全煤巷道光面爆破施工技術要點分析

王璇 剛小磊

摘 要：煤炭作為當前我國經濟發展中應用量較多的能源，所以為了加大其開采量，需要選擇適宜的開采方式，在確保其安全開采基礎上，有效的保證煤炭的開采數量。長期以來我國煤礦企業在煤炭開采過程中主要以三種開采方式為主，分別為水采、機掘及炮采。目前水采基本上已很少應用，主要以機掘和炮采為主，在回采施工中主要應用機械采煤方式，而在巖石巷道開采過程中主要以炮采施工方式為主。在全煤巷道進行巷道開拓時，也會采用爆破技術來進行施工。光面爆破技術由于其具有較強的技術優勢及高質量的爆破效果，在近年來煤礦企業中得以廣泛的應用。文中從光面爆破原理入手，分析了光面爆破和主要影響因素，并進一步對煤巷光面爆破技術要點進行了具體的闡述。

關鍵詞：全煤巷道；光面爆破；原理；影響因素；技術要點

前言

近年來在煤礦企業煤炭開采過程中，巷道光面爆破技術應用技術較為廣泛。利用光面爆破技術，不僅能夠有效的確保成型的規整性，而且能夠更好的與設計要求符合，不會對巷道圍巖帶來較大的破壞作用，有利于提高圍巖自身的穩定性和承載能力。對巷道頂板管理和安全生產具有積極的促進作用，而且能夠降低支護材料的數量，有利于開采成本的降低。但利用巷道光面爆破技術，其在施工過程中會受到現場巖石、施工目的和炸藥特性等較多因素的影響，所以需要對其爆破參數和方式進行合理選取和設定，確保爆破的質量和安全。

1 光面爆破原理

光面爆破屬于一種控制爆破技術，其爆破后不僅壁面具有較好的規則性，而且輪廓能夠與設計要求相符合。其首先是對主體開挖部位的巖體進行爆除，然后再將藥包布置在設計輪廓線上的周邊孔洞內，炸除光爆層，從而形成一個較為平整的開挖面。在全煤巷道施工中，利用光面爆破技術來對隧道進行全斷面開挖，其通過有效的控制周邊眼炸藥的爆破作用來有效的降低爆破過程中對圍巖所帶來的擾動，從而有效的確保圍巖的穩定性，使施工的安全性能夠得到保證，有利于工程質量和工程進度的提升。

對于光面爆破的破巖原理的研究，目前還沒有十分成熟的理論基礎，但通常情況下認為炸藥起爆時會有兩種效應產生，同時爆炸氣體膨脹過程中做功也會起到有效的作用。應用光面爆破時，由于其周邊眼會同時起爆，這樣各炮眼所產生的沖擊波會同時向四周作徑向傳播，相鄰兩個炮眼的沖擊波相遇會產生應力波的疊加，引發切向拉力，從而將巖體拉裂，裂縫產生在相鄰炮眼中心連線上。同時爆炸產物的膨脹作用還會進一步對裂縫進行擴展，確保了爆裂面的平整性。

2 光面爆破和主要影響因素

2.1 光面爆破的優缺點

（1）巷道圍巖很少產生炮震裂縫，保持了圍巖完整性，從而增大了圍巖自身的承載能力，這為采用錨噴支護創造了有利的條件。光面爆破技術和錨網噴支護技術相結合，進一步增強了錨網噴支護的作用，特別是在松軟巖層中更能顯示這一特點。（2）在裂隙發育的地層中，避免裂隙擴大和產生新的裂縫，提高了圍巖的穩定性，配合錨網噴支護技術，能基本杜絕落石傷人事故，為快速施工提供了有利條件。（3）巷道成型規整，極大地減少了掘進超挖數量和出矸工作量，加快了掘進速度，節省了噴砌材料，加快了施工進度。（4）由于巷道成型規整，凹凸很少，增強隧道本身穩定性，當巷道局部頂板來壓時，也減少了巷道的維護量，且不易于產生瓦斯局部積聚，基本杜絕瓦斯超限事故。（5）光面爆破的缺點是炮眼數較一般爆破法要多，鉆眼的準確性要求較高，鉆眼作業的單項工序時間較長。

2.2 影響光面爆破效果的主要因素

（1）地質因素：包括頂底板圍巖特性、硬度、節理、層理發育程度。（2）爆破斷面的大小、形狀及煤層在巷道中所處位置關系。（3）光面爆破炮眼布置。（4）作業人員對周邊眼鉆進操作水平。（5）炸藥裝藥量的選擇，根據圍巖特性進行適量調整。

3 煤巷光面爆破技術要點

在煤巷光面爆破施工中，需要根據現場具體的圍巖條件來選擇適宜的爆破方式，對爆破具體參數進行有效控制，確保煤巷光面爆破的效果。

3.1 周邊眼的布置原則

（1）在對巷道內周邊炮眼進行布置時，宜采用正多邊形的標準來進行設置，控制好到中間的距離，從而使爆破后能夠形成規整及對設計要求相符合的斷面。（2）在巷道拐彎處需要進行一次光面爆破，從而使拐角處能夠與巷道具體支護要求相符。（3）在對周邊眼進行布置時，需要在同一深度的豎起平面內進行幫眼、頂眼和輔助眼的設置。（4）進行底眼鉆進時，需要其要超出巷底十五厘米的距離，具體深度則需要按照常規方式來進行處理。（5）根據煤質硬度來對周邊眼與巷頂之間的間距進行合理選擇，不同的煤質度其都有一個相對應的限度值。在全煤巷道施工過程中，當其沿頂板進行掘進時，需要重新設定頂板的眼口、眼底及周邊線的距離，使頂板的穩定性得到有效的保證。

3.2 光面爆破技術措施

在全煤巷道應用光面爆破時，需要根據現場的具體條件來設定具體的爆破參數，在進行參數設定時需要從以下幾個方面進行考慮。

（1）炸藥種類的選擇。在實施光面爆破技術時，需要根據光面爆破的特性來選擇炸藥，炸藥以爆炸速度低、爆炸密度小、敏感度高及爆炸性能穩定的低威力炸藥為主。目前礦井生產過程中通常都會選擇礦用乳化炸藥，以32毫米及35毫米為宜，這種炸藥在實際應用過程中具有比較良好的效果，能夠有效的與礦井巷道施工生產的需要相符合。

（2）炸藥數量的選擇。在光面爆破技術中，需要嚴格控制炸藥的用量，在保證爆炸效果的同時還要確保爆炸過程中巷道的穩定性。炸藥的用量需要根據煤巖層的性質量來進行計算，在具體實施過程中，由于圍巖硬度和穩定性不同，所以所應用的炸藥量也要有所不同，合理對炸藥量進行確定，避免藥量過大或是過小，以確保施工的順利進行。

（3）裝藥位置的選擇。合理對炮眼深度和位置進行設定，需要根據現場的實際情況來對裝藥結構進行布置，以便于有效的提高炸藥的使用率，降低對圍巖可能帶來的破壞性，確保爆炸預定目標的完成。

（4）嚴格控制周邊眼起爆時差。為了能夠確保光面爆破的效果，則需要同時對周邊眼進行起爆，這就需要在具體實施過程中要對周邊眼起爆時差進行嚴格控制，對雷管進行檢驗，確保采用合格的毫秒電雷管。

4 結束語

光面爆破施工技術在全煤巷道中的應用，有效的確保了巷道施工的質量和安全性，有利于施工進度的加快。目前雖然全煤巷道光面爆破技術取得了較快的發展，但在具體實施過程中還存在著一些問題，所以為了更好的提高煤巷道光面爆破的質量，則需要工程技術人員來強化自身爆破知識的學習，并將所學知識與崗位實際有效的結合，確保更好的推動光面爆破技術的發展。

參考文獻

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