对岩巷掘进爆破技术的探究

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【摘 要】岩巷的掘进爆破是一复杂的综合过程，这一过程主要涉及到施工的每一项工作中。文章主要从爆破破碎理论和工程实践，影响凿岩爆破效果等多种因素进行探究，主要对岩巷掘进爆破技术中的深孔爆破掘进速度和巷道的质量等若干问题进行分析和研究，最终提出较为合理的解决办法。

【关键词】岩性；爆破；巷道；技术

前言

当前国内外的岩巷掘进爆破掘进技术还算不成熟，巷道的宽度小，产生的自由面也小，所以岩石受到的夹制作用也很强。现在的炮眼利用率很低，岩石的碎块不集中，碎石也被抛到各处，这样使得周围的的松软岩很难留下眼痕。这样会降低巷道的稳定性和安全性。所以，提高爆破效率，从根本上改善爆破效果增加进尺，保证成型这些仍然是岩巷掘进爆破技术需要解决的地方。

1、炮眼深度的解决

想要对岩石的性质、钻眼机械和循环作业方式进行探究，要弄清这些影响炮眼深度问题的因素，才能进行探究，发现在炮眼的深度上要做综合的考虑，面对一些巷道断面比较小，岩石的坚固性能高，炮眼底部岩石夹制作用比较强，这时的掏槽难度就被加大；要想获得较高的掏槽效果，就得装药直径大、爆炸威力高才能有成果。

炮眼的深度合理与否与钻眼的机械相适应，只有合理的炮眼深度才能保证在钻眼时有较高的钻眼速度。一些普通的气腿十凿岩机在同等的凿岩条件下，钻眼速度和深度的增加成正比。随着钻眼的深度不断增加时，钻眼的速度衰减也会加快。所以，要采用其有较大的轴推力与较强的扭矩，才能克服气腿式凿岩机的炮眼深度的问题。

炮眼的深度合理与否与循环作业方式也要相适应，使得炮眼深度能够保持完整的循环，最终实现正规的循环作业。这样做，使得每班的工作任务都很明确，便于统一组织和管理。在合理的炮眼深度下，配合锚喷支护及其掘支作业方式，达到一班多循环或中深孔爆破一班一循环的目的。

炮眼的深度合理与否与单位工时消耗想适应，根据相关人员的长期研究和现场的实验得知，在炮眼深度不断变化时，像钻眼爆破、装运岩石、永久支护、临时支护和铺设轨道等纯单位工时的消耗量基本保持不变，但是像交接班、钻眼的准备、工作面的清洁、通风排烟和安全检查等转换工序和辅助工序的单位工时消耗量会有变化，与炮眼深度成反比，随着炮眼深度的增加而减少。

在处理炮眼的深度时，要不断考虑一些客观因素，像巷道断面的大小，选用炸药的爆炸威力和岩石的坚硬程度。

2、掏槽爆破的相关问题

想要提高炮眼的利用率，就要选择合理的掏槽形式和掏槽参数。现如今在巷道掘进爆破中有很多掏槽形式，其中最常用的掏槽形式要属垂直楔形掏槽。这些掏槽形式的有着共同特点，就是采用数量不等的平行空眼当做首爆装药眼的辅助自由面以及破碎岩石的膨胀补偿空间。直眼掏槽的形式有多种，像菱形掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽等都是比较常见的。由于深孔爆破时，垂直楔形掏槽的应用受到巷道断面宽度的限制，所以一般多采用直眼掏槽。中深孔爆破直眼掏槽方式分为阶段直眼掏槽和孔内分段直眼掏槽。阶段直眼掏槽主要是将掏槽眼深度分成两段，再用不同的掏槽眼的眼底位于不同的平面上，按照一定的顺序进行由浅入深的分阶段掏槽。而孔内分段直眼掏槽是在掏槽装药炮眼内实施上分为两分段，以一定长度的炮泥相隔进行分段装药，按照由外向内顺序进行起爆。这两种的直眼掏槽方式的掏槽机理在一定程度上是一样的，上分段装药爆破后，在受到应力波和爆轰气体综合作用后，槽腔内岩石被破碎并向工作面方向推移，最终会成为漏斗形槽腔，这样就下分段装药开扩了一个新的自由面。这样不仅降低了强度，还改变了深部岩石所受的夹制作用，最终达到有利于岩石的爆破破碎和运动的目的。这种采用分段间装药微差起爆的方式，大大的改善了炸药爆炸能量与岩石破碎的匹配关系，用于岩石破裂破碎的能量增多了而用于碎块的抛掷的能量减少了。

对于炮眼间距的问题，这种多是来自于经验，像斜眼楔形掏槽参数。利用装药爆炸后岩石中产生的破碎破裂作用形成掏槽爆破，对于直眼掏槽，要不断保证槽腔内的岩石得到充分破裂破坏后，掏槽炮眼才能布置在破裂区内。按照掏槽爆破要求，在装药爆后达到槽腔内岩石充分破碎并抛出的效果。不同种类的岩石装药量随着炮孔的变化而变化。

3、光面爆破的应用

岩巷掘进多采取周边光面爆破技术，这种技术保证了巷道成型的规整与减少周围围岩的破坏。上文中提到过，合理的炮眼间距是保证炮眼间的贯通裂隙完全形成。经多次的研究可知，炮眼的间距是可以用爆炸应力波和爆生气体在贯通裂隙的形成算出来的。炮眼的断裂面的一些指标可以得出曲率较小的拱顶部分，这时的光爆炮眼密集系数是可以适当增大的，但不要超过1.2。装药集中度可以控制巷道周边光面炮眼装药量，装药集中度的大小规定要按照一定的标准，要求发生爆破以后，在炮眼周围的岩石中不能产生粉碎性的破坏，而且在岩壁上要留有眼痕，径向空气间隙不偶合和轴向软垫层不偶合装药才是比较合理的光爆装药结构。利用一些方法使炮眼眼壁某部位力集产生径向裂缝，避免眼壁其他部位产生微裂缝，随后伴随在爆炸应力波和爆生气体的相互融合，最终形成预期的断裂面便是定向断裂控制爆破。这种爆破方法与普通的光面爆破相比，能够将围岩破坏程度降低，增大眼距，提高巷道周边成型质量并且减少了周边钻眼工作量。常用的断裂控制爆破方法分为两种，一种是相邻炮眼贯通，另一种形成定向断裂面。这种光面爆破对岩巷掘进爆破技术有了很大改善，有了实质性的提高。

结束语

综上所述，根据本文对岩巷掘进爆破技术有了更深的认识，要不断的解决岩巷的深孔光面爆破设计和在施工中出现的各种技术方面的问题，做好这些才能保证有较高的炮眼利用率，才能出现比较完整的周边成型，才能均匀的产生爆破块度，做好这些才是技术的关键所在。在岩巷的掘进过程中，操作的难度还是很大的，不仅需要较高的技术要求，而且对工人的技术水平要求相当高。岩巷掘进爆破技术的普及，带给了我们先进的技术，较为合理的经济性，在坚硬围岩的破碎中同时具有安全的适用性。这样做不断提高了掘进效率，大大的降低了成本，提升了矿井的综合技术管理水平。所以，巷道的掘进爆破技术的推广应用有很大的前景。