大断面岩巷中深孔控制爆破技术研究

收稿日期:2010-01-20
作者简介:赵静雅(1977)),男,河南唐河人,助理工程师,2009年毕业于河南理工大学,现从事煤矿技术工作。

大断面岩巷中深孔控制爆破技术研究
赵静雅,赵静月,郑计矿
(平煤股份六矿,河南平顶山 467093)
摘要:在对掏槽爆破、控制爆破、定向断裂控制爆破等技术理论分析的基础上,平煤六矿在大断面岩巷采用了中深孔控制爆破技术。

介绍了中深孔控制爆破技术中主要技术参数的确定及施工工艺流程,通过严格执行质量标准、爆破装药标准及安全措施,使周边眼半眼痕率大大提高,极大地改善了巷道成型状况。

关键词:大断面岩巷;中深孔;控制爆破
中图分类号:TD 23513 文献标识码:A 文章编号:1003-0506(2010)04-0006-02
R esearch on Controlled B lasting Techni q ue ofM ediu m-length H ole in
Rock Tunnel w ith Large Section
Zhao Ji n gya ,Zhao Ji n gyue ,Zheng Ji k uang
(N o.6M i ne ,P ingdingshan T i an c an C oal Industry Co.,Ltd .,P ingdingshan 467093,China )
Abstrac t :Based on t heoretica l ana l ys i s o f ho le dept h ,groove cutti ng o f b l asti ng ,contro lled blasting ,direc ti ona l fracture contro lled blas -ti ng techn i ques and so on ,m ed i u m-length ho l e con tro ll ed b l asti ng techno logy w as used i n rock laneway w ith larg e c ross -sec tion i n N o .6M i ne o f P i ngd i ngshan T ian c an Coa l Industry Co .,L td .Introduced m a i n technical para m ete rs deter m i nati on and constructi on pro cess in the hole contro lled blasti ng techn i ques .Q ua lity standards ,standa rds o f demo lition b l asti ng charge ,safety m easures were carr i ed out strictl y ,the percen tage o f ha l-f ho le traces w as g reatly i ncreased i n the laneway around t he ho le ,and l ane w ay for m i ng quan lity had been i m proved noticeab l y .
K eywords :rock t unne lw it h large secti on ;m ed i u m-length ho l e ;contro lled b l asti ng
一般工艺施工的开拓巷道,现场普遍存在少打眼、乱打眼、多装药、乱放炮的现象,这种普通的爆破技术爆破效果差,造成的后果是炮眼利用率低,岩石
碎块抛掷远,爆堆不集中,周边超挖量大,成型质量差,围岩松动破坏严重,在松软岩层中周边很难留下半边眼痕,掘进循环率无法提高。

为改进落后的爆破技术,平煤六矿根据三水平丁二轨道上山地质赋存状况、巷道围岩特征,认真研究,从炮眼深度、掏槽爆破、控制爆破、定向断裂控制爆破等技术问题入手,重新计算爆破参数,制定爆破图表,成功走出了大断面岩巷中深孔控制爆破技术创新之路。

1 主要技术参数
(1)掏槽方式。

巷道掏槽爆破与逐段等效集中
装药下单自由面漏斗爆破近似,掏槽眼间距主要以条形装药在介质中产生的破碎区大小为依据确定。

为取得良好的掏槽效果,对于眼深在212m 左右中
深孔爆破,多采用多对斜眼的复式楔形掏槽方式,保证每对斜眼的孔底距在214m 左右。

由于掏槽爆破夹制力大,有部分岩石难以抛出,造成炮眼利用率较低,在掏槽眼内部设置中心孔,中心孔起爆后,可以克服岩石的再生,能把掏槽孔破碎的岩石抛出槽外,加深掏槽的有效深度,解决炮眼利用率低的问题;中心孔起到空孔导向作用,有利于破碎岩石。

(2)辅助眼和周边眼的布置。

辅助眼和周边眼的作用主要是继续扩大掏槽,形成巷道轮廓。

辅助眼均匀地布置在掏槽眼与周边眼之间。

辅助眼和周边眼的眼深应尽量一致,周边眼间距不宜过大,一般严格控制周边眼药量,保证巷道成型,尽量减少围岩破坏和超欠挖,减少刷帮或充填工作量。

(3)炮眼深度。

炮眼深度主要由试验要求、钻眼机具的凿岩能力及工人操作水平决定,还与爆后空顶距有关,空顶距直接影响围岩的支护和安全施工。

基于快速掘进的需要考虑,循环进尺设计应确保一个班内能完成一个正规作业循环的所有工序。

(4)爆破微差时间及起爆顺序。

井巷爆破夹制力较大,在微差起爆中,前一时间段起爆炸药为下一
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6#2010年第4期 中州煤炭
总第172期
时间段的炸药起爆提供自由面,直接影响爆破效果。

因此,确定掏槽眼与二次扩槽、崩落眼与周边眼之间的时间差是关键。

前者保证掘进深度,后者为不影响后续周边眼延迟时间,确保断面轮廓完整。

考虑到煤矿爆破总延迟时间不大于130m s ,一次和二次掏槽与中心孔之间延迟时间取30m s 。

2 工艺流程
在打眼时采用4台风动凿岩机打眼,以缩短打眼时间。

多台凿岩机作业时,采用定人、定机、定位、定眼数、定时间的钻工岗位责任制。

钻眼顺序应采取自上而下移动,打上、下部眼的钻机应布置在同一个垂直面内。

工作面领钎工3~4人,帮助对眼位、拔钎子、摆正凿岩机和钻眼的方向。

打眼作业时严格按照爆破图表的要求,掌握好眼位、眼深及其角度,以保证钻眼质量,实行控制爆破,周边眼应划线并标定眼位。

掏槽方式采用直眼菱形掏槽,掏槽眼数目为5个,其中中间1个掏槽眼为空眼(不装药),空眼至任一掏槽眼的距离不大于013m 。

周边眼间距不大于013m 。

工程技术人员结合现场岩性、断面、循环进度等因素,认真编写切实可行的爆破说明书,并不断完善,悬挂于作业现场。

由跟班干部、验收员依据爆破说明书画出轮廓线,布置炮眼(图1)。

图1 炮眼布置示意
(1)打眼。

注意周边眼间距、角度、方向、深度。

打眼采用YT-28型风钻,Á42mm 钻头和长度为2
~3m 的六棱钢钻杆。

为了保证打眼质量,要求打眼要掌握准、平、直、齐/四要点0(眼点要准、掌钎要平、眼要直、眼底要落在一个垂直面上,使爆破后工作面整齐),为满足要求,打眼采用4台钻机平行作业,定人、定眼位、定钻机、定炮眼数量、定时间。

(2)验孔。

用炮棍检查炮眼的深度、角度、方
向,不合格的重新补打。

(3)清孔。

用风管吹钻孔内岩石粉末等异物,将其清理干净。

(4)装药。

按照爆破说明书要求装药。

采用岩石乳化炸药,MFB -200型电容式发爆器,215m 长脚线毫秒延期电雷管,胶皮铜芯放炮母线。

(5)封孔。

装炮泥时,最初2段应慢用力、轻捣动,以后各段用力捣实,水炮泥外剩余部分用炮泥封实。

按要求正确连线起爆。

3 质量标准和爆破装药标准
(1)质量标准。

¹眼痕率,中硬岩不应小于60%;º软岩中的巷道,周边成型应符合设计轮廓;»两炮的衔接台阶尺寸不得大于150mm;¼岩面不
应有爆震裂缝;½巷道周边不应欠挖,平均线性超挖值应小于200mm 。

(2)爆破装药标准。

雷管采用毫秒延期电雷管,共5段,装药采用分次装药分次放炮,段数和装
药量分别为:1#)4#眼装一段管,418kg ;5#)14#
眼装二段管,810kg ;15#
)40#
眼装三段管,2018kg ;41#
)44#
,55#
)81#
眼装五段管,1214kg ;45#
)54#
眼装四段管,810kg 。

4 爆破安全措施
中深孔光面爆破时爆破距离为200m 以上。

中深孔爆破时耙斗机与工作面的最佳距离为7~40m ,不宜过远或过近。

耙斗机工作期间,其前导向轮与工作面距离超过5m 时,方可允许人员在工作面前方作业,但耙斗机运行时严禁在其运行范围内行人或进行其他作业。

5 结语
(1)2008年3月,平煤六矿在三水平丁二轨道
上山进行了复式楔形掏槽试验,加深了炮眼深度。

试验的成功,加快了进尺速度,改善了锚喷支护效果,节约了材料消耗,提高了掘进效率。

(2)采用中深孔控制爆破技术后,眼痕率提高至80%以上,改善了巷道成型、周边成型及平整度。

(3)炮眼利用率得到一定程度的提高,一般在90%以上,炮眼深度为216m,循环进尺可超过212m ,掘进速度提高了100%,月循环进尺数在70m 以上。

(责任编辑:秦爱新)
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7#2010年第4期 赵静雅等:大断面岩巷中深孔控制爆破技术研究 总第172期。