论硬岩巷道掘进的爆破方式

张全森

摘要：在硬岩巷道掘进过程中，中深孔爆破和光面爆破是两种主要的掘进爆破形式与方法，也是硬岩爆破发展的必然趋势，是爆破行业发展的方向。因此，本文主要介绍了这两种爆破方式的相关情况，并对如何提高爆破效率做了进一步的分析和探讨，所以通过优化施工组织、优化爆破参数、优化支护参数、降低喷浆厚度，可确保充分发挥大断面水平岩巷快速施工装备的优势。

关键词：巷道掘进；中深孔爆破；光面爆破；硬岩巷道

掘进和支护技术是煤巷掘进过程中的最主要工艺技术之一，要想在现实中不同的质条件下实现掘进工作面的系统自动化，就必须研究适合我国煤层条件的各种自动化技术，如掘锚联合机组自動化技术，实现掘进过程中掘、装、运、支等工艺条件下的自动化平行作业，达到快速掘进割煤的目的又能够加强顶板和煤帮的支护，保证工作面的顺利进行。

众所周知，传统的爆破形式主要是采用浅眼爆破的作业方式，虽然这种爆破方式有其特点，但是在硬岩爆破中，其优势体现不出来，而缺点却被更加凸显出来，采用这种爆破方式，爆破效率普遍较低，更为严重的是爆落岩石大块率高、而且它的装岩生产效率也是很低，这样严重影响掘进施工进度。所以在硬岩巷道掘进过程中，中深孔爆破和光面爆破是两种主要的掘进爆破形式与方法，也是硬岩爆破发展的必然趋势，是爆破行业发展的方向。因此，进一步提高爆破效率和爆破质量是我们所研究的关键。

一、炮眼深度

在硬岩巷道爆破过程中，炮眼深度对爆破效果的好坏有着很重要的影响，但是炮眼深度又受到以下几个因素的影响，比如有岩石的性质、钻眼机械、装药结构、炸药的使用量和循环作业方式等几大因素，我们应该综合考虑这些因素，才能使得炮眼达到最佳深度，爆破效果最好。

（一）根据钻眼机械确定

与此同时，爆眼深度还与钻眼机械有密切的关系，钻眼的参数是否与钻眼机械的参数相适应，这直接决定着爆眼深度的好坏。根据查阅大量资料和现场调研我们可以发现，对于普通的气腿式凿岩机，在硬岩钻眼中，钻眼的速度下降，从而克服钎子的弹性变形冲击力就越大，这样使得排粉难度在趋于困难，在随着钻眼的深度的增加，钻速度的衰减加快。因此。使用普通式凿岩机.如果采用重型导轨式凿岩机，故能克服气腿式凿岩机的上述缺点，对巷道掘进中深孔爆破非常有利。

（二）单位炸药消耗量

要精确计算单位炸药消耗量是很困难的。我们在实际操作过程中，一般情况下是参考经验公式和国家相关规定标准来确定，但是这些公式和国标都需要在实践中不断的调整和完善。

（三）根据循环作业方式确定

合理的炮眼深度设计，除了以上所论述的钻眼机械和单位炸药消耗量，同时还应该必须要与煤矿的循环作业方式是相协调和适应，这就要求即合理的炮眼深度应能保证每班或完成整循环，保证实现正规循环作业。

（四）装药结构

在爆破设计过程中，我们还要考虑到在爆炸的药包起爆时，药包的位置决定着炸药起爆后爆轰波的传播方向，这是影响岩石爆破作业和爆破效果的重要因素。我们从理论的分析和实践的经验可以得到证明，反向装药比正向装药效果要好。因此，其它炮眼均采用正向起爆顺序。

二、中深孔爆破

（一）掏槽爆破形式

掏槽爆破提高掏槽爆破的成功率和效率，决定了整个爆破质量和掘进效果。而掏槽效果的好坏又主要取决于掏槽方式。中深孔爆破时，必须采用直眼掏槽。除普通简单的角柱形直眼掏槽形式外，目前较为先进的岩巷掘进直眼掏槽方式直眼迈步式掏槽方式可增大槽腔体积，降低抛掷作用，利于装岩，同时提高了掘进工效。我们可以总结出选择掏槽形式时考虑的原则有以下几个方面：第一，有较高的炮眼利率和较大的槽腔表面积，才能为后爆炮眼创造更为充分的自由面；第二，掏槽形式越简单越好；第三，首爆炮眼装药应占有较多的空眼。空眼越多对掏槽爆破越有利。

（二）掏槽爆破参数

目前，垂直楔形掏槽可以充分利用工作面这唯一的自由面，而巷道中深孔爆破，当巷道断面较小时斜眼楔形掏槽的应用就受到了巷道断面宽度的限制，可采用直眼掏槽，而巷道断面较大时，也较多采用楔形掏槽。我们通过长期实验和实践可知，对硬岩巷道，当巷道断面能满足钻眼掏槽要求时，最好的掏槽方式可以采用垂直楔形掏槽。

三、光面爆破

在一般情况下，光面爆破炮眼间距取二十一倍的炮眼直径，但是我们可以根据长期实践经验和查阅有关文献资料可以得知，现场施工实际采的炮眼间距控制在450—500 mm。光面爆破炮眼布置的另一个重要参数是炮眼密集系数，《煤矿安全规程》规定在有沼气和煤尘的工作面不许采用空气不耦合装药。所以，设计施工中为严格控制周边眼的装药量以求减少对周边围岩的损伤，巷道周边眼装药量要求爆破后在炮眼周围的岩石中不产生粉碎性破坏，并能在岩壁上留有眼痕。

四、结论

在煤矿爆破过程中，爆破施工工艺的不断改善，中深孔爆破和光面爆破是发展的必然趋势，通过现场试验研究可以很清楚的发现，在对岩石性质和施工条件确定的情况下，我们在爆破参数、炸药单耗和炮泥堵塞等几个方面对爆破的效率等有很明显的影响，并且进行了多次反复的实验认证，提出了一些对硬岩巷道掘进有重要作用的施工技术和方法，总结了硬岩巷道掘进中的一些基本施工技术方案，同时也积累了更为适用的、科学的实践经验。因此，中深孔爆破和光面爆破并举是既保证质量和速度又可取得高效益的关键。初步分析了深井中深孔爆破和光面爆破的参数，这对现场参数设计和爆破施工具有很好的指导意义和借鉴意义。

（作者单位：淮南矿业集团谢桥煤矿）