地下礦山工程井巷掘進爆破技術及實施要點的思考

歐陽亦渺，陳榮鐺，歐陽后熱

（溫州建峰礦山工程有限公司，浙江 溫州 325807）

通過井巷掘進爆破技術，不僅能夠有效的提高開采效率，縮短開采周期，而且還能夠減少爆破飛石，避免對周圍的環境造成污染。本文通過對于井巷掘進爆破技術的相關介紹，以及在地下礦山開采過程中的實際應用進行深入分析，進一步促進井下鐵礦開采技術的合理發展。

1 井巷掘進爆破技術的主要內容

工程爆破技術的快速發展，在鐵礦工業領域應用更加廣泛，有效的促進我國鐵礦開采的效率。尤其是利用掘進爆破技術，不僅能夠實現連續不斷的開采作業，極大的減小了開采時間，而且還能夠有效促進整個開采工程的經濟效益。所謂的井巷掘進爆破技術就是針對天井、隧道、平巷等區域進行定點爆破，而在這些區域進行爆破的過程中，很容易受到掘進斷面影響爆破的效果。通過在井巷進行掘進爆破技術能夠保證爆堆集中、塊度均勻，提高工程爆破質量。礦山開采能夠幫助人們將地表以下的礦產資源進行挖掘，并且進行輸送。通過井巷掘進爆破技術，可以保證運輸通道更加的安全，為礦山的開采提供一定的安全保障。

在地下礦山開采的過程中，通過合理的運用掘進爆破技術，能夠提高礦山開采的效率，但是也必須要注意孔深、孔距、裝藥量等內容的研究。

2 井巷掘進爆破技術的掏槽方式

在進行礦山工程掘進爆破技術之前必須要進行掏槽，而且掏槽的質量直接決定了整個爆破掘進技術的質量。

在掏槽的過程中，首先應該針對巖石性質、井巷斷面等內容進行分析，并且選擇恰當的掏槽方式。

2.1 楔形掏槽

在楔形掏槽的過程中，由于炮孔的數量會比較多，在爆破時很容易形成楔形空間，所以楔形掏槽必須要保證斷面超過4m2左右，并且巖石的質地要均勻堅硬。為了能夠保障爆破的質量與安全，在巷道掘進的過程中應該要保證炮孔的孔底距離在10～20cm左右。

2.2 桶形掏槽

桶形掏槽能夠進行垂直掏槽，所以非常適用于在中等硬度以上的巖質之中。通過運用桶形掏槽能夠保證掏槽的寬度擴大，并且增加了掏槽的腔體積，適合大規模爆破。在桶形掏槽的過程中，應該要保證槽的直徑大于裝藥炮孔的直徑，并且還可以預留一定的補償空間，從而幫助作業的工人能夠有一定的自由面。

2.3 螺旋掏槽

螺旋掏槽能夠保證裝藥炮孔與空孔之間的距離不斷增加，而且裝藥破孔能夠一次起爆，保證掏槽腔體的體積會不斷變大。在螺旋掏槽爆破的過程中，如果遇到難炮的巖石，必須要增加腔體的空間以及自由面，從而提高爆破的效果。螺旋掏槽一定要注意空孔的位置和數量，避免掏槽的作用產生影響。

3 井巷掘進爆破技術的施工要點

通常情況下，影響井巷掘進爆破質量的問題有兩方面。第一個方面是巖石自身的結構和構造，另一方面則是人為因素。所以井巷掘進爆破技術的施工要點，必須要從兩方面進行分析。為了能夠強化爆破的效果，保證在挖掘的過程中安全爆破，選擇合適的方式進行起炮，尤其是起炮之后炮孔必須要保證形成一定的自由面。通過自由面能夠減少振動和噪音等問題，而掏槽形式不同，起炮的順序也不同。所以在操作的過程中必須要針對炮孔的位置、炸藥的構造以及炮眼數量爆破方法進行嚴格分析，選擇最優的起爆方案。

4 井巷掘進爆破技術的相關參數

炮孔的直徑以及炸藥的單位使用量都會對井巷掘進爆破技術產生一定的影響，所以必須要針對井巷掘進爆破的相關參數進行全面分析。

4.1 炮口直徑

炮孔的直徑太小很容易導致爆破效果出現差異，如果炮孔直徑比較大，則裝藥的直徑也大，這樣能夠保證爆破的集中性，提高爆破的整體效率和整體的進度。如果炮孔的直徑過大，很容易降低爆破的速率，炮孔的數量也會減少，對于巖石的破壞量效果不足，巷道周圍的平整度也會產生參差不齊的問題。對于整個爆破效果來說，如果炮孔直徑過大很容易導致井巷掘進爆破的難度增大，所以必須要根據設備工具和性質進行全面的分析，只有在施工場地進行綜合判斷，并且對照實驗，才能夠有效選擇最合適的炮孔直徑。

4.2 炮孔深度

炮孔的深度就是指孔底與施工面之間的垂直距離，深度作為爆破的重要參數，不僅影響了鑿巖爆破的整體施工質量，而且對于挖掘的全過程也會產生影響。炮孔深度還會導致挖掘進度、爆破效果以及材料成本等方面發生變化。所以為了提高挖掘的速度，要合理保持炮孔的深度，進一步提升精細化水平，保證挖掘技術不斷提升。

4.3 孔距

孔距對于炮孔的直徑深度以及炸藥的使用量等因素都會產生重要影響。在明確了巖石性質以及井巷斷面的情況下，必須要針對炮孔數量、炮孔的裝藥量等參數進行合理調整，從而選擇最佳的孔距。孔距的確定，必須要結合多年的施工經驗，一般情況下，孔距的間距在400～600mm左右，周邊孔的孔距則是在600～700mm左右，周邊孔到輪廓線之間的距離在100～150mm左右。通常如果井巷掘進爆破技術的施工場地的地質較軟，則周邊孔后和輪廓線之間的距離應該在200～300mm左右，但是這些數據必須要根據實際的施工條件進行適當的調整。

4.4 填塞長度

填塞長度能夠有效提高炸藥的利用效率，進一步提高井巷掘進爆破技術的爆破質量，所以合理的填塞長度能夠有效的提高整個施工工程的水平。在填塞物配比方面，必須要保證粘土與沙土的比例為1:3，并且在實際的填塞物生產過程中，填塞的程度是裝藥長度的0.35倍，并且要保證裝藥長度與炮眼直徑之間的比例關系。

4.5 毫秒爆破時間間隔

在井下爆破工作的過程中，通過確定毫秒爆破的時間間隔，能夠有效的促進爆破技術的推廣，利用高速攝像機針對輔助孔掏槽孔周邊孔進行判斷，能夠發現毫秒爆破時間間隔以50～100m/s最佳。掏槽孔各段的毫秒爆破時間間隔必須要在50m/s。通過實驗證明，毫秒爆破時間間隔技術能夠保證爆破的質量。

5 井巷掘進爆破的作用機理

在井巷掘進爆破的過程中，由于爆炸產生的巨大沖擊力，會導致爆破區域周邊的巖石出現破碎裂縫等情況，在環向拉應力的影響之下，應力波會導致巖體的裂縫不斷擴張，形成二次裂縫。爆炸所產生的氣體會讓整個巖石內部的體積膨脹，形成一定的破碎塊度。如果膨脹體積不斷增大，巖石會形成爆破漏斗，應力波造成的破壞力遠遠超過爆炸所產生的氣體破壞效果。所以在炮眼炸藥爆炸的過程中，爆炸要從炮眼的中心向四周進行擴散，必須要針對不同的爆炸作用將爆炸范圍進行合理劃分，并且每一個區域的爆破效果都存在不同的差異。

第一個區域的爆破效果屬于粉碎區域，這一區域受到的沖擊力最大粉碎區的半徑為74mm左右，在這一范圍內，所有的礦鹽都會在強大的應力波作用下受到持續的破壞，最終形成粉末。第二個區域是破碎區域。破碎區域受到應力波和爆炸氣體共同作用，所以會導致巖石出現裂縫破裂的問題，在爆炸應力波的作用下，會導致巖石直接破碎，爆炸氣體則會對礦巖進行深度破壞，必須要充分的運用爆炸氣體。第三個區域是節理裂隙的破壞，在第三個區域內，無論是爆炸應力還是爆炸氣體，都無法對天然巖體造成破壞，但是會產生節理裂縫。

采用井巷掘進爆破技術方法，由于一次爆破石方量大，因而每月爆破次數少，同時爆破作業時爆破噪聲和震動也比較小。因此，采用井巷掘進爆破技術作業方式，可以提高安全系數，增強安全性，同時也可以解決礦山爆破作業過程中震動大、飛石多、爆破次數多等難題。

6 結語

井巷掘進爆破技術越來越多的應用于井下鐵礦生產中，本文通過對井巷掘進爆破技術主要參數的分析，對該技術在巷道掘進技術和光面爆破技術中的應用進行了分析。