煤礦下山巷道爆破掘進技術試驗研究

孫大濤

【摘 要】論文首先介紹了煤礦下山巷道爆破掘進的影響因素，接著對影響因素的相關優化措施進行論述，并以某煤礦為例，設計三種下山巷道掘進爆破方案，對其優化措施的可行性進行驗證，最后對試驗結果進行深入分析，以供參考和借鑒。

【Abstract】The article first introduces the influence factors of blasting excavation in coal mine mountain tunnel，then analyzes the optimization measures for these influence factors，this paper taking a coal mine as an example reviews the optimization measures， designs three kinds scheme of blasting excavation in coal mine mountain tunnel， validates the feasibility of the optimization measures， finally， paper analyzes the result of the test ，for reference.

【關鍵詞】煤礦；下山巷道；爆破掘進；試驗

【Keywords】coal mine； mountain tunnel； blasting excavation； test

【中圖分類號】TD82 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0181-02

1 煤礦下山巷道爆破掘進影響因素

現階段我國煤礦下山巷道爆破掘進工作普遍存在較多的缺陷，使得采煤主要通道掘進工程受阻，從而導致煤礦采煤工作難以正常有序進行。而煤礦下山巷道爆破掘進技術主要受以下幾方面因素的影響：第一，下山巷道掏槽方式；第二，下山巷道掏槽眼的位置選擇；第三，掘進爆破中炮眼的深度；第四，輔助炮眼的布置；第五，炮眼的引爆順序。由此可見，只要在這五方面進行科學、合理的優化和完善，便可以使煤礦下山巷道爆破掘進工作順利進行，從而為煤礦采煤工作提供便利。

2 煤礦下山巷道爆破掘進優化措施分析

2.1 煤礦下山巷道掏槽方式的優化分析

在煤礦下山巷道爆破掘進中，對爆破眼掏槽方式的要求十分嚴格。因此，必須對此給予高度重視，在傳統的基礎上對爆破眼掏槽方式進行合理優化。具體方案如下：在原基礎上加大爆破眼的傾斜角度，并合理布置斜眼炮眼和直眼炮眼，同時安置好拋渣藥包，對其進行密封，以保證其正常的作用效果，其余炮眼布置為空眼，將其作為首爆裝藥斜眼的輔助自由面和破碎巖石的補償空間，換而言之，就是利用傾斜爆破眼與空眼的相互結合，共同完成裂槽，隨后拋渣藥包徹底將槽腔內的碴石拋出，并加深相應的空槽，以便為輔助眼提供較好的自由面，其大體結構如圖1所示。

注：a為上下排炮眼排距；L1 為相對炮眼的眼口間距；L2為上下排炮眼排距；R1為上排炮眼坡度；R0為下排炮眼坡度。

2.2 掏槽眼的位置選擇

煤礦下山巷道爆破掘進中掏槽眼的位置選擇應當根據巷道的傾斜角度進行合理調整，一般在正常的平面巷道掘進中，掏槽眼大都會選在巷道的最下部，這樣做是為了減少爆破過程中飛石現象的發生，另外，這樣的位置選取還可以為鉆眼工作提供便利[1]。然而在下山巷道爆破掘進中，掏槽眼的位置往往選擇在巷道的中部，其目的是達到良好的拋渣效果。

2.3 炮眼深度的控制

爆破眼的深度是煤礦下山巷道爆破掘進中的重要影響參數，其深度的控制對其掘進工作的進行有著重要影響。而在進行鉆眼時，其深度往往會受到一些不確定因素的影響，如石層結構、鉆眼設備、爆破炸藥性能以及施工技術管理等，這些因素都會導致炮眼的深度受到影響，從而降低掘進速度。對此，在進行爆破鉆眼時，要對以上的幾點因素進行合理管控，保障炮眼深度得到控制，從而提高煤礦下山巷道掘進的速度。

2.4 輔助眼布置方式優化

輔助眼的布置對于煤礦下山巷道爆破掘進影響同樣十分巨大，要想提高爆破掘進效率，還必須對輔助眼布置方式進行合理優化，具體做到以下幾點。第一，布置拋渣輔助眼。在煤礦下山巷道爆破掘進中，由于底眼常常會受到上部巖石的積壓，導致其爆破效果不明顯，從而影響掘進速度。通過在底眼上部布置拋渣輔助眼，利用該輔助眼的起爆，將底眼上部積壓的巖石拋出，提高底眼的爆破效果。第二，輔助炮眼的布置方式選擇。在對輔助炮眼的布置方式進行選擇時，要確保后排炮眼的爆破效果不受影響，通過采用相應的布置方式，從而達到輔助爆破的效果，常用的輔助炮眼布置方式有以下三種，即直線型布置方式、弧形布置方式以及混合型布置方式[2]。只有確保輔助炮眼的布置方式選擇正確，才能為后排炮眼達到理想的爆破效果提供條件。

2.5 炮眼爆破順序的優化

炮眼的爆破順利選擇對于爆破掘進影響較大，應當給予高度重視，在進行炮眼引爆時，要考慮以下幾方面因素。第一，炮眼的引爆要由內向外，從而達到層層爆破的效果。第二，為了保證底眼的爆破效果，需要在引爆底眼前，先引爆其上方的輔助拋渣眼，從而為底眼爆破效果的提升奠定基礎。第三，周圍炮眼要單獨引爆，或者與底眼同時引爆。只有嚴格按照上述的流程進行炮眼的引爆，才能保證煤礦下山巷道爆破掘進工作的順利進行。

3 煤礦下山巷道爆破掘進試驗方案設計

為了驗證煤礦下山巷道爆破掘進中的相關影響因素的優化措施是否合理，論文特以某煤礦為例，設計三種爆破方案，以下對三種方案的掏槽眼布置以及炮眼布置進行分析，以供參考。

3.1 掏槽眼布置分析

此次試驗中三種下山巷道掘進爆破方案的掏槽眼位置分別選擇在巷道的上部、中部和下部，通過對掘進爆破后拋渣間距的測定，從而總結出最優的掏槽眼位置。

3.2 炮眼布置分析

三種爆破方案的炮眼布置特點如下：第一種方案，根據掏槽眼的位置在巷道的上部，可對其炮眼的起爆順序進行如下設定，即裂槽眼、輔助拋渣眼、周邊眼、底眼；第二種方案，根據掏槽眼的位置在巷道的中部，可對其炮眼的起爆順序進行如下設定，即裂槽眼、周邊眼、輔助拋渣眼、底眼；第三種方案，根據掏槽眼的位置在巷道的下部，可對其炮眼的起爆順序進行如下設定，即裂槽眼、內圈具有相同抵抗線的輔助眼和拋渣輔助眼、外圈具有相同抵抗線的輔助眼、周邊眼、底眼[3]。

4 煤礦下山巷道爆破掘進試驗結果與分析

三種下山巷道爆破掘進方案的爆破效果圖如圖2所示。

分析圖2可得出以下幾條結論：第一，以上三種爆破方案中的掏槽區域均未出現殘眼的情況，由此可見下山巷道爆破掘進中掏槽方式的優化成效顯著，具有很好的應用前景；第二，在三種爆破方案中，均出現留底現象，這說明拋渣輔助眼的布置略見成效，提高了底眼的爆破效率，從而加快了下山巷道爆破掘進的速度。

5 結語

綜上所述，煤礦下山巷道爆破掘進環節容易受到多種因素的影響，導致煤礦采煤工作出現嚴重問題，論文就此提出了五點優化措施，并通過具體的實例設計了三種爆破掘進方案，從而驗證以上的優化措施是否可行。通過驗證分析，煤礦下山巷道爆破掘進的優化措施達到了相應的目的，提高了爆破效果，從而為煤礦采煤工作的順利進行提供保障。

【參考文獻】

【1】李廷春，劉洪強.煤礦下山巷道爆破掘進技術試驗研究[J].巖土力學，2012（01）：35-40+47.

【2】宗琦，任慶峰.煤礦硬巖下山巷道掘進中深孔爆破技術試驗研究[J].爆破，2011（02）：49-52.

【3】張長武，代志彬，楊林.許疃煤礦下山巷道爆破掘進技術[J].煤礦爆破，2011（03）：32-33.