提高井巷掘進爆破效果

胥奇瑞

【摘 要】結合打通一煤礦，礦區井巷掘進中存在的問題，對井巷掘進爆破效果的影響因素進行了分析探討，并據此提出改進井巷掘進爆破效果及運輸條件的措施。

【關鍵詞】運輸；爆破效果；影響因素；炮眼布置；爆破參數

【中圖分類號】TD235 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）22-0267-02

一、基本情況

礦區井巷掘進采用普通鑿巖法。鑿巖設備采用YT 29 型深孔氣腿式風動鑿巖機，風壓一般為8 kg/ cm3 ，水壓為5 kg/ cm3 。主要使用Φ36 mm一字型釬頭，炮眼直徑均為30～36mm ，巷道根據其用途，常見斷面有S掘7.53m2、S凈6.97m2 規格。3級煤礦許用乳化炸藥（塑膜包裝）重量0.3kg、1-4段毫秒延期電雷管炸。

二、存在問題

礦山作為高危行業，井下作業人員大多文化素質較低，對巖石的爆破認識不清。在實際井巷施工中不能根據巖性的具體情況選擇對應的掘進方法和爆破參數。遇到難爆巖層，爆破效果較差，有時炮眼利用率只能達到60 % ，炸藥成本居高不下。

三、影響因素

（1）從井巷掘進爆破的效果來看，影響巖石破碎的主要因素可歸納為兩大類：一是客觀因素，如巖石結構和構造、巖石的裂隙、發育程度；二是人為因素，如炮眼直徑、炮孔布置方式、裝藥結構、炮眼數目、爆破方式等。

（2）從井巷運輸環節來看，運輸環節不暢通，導致工作面堆矸嚴重。

四、幾種因素的分析探討

因礦區炸藥的型號和炮眼的直徑已經確定，結合目前井巷掘進的實際，對其它幾種影響因素作以下分析。

1.炮眼布置方式。

炮眼布置是井巷爆破的重要一環，既要滿足井巷設計尺寸，又必須考慮在改善爆破參數、保證爆破效果的同時降低爆破材料消耗、提高工效。炮眼布置最主要的一步是掏槽眼的布置。在井巷掘進施工中，一般采用4對相向的傾斜眼組成，每對炮眼底部間距取8～15 cm ，掏槽眼同工作面的交角為70°左右。實踐證明，這種方式在中等硬度以下均質巖石的巷道掘進中效果較佳，而且炮眼少，有利于降低掘進成本。而對于難爆巖層，效果較差。近年來，礦區井巷掘進開始推廣使用直眼掏槽方式，并在難爆巖層中取得了較好的效果。表1 是對巖石為灰巖， f = 5.86 ，巷道掘進斷面為7.53m2 ，全部采用直眼掏槽布置方式掘進的一組統計數據。

可見，直眼掏槽可有效提高爆破效果，甚至可達到96 %以上。而以往采用楔形掏槽，對于此類巖層，爆破效果一般只能達到60 %左右。直眼掏槽方案很多，在實際生產中應針對巖性的不同條件及平時的經驗積累加以選擇使用。目前礦區一般采用4 + 1 或4 + 2 直眼掏槽方案，以1～2個空眼作自由面。后又創新采用1 + 6 直眼梅花型布置，只1 個中心孔裝藥，另6 個眼為空眼，同樣取得了很好的爆效，并由于改善了裝藥結構，可有效降低爆破成本。實踐證明，采用圖1 所示直眼掏槽方案也可實現高效率爆破。

由于直眼掏槽中的空眼起著爆破自由面的作用，因此，作業時空眼與裝藥眼的眼底距必須控制好，一般取30～45 cm，以保證井巷掘進爆破效果，達到降低爆破成本的目的。

2.炮眼數目。

在確定某一工作面炮眼數目時，應充分考慮巖石的性質、工時的利用和成本的消耗，在保證合格爆破效果的前提下，應盡可能減少炮眼數。

從表2 可以看出，在相同巖層、相同斷面的情況下，三班在采用了比一班少5 只眼的前提下，仍保證了很高的爆破效果，且比一班多出35 % ，炸藥單耙也大幅度下降。可見，炮眼數目少，并不是不能保證爆破效果。只要炮眼布置方式恰當，同樣能創造較高的爆破效果。

3.炮眼深度。

炮眼深度與巷道斷面、巖石性質等多種因素有關。在井巷掘進施工中應盡量采用深眼爆破，因為深眼爆破可以提高工時利用率，即增大純鑿巖和裝巖時間所占百分率，而裝藥、爆破、通風和準備工作等作業時間所占百分率可下降，因而可提高爆破效果。但深眼爆破有時會影響掘進的循環次數。因此，應視作業面的具體掘進條件具體分析確定炮眼深度。

4.炮孔堵塞。

在井巷掘進施工中，必須嚴格按設計要求堵塞炮孔并要保證堵塞質量。炮孔堵塞好還可以增加孔內炸藥爆炸反應時間，減少有毒有害氣體的產生，有利于確保井下作業安全。炮孔堵塞主要采用炮泥，礦區采用人工加工制成。但有作業人員對炮孔堵塞的作用認識模糊，往往炮泥堵塞長度較短或亂用它物代替，不能保證堵塞質量，時常導致較差的爆破效果，甚至出現放“沖炮”。

五、結論

（1） 加強鑿巖技術培訓，提高職工技術素質和操作水平。采礦技術管理人員應積極做好爆破新技術的應用推廣及現場技術指導工作。生產單位也要相應推出激勵措施，加強職工間的經驗交流，鼓勵職工進行技術創新。

（2） 針對作業面的巖性特點，選擇經濟合理的炮眼布置方式，對易爆巖層適宜采用楔形掏槽方式；如果巖石特別難爆，可以采用直眼和楔形炮眼混合布置的掏槽方案。

（3） 根據作業面地質條件、工程設計要求和實際施工經驗，選擇合理的爆破參數。并要根據施工條件的變化及時修正才能獲得良好的爆破效果。在保證爆效的情況下應盡量減少炮眼數，同時應積極創造條件采用深眼爆破。

（4） 正向爆破具有較好的爆破效果，在井巷掘進施工中應積極予以推廣。

（5） 為保證合格的起爆順序，應積極采用多級毫秒延期電雷管。同時在實踐中應積極加以總結分析，以尋求各段毫秒延期電雷管的最佳組合。