论两次掏槽中深孔爆破在岩巷掘进中的应用

陈文炼

（福建省福能集团广元矿区 管委会，福建 大田 366107）

1 概述

苏桥煤矿生产能力为0.21 Mt／a，主要开采下二叠系童子岩组第一段（P1t1）的21、26、28、33号等煤层。随着二采区开采收作结束，201采区揭露煤层赋存条件变差，煤炭万吨掘进率越来越高，生产接替越来越紧张，加快二水平建设进度，提高岩巷施工进度是保证二水平建设按期完成的关键。

为了解决以上问题，苏桥煤矿成立了快速掘进施工攻关领导小组，先后在一采区±0m 西南块段运输大巷、201采区-200m 运输大巷进行爆破试验，如改变掏槽方式、加密炮眼、加深炮眼长度、增大装药量、加长炮泥填充长度等措施，均未能达到预期效果，反而增加火工品消耗，增加掘进成本。经反复试验改进，总结采用两次掏槽中深孔爆破技术取得了较好的爆破效果。即先进行第一次楔形掏槽爆破，在掏槽爆破达到预期效果时，在槽腔内布置第二次掏槽眼，并与辅助眼、周眼眼同时联线爆破成巷。现以在201采区-200m 运输大巷的试验为例来说明。

2 工程概况

201采区-200m 运输大巷位于F2上盘童子岩组一段地层中，石门预计施工总长度为1800m，穿过地层的岩性为细粉砂岩、砂质泥岩、砂岩、煤层、泥岩等，岩性较坚硬，岩石硬度系数f=4～6。巷道设计掘断面6.5m2，巷道宽为2.4m、巷道高为2.9m；架棚巷道掘断面为7.6m2。

掘进工作面采用BKY-60-4局部通风机压入式通风，J2B-1型激光指向仪定向；采用2台ZY-24气腿式凿岩机同时打眼；采用段发秒延期电雷管引爆，矿用2＃硝铵炸药全断面一次爆破；采用P-30B型耙斗机装岩机出碴，1吨U 型矿车装碴，9＃矿工钢金属棚支护。

3 爆破参数的确定及施工技术

3.1 爆破参数的确定

（1）全断面一次爆破参数。采用普通全断面一次爆破时，选用8眼楔形掏槽，掏槽眼深1.6m，辅助眼及周边眼为1.4m，周边眼间距600mm，辅助眼平均间距520mm，全断面布置炮眼31个，共装药20.55kg。全断面一次爆破炮眼布置见图1，其爆破爆破参数见表1。

图1 全断面一次爆破炮眼布置

表1 全断面一次爆破爆破参数

（2）两次掏槽中深孔爆破参数的确定。采用两次掏槽中深孔爆破技术时，两次掏槽全部采用楔形掏槽，第一次掏槽眼长1.6m，共布置8个眼，第一次掏槽爆破炮眼布置见图2，其爆破参数见表2。在第一次爆破结束后如果槽腔达到0.8 m 深，即开始打第2 次爆破掏槽眼及下部炮眼，并与其余炮眼一起引爆，周边眼间距600 mm，辅助眼平均间距500mm，2次共布置炮眼36个，装药24.15kg。第二次爆破炮眼布置图见图3，其爆破参数见表3。

图2 第一次掏槽眼及爆破炮眼布置

表2 第一次爆破（掏槽爆破）参数

图3 第二次爆破炮眼布置

表3 第二次爆破参数

3.2 施工技术

（1）全断面一次爆破施工技术。在普通全断面一次爆破施工时，采用三班8小时正规循环作业，即早、中、晚班每班各完成1 个循环，每完成12 m 左右进行铺设轨道。利用第一次供风时间在前一个班没装完的矸石堆上（迎头矸石堆高度一般1.0m 左右）打中上部炮眼，待炮眼打到距矸堆0.5m 时，开始用耙碴机装剩余的矸石。待第二次供气打完剩余的炮眼，再进行同时装药联线爆破。

（2）两次掏槽中深孔爆破施工技术。在采用两次掏槽中深孔爆破施工时，仍是采用3班8小时正规循环作业，早、中、晚班每班各完成1个循环，每完成12 m 左右进行铺设轨道。利用第一次供风时间在前一个班没装完的矸石堆上（迎头矸石堆高度一般1.0m 左右）打上部炮眼及周边眼。待炮眼打到距矸堆0.6m 时，可用耙碴机将迎头矸石攉至设计掏槽眼高度。此时，打出第一次掏槽眼，并单独进行装药爆破。爆破后进行通风，待炮烟吹散，进入工作面进行安全检查后如果槽腔达到了预期深度，即可开始正常出矸，待第二次供风时间打第二次爆破掏槽眼及其余炮眼；如果达不到预期深度，必须再次调整掏槽眼位置，重打掏槽眼，再次单独爆破直至达到设计深度方可进行2次掏槽成形爆破。

4 爆破效果分析

在201采区-200m 运输大巷，采用两种爆破方法进行现场试验，具体测验结果见表4。

表4 全断面一次爆破及两次掏槽中深孔爆破测验结果

普通全断面一次爆破和两次掏槽中深孔爆破测验结果的分析比较：

1）炮眼利用率大大提高。

采用普通全断面一次爆破时由于受自由面限制，周边眼很难爆到眼底，平均炮眼利用率只有85.80%；采用2次掏槽中深孔爆破技术，2次掏槽大大增加了爆破自由面，使辅助眼及周眼边能达到最优的爆破效果，其炮眼利用率达到88.24%以上，炮眼利用率提高了2.44%。

2）循环进尺提高。

全断面一次爆破，虽然采取了增加装药量，多打眼，加深炮眼长度等措施，循环进尺也只1.20m，而采用两次掏槽爆破技术后，由于增加了爆破自由面，炮眼得到有效爆破，循环进尺平均可达到1.76m，提高了4.7%。

3）降低了火工品消耗。

道路工程建设的档案管理如果是正规有序的，那么它能极为真实地记录下道路工程建设的全过程。同时，还能集中体现出道路工程在建设过程中施工人员的工程设计指导思想、施工技术和工程建设经验。道路工程建设的档案管理为展示工程发展的现代化成就起到了重要作用。

采用两次掏槽中深孔爆破技术后，每米巷道可节省炸药5.2kg，雷管5.2个。

4）掘进速度明显提高。

采用全断面一次爆破技术时，平均月进尺为91.7m，采用两次掏槽中深孔爆破技术后，月进尺可达126.7m，在人员设备不变的情况下月进度提高了38%。

5）工程质量得到明显改善。

采用全断面一次爆破时，由于装药量大，爆破次数多，围岩常受爆破冲击波破坏，造成超挖或凸包欠挖；采用了两次掏槽爆破技术后，由于第一次掏槽，增大了自由面，最小爆破抵抗线朝向槽腔，改变了岩体移动方向，加快脱漏速度，减轻了对围岩的破坏，从而提高了成形质量。

6）每班打眼总长度增加。

采用全断面一次爆破布置炮眼31个，每班打炮眼总长度51.2m，采用两次掏槽中深孔爆破后，两次共布置炮眼36个，每班打炮眼总长度66.4 m，每班要多打15.2 m炮眼。

采用两次掏槽爆破技术后工效从原先0.24m 提高到0.35m，工效提高了45.8%，相应地增加了工人的月收入。

5 两次掏槽中深孔爆破施工时应注意的问题

1）对打眼质量要高，打眼前一定要画好轮廓线点眼，定准眼位，保证眼向，特别是周边眼影响着巷道成形，尤为关键。

2）为了便于施工，采用耙碴机将迎头矸石攉至设计要求后再进行打眼。

3）第一次掏槽爆破后，再次打眼前，必须做好槽腔内敲帮问顶，清除槽腔内浮矸，防止掉矸伤人。

4）必须在第一次爆破槽腔深度达到0.8m 以上时，才能进行第二次爆破，严禁在第一次残眼打第二次掏槽眼，其眼位应整体向下移动200mm 左右为宜。

5）保证炮泥封堵质量。在岩巷施工中炮泥的封堵质量是影响爆破效果好坏的主要因素之一，同时也是降低火工品消耗的主要途径。《煤矿安全规程》要求在岩层内爆破，炮眼深度不足0.9m 时，装药长度不得大于炮眼深度的1／2，炮眼深度为0.9m 以上时，装药长度不得大于炮眼深度的2／3，在煤层中爆破，装药长度不得大于炮眼深度的1／2，所有炮眼的剩余部分应用炮泥封堵，炮泥应用水炮泥和黏土泡泥。水炮泥外剩余的炮眼部分应用黏土炮泥填满封实。严禁用煤粉，块状材料或其他可燃性材料作炮泥，炮泥封堵长度不小于500mm。

6）两次掏槽中深孔爆破，采用了两次爆破，每次放完炮后要确保足够的通风时间，待炮烟吹散方可进入工作面进行安全检查。

6 结语

在岩巷施工中采用两次掏槽中深孔爆破技术，不仅提高了炮眼利用率、工效、降低火工品消耗，还能提高一次成形质量。提高掘进速度，月进度达到126.7m，创造了良好的经济效益。

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