掘进工作面中深孔爆破技术研究

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年第7期   作者:占栋良
[导读] 在煤矿掘进过程中,中深孔爆破是一个至关重要的施工环节
       摘要:在煤矿掘进过程中,中深孔爆破是一个至关重要的施工环节,它直接关系到爆破位置的准确性。在进行煤矿开采的时候,很多巷道都已经被长时间使用,且很容易受到矿井矿压的影响,从而导致煤矿掘进质量及掘进进度大幅下降。而在对煤矿进行掘进作业的时候,合理利用中深孔爆破技术,则能够有效提高掘进质量以及掘进效率。
        关键词:煤矿掘进;深孔爆破技术;
        1深孔爆破技术概述
        1.1深孔爆破技术的原理
        深孔爆破技术是一种借助爆破带来的冲击波及其叠加现象来实现能量爆破的技术,爆破带来的冲击波能量能够在传播过程中逐渐叠加,扩大爆破的面积和深度,从而从一个点位使用少量炸药即可实现定向的、准确的、高效率的爆破。深孔爆破的钻孔非常重要,孔深大约在5m左右,孔径大约在75mm左右,确定好位置、深度、炸药当量后,能够有效实现对开挖对象的爆破,提高煤矿掘进的质量和效率,保证掘进过程中的安全和稳定。从爆破手段上来讲,深孔爆破技术属于反向爆破的一种,技术人员通过先确定爆破地点及确定炮眼,然后填装炸药雷管,使炸药在固定位置、固定深度、固定时间爆破,延长爆炸气体和冲击波的作用时间,达到更好的爆破效果。与其他爆破手段相比,反向爆破更容易控制,操作更加简单,爆破效果也更好,因此受到煤矿掘进等领域技术人员的重视和喜爱。
        1.2深孔爆破技术实施要点
        在我国煤矿掘进领域中,深孔爆破技术还是一项并不成熟、仍需发展和研究的新技术,在使用深孔爆破技术时技术人员必须要慎重,进行合理的技术使用,并记录技术使用中遇到的问题、现象,总结经验教训。首先是深孔爆破的钻孔环节,技术人员需要根据煤矿掘进的实际情况和需求选择钻孔位置、深度;其次,技术人员需要根据围岩条件判断爆破的面积,从而均匀布置钻孔和炸药当量;然后,深孔爆破技术实施过程中不可避免面临一些困难和爆破后的不利影响,技术人员要注意控制爆破影响范围,宁欠勿过。
        2深孔爆破技术在煤矿掘进中的应用措施
        2.1做好爆破准备工作
        深孔爆破技术在我国煤矿掘进中具有广泛的应用,但是实际的应用状况并不是很好,究其原因,是由于没有做好爆破前的准备工作,最终导致爆破失败,基于这种情况,煤矿企业应提高对于爆破前准备工作的重视程度,避免在爆破过程中出现各种各样的问题。在爆破前,煤矿企业应对爆破地点进行全方位的勘察,并将勘察结果记录在册,为爆破方案的设计提供依据。方案设计人员应按照勘察结果的数据,通过地形地势特点等进行科学的计算,确定爆破的实际深度,有利于后续工作的顺利进行。在方案设计完毕后,企业应组织项目负责人、技术人员等召开会议,使其对方案的内容了如指掌,并向爆破人员进行技术交底,防止在爆破过程中出现安全事故。
        2.2提高工作人员素质
        深孔爆破技术具有很大的难度,而且过程十分繁琐、复杂,需要有关工作人员具备相应的资质。煤矿企业为了减少人工成本的投入,使用不具备爆破专业知识的人员进行作业,不仅不能使煤矿爆破取得良好的效果,而且还会导致安全隐患增加,对企业的发展具有极其不利的影响。煤矿企业在招聘从事爆破工作的人员时,应对应聘者进行全方位的考察,尤其是钻眼操作人员,必须具备钻眼操作资质,聘用具有爆破经验和专业知识的工作人员,有利于企业工作人员素质的提高。
        2.3确定炮眼准确位置
        炮眼的布置方法主要有三种,分为单排眼、双排眼和三排眼,每种布置方法都需要对应煤矿内煤炭的特性,选择最适合的布置方法。单排眼的威力较小,可以用于煤炭质地较软的煤矿或者煤炭层较薄的煤矿;双排眼的威力稍大于单排眼,主要用于地势较高的煤矿或者煤炭层较厚的煤矿;三排眼的威力最大,应用于煤炭质地过硬或者煤炭层深厚的煤矿。

设计人员应在设计方案中设置炮眼的准确位置,因为爆破现场具有很多不确定因素,所以在炮眼设置完毕后,设计人员应实地进入爆破现场进行考察,考虑各种因素对于爆破的影响,对方案内的炮眼位置进行适当调整,确保炮眼位置科学化,有利于提高爆破的效果。
        2.4合理规划掏槽槽眼
        掏槽是进行深孔爆破的先行工序,对爆破的效果具有重大影响。掏槽孔的形式主要有两种,分为倾斜掏槽和垂直掏槽,倾斜掏槽是将掏槽孔与自由面形成斜角,而垂直掏槽顾名思义是使掏槽孔与自由面呈现垂直的状态,垂直掏槽的使用范围较为广泛。倾斜掏槽不同于垂直掏槽,倾斜掏槽的槽眼数量较少,能够提高爆破的效率,但是其存在一定的局限性,会导致抛渣散落位置较远,破坏自由面上的基础设施。
        2.5选择正确起爆方法
        起爆的方法多种多样,根据点燃炸药的方法不同,主要分为火雷管起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法。煤矿企业应在起爆前进行规划,计算各种起爆方法的爆炸范围,选择爆炸范围最大的起爆方法,能够减少炸药的使用数量,降低煤矿企业的成本支出。在使用雷管起爆法时,可以采取反向爆破的方式,能够使爆破过程中所产生的爆炸气体有一定的静止作用,且应力波的作用时间也会有所延长,从而大大提高爆破效果。
        3深孔爆破中存在的拒爆现象与合理的解决策略
        3.1煤礦环境对拒爆的影响
        在进行煤矿掘进时,深孔爆破会存在一定的拒爆几率,主要原因是环境因素影响了煤矿掘进,严重阻碍了深孔爆破的效果。煤矿环境与拒爆的发生不仅影响了煤矿掘进的进度,甚至会威胁相关人员的施工安全。这一现象的出现,需要有关人员结合科学理念,运用合理的解决策略,避免拒爆问题的出现。有关人员应仔细检查拒爆原因,其中起爆器出现质量问题或在电爆中连接线松动都是产生拒爆的主要原因。除此之外,有关人员也应考量到一些隐蔽问题,比如雷管的脚线在连接时出现异常问题,最为关键性的问题时,若运用串联的方式进行深孔爆破,很容易出现电爆网路的问题,需要相关人员进行合理检查与安排。
        3.2煤矿掘进中对深孔拒爆的处理方式
        在煤矿掘进中出现拒爆现象时,需要相关人员对出现拒爆的原因进行具体分析,并依据施工现场的实际情况,制定完善的解决策略。与此同时,有关人员可以结合之前的工作经验,对可能出现拒爆的原因进行分析,以及提出解决意见,保障接下来每个工作环节都可以顺利进行。煤矿环境中深孔环境是最为多样且复杂的,在出现拒爆后,有关人员应对出现的问题进行归纳总结,分析出现问题的具体原因,减少类似的问题的出现,在保障煤矿掘进质量的前提下,提升煤矿掘进的效率。
        3.3深孔爆破施工中的注意事项
        与操作规范深孔爆破施工场地涉及到很多注意事项与操作规范,为了进一步保障深孔爆破工作的正常进行,需要从不同的角度考量深孔爆破的细节。首先应科学合理的将施工材料进行有序存放,减少存放材料时出现的损坏,并基于此,创建完善的施工制度与管理措施,保障深孔爆破施工中,相关人员依据管理要求进行施工,在施工过程中,还应将具体的工作内容落实到个人,使施工人员意识到自身的责任,在工作中承担起自身的义务。与此同时,还应对施工人员进行安全教育,使其形成良好的安全意识,做好安全防护工作。
        结束语:
        在整个煤矿采集施工中,爆破是必不可少的一个环节,在煤矿掘进作业中充分利用中深孔爆破技术,能够有效提高掘进质量及掘进效率,因此,这一技术受到了非常广泛的应用。在采用中深孔爆破技术来进行煤矿掘进爆破作业的时候,工作人员必须要严格按照技术操作规范及相关制度标准来进行爆破作业,并重视安全问题,确保爆破作业的顺利、安全进行。
        参考文献:
        [1]崔奔.煤矿掘进中的深孔爆破技术分析[J].能源与节能,2019(02):109-110.
        [2][2]岳学伟.煤矿掘进中深孔爆破技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(26):104-105.
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