摘要:常规的岩巷掘进爆破施工，导致炮眼利用效率较低、炸裂岩石碎块散乱、爆堆分布过远、成型质量不高以及周围岩层破坏严重等一系列问题；同时较小的巷道宽度、不多的自由面以及很强的受夹制作用等更在很大程度上影响了巷道掘进的安全程度和稳定程度。文章通过对影响爆破效果原因的分析,选择合理的炮眼布置方式和正确的爆破参数,提高爆破效果,以期提出一些有益的参考。
关键词:岩巷;爆破;爆破；参数
据相关资料统计,我国煤炭行业岩巷掘进的平均月进尺仅为60m～70m。特别是对于f>8～10的较为坚硬岩石,其炮眼利用率一般在60%～80%。炮眼利用率低,爆破效果差,爆轰波没有完全被煤岩体所吸收,岩石碎块抛掷远,爆堆不集中,周边超挖量大,巷道成形质量差,围岩松动破坏严重。不仅影响了巷道掘进的速度,增加了出矸量和支护材料消耗,也降低了巷道的稳定性和安全性。如何提高掘进爆破效果,首先必须分析影响爆破效果的因素,方可提高爆破效果。
1 影响中深孔爆破的因素
1.1 岩体物理学性能的影响
巷道掘进岩石的物理力学性能、结构和存在状况对爆破效率有很大影响。对于构造节理不甚发育、完整性较好、硬度高、可钻可爆性差、分布随机性大的岩巷，凿岩爆破工作较难，爆破效率更低。随着矿井开采深度增加，深部岩石受到高地应力的影响，更增加了爆破难度，而且常常会受到冲击地压和岩爆的影响。
1.2 起爆方式的影响
由于煤矿钻爆作业环境的特殊性，为保证安全生产，爆破作业多采用正向起爆方式。实践表明，孔底起爆（反向起爆）可延长爆炸产物在孔内的作用时间，提高爆破能量利用率，大大降低爆破空气冲击波等爆炸有害效应。因此，在无瓦斯（或距离煤层较远）巷道掘进工作面可采用反向起爆，以提高爆破效率。
1.3 炮眼直径和装药直径
炮眼直径大小直接影响到钻眼速度、全断面炮眼数目、炸药单耗、岩石破碎块度及巷道掘进爆破效率等。炮眼直径较大时，可采用较大直径的药卷，炸药的爆速好爆轰稳定性较高，爆炸能量相对集中，利于岩石的爆破破碎，特别对于坚硬岩石，较大的装药直径能增强岩石的爆破破碎作用，提高爆破效率，同时增大炮眼直径，还可以减少工作面炮眼数目。但较大的炮眼直径增加了打眼的难度，与小直径炮眼相比，其钻眼速度明显降低。因此，可根据巷道岩石情况和炮眼作用选用炮眼直径和装药直径。
1.4 掏槽眼的选择和布置
决定爆破效果的关键是掏槽爆破。要提高炮眼利用率,就应首先选择合理的掏槽形式和掏槽参数。掏槽眼的布置有倾斜眼掏槽、直线眼掏槽和混合掏槽,直线眼掏槽分为龟裂掏槽法、菱形掏槽法、五星掏槽法、角柱掏槽法和螺旋掏槽法。螺旋掏槽法比较适用于我施工单位的隧道工程掘进爆破。其原因是此掏槽法适用于中硬以上岩石,是较好的直线眼掏槽方式之一,许多地下隧道工程的掘进爆破都采用此种掏槽方式。它以中空眼为重心,周边布置四个掏槽眼,逐个加大距离,形如螺旋,因而的名。在各掏槽眼连线中间各加一个空眼,作为自由面和防止炸药压死。其优点:有较大的爆破自由面,爆破效率高,爆破后岩块度均匀,爆堆集中。缺点是炮眼较多,钻眼要求高。
1.5 炮泥质量和封孔长度
炮泥质量的好坏和封孔长度直接影响到爆破效果和安全以及爆轰波的吸收,炮泥质量好和封孔长度符合要求爆轰波能够充分的被煤岩体吸收,爆破效果好又安全;炮泥质量差或封孔长度不符合要求爆轰波大部分都作用到围岩和空气中了,爆破效果不好且不安全。
提高炮泥的质量和封孔长度是关系到爆破效果和安全的重要因素之一。
2 提高爆破效果的途径
2.1 合理确定炮眼深度和掏槽方式
作为提高单进水平的一个重要因素，炮眼深度是一个在施工管理中最活跃的参数，它主要是根据岩石性质，巷道断面大小，循环作业方式，炸药威力、职工技术水平等因素来确定。实行定人、定钻、定眼位、定任务、定时间责任制，分区打眼，自下而上，点眼和钻眼由技术好经验丰富的老工人承担。各工种要相互配合好，能平行作业的要尽量平行作业，以做到不怠工、不窝工，充分利用工时，提高工作效率。
2.2 采用光面爆破，提高单进速度
光面爆破技术的优点，爆破后成型规整，围岩稳定，无明显炮震裂缝的控制爆破技术，它符合设计要求，减少掘进超挖量，围岩受爆破震动较小，最大限度的消除了围岩突出处的应力集中，保持了围岩的自身强度，从而增强了围岩自身支撑力。光面爆破大大减少了掘进超挖量，一般普通爆破的超挖量为20%～30%，而光面爆破的超挖量只有4%～6%。因此，可以减少材料消耗，从而降低了成本加快了掘进速度。减少了不必要的工时浪费，缩短了工作循环时间消耗，从以上特点可以看出，采用光面爆破，为掘进单进水平提高提供了可靠的保障。
2.3 适当增加炮眼的装药量并减小炮间距
当爆破的岩石量一定时，所需的能量是一定的。由于煤矿许用炸药的爆炸能量比岩石炸药的爆炸能量小，所以在岩石巷道爆破设计时应适当增加炮眼的装药量，来达到预期的爆破效果。减小炮眼间的距离和最小抵抗线，增加炮眼数目由于煤矿许用炸药的爆炸能量比岩石炸药的爆炸能量小，在岩石巷道爆破设计时，为了弥补煤矿许用炸药的爆炸能量不足，可适当减小炮眼间的距离和最小抵抗线，增加炮眼数目，来达到预期的爆破效果。掏槽眼采用斜眼掏槽。直眼掏槽由于易操作，被广泛的使用，但掏槽效果较差。而斜眼掏槽虽然技术上要求高，不易操作，但掏槽体积较大，形成有效的自由面，掏槽效果容易保证。因此，为了弥补煤矿许用炸药的爆炸能量不足，应采用斜眼掏槽。
2.4 施工技术工作者的培训
众所周知，现场的施工作业是离不开实际工作人员的正确操作，针对现场施工工作人员来说，需要强化自身的技术培训力度，比如，利用专门举办相关的学习活动，主要包括了迎头工技术培训班等，增强操作工作者的施工技术技能，提高其责任意识的同时，也进一步提高其岗位责任制的学习能力，强化作业人员的打眼知识。
3 结语
分析和研究影响岩巷掘进中深孔爆破速度和质量的技术因素、解决施工中的若干技术问题是保证有较高的炮眼利用率、较规整的周边成型、较均匀的爆破效果的技术关键。同时加强施工组织管理也是相当重要的，有了合理的技术方案和技术参数，再加上有力的施工组织和严格按设计的爆破图表和技术说明书施工，不仅能够在以后的可持续发展过程中有更加良好的爆破效果，也能为我国的煤矿能源开采工作提供有效的技术支持，提高煤矿开采工作效率的同时，也能确保煤矿开采工人的安全问题。
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