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中、深孔爆破技术在煤矿岩巷快速掘进中的应用探析

2021-11-10董良志

科技信息·学术版 2021年23期
关键词:煤矿开采

董良志

摘要:煤矿开采多为井工开采,而岩巷施工是井工开采中的重要内容,但其存在一定难度,且工程量较大,所以想要提高岩巷掘进速度,为煤矿采掘安全性提供保障,就需采用合理的、先进的技术。鉴于中、深孔爆破技术在岩巷快速掘进方面有一定优势,可以有效的提高生产效率,所以煤炭企业需将中、深孔爆破技术的应用重视起来。此处就主要针对中、深孔爆破技术特点及其具体应用展开探讨。

关键词:中、深孔爆破;煤矿开采;岩巷快速掘进;

1.中、深孔爆破技术概述

中、深孔爆破技术是在掘进机具的改进、发展下出现的,简单来说就是按照规定进行挖槽,挖好槽后将炸药放入,待其爆破后进行开采工作。

中、深孔爆破技术模式较多,且在煤矿开采工作中发挥出了不同效用。比如,安全保障程度高,作业条件好,开采能力大,生产效率高,爆破周期长、飞石少,爆破器材配送管理方便,综合效益明显提高等。在岩巷掘进中应用中、深孔爆破技术可将单次爆破岩石量提高,可有效减少辅助作业时间,进而实现岩巷快速掘进。

2.中、深孔爆破技术在煤矿岩巷快速掘进中的应用

2.1掏槽爆破

在实践中发现,掏槽爆破在岩巷掘进进尺中占据着重要地位,因为掏槽眼的根本目的为:崩落工作面上的部分岩石,为后续的炮眼起爆奠定良好的基础。因此,工作人员需将掏槽爆破这一环节重视起来。

2.1.1掏槽方式

爆破作用指数n=爆破漏斗半径÷最小抵抗线。通常情况下,爆破作用指数n=1时,所形成的爆破漏斗为标准抛掷漏斗;爆破作用指数n大于1、小于3时,所形成的爆破漏斗为加强抛掷漏斗;当爆破作用指数n大于0.75、小于1时,所形成的爆破漏斗为减弱抛掷漏斗;当爆破作用指数n<0.75时,无法形成爆破漏斗。一般情况下,岩巷掘进爆破作用指数n在0.8~1.0之间。掏槽分为直眼掏槽、斜眼掏槽两种,但在岩巷掘进中常用到的掏槽方式为:斜眼掏槽。因为斜眼掏槽的特点为:不容易受断面宽度限制,有利于岩石破碎。

2.1.2确定掏槽形式、参数

2.1.2.1掏槽形式

想要使掏槽与实际需要相符,工作人员就需对岩石的实际情况进行了解,并基于岩石普氏系数选择掏槽形式。一般情况,掏槽形式有两种,一为双楔式掏槽,二为楔式掏槽配合辅助掏槽。当岩石普氏系数f>6时,工作人员可采用双楔式掏槽这种形式;当岩石普氏系数f在4~6之间时,工作人员可采用楔式掏槽配合辅助掏槽这种形式。且想要将掏槽效果最大限度的发挥出来,工作人员就需尽可能向上布置槽眼。

2.1.2.2掏槽参数

一般情况下,掏槽眼深度需要控制在2.3米,其他炮眼深度需要控制在2.2米。

2.2辅助眼和周边眼布置

周边眼指的是顶眼、帮眼、底眼,一般在巷道断面轮廓线上,且周边眼的垂直深度为3.0m。按照曝光要求来看,顶眼、帮眼需要互相平行,而且底眼要落在同一个平面内。辅助眼一般在掏槽眼、周边眼之间,需要按照断面大小进行均匀的布置,一般辅助眼间距为600米左右。但在进行辅助眼布置时,工作人员需要严格对周边眼的装药量进行控制,尽可能选择密度较低的、爆速较低的炸药。如此,才可确保巷道成型。

2.3装药结构与起爆

装药结构与起爆是煤矿岩巷掘进的重要因素,可直接对爆破效果造成影响。在进行爆破时,工作人员需采用串联、反向装药结构,上下部依次爆破的方式。而在进行装药工作时,工作人员需在装药前吹洗炮眼。此外,工作人员需注意,掏槽眼的装药量为13.2kg的5卷×8个,二圈眼的装药量为9.9kg的3卷×10个,三圈眼的装药量为15.84kg的4卷×12个,周边眼的装药量为11.39kg的1.5卷×23个,底眼的装药量为10.56kg的4卷×8个。

通过实践、总结、优化发现,起爆的步骤为:①爆破。②临时支护和上部锚网支护,打上部眼,出渣。③下部锚网支护,打下部眼,喷浆。④爆破。

由此可见,在煤矿岩巷掘进中应用中、深孔爆破技术可将辅助作业时间缩短,可为每一环节的科学性、连续性提供保障,可使人员分工更加合理。但在运用中、深孔爆破技术进行煤矿岩巷掘进时,工作人员需考虑到岩石软硬程度、层理发育情况,需选择适合的掏槽眼的方法、炸药量。如此,才可将炮眼利用率提高,才可为爆破效果提供保障。

3.取得成果

3.1实现单进突破

中、深孔爆破技术的有效运用提高了工作效率,使得煤矿岩巷单进水平不断提高,实现了真正的岩巷快速掘金。

3.2为矿井交替提供保障

由于中、深孔爆破技术的运用实现了单进突破,在施工工艺不发生改变、施工队伍人员不变的情况下提高了工作效率,缩短了施工工期,所以给煤矿按期掘进、回采赢得了时间,给煤矿下一步采区、水平接替提供了保障。

3.3节约成本

煤矿岩巷掘进工作中需要用到大量的设备、设施、人力,而通过运用中、深孔爆破技术,可将岩巷掘进速度加快,有效的缩短掘进事件,所以可以减少岩巷掘进成本。此外,中、深孔爆破技术的运用还减少了一些重复性的维护工作,大大减少了维护成本。

3.4赢得声誉

由于中、深孔爆破技术隶属于先进的技术,而将这一技术运用于煤矿岩巷掘进中可使煤矿企业处于领先地位,所以会使煤矿企业受到相关政府部门的表彰,进而赢得较好的声誉。

结语:

综上所述,可以看出,将中、深孔爆破技术运用于煤矿岩巷掘进中是时代发展的必然趋势,是提高岩巷掘进效率、缩短施工工期的有效途径,是为煤矿企业采掘关系提供保障的有效路径,所以,煤矿企业需将中、深孔爆破技术的应用重视起来。具体而言,煤矿企业在运用中、深孔爆破技术进行巷道掘进时,需要利用正确的挖槽方式、合理的挖掘形式,需要按照参数进行挖槽;需要将辅助眼、炮眼布置重视起来;需要按照正确的方式进行装药结构的安装,需要按照一定的方式完成起爆工作。如此,才可将中、深孔爆破技术的效用最大限度的发挥出来,才可切实减少辅助作业的时间,才可真正的提高炮眼利用率、岩巷掘进水平,进而为煤矿企业的可持续发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]翟景辉,王方田.城郊煤矿岩巷中深孔爆破快速掘進技术[J].煤矿安全,43(11):81-84.

[2]王占元.中深孔爆破技术在常村煤矿岩巷快速掘进中的应用[J].现代矿业,2014(5):38-39.

[3]刘端举,高文乐,黄博.大断面岩巷快速掘进中的爆破时差分析与技术研究[J].建井技术,2012(04):30-33.

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