關(guān)于召開 2024 山西省煤炭學(xué)會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務(wù)站工作會的通知

淺談煤礦掘進(jìn)中深孔爆破技術(shù)研究

王瑜

山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán)賀西煤礦  山西呂梁  033300

摘要：在煤礦掘進(jìn)工作中，應(yīng)該合理運用中深孔爆破技術(shù)，在降低掘進(jìn)成本的同時，也要確保煤礦掘進(jìn)過程的安全性。本文主要就中深孔爆破技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，此項技術(shù)的應(yīng)用不僅節(jié)約了掘進(jìn)成本，還極大的提高了煤礦掘進(jìn)的工作效率，為按時交工提供了保障。

關(guān)鍵字：中深孔爆破；掘進(jìn)；煤礦

引言

在煤礦掘進(jìn)過程中中深孔爆破技術(shù)扮演著重要角色，此項技術(shù)不僅可以準(zhǔn)確定位爆破位置，而且還能有效提高煤礦掘進(jìn)進(jìn)度。在開展煤礦開采作業(yè)時，由于一些巷道使用的時間比較長，長期受到礦井礦壓的影響，傳統(tǒng)的爆破技術(shù)無法確保掘進(jìn)的質(zhì)量，但中深孔爆破技術(shù)可以有效控制爆破進(jìn)度，縮短爆破時間，提高了作業(yè)質(zhì)量。本文就煤礦掘進(jìn)中深孔爆破技術(shù)進(jìn)行了探討，希望對礦業(yè)的發(fā)展有良好的促進(jìn)作用。

1.中深孔爆破技術(shù)在煤礦掘進(jìn)中的應(yīng)用

1.1設(shè)置炮眼

確定炮眼是爆破作業(yè)中至關(guān)重要的一步，合理的選擇其位置以確保后期爆破作業(yè)的順利進(jìn)行。首先仔細(xì)分析礦井的特點，比如巷道斷面的尺寸、巖體的質(zhì)地等，結(jié)合爆破掘進(jìn)工作的技術(shù)方式以及已有的技術(shù)設(shè)備等進(jìn)行合理的分析，之后找出最佳的炮眼位置；其次，在確定好炮眼位置之后，則開始設(shè)置炮孔的深度，確定深度的依據(jù)與選擇炮眼位置的依據(jù)類似，經(jīng)過大量實踐可知，將炮眼的深度控制在2~2.5m范圍內(nèi)有利于保證爆破工作的質(zhì)量。如果深度過大在爆破時則會產(chǎn)生很大的沖擊力，提高了碎石與排粉的輸出難度，阻礙了后期工作的進(jìn)行，但如果深度過小，便很難達(dá)到爆破效果。深孔鉆機的直徑?jīng)Q定了炮孔的直徑，因為目前在我國常用的鉆機直徑處于80~200mm范圍內(nèi)，所以炮孔的直徑也必須控制在這一范圍內(nèi)，不過具體大小還應(yīng)該結(jié)合實際的施工需求來進(jìn)行調(diào)整，不能完全依據(jù)以往的施工經(jīng)驗。

1.2掏槽方式

掏槽是爆破作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系著爆破的質(zhì)量，它可有效促進(jìn)巖體的破碎，增強炮眼的利用率。所以提高對此項工作的重視程度，采取有效措施促進(jìn)掏槽作業(yè)的順利進(jìn)行。如今常用的掏槽方式主要有混合、直眼以及斜眼掏槽。在煤礦掘進(jìn)作業(yè)中，直眼掏槽在進(jìn)行爆破作業(yè)時所占的體積較小，采取此種掏槽方式能夠?qū)⒈颇芰烤鶆蚍植荚诳字校遗谘鄣纳疃纫膊灰妆痪聨r性及巷道斷面所影響，可以很好的對巖體進(jìn)行破碎，在實際的煤礦開采工作中應(yīng)用也較為廣泛。除此之外槽眼的幾何形狀不同，掏槽的形式不一樣，應(yīng)結(jié)合槽眼的實際形狀合理的選擇掏槽方式，比如三角柱式、螺旋式等。其中三角柱式掏槽在煤礦掘進(jìn)工作中應(yīng)用較為普遍，此種掏槽方式，雷管用量少、炮管施工簡便，能夠有效提高施工效率，促進(jìn)煤礦掘進(jìn)工作的順利進(jìn)行^[1]。

1.3起爆方式

合理的起爆方式可以有效確保爆破的長度，提高中深孔爆破的效果。在當(dāng)前的深孔爆破工作當(dāng)中，較為常用的爆破方式為反向爆破。這一方式是將起爆藥裝入炮孔的內(nèi)部，實現(xiàn)了延長爆炸氣體的靜作用以及應(yīng)力波的動作用時間。并且，此方式還能夠?qū)?yīng)力波與爆速疊加，有效增強了破碎效果。所以，在利用反向爆破方式進(jìn)行起爆的時候，應(yīng)該充分利用其高爆破率的特點，在起爆藥的尾部裝入雷管，起爆藥外部反向裝藥，而內(nèi)部則正向裝藥，且正反向裝藥的比例掌握在1:3左右，整體上呈現(xiàn)反向裝藥的形式，以便達(dá)到最佳的起爆效果。另外，在煤礦掘進(jìn)過程中，為了更加準(zhǔn)確的的確定裝藥量，應(yīng)該將巖巷斷面的巖性特征考慮在內(nèi)，以增強起爆效果。

1.4安全管理

安全管理是進(jìn)行中深孔爆破作業(yè)的核心內(nèi)容，由于爆破施工受到多方面的影響，本身又潛在一定的危險性，炸藥的威力極大的提高了施工環(huán)境的危險性。所以，在進(jìn)行爆破作業(yè)時，一定要增強對各項爆破材料的監(jiān)管，特別是起爆線、雷管、炸藥等，應(yīng)安排專人看管，未經(jīng)允許不可隨意操作。另外還要制定科學(xué)合理的施工工序與施工圖紙，為工作人員安全施工提供依據(jù)，增強施工人員的安全意識，對于違章操作的工作人員應(yīng)給予一定處罰。在爆破作業(yè)之前，應(yīng)認(rèn)真檢查一遍爆破器材，確保質(zhì)量合格之后便可進(jìn)行爆破^[2]。

2.拒爆問題出現(xiàn)的原因與策略

2.1產(chǎn)生拒爆問題的原因

在利用中深孔爆破技術(shù)時，煤礦掘進(jìn)過程中很容易出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象，使得施工過程存在安全隱患。出現(xiàn)這種拒爆現(xiàn)象的原有主要表現(xiàn)為三種情況：首先的由于起爆器質(zhì)量的問題。在掘進(jìn)作業(yè)中常選擇防爆型電容式的起爆器，如果起爆器使用時間過長，其電容、電壓量就會降低，一旦在施工過程中出現(xiàn)電量降低，變化產(chǎn)生拒爆；其次是爆破中網(wǎng)絡(luò)連接問題。因為在中深孔爆破作業(yè)中，網(wǎng)絡(luò)多以串聯(lián)的形式連接，一旦出現(xiàn)錯接、漏接或者是母線電阻超過標(biāo)準(zhǔn)電阻致使斷等，導(dǎo)致電路漏電，進(jìn)而使得雷管拒爆；最后是雷管腳線問題，大部分雷管腳線都是金屬線，如果在施工過程中出現(xiàn)腳線斷裂，導(dǎo)致雷管難以連通。另外，如果腳線的絕緣效果下降，使得電阻接地，阻礙爆破作業(yè)的進(jìn)行。

2.2處理拒爆問題的有效策略

拒爆現(xiàn)象不僅會影響整個掘進(jìn)進(jìn)程，還會對施工人員的生命安全帶來威脅。因此，在處理拒爆問題時應(yīng)該在發(fā)現(xiàn)問題的第一時間采取處理措施，安排相關(guān)人員找出造成拒爆問題的原因，并在此基礎(chǔ)上解決問題。如果班組不能及時處理拒爆問題，那么交接班組應(yīng)做好處理工作，將安全隱患控制在可控范圍內(nèi)。其次對于因連線問題導(dǎo)致的拒爆，應(yīng)該要求工作人員做好線路連接工作，然后繼續(xù)進(jìn)行爆破。單子處理過程中，應(yīng)當(dāng)避免直接取出起爆炸藥或者是雷管，可重新設(shè)置炮眼，確保拒爆炮眼與炮眼的距離在30cm范圍內(nèi)，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行爆破作業(yè)^[3]。最后在處理拒爆爆眼以后，施工現(xiàn)場可能會殘余一些未經(jīng)爆破的雷管和一些爆破完成之后的塊體，這些都需要工作人員進(jìn)行處理。另外，在出現(xiàn)拒爆問題以后，不應(yīng)該繼續(xù)開展其它作業(yè)，以免再次發(fā)生拒爆。除此之外，在進(jìn)行爆破工作中，為了提高爆破效果，實施爆破作業(yè)的人員應(yīng)該具備較高的安全意識、責(zé)任意識以及爆破作業(yè)的基本素質(zhì)，在開展爆破工作之前應(yīng)當(dāng)接受相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)，以達(dá)到科學(xué)應(yīng)用技術(shù)的目的。

結(jié)語：

總而言之，在實際的中深孔爆破作業(yè)當(dāng)中，會受到多個方面的影響，使得爆破作業(yè)難以有效進(jìn)行。所以在開展爆破作業(yè)之前，應(yīng)當(dāng)對設(shè)置的爆破方案進(jìn)行多次試驗，及時找出不足并進(jìn)行處理，以確保其科學(xué)性與合理性，避免因為爆破問題引發(fā)安全事故，或是實際的爆破程度達(dá)不到規(guī)定的爆破要求，從而影響煤礦掘進(jìn)進(jìn)度。

作者簡介：王瑜，男，1984年—，山西省平遙縣，2012年1月畢業(yè)于太原理工大學(xué)采礦工程專業(yè)，工程師，從事煤礦開掘工作。