大空孔掏槽爆破技术在硬岩快速掘进中的应用

的技 术 难题 。
关 键词 ： 大空孔 掏槽 ； 硬 岩； 快 速 掘进 巷 道 掘 进 是 一个 复杂 的多 工 序 交 替 过 程 ， 主要 由破 岩 、 装 运 和 支 护 三大 工序 组 成 。 由于 七 台河 矿 区煤层 围岩 的 岩性 较 完 整 ， 巷 道 支护简单 ， 一般采用锚 杆支护都能满足要求 ， 因此支护工序一般 对 巷道的施工速度影响不大 ； 岩石装运工作 由于采用了皮带连续化运 输和二运皮带转载等相应措施 ， 影响进度的因素也得到了很好的解 决 。而破 岩过 程 主包 括 打 眼 和爆 破 等 程 序 ， 由于采 用 “ 三小” 爆 破 技 术， 打 眼 速度 有 了很 大 的 提 高 ， 大大 的缩 短 了打 眼 时 间 。 因此 ， 我 们 认为 目前制约着巷道施工速度的关键就是采用传统 的爆破技术 ， 循 环 进 度低 ， 从 而 直 接影 响 巷道 的施 工 速 度 。而影 响爆 破 效果 的关 键 就 是 掏槽 技 术 ， 掏槽 效 果 的好 坏 ， 直 接 影 响巷 道 施 工 的循 环 进 度 ， 从 而影 响巷 道 的施 工 速 度 。 目前 ， 我 矿 掘进 施 工全 部 采 用 斜 眼掏 槽 布 置方式 ， 循环进度低 ， 掏槽效果差 ， 受巷道断面影 响大等是斜 眼掏槽 存在的最大问题 ， 也是影响掘进速度的决定性因素 。 针对上述存在的问题 ， 我们积极探 索， 勇于创新 ， 经过多次井下 实践摸索 ， 通过合理的劳动施工组织 ， 终于试验成功 了大空孑 Ｌ 直眼 掏槽爆破技术 ， 实现了硬岩的快速掘进。使全岩巷道掘进循环进度 由过 去斜 眼 掏槽 的 １ ． ２ — １ ． ３米增 加 到 １ ． ８ — ２ ． ５ 米， 全岩 巷 道 单进 也 由 过去 不 足七 十 米提 高 百米 以上 。 ｌ基 本 地质 条 件 七煤 集 团公 司建 设煤 矿 煤 系地 层 属 上侏 罗纪 鸡 西群 含 煤 地层 ， 主要 由城 子 河 组 上 部 和穆 棱 组 下 部组 成 。本 区 内岩 层 主 要 由粉 砂 岩、 细砂岩 、 粉细互层 、 中砂岩及煤层组成 ， 仅有少数的粗砂岩 、 含砺 砂 岩 。岩 石 的坚 固性 系 数 ｆ 一般在 ８ — １ ２ 之 间， 局 部 最 大 可达 ｌ ６ ， 层 理、 节理均不发育 ， 岩石较完整 ， 属稳定性岩层。 ２试 验 工作 面 情 况 建设 煤矿一采区 １ １ ０ １ ２掘进队施三片前 石 ， 巷道断面为半圆拱 型巷道 ， 设计宽度 ２ ． ８米 ， 高度为 ２ ． ４米 ， 断面积 ６ ． ７平方米 ， 双排 ２ ０ 毫米 直 径 ，１ ． ６米 长树 脂 锚 杆 支 护 ， 岩层 为 粉 砂岩 和粉 细 砂岩 互 层 ， ２ 一 ． 岩 石坚 固性 系 数为 ｌ ２ ，炮 掘 法 施 工 ， Ｍ Ｆ Ｂ 一 １ ５ ０ 型 发 炮 器 引爆 ８ ＃电 雷管 引爆 三级 乳 化炸 药 爆破 落 岩 。 ３ 大空 孔 掏槽 设 计 传 统 的掏 槽方 式 爆 破 效 果 差 的 主 要原 因是 需 爆 破 岩 体 只有 一 个 自由面 ， 而 且爆 破 瞬 间破 碎 岩 石没 有 补 偿 空 间 。而 我们 试 验 的大 空孑 Ｌ 掏 槽 技术 就是 利 用 防 突钻 机现 在 巷 道 中 间施 工 一个 ‘ ｐ １ １ ５毫米 的中心空孔 ， 作为第二个 自由面和破碎岩石的补偿空间。从而提高 爆破效果 。 具体掏槽方式是 ： 中心一个直径 ｌ １ ５ 毫米的大空孔 ， 周边 辅以 ４ — ８ 个直 眼掏槽炮 眼。掏槽炮眼主要采用了三角状掏槽 、 柱状 掏 槽 和 螺 旋掏 槽 三 种 方 式 ，其 掏 槽 炮 眼 布 置 方 式 及 装 药 结 构 见下
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三 角状 掏 槽 柱 状掏 槽 螺旋 状掏 槽 根 据作 业 方 式 和施 工 组织 管 理 及循 环 时 间 ， 确 定 掏槽 眼深 度 在
பைடு நூலகம்
２ ． ２ — ２ ． ５ 米之 间 ， 采用空气柱连续装药结构 ， 装药系数 为 ７ ０ ％， 每眼 装药 ７管 ０ ． ９ 公斤炸药 。 每循环进度都能在 ２ 米左右。 循环进度 比采 用斜 眼掏槽提高 ０ ． ８ 米， 日进尺可提高 １ ． ５左右 ， 月进尺提高 ４ ５ 米， 掘进 单 进提 高 近 ３ ０ ％。 ４ 推广 价 值 通 过 采 用大 空 孔 爆 破 技 术 ，掘进 循 环 进 尺 可 由 过去 的 １ ． ２ — １ ． ４ 米提高到 １ ． ８ — ２ ． ５ 米， 每循环可提高 ０ ． ６ — １ ． ２ 米， 单进可提高 ５ ０米， 月 左右 ， 提高单进近 ４ ０ ％。同时， 由于采用了中深孑 Ｌ 爆破技术 ， 每米巷 道 炸药 耗 量 可减 少 ２公斤 左 右 ， 电管 耗量 可 减 少 ５ 发 左 右 。七 煤 集 团公 司现 有 ２ ６ ０个 掘进 队 ， 其 中施 工 全岩 巷 道 的 掘进 队约 １ ２ ０个 左 右。每年掘进总量均在 ３ ０ 万米左右 ， 其中全岩巷道大约 １ ２ 万米左 右 。若 施 工全 岩 巷 道全 部 采 用直 眼掏 槽 中深 孑 Ｌ 爆 破破 技 术 ， 可 减 少 掘进队 ４ Ｏ个 ， 每年 可 节 约通 风 费用 及其 他 辅 助费 用 ３ ０ ０多 万元 。同 时， 每米巷道可节约火工 品材料费 １ ８ ０ 万元左右。可为七煤集 团公 司创造 巨大的经济效益和安全效益。
科技创新与应用 Ｉ ２ ０ １ ４ 年 第７ 期
工 业 技 术
大空孔掏槽爆破技术在硬岩快速掘进中的应用
佟 强
（ 七 台河矿 业精煤 （ 集团） 有限责任公 司 建设煤矿 ， 黑龙江 七 台河 １ ５ ４ ６ ０ ０ ）
摘 要： 大空 孔掏 槽 技 术 的成 功 应 用 改 变 了传 统掏 槽 方 式 炮 眼利 用 率低 ， 循环进度小， 影 响 单进 水 平 的现 状 ， 解 决硬 岩 快 速 掘进