摘要：煤矿开采过程中的巷道服务年限一般都是比较长的，大部分都达到了十年以上。但相对应的巷道所承受的压力也会逐年增加。对于此类巷道，在进行施工的过程中，施工的设计和施工工艺的选择会对施工进度及施工质量产生较大的影响，同时决定了巷道的最终使用寿命。目前，目前普遍推广采用的中深孔光面爆破施工技术，就可有效减少辅助作业时间，提高单循环进尺。它能够在保证安全及施工质量的前提下，有效地提高施工速度。
关键词：煤矿；井巷施工技术；光面爆破技术
前言
为了提高岩巷掘进施工质量与施工速度，光面爆破技术方法在不改变掘进方式的情况下，通过采取合理的爆破参数，就能在很好的爆破效果影响下，在岩巷施工的应用中获得较好的施工质量与施工速度。本文主要就煤矿井巷施工技术中光面爆破技术进行探讨分析，以供参考。
一、光面爆破的特点介绍
煤矿井巷施工过程中的光面爆破技术具有多方面的特点：
①光面爆破之后巷道的形状比较规整，很好的符合了预先的设计标准，尤其是在比较松散的岩层中，更能凸显出该技术的优势。
②光面爆破可以大大减少巷道的超挖量，提高施工质量，加快施工进度，节省大量的混凝土衬砌浇筑量。
③光面爆破对围岩的破坏要轻微得多。根据声波探测表明，采用光面爆破时，围岩松弛带的范围只是常规爆破方法的1/3 ～ 1/2，从而提高了围岩的稳定性，减少了支护工作量。光面爆破的优点在完整岩体中十分明显，可以直观地感到爆破后的开挖面光洁平整，岩体完整，爆破裂隙不发育，给人以安全感。但是，在松软的岩石中，特别是在一些不均质的岩体和构造发育的岩体中采用光面爆破在减轻围岩的破坏，减少超挖以及避免产生冒顶等方面，仍起到很大作用。
④井巷进行光面爆破之后，在井巷的周围会形成一个平整光滑的边壁，使得井巷的断面符合轮廓要求的情况下，围岩不发生损伤，从而保证了围岩自身的承载力和完整性，通过利用光面爆破技术，可以有效的防止爆破过程对井巷围岩所产生的剧烈震动，保证了井巷岩石的稳定性，利于井巷安全施工的实现。特别是对于一些比较松软的非均质岩体，采用光面爆破技术可以很好的避免对围岩的破坏和冒顶现象发生，大大提升了施工的整体质量[1]。
二、光面爆破的方法类型
2.1预裂爆破
这种方式与轮廓线钻眼法相似，通过在岩体上开凿平行方向的炮眼，通过在数量、间距等方面的合理测算来使爆破之后钻孔之间形成已经贯通的缝隙，将需要割掉的部分与原有岩体分离开来。由于裂缝在之前就已经形成，因此在二次爆破的时候，能够保障用少量炸药就可以轻松爆破，不会对原有岩体造成损坏。这种爆破技术能够让原有岩体形成光滑表面，一般适用于在结构上比较完整的岩体或是深眼爆破。
2.2轮廓线钻眼
这种方法是沿着事先划定好的爆破轮廓线打下紧密相邻的炮眼，但虽说是炮眼，里面是不装有炸药的。接着，在打下炮眼的部位再钻一排装有炸药的炮眼并进行爆破。这种爆破方式有效减少了对需要爆破部位的直接力度影响，通过炸药爆炸时产生震动的扩展来将岩体较弱的一面“切开”，使切面保持平整性与稳定性。目前煤矿施工使用这种方式还比较少，因为在施工工程方面，由于需要打两排炮眼，会造成时间以及人工上的浪费。
2.3光面爆破
这种方法在工作原理上与预裂爆破相反，炮眼是最后起爆的，这种方式在隧道中经常出现，并且由于其工作特性，炮眼在总数上比较少，也能够减少资金的花费。
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三、工程实例分析
以某埋深550米，净高4.6米，净宽4.2米，断面尺寸15.7m²的煤矿轨道巷为例，在实施爆破采用矿用二级水胶炸药，药卷的重量为0.15kg，长度为0.2米，直径为32mm，爆破区的岩石为中硬砂岩，按照上述方法计算后得知，不耦合系数为0.98，炮眼密集系数为0.9，装药密集系数为0.15kg/m，装药量为0.5kg，炮眼深1.8m，采用空气柱式装药结构，以黄泡泥封堵炮孔，反向同时起爆，勘察爆破效果，新壁面较为平整，且无超挖或欠挖，半眼残痕率79%，光爆的效果较好。
四、在井巷施工中光面爆破技术的应用情况
4.1光面爆破方案的规划
对于光面爆破的规划，要根据巷道的基本情况来制定，以确保爆破工作能够顺利的进行。如今，煤矿井巷施工中光面爆破技术主要分为两类，一类是全断面一次性开挖法，另一类是预留光爆层法。大量的实践结果表明，第二类的爆破效果明显好于第一类，并且我国几乎90%以上的煤矿井巷施工均采用了该类方法。光面爆破技术阶段要对炮孔进行合理的布置，并对所选参数进行有效的优化，从而达到预想的爆破效果。光面爆破技术可以有效的控制其开挖轮廓，提高巷道施工的速度和施工质量。
4.2爆破参数的确定
影响光面爆破顺利进行的因素很多，归纳起来主要有炮眼直径、炮孔间距、最小抵抗线、光爆层厚度、光面爆破的角度和深度、装药结构和装药量等。例如，炮眼直径的确定将会直接决定光面爆破施工的成本和效果，因此，必须对岩石的基本性质、装药的性能、现有的设备情况以及相关的工程要求等进行综合考虑，并对已有的参数进行合理的优化，从而更好的满足规范要求。
4.3光面爆破施工过程
在进行煤矿井巷施工过程中，由于围岩的基本类型变化较大，因此要对其进行综合性的分析，只有这样才能确保工程的顺利施工。例如，在某矿井巷道施工阶段，首先要对相关的地质条件、工程条件等进行分析，并通过类比法选择一套合理的爆破参数，然后再通过相关的实验来对各项参数进行调整和优化。周边眼的设置及装药情况也要满足不耦合系数，这样可以最大限度的减低对围岩的破坏，提高巷道周围岩体的稳定性。对于比较破碎的围岩，通常选用了双传爆线形式，这样可以更好的达到施工效果。近些年来的施工经验表明，科学的、合理的光面爆破可以更好的提高施工效果[2]。
4.4掏槽眼施工注意事项
掏槽眼在布置上受到许多因素的影响，像炸药的施放程度、炸药品种、需要爆破的岩层结构、岩层硬度、井巷的断面面积等。在效果方面，主要取决于最小抵抗线的设定，即炮眼的间距。炮眼设置是需要详细设定之后才能够进行的，并且炮眼的大小、深度以及数量也在很大程度上决定了掏槽的效果。炮眼的数量越多、空孔体积越大，掏槽的效果就越好[3]。
在直眼掏槽中，可以分为菱形掏槽、螺旋式旋转掏槽、角柱形掏槽等。在实际施工过程中，若是使用菱形掏槽，在炮眼的设置上可以将其设定为一个固定值，方便施工人员开挖，并且也便于布设。另两种螺旋式以及角柱式，在数量上不能够是定数，因此比较难以掌握。
结束语
综上所述，自从光面爆破技术引入到煤矿巷道施工中来，对井巷施工方面发挥着巨大作用。施工方通过这种技术的有效运用，能够极大程度的减少传统挖掘中在时间上的耗费，在今后施工过程中，应加大在此方面的投入力度，让此技术能够充分发挥其效用，使爆破环节更加有效，提高工程施工的效率。
参考文献
[1]莫永安.煤矿掘进中的岩巷光面爆破及断裂爆破[J].科技与企业，2013，（4）：191.
[2]刘浩.顺和煤矿岩巷掘进光面爆破现状及提高途径[J].内蒙古煤炭经济，2012，（11）：105，111.
[3]陈永银.浅谈煤矿井巷施工中的光面爆破技术[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（09）.
论文作者:李秋礼1,张永全2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
标签：光面论文; 炮眼论文; 围岩论文; 巷道论文; 煤矿论文; 技术论文; 效果论文; 《基层建设》2017年第7期论文;