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硬岩巷道掘进中深孔装药爆破技术研究与应用

2017-03-29任伟

科学与财富 2016年24期
关键词:光面爆破巷道掘进

任伟

摘要:硬岩巷道掘进过程中采用普通装药结构火工品消耗量高,同时对围岩振动破坏较大,导致巷道成型质量差。通过对炮眼布置方式、装药结构的优化,提升单进水平,降低火工品消耗量,提高巷道成型质量。

关键词:巷道掘进;复合装药结构;光面爆破

目前,井巷掘进施工工艺主要有综合机械化和钻眼爆破法两种,综合机械化施工法主要还是以软岩、煤巷为主,岩石硬度(f>6)采用钻眼爆破法进行施工更为经济合理。因此硬岩掘进施工我们还是应该首先从钻爆法入手切实解决单进低、火工品消耗高的问题。代池坝煤矿经过不断的研究和试验,提出了一套综合钻眼、装药技术,最终不仅达到了提高单进的目的,而且火工品消耗也大大降低,同时巷道成型质量也得到了明显的提升。

1工程概况

代池坝煤矿303采区轨道上山岩层为单斜层状构造,倾向南,产状189°∠41°,303采区轨道上山岩层位为三叠系上统须家河组第四段中(T3xj4),该层厚41m左右。岩性为浅灰色巨厚层粗粒石英砂岩,斜层理发育,局部地段“x”型构造裂隙极发育。岩石硬度系数一般为f=6~8,局部巖石硬度f=10。该巷以25°坡度向上掘进,巷道断面为半圆拱形,巷道断面积为7.6m2,巷道全宽2.8米,高3.0米,采用锚喷支护,采用钻眼爆破法施工。

2施工方式

2.1钻眼、爆破方式

该巷采用中深孔钻眼爆破,楔形掏槽,串联连接脚线,全断面一次起爆。

眼深1.8-2.0米,其中周边眼及辅助眼1.8米,掏槽眼2.0m。

2.2钻眼工具

钻眼机具:YT29型凿岩机;材料:直径32mm钻头、长2.0m六角菱形钻杆。

2.3火工品规格

击32mm×200mm三级煤矿许用乳化炸药;毫秒延期电雷管。

2.4炮眼布置方式

巷道共布置炮眼45个,周边眼眼距400mm,辅助眼眼距500mm,辅助眼与周边眼眼距350mm。

2.5装填药方式

掏槽眼采用传统的正向装药方式,周边眼及辅助眼采用复合装药方式进行装填装药、水炮泥、黄泥等。

2.6爆破参数

2.6.1钻眼爆破说明书:

2.6.2预期爆破效果表

3爆破工艺分析:

3.1传统爆破工艺:共布置炮眼40个,周边眼延深1.2米,掏槽眼眼深1.5米,爆破深度1.0米左右,循环装药量24.8kg,雷管消耗量40发,每米装药消耗量24.8kg,炮眼利用率83%,平均月进度78米。

优点:1.装药结构简单;2.炮眼孔深浅,利用炮眼角度的控制。

缺点:1.单进水平低;2.材料消耗量相对较大;3.装药量多,对围岩破坏较大。

3.2中深孔复合装药爆破工艺:共布置炮眼45个,周边眼延深1.8米,掏槽眼眼深2.0米,爆破深度1.5米左右,循环装药量17.4kg,雷管消耗量45发,每米装药消耗量11.6kg,炮眼利用率83%,平均月进度117米。

优点:1.炮眼利用率高,单进水平高;2.材料消耗相对较低;3.炸药用量较少,对围岩破坏较小,有利用巷道成形控制,提高围岩稳定性,有利于巷道支护效果。

缺点:1.炮眼布置的角度、距离要求较高,精确掌握有一定的难度;2.装药结构相对较复杂;3.对岩性的掌握要求准确,对炮眼的布置和装药量的控制要求较高。

4应用效果、效益比较

经过不断的试验和总结、分析、改进,使中深孔正向光面爆破工艺逐步完善,取得良好效果。

效果比较:炸药消耗量由3.26kg/m3下降到1.53kg/m3,每米炸药消耗量由24.8kg降至11.6kg,减少13.2kg,炮眼数每循环增加5个,同时每循环单进提高0.5米,平均月进度由78米提高到117米,每月多掘进尺39米,月进度提高50%,周边眼痕率达到了60%-80%。

效益比较:采用中深孔光面爆破技术后每米火工品消耗由373.2元降至232.4元,每米减少火工品消耗140.8元。

5结语

通过中深孔复合装药爆破技术研究和实践的结果,可以确定这种爆破施工方式可以大大降低对围岩的破坏,提升巷道成型质量,同时提高了单进水平,降低了火工品消耗成本,具有可操作性,更为经济合理,有较好的推广应用价值。

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