光面爆破技术在田兴铁矿巷道掘进中的应用论文_王磊,谢道雄,何瑞峰,连宏强,张琳琳

河钢集团矿业公司矿山设计有限公司 河北唐山 063700

摘要:通过光面爆破技术在井巷掘进中的应用,详细介绍了光面爆破技术的参数及施工工艺。与普通爆破技术进行对比,光面爆破技术的应用在巷道成型质量、降低支护成本、加快施工进度等方面效果明显,取得了较好的经济效益。

关键词:光面爆破;井巷掘进;经济效益

光面爆破,是井巷掘进中一种典型的控制爆破方法。通过沿开挖边界布置密集炮孔,采用不耦合装药,同时选用低密度、低爆速的炸药,在主爆区爆破之后起爆,从而形成平整的轮廓面。采用光面爆破技术能使巷道成型良好,符合图纸设计要求。爆破后的井巷围岩形状规整,表面光滑,能够保持自身的强度和稳定性。采用光面爆破技术,既能保证施工安全,又能减少超挖现象,杜绝欠挖现象,进而降低掘砌成本,具有良好的经济效益和社会效益。

1工程概况

田兴铁矿位于河北省滦县响嘡镇境内,设计年生产能力1500万吨。-475m水平联络道为本次试验巷道,巷道断面形状为三心拱,设计巷道净宽3.3m,净高3.9m,净断面积12.1㎡,掘进断面积13.12㎡。

2爆破参数确定

2.1光爆设备及材料

凿岩用6台YT-28型凿岩机。钻钎均选用Ф20中空六角钢钎杆,长度3.5m,钎头为Ф40㎜“一”字形式钎头,炮眼深度为3.0m至3.5m,预期每茬炮进尺约3.0m。(见爆破图表)。炸药采用乳化或硝胺炸药,药卷长度200mm,药卷直径32mm。雷管采用塑料导爆管。爆破巷道主电缆采用10mm2双芯铜质电缆,掌子面采用2.5mm2铜质电缆。

表一装药量及起爆顺序

 

表二爆破预期效果

图1炮眼布置图

3光面爆破施工工艺

3.1测量放线

根据激光指向仪给出巷道中心线、腰线并在工作面上划线,根据中心线和爆破图表确定巷道外轮廓线、周边炮眼及内圈眼位置,并在炮眼位置用自动喷漆做出标记。

3.2打眼

打眼时,首先应在靠近中线处先打出一个平直度高的标准眼,然后用两倍于眼深的木棍插入标准眼中,使露出的一头平直不坠,作为指导其它炮眼钻凿的依据和样板。顶部眼必须实行登碴打眼,下部眼待出碴后完成。在打眼的过程中,凿岩机、钎杆要与工作面保持垂直位置,并经常检查、调整。

3.3装药、爆破

3.3.1装药前,必须用高压风将炮眼内的石屑、泥岩刮出吹净。

3.3.2掏槽眼辅助眼的装填

掏槽眼和辅助眼选用Φ32、2#岩石乳化炸药,孔底连续柱状装药,起爆药包置于装药段的中下部。

3.3.3周边眼的装填

周边眼的爆炸主要既能崩落岩体,又能恰到好处地贯通两周边眼的联线并使裂隙扩大,使巷道外侧围岩不受大的破坏,在巷道轮廓线上形成较平整的壁面。因此,必须采用减弱爆破。在炮孔中人为地减弱炸药的爆力和猛度,即以小药卷装填,使孔径与药径的不耦合系数增大,使孔内空气垫缓冲爆轰冲击压力。加强孔口堵塞力量,防止爆轰气体过逸散,以提高准静压力场的作用

3.3.4爆破网络及起爆联接工艺

为了保证起爆先后顺序不致混淆,应在制作起爆药卷时把各不同起爆时间段分组卷好。特别对掏槽眼,在装填时要分清首响、次响各次序段别。按掏槽眼、辅助眼、腰眼、底眼、顶眼的先后起爆顺序,把塑料导爆管的管口端围绕两个已插入电雷管周围,用胶布绳扎紧实。为了避免因导爆管未引发而造成瞎炮,在工作面炮口上牵拉塑料导爆管时不能有急弯、褶曲现象,各导爆管端部与外爆电雷管接触必须是平行的排列,不能有交叉现象,全部围绕在外爆雷管周围,并用胶布缠绕紧实,使各导爆管紧贴外爆雷管,不偏歪走形,才能使各导爆管均匀地接外爆雷管的引爆力,稳定传爆。

4应用效果

通过对井下爆破试验数据进行统计,与普通爆破技术进行对比:采用光面爆破技术后,每循环进尺增加0.5m,炮眼利用率提高8%,每循环炸药消耗量下降36%,每循环节约炸药成本约8×(105.6-67.2)=307.2元,经济效益明显。

5结语

田兴铁矿矿区地质条件复杂,矿石和围岩破碎,采掘难度大,因此对巷道掘进提出了很高的要求。技术人员根据井下多次爆破试验,总结优化爆破参数,最终确定了符合大贾庄进风井巷道地质条件的光面爆破方案,不但加快了施工进度,而且保证了巷道掘砌质量,降低了施工成本。本次光面爆破技术在现场的成功应用,不仅为矿区其它巷道应用此技术打下了基础,同时也为类似矿山提供了经验。

参考文献:

[1]龙维琪.爆破工程[M].北京:冶金工业出版社,1992.

论文作者:王磊,谢道雄,何瑞峰,连宏强,张琳琳

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/29

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光面爆破技术在田兴铁矿巷道掘进中的应用论文_王磊,谢道雄,何瑞峰,连宏强,张琳琳
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