王连升
河南平宝煤业有限公司 河南 许昌 461700
摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。这促进了煤炭开采力度的增加，采煤技术水平也随之有了显著的提高，传统的人工开采方式被摒弃，逐步往高效化、机械化的方向发展，煤炭企业的经济效率因此大大提升。虽然近两年来煤炭市场出现疲软，但是社会经济对煤炭能源的需求仍然是一个长期的问题，所以在煤矿井下掘进工作中更需要科学合理的应用高效率深孔爆破技术，提高煤矿开采效率，增加市场竞争力。本文就煤矿井下深孔爆破技术的应用展开探讨。
关键词：煤矿；井下掘进；深孔；爆破技术
引言
煤矿井下综采作业过程中对巷道顶板的管理是确保煤矿井下综采作业安全的核心，随着煤矿综采技术的不断进步，煤炭的综采作业深度不断提升，井下巷道顶板的复杂程度不断加大，特别是在井下厚煤层综采作业过程中，顶板硬度大、厚度高、平衡结构向着顶板深处转移，导致顶板无法在矿压波动下进行自行垮落，经常出现顶板垮落不及时而导致的顶板悬臂过长、大面积空顶、顶板突然垮落等，给煤矿井下的综采作业安全带来了严重的隐患。因此，如何实现对坚硬顶板的预处理，使其按照一定的方案和规律垮落，确保综采作业安全便成了煤矿生产企业不断研究的难题。
1 采煤技术的发展
我国煤炭资源的存储量非常丰富，并且煤炭种类也相当齐全，这是我国在煤炭工业中不断实现飞跃及发展的基础。与此同时，煤炭工业的快速发展离不开开采工艺以及技术的提升，其中井下的开采工艺及技术经历了飞速变化与发展。在20世纪60年代，我国开始对传统的煤炭回采技术进行突破与革新，到了70年代，普通的机械化采煤技术中加入了综合机械化技术；到了80年代，采煤的工艺及技术就有了更新的发展，已经能够很好的运用现代化电子设备，而到了近几年，煤炭在开采水平上又有了全新的技术突破，也渐渐将深孔爆破技术应用到煤矿的开采当中，促使开采效率大大提高。
2 深孔爆破技术探讨
深孔爆破技术主要应用于土方石的爆破工程中，若将其应用到地下采矿工程中会取得非常高的经济效益。近年来，随着我国社会经济的高度发展和科学技术的日益进步，深钻孔技术与设备较之前获得了显著的改善，极大地促进了深孔爆破技术的效果，与此同时所带来的巨大经济效益引起了人们的普遍关注。深孔爆破技术在一定程度上能够对不同工程中的各种要求进行综合考虑，进而有助于爆破指标和经济指标的显著改善，最终实现工程成本降低的目的。爆破质量的良好与否直接决定了岩体破碎的质量、大小、底根以及爆堆的松散程度等。同时，在整个爆破过程中如果能够对最小抵抗线进行科学且合理的控制，则爆破过程中所产生的各种危害、向后的拉裂、侧裂与噪音的降低、飞石、振动等都在很大程度上获得显著的降低。另外，深孔爆破技术相关指标的改善主要是建立炸药使用量减少的基础上，促进爆破产量的显著提升，在促进碎石条件改善的基础上对后续一系列的工作程序进行有效的控制，如装载、钻孔和二次破碎等，进而有助于促进综合成本的降低。因此，在实际施工过程中需要对爆破的参数进行科学的选择，通过优化各项施工工艺来保证良好成效的取得。
3 煤矿掘进深孔爆破技术
3.1设计炮眼
为了对炮眼的位置进行更加合理与科学的确定，要求全面地思考各个方面的因素，涵盖凿岩机械装置种类、爆破掘进手段、巷道断面尺寸和形式、井下岩体特性等。只有综合性地思考这一系列的要素，才可以做出最为理想的选择，科学地设计炮眼的位置，这有利于起爆作业的进行。凿岩装置的种类是制约炮眼深度的最为主要的影响因素，事实表明，最为合适的炮眼深度是2m—2.5m。
过小的深度难以实现理想的爆破效果，过大的深度会导致一定的冲击，使得排粉的难度加大，较难确保爆破掘进的顺利实施。并且还需要将炮眼间距设计好，以保证爆破的正常实施。
3.2掏槽技术
目前，掏槽手段主要是将斜眼、直眼以及掏槽相混合。在煤矿掘进时，因为应用直眼的掏槽爆破体积比较小，所以应用这种技术就能将爆破力量均匀的进行分布。而且炮眼深度会较少因巷道断面以及井下岩性而造成影响，对岩体的破碎非常有效，所以在实际的应用当中，这一种掏槽技术非常普遍，不仅如此，因为槽眼中的几何形状不相同所以使用的掏槽技术自然也有一定差异，所以必须要对不一样的形状进行结合，最后选出最适合的手段，比如像角柱式、螺旋式以及三角柱式。一般煤矿的采掘当中，掏槽技术当中的三角柱式应用比较多，这种技术对炮眼施工有很大的促进作用，不需要应用太多的雷管就能提高作业效率，确保采掘正常进行。
3.3选用起爆手段
在煤矿井下实施深孔爆破的过程中，反向爆破是经常使用的起爆手段。这种手段的起爆药在炮孔里面，因此通过这种手段实施起爆可以使得爆炸气体的静作用时间与应力波的作用时间延时。并且这种起爆手段还能够叠加爆速和应力波，进而实现理想的破碎效果。为此，在通过反向爆破进行作业的过程中，为了有效地体现其高爆破率特性，可在起爆药的尾部安放雷管，起爆药以外反向装药，而在起爆药以内进行正向装药，且控制1:3的正反向装药比，总体上表现的手段是反向装药。从而实现理想的效果，使得起爆效率提高。并且在掘进煤矿的过程中，为了对装药量进行合理确定，还需要思考岩巷断面的性质。
4 深孔爆破稳定性分析
为了对深孔爆破后巷道顶板来压效果进行分析，本文利用矿压数据监测设备，对深孔爆破后的区域进行综采过程的连续性矿压和液压支架支护时的工作阻力进行监测。在爆破后顶板初次来压的过程中，综采面液压支架的支护阻力大多数表现出了上升的趋势，部分液压支架的支护阻力已经超过了设定的7000KN的额定工作阻力，达到了开启安全阀进行泄压的阶段，但达到泄压的支架数量极少而且持续时间较短，表明了对顶板来压的控制效果较好，满足井下安全支护的需求。
5 深孔爆破技术中的注意事项
在应用深孔爆破技术时，首先需详细了解地质现状，在爆破之前将三掘与三喷准备好，要最大程度的确定空顶空间。由于在深孔爆破当中一直都存在炸药能量较低的问题，而且如果在爆破当中有裂隙出现，那么就很难控制发展趋势，在爆破后岩体会因为爆破而遭到破坏，所以在掘进生产中，一定要对安全防护问题高度重视。在爆破掘进时，要保后路的输送非常通畅。在煤矿的井下掘进当中，当进行周期循环之后，就要仔细的对煤渣进行清理，其后再进行下一步的爆破掘进，尽可能的清除掉矿井掘进的过程障碍。此外，在深孔的爆破施工当中，需要严格控制打眼质量，要确保炮眼的抵抗线非常平均，在合理的等距当中将炮眼分布在平面上，避免当掘进一段距离后有窄小的巷道出现。要想使深孔爆破技术得以正常进行，还必须要保证供电、运输以及通风都能正常运行。
参考文献
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