摘要：随着科技的发展，大功率掘进机在煤巷的应用增加，煤巷掘进效率大幅度提升。通过在巷道掌子面利用深孔爆破工艺进行预裂，并结合浅孔爆破技术进行爆破的方式，有效解决了掘进进尺小、掘进效率低的问题，为该矿其它同类型巷道或类似条件矿井提供借鉴。
关键词：岩巷；深孔爆破；爆破掘进；技术研究
引言
近年来，煤矿业发展中的采矿效率受到了更多的关注，因此采用了更先进的采矿技术。然而，由于岩石隧道开挖爆破，快速开挖施工等方面仍存在一些问题，如排水方法不完善，巷道成形效果差，爆破参数不合理等，直接影响采煤效率，对煤矿企业的发展产生不利影响。为提高岩石开挖的爆破速度和质量，应优化爆破方案，有效利用快速开挖技术，达到最终施工目的。
1煤矿巷道开挖状况
目前，煤矿大部分大型岩石巷道都是钻孔，填充药物和爆破。炮眼深度为1m，循环影像仅为0.8m，炮眼深度为1.2m，循环影像仅为1m，隧道影像效率较低。远不能满足岩石隧道快速挖掘的需要。岩石开挖设备也处于低位。主要使用岩石开挖设备和气动凿岩机。钻井和除渣效率不高。钻进进度很小，P-60B型岩石挖掘机生产矿渣，每次挖掘平均向前约40米。有一次，这些动作都是以人力为基础的，在动作中至少影响了一个小班制作。因此，提高岩石开挖的效率和单次进入水平，加快矿山的开发和推广，实现矿山安全高效生产，改善矿山通风和运输条件，矿山的水平连接。在优化源设计，合理组织劳动力，实施多工艺并行作业的前提下，提高岩石开挖效率的关键是提高岩石开挖设备水平，进一步提高岩石破碎效率，加载和运输。机械化作业用于岩石巷道的钻探，钻探和搬运设备，实现岩巷运行过程的机械化，既减轻了工人的劳动强度，又提高了岩巷开挖的效率。目前，金美集团和平煤神马集团已采用液压钻机和配套除渣设备取代传统的深凿岩石钻机和气动凿岩机进行大断面岩巷开挖。取得了显着成果，实现了大断面岩巷的安全，高效，快速掘进。
2原掘进方案存在的问题
2.1施工工艺
开始1105巷采用掘进机掘进的方式，掘进机主要由截割装置、输送装置、牵引装置和控制装置组成，能够同时完成截割、装载、运输和转载煤岩。随着巷道岩石增多，后改为浅孔爆破进行爆破施工，浅孔爆破炮眼布置45个，炮孔深度3m，循环进尺为2．4m，月循环进尺平均为51m。
2．2施工中存在的问题
当采用掘进机掘进时，掘进期间需割矸回采，但随着岩体坚硬区域逐渐增多，割矸造成采煤机滚筒截齿损坏率高，生产时间内常常需更换截齿，影响实际生产时间，截齿大量损坏容易造成齿套及滚筒的损坏，造成工作面停产，且传统滚筒截齿割矸石能力差，回采效率低，过矸石区时间长。当采用浅孔爆破进行掘进时，巷道成型效果一般，炮眼利用率低，大块矸石多，每次爆破后运输矸石时间较长，循环进尺较低，影响了施工效率。因此，对该巷进行爆破方案优化势在必行。
3爆破技术优化
3．1施工工艺
通过对1105巷地质条件进行分析，提出了深孔爆破与浅孔爆破相结合的施工方案。炮眼布置为：第一排炮眼布置4个，距顶500mm、间距1300mm、两侧炮眼各距帮800mm，第三、五、七排炮眼布置各4个，排距均为1000mm，第七排炮眼距底700mm，其他布置与第一排一致；第二排炮眼布置3个，距顶1000mm，间距为1375mm，两侧炮眼各距帮1375mm，第四、六排炮眼布置各3个，排距均为1000mm，第六排炮眼距底1200mm，其他布置与第二排一致，共施工25个炮眼。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆爆破作业采用一次打眼、一次装药起爆的施工方式，装药严格采用正向装药，采用串联的联接方式，炸药采用三级矿用乳化炸药，雷管采用毫秒延期电雷管，发爆器采用FD－200D型起爆。
3．2爆破试验效果
通过对比分析可以看出，采用深、浅孔爆破结合的方法很好地弥补了浅孔爆破的缺点，可以充分将矸石破碎，爆破后大块矸石少，出矸速度快，减少出矸时间，不易对设备造成损坏，而且减小截齿损耗，循环进尺增大，炮眼利用率增高，大大提高了掘进效率，同时炮眼的施工个数减少，减少了人力物力投入，同时减少了炸药用量，炸药单耗较低，降低了生产成本。
4岩巷掘进爆破参数优化策略
4.1优化孔径
在优化爆破孔直径的过程中，建议采煤人员首先详细分析岩体结构，并根据岩体的实际情况合理选择爆破孔的直径。尽管在大多数情况下，炮眼直径的增加有利于增加线圈的直径，从而增加爆炸的稳定性和安全性，并确保爆破速度。但是，当钻孔直径过大时，不仅会出现炮眼分布不均匀，而且钻孔速度会降低，最终影响到开采速度。在保证药卷直径的前提下，合理缩小炮孔直径有助于减小非耦合系数，并在一定程度上进一步提高爆破力。因此，减小爆破孔直径是合理的，更适合硬岩岩石巷道开挖。然而，如果炮孔直径太小，部分岩体可能会在钻孔过程中留在炮眼中，这会影响炮眼的装载容易性和炮眼的内部装药量，这最终不利于岩石掘进工作进展顺利。在大多数情况下，炮眼直径在32〜45mm范围内。在过去的研究中，学者们发现，当钻头直径减小1.0mm时，转速将增加约3％。因此，为了提高循环素材的质量，在钻井时间相对稳定的前提下，施工人员需要通过提高钻速来保证钻井深度。
4.2优化射击比例
炮兵泥在岩巷开挖和爆破施工中起着重要作用。为提高岩巷掘进爆破质量，有必要优化炮工的配合比。只有合理设置泥浆的孔隙度，才能使孔内的爆破气体更长，并确保爆炸能量得到有效利用。过去，在进行岩石开挖爆破时，用于制造泡沫粘土的材料主要是潮湿的黄土。使用过程中存在填料时间长，堵塞效果差等问题，影响了爆破效率和质量。在优化过程中，建议施工单位使用外力对加工粘土进行成型。在这个过程中，应该使用粉末材料。通过加入水，它可以用来在外力作用下产生更好的成型效果。减少施工人员执行捣固作业所需的时间。除此之外，还需要积极控制泥浆密度。相关研究表明，随着密度的增加，泡沫粘土的填充效果将会增加。因此，在优化过程中，相关人员可以在使用沙泥制泥时使用铝到适当的程度。铝土矿，从而确保泥土在铝土矿的作用下具有更大的密度。
4.3优化泥浆填充的长度
在优化喷射混凝土长度的过程中，主要计算炮眼内射击泥的运行时间。这不仅可以为隧道施工人员提供更精确的钻孔长度，而且还可以提高喷射混凝土填料长度的准确性。这反过来确保了爆破质量。在优化过程中，为了实现泥质泥浆的最佳堵塞，适当优化淤泥长度时，可以保证气体楔体充分发挥气体楔的作用，使岩体你想爆炸可以在爆炸药下。完全破碎以达到更理想的爆破效果。
在这个过程中，煤矿岩巷掘进机组需要发现，在临界条件下，在堵塞物冲出炮眼前即发生完全的岩石破碎反应。在优化计算中，考虑到岩体中瑞利波的速度，P波速度和确定岩石破碎块所需时间的最小阻力线，确定堵塞所需的时间操作，然后准确找到泥浆填充物长度。
结语
通过深孔爆破进行预裂，并与浅孔爆破相结合的施工工艺，提高了炮眼利用率，炮眼利用率由80%提高到了88%，有利于巷道的成型，减少炸药用量，降低生产成本。新的爆破方案减少了对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。
参考文献：
[1]张晓岚，史晓东．光面爆破技术在石灰岩巷道掘进中的应用［J］．煤炭与化工，2017，40（2）：76－79．
[2]王忠康，顾晓薇，姚东，等．超大断面硬岩巷道光面爆破技术研究［J］．金属矿山，2017（8）：53－57．
论文作者:蒋文明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/17
标签：炮眼论文; 岩石论文; 巷道论文; 效率论文; 直径论文; 进尺论文; 矸石论文; 《基层建设》2018年第23期论文;