任制，所有眼孔必須符合質量標準，個人必須對自己所打眼孔的質量負責。

4 結論

空氣柱裝藥爆破技術能夠有效的減少了圍巖破壞，提高周邊眼眼痕率，光爆成型效果顯著，減少巷道的噴漿量，既節約了材料投入，又減少了人工投入，同時也增加了巷道的美觀。

參考文獻

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作者簡介

王上飛（1991-），男，河南商丘人，助理工程師，2012年畢業于中國礦業大學（徐州），現從事煤礦技術管理工作。endprint