提高井巷掘进爆破效果的探讨
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【摘 要】本文从矿井工作面存在的问题入手，对井巷中爆破的效果进行探讨，在此基础上，提出改善井巷爆破效果的措施。在井巷中，使用光面爆破、预裂爆破等，都可以获得极佳的爆破效果，可以提高安全率，降低成本。
一、在井巷掘进爆破中的影响因素
从井巷爆破中看，影响岩石破碎的主要原因可以分为两大类：首先是客观因素，比如岩石的结构与构造，发育程度等；其次是人为因素，比如炮孔的布置、装炸药结构、炮眼数量以及爆破方式等。
二、井巷掘进爆破中，对几种可能出现的因素探讨
（1）炮眼布置。炮眼布置对于井巷掘进而言，是极其重要的一环，它必须满足井巷当初的设计尺寸，还要考虑到爆破的参数，保证爆破效果，同时要降低所有材料的消耗，提高工作效率。炮眼在布置过程中，最主要的是掏槽眼的布置。在整个井巷掘进时，可以采用2个相对的倾斜眼，炮眼底部的间距为8至15厘米，掏槽眼与工作面交角为70°左右。通过大量的实际操作可以知道，这种爆破模式在中等硬度的岩石巷道掘进中效果非常显著，炮眼也非常少，有利于降低其成本。（2）炮眼的数量。对于炮眼数量而言，主要和岩石的性质、巷道的断面等因素密切相关。如果炮眼数目太少，在掘进中就不会达到良好效果，而且很容易导致岩石大块太多，不利于装岩；如果炮眼数目太多的话，又会使凿岩的工作量大大增加，加大对钎头和雷管的消耗，同时还会加大爆破成本。所以，在确定炮眼数量时，要首先考虑到岩石的性质和工作成本的消耗，在确保爆破效果合格的情况下，尽量减少炮眼数量。炮眼数量少，不见得就会影响到整体爆破效果，只要位置放置正确，同样可以创造出极佳的爆破效果。（3）炮眼深度。井巷掘进工程中，炮眼的深度和断面、岩石性质等因素息息相关。在井巷掘进中，可以采用深眼爆破，因为这种爆破方式可以提高工作的利用率，使凿岩和装岩时间的百分率增大，让装药、爆破等所占用时间的百分率降低，提高整个井巷爆破的爆破效果。但是，深眼爆破会影响到掘进中的循环效果。所以，要根据具体的实际情况，来确定炮眼深度。
三、井巷爆破中的爆破方式
（1）光面爆破。光面爆破，又叫轮廓爆破、周边爆破，这是一种让爆破层面保持平整，不受破坏的爆破技术。它是为了防止井巷超挖而最为广泛使用的爆破方法。这种爆破方法是在井巷周边凿出一排排炮孔，炮孔间的间距比其他间距都要小，在里面装上极少数量的炸药。光面爆破一般用空气柱式的装药结构，周边抵抗线是孔间距离的1.5倍，光面爆破要在主爆破孔爆炸之后，再起爆。通过实际操作证明，光面爆破在围岩整体稳定性较好，岩石坚硬、节理发育尚不成熟时，炮孔周围所产生的裂缝会极少。（2）预裂爆破。预裂爆破又叫剪裂爆破，它是在爆破基础上发展起来的控制爆破技术。这种爆破模式是在轮廓线中打一排下行炮孔，减少炸药的装药量。使用不耦合的装药模式，在主爆破孔爆炸前，把这些预裂孔同时起爆，使设计轮廓线形成预裂缝，当预裂缝逐渐形成之后，最后再起爆主爆破孔。这种预裂缝可以在可控范围内，将主爆破孔的地震效应大大减小，反射出爆破应力波，大力度的减小了主爆破孔对井巷的破坏。（3）空眼法。所谓的空眼法，就是在周边挖出一排相隔较近的钻孔。这些孔不能装炸药，为最终的炮孔爆炸提供弱面，反射出一部分爆破应力波。空眼爆破施工效率非常低，只适合在周边孔装药量较少，不允许破坏的小型爆破上进行，在井巷掘进中很少使用这种爆破方法。
四、井巷掘进爆破中的作用机理
（1）爆炸产生的冲击波会使周围岩石破碎，在瞬间形成裂缝。（2）环向的拉应力和应力波会使岩体的裂缝继续扩张，让岩体裂缝进一步破裂，使其形成第二次裂隙。（3）爆炸所生成气体的膨胀作用，让裂隙形成破碎块度，使膨胀体积不断增大，岩石会成块，形成一个爆破漏斗，在整个过程中，应力波所产生的破坏效果远远大于爆炸生成气体所产生的破坏效果。由此可见，当炮眼内的炸药爆炸时，爆炸作用是从炮眼的中心向四周由近及远蔓延开来的。所以，要根据不同的爆炸作用强弱，将爆破范围分为四个区域，每个区域的爆破机理和破碎程度都具有差异。第一，粉碎区域。粉碎区的矿岩粉，是应力波冲击过后打来的结果。粉碎区的半径为74毫米。在这个范围内，矿岩都会在应力波的作用下受到持续破坏。第二，破碎区域。破碎区域是应力波和爆炸产生气体共同作用，使裂隙破裂的结果。爆炸应力波会让其破裂，爆炸气体随着准静态作用，对矿岩进一步破坏。想要达到更好的破坏效果，就要充分利用好爆炸气体。第三，节理裂隙的破坏区域。在这个区域内，不管是爆炸应力波还是爆炸气体都不足以对天然岩体造成破坏，破坏面主要是由节理裂缝面产生。
总之，要不断提高井巷爆破的爆破率，唯一的方法，就是要对井巷爆破中出现的各种因素进行详细分析，找出其中的有利因素，尽可能利用这些有利因素，实现井巷爆破中高速、高效、低成本的要求。
参 考 文 献
[1]孙秀玉.提高井巷掘进爆破效果的探讨[J].江苏冶金.2006：34（6）
[2]张如群.井巷掘进中控制爆破技术的应用[J].煤炭技术.2005：24（6）