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【摘要】由于受到现有凿岩设备和生产技术等条件限制，大多数煤矿采用中深孔光面爆破技術形式单一，对井下的岩石巷道进行爆破时面临着炮眼利用率低、生产力低等大量的技术难题。本文从爆破参数、爆破方式和主要的经济技术指标进行了综合的分析，客观地提出技术现状，总结性的提出今后应用深孔爆破技术的有效改进措施，对于如何提高减少材料的消耗和提高单进水平具有很大的指导作用。
【关键词】半煤岩巷道；爆破；参数
引言
为了提高半煤岩巷的成型质量和掘进速度，有必要改进在坚硬岩石中的爆破技术，深孔光面爆破技术的应用结果非常有效。如何利用这项技术来改善爆破效果、提高爆破效率、保证成型质量以及增加进尺，都需要通过具体的实践得到优化。
一、技术现状
长期以来，在一些矿业集团中硬岩巷道掘进施工中，大多采用浅孔多循环钻爆方式，落后的施工方式，单一的爆破方式，大大阻碍了巷道掘进爆破效果。由于爆破技术不合理，炮眼利用率低，造成劳动生产力低下，影响到整个企业的经济效益。因此，要改变当前的应用技术，通过反复有效的试验，结合理论研究，采用新型技术。在坚硬岩石爆破时，结合各种条件，如：现场巷道条件和施工条件等，进行深孔光面爆破技术的试验，之后对掏槽爆破和光面爆破等各项爆破参数进行对比分析，与试验之前相比较，巷道掘进增加了0.3米的平均单循环进尺，提高了平均炮眼利用率达5%；炸药量降低了0.31kg/m3；雷管单耗降低0.16发/m3；光面爆破技术大大改善了爆破效果，明显改进了巷道的成型质量，提高了岩巷掘进速度，效果非常好。
二、工程概况
5705巷是水平直巷，全长为1360m，巷道的断面为矩形，采用锚杆、锚索联合支护，Φ18×2.0m的高强度锚杆，3.2m的净宽，净高为2.35m，净断面积是8.575m2，3.5m的掘进宽，2.5m的掘进高，8.75m2的掘进面积。试验期间的岩石以粗沙岩为主，岩性坚硬，裂隙少，岩石普氏系数是f=10，难以爆破，在巷道掘进中深孔爆破技术试验中，巷道掘进中无瓦斯、无淋水。
三、钻眼爆破方案
结合煤层硬度、厚度以及火工消耗等因素，在半煤岩巷中，设计出三种方案进行钻眼爆破。经过对比和分析，认为方案三---分次掏槽爆破，最为合理。具体方法如下：
3.1钻眼：用短钻杆打好掏槽眼，然后对掏槽眼进行爆破，以增加第二次掏煤的自由面；
3.2打煤岩眼：清理完第一次掏槽眼爆落的煤之后，按中深孔要求将煤岩层炮眼一起打好；
3.3第二次爆破落煤、出煤：打完煤岩眼后把药装到煤眼进行放炮，然后机械出煤；
3.4爆破岩眼、出碴：爆落的煤出干净以后把药装到岩眼放炮，之后进行再机械出碴。详细说明见表3：
这套方案适用于0.5～1.0m左右厚度，硬度不大的煤层，炮眼利用率比较好高，对火工品消耗较低，但工序复杂，耗用时间长一些。
四、参数设计
4.1应用设备
经过研讨决定采用7655型凿岩机，应用的钎杆长度为2.2-2.5m，柱齿型钎头直径为40mm。
4.2炮眼的深度和直径
炮眼的深度要合理，必须与钻眼机械达到相互适应。根据资料研究，应用普通气腿式凿岩机，如果岩石普氏系数大于10，眼深最好不要超过2.5m，这样才能保证钻眼速度不会降低。如果采用液压凿岩台车，可以使炮眼深度加大。同时，炮眼深度是否合理，还要与循环作业方式相适应，现场采用每班一循环的作业，要保证每班完成一次循环。此外还要考虑到炸药的威力等因素，把炮眼深度设计为2.0m。
根据炮孔有不同的种类和作用，炮孔和药卷直径可以采用不同参数值，只要设计合理，就能达到很好地破碎岩石的目的，还可以减少工作时间，提高工作效率，提高巷道成型质量。
4.3掏槽形式和掏槽参数设计
决定循环进尺和炮孔利用率的主要因素就是掏槽眼爆破。掏槽形式是否合理决定了掏槽的成败。对于比较坚硬的岩石巷道掘进爆破可以采用直眼掏槽的掏槽形式，它不受巷道横断面的限制，爆堆集中，岩石抛距小，不容易对设备造成损坏，但是这种形式比较复杂，工艺技术要求严格，对眼位、深度等要求很高，如果利用不好，会降低掏槽质量。经过综合分析，设计如下：中心位置一个空眼装水炮泥，每个炮眼之间的距离为200mm，在所有的槽眼里装上炸药，起爆时使用同一段雷管。
4.4装药结构
炸药起爆后爆轰波朝向哪个方向，以及爆轰气体的作业时间和最终的爆破效果，都取决于起爆药包的位置。采用反向装药，可以增加岩体内应力波作用时间，另外，其爆轰波向眼口传播在自由面产生很强的反射拉伸应力波，也就是说会对岩石产生特别大的拉力。同时，反装药可以用充分合理地利用炸药的能量，有利于眼底岩石的破碎。与过去该矿常用的正向装药相比，效果得到很大提高。但是在反向起爆时要注意使用较长脚线的雷管。
4.5装药量
爆破器材使用三级煤矿许用乳化炸药，药卷直径为35mm，煤矿许用毫秒延期电雷管1-5段，以提高掏槽的破岩能力，增大了槽眼的装药量，延长了应力波的作业时间。具体装药量如表1。
五、施工操作技术要求和措施
在进行本次中深孔爆破技术的操作试验施工时，由于各工人之间存在着一定的水平差别，在操作之前，有必要先对职工加强操作技能方面的培训，以减少对爆破效果显著的影响。然后要求各相关人员严格按照作业规程的要求进行，遵守交接班制度，切实保证一个循环由一个班来完成。爆破时，有的地段岩性特殊，相对来说比较硬时，供风时间需要延长；爆破过程中，要求一次性打完全部煤、岩炮眼，为了以防被堵塞，必须用纸团将第二次起爆的炮眼塞紧；还要严格按照布置图的要求打炮眼，派专门人员扶钻，为了避免摆钎断钎事故的发生，先用短钻杆打浅眼，之后用长钻杆加深；掏槽眼爆破起爆时，在引药卷装上两发雷管，雷管脚线要加长，如果雷管脚线长度达不到要求，就满足不了反向装药结构的要求，很有可能会发生拒爆现象，此外装药结构不合理也是影响爆破效果的一个因素。但是在实际的施工过程中，如果连续不断地连接加长雷管线，施工速度就会在很大程度上受到影响，为了解决这一问题，可与生产厂家获得联系，购进长脚本线的电雷管，然后在生产过程中加强管理，保证该项技术的有效性；连线全部采用大串联的连线方式；同时还要严格按腰线控制巷道坡度进行施工；这项技术的适用范围也受到一定条件的限制，一旦遇到顶板破碎，或者层理发育、煤层不稳定、褶曲构造等情况时，地质条件就会不再适应此项钻眼方式，应用效果会很不理想，有待进一步研究和改进。
在8#层状705巷坚硬岩石爆破施工中，对炮眼的深度和直径的分析，对光面爆破参数、掏槽爆破参数以及崩落眼爆破参数的对比分析研究，还有对装药结构和炸药单耗、起爆的方式和顺序等等技术问题不断研究，通过采用直眼掏槽和中深孔爆破技术，在此次半煤岩巷道气进施工中，取得了不错的爆破效果，与以前的情况相比，减少了作业时间，明显提高了生产率和掘进煤的回收量，从而大大提高了经济效益，建议推广使用。
参考文献
[1]杨仁树，张志帆等.淮南矿区深部硬岩巷道钻爆技术的现场试验研究[J].煤炭科学与技术，2009，（2）
[2]孙强，杨仁树等.提高深部岩石巷道爆破气进效率的理论探讨与实践[J].建井技术，2009，（6）.
[3]杨仁树，胡坤伦等.提高煤矿深部岩巷道气进爆破效率的试验研究[J].煤矿爆破，2010
[4]何勇松.中深孔爆破技术在半煤岩巷中的应用[J].煤炭技术，2011，（2）
[5]王兰刚，张海柱等.如何加强煤矿深部岩巷道气进爆破效率的试验研究[J].建井技术，2010，（8）.
【关键词】半煤岩巷道；爆破；参数
引言
为了提高半煤岩巷的成型质量和掘进速度，有必要改进在坚硬岩石中的爆破技术，深孔光面爆破技术的应用结果非常有效。如何利用这项技术来改善爆破效果、提高爆破效率、保证成型质量以及增加进尺，都需要通过具体的实践得到优化。
一、技术现状
长期以来，在一些矿业集团中硬岩巷道掘进施工中，大多采用浅孔多循环钻爆方式，落后的施工方式，单一的爆破方式，大大阻碍了巷道掘进爆破效果。由于爆破技术不合理，炮眼利用率低，造成劳动生产力低下，影响到整个企业的经济效益。因此，要改变当前的应用技术，通过反复有效的试验，结合理论研究，采用新型技术。在坚硬岩石爆破时，结合各种条件，如：现场巷道条件和施工条件等，进行深孔光面爆破技术的试验，之后对掏槽爆破和光面爆破等各项爆破参数进行对比分析，与试验之前相比较，巷道掘进增加了0.3米的平均单循环进尺，提高了平均炮眼利用率达5%；炸药量降低了0.31kg/m3；雷管单耗降低0.16发/m3；光面爆破技术大大改善了爆破效果，明显改进了巷道的成型质量，提高了岩巷掘进速度，效果非常好。
二、工程概况
5705巷是水平直巷，全长为1360m，巷道的断面为矩形，采用锚杆、锚索联合支护，Φ18×2.0m的高强度锚杆，3.2m的净宽，净高为2.35m，净断面积是8.575m2，3.5m的掘进宽，2.5m的掘进高，8.75m2的掘进面积。试验期间的岩石以粗沙岩为主，岩性坚硬，裂隙少，岩石普氏系数是f=10，难以爆破，在巷道掘进中深孔爆破技术试验中，巷道掘进中无瓦斯、无淋水。
三、钻眼爆破方案
结合煤层硬度、厚度以及火工消耗等因素，在半煤岩巷中，设计出三种方案进行钻眼爆破。经过对比和分析，认为方案三---分次掏槽爆破，最为合理。具体方法如下：
3.1钻眼：用短钻杆打好掏槽眼，然后对掏槽眼进行爆破，以增加第二次掏煤的自由面；
3.2打煤岩眼：清理完第一次掏槽眼爆落的煤之后，按中深孔要求将煤岩层炮眼一起打好；
3.3第二次爆破落煤、出煤：打完煤岩眼后把药装到煤眼进行放炮，然后机械出煤；
3.4爆破岩眼、出碴：爆落的煤出干净以后把药装到岩眼放炮，之后进行再机械出碴。详细说明见表3：
这套方案适用于0.5～1.0m左右厚度，硬度不大的煤层，炮眼利用率比较好高，对火工品消耗较低，但工序复杂，耗用时间长一些。
四、参数设计
4.1应用设备
经过研讨决定采用7655型凿岩机，应用的钎杆长度为2.2-2.5m，柱齿型钎头直径为40mm。
4.2炮眼的深度和直径
炮眼的深度要合理，必须与钻眼机械达到相互适应。根据资料研究，应用普通气腿式凿岩机，如果岩石普氏系数大于10，眼深最好不要超过2.5m，这样才能保证钻眼速度不会降低。如果采用液压凿岩台车，可以使炮眼深度加大。同时，炮眼深度是否合理，还要与循环作业方式相适应，现场采用每班一循环的作业，要保证每班完成一次循环。此外还要考虑到炸药的威力等因素，把炮眼深度设计为2.0m。
根据炮孔有不同的种类和作用，炮孔和药卷直径可以采用不同参数值，只要设计合理，就能达到很好地破碎岩石的目的，还可以减少工作时间，提高工作效率，提高巷道成型质量。
4.3掏槽形式和掏槽参数设计
决定循环进尺和炮孔利用率的主要因素就是掏槽眼爆破。掏槽形式是否合理决定了掏槽的成败。对于比较坚硬的岩石巷道掘进爆破可以采用直眼掏槽的掏槽形式，它不受巷道横断面的限制，爆堆集中，岩石抛距小，不容易对设备造成损坏，但是这种形式比较复杂，工艺技术要求严格，对眼位、深度等要求很高，如果利用不好，会降低掏槽质量。经过综合分析，设计如下：中心位置一个空眼装水炮泥，每个炮眼之间的距离为200mm，在所有的槽眼里装上炸药，起爆时使用同一段雷管。
4.4装药结构
炸药起爆后爆轰波朝向哪个方向，以及爆轰气体的作业时间和最终的爆破效果，都取决于起爆药包的位置。采用反向装药，可以增加岩体内应力波作用时间，另外，其爆轰波向眼口传播在自由面产生很强的反射拉伸应力波，也就是说会对岩石产生特别大的拉力。同时，反装药可以用充分合理地利用炸药的能量，有利于眼底岩石的破碎。与过去该矿常用的正向装药相比，效果得到很大提高。但是在反向起爆时要注意使用较长脚线的雷管。
4.5装药量
爆破器材使用三级煤矿许用乳化炸药，药卷直径为35mm，煤矿许用毫秒延期电雷管1-5段，以提高掏槽的破岩能力，增大了槽眼的装药量，延长了应力波的作业时间。具体装药量如表1。
五、施工操作技术要求和措施
在进行本次中深孔爆破技术的操作试验施工时，由于各工人之间存在着一定的水平差别，在操作之前，有必要先对职工加强操作技能方面的培训，以减少对爆破效果显著的影响。然后要求各相关人员严格按照作业规程的要求进行，遵守交接班制度，切实保证一个循环由一个班来完成。爆破时，有的地段岩性特殊，相对来说比较硬时，供风时间需要延长；爆破过程中，要求一次性打完全部煤、岩炮眼，为了以防被堵塞，必须用纸团将第二次起爆的炮眼塞紧；还要严格按照布置图的要求打炮眼，派专门人员扶钻，为了避免摆钎断钎事故的发生，先用短钻杆打浅眼，之后用长钻杆加深；掏槽眼爆破起爆时，在引药卷装上两发雷管，雷管脚线要加长，如果雷管脚线长度达不到要求，就满足不了反向装药结构的要求，很有可能会发生拒爆现象，此外装药结构不合理也是影响爆破效果的一个因素。但是在实际的施工过程中，如果连续不断地连接加长雷管线，施工速度就会在很大程度上受到影响，为了解决这一问题，可与生产厂家获得联系，购进长脚本线的电雷管，然后在生产过程中加强管理，保证该项技术的有效性；连线全部采用大串联的连线方式；同时还要严格按腰线控制巷道坡度进行施工；这项技术的适用范围也受到一定条件的限制，一旦遇到顶板破碎，或者层理发育、煤层不稳定、褶曲构造等情况时，地质条件就会不再适应此项钻眼方式，应用效果会很不理想，有待进一步研究和改进。
在8#层状705巷坚硬岩石爆破施工中，对炮眼的深度和直径的分析，对光面爆破参数、掏槽爆破参数以及崩落眼爆破参数的对比分析研究，还有对装药结构和炸药单耗、起爆的方式和顺序等等技术问题不断研究，通过采用直眼掏槽和中深孔爆破技术，在此次半煤岩巷道气进施工中，取得了不错的爆破效果，与以前的情况相比，减少了作业时间，明显提高了生产率和掘进煤的回收量，从而大大提高了经济效益，建议推广使用。
参考文献
[1]杨仁树，张志帆等.淮南矿区深部硬岩巷道钻爆技术的现场试验研究[J].煤炭科学与技术，2009，（2）
[2]孙强，杨仁树等.提高深部岩石巷道爆破气进效率的理论探讨与实践[J].建井技术，2009，（6）.
[3]杨仁树，胡坤伦等.提高煤矿深部岩巷道气进爆破效率的试验研究[J].煤矿爆破，2010
[4]何勇松.中深孔爆破技术在半煤岩巷中的应用[J].煤炭技术，2011，（2）
[5]王兰刚，张海柱等.如何加强煤矿深部岩巷道气进爆破效率的试验研究[J].建井技术，2010，（8）.