硬岩巷道掘进爆破方法的研究应用

２０１２年第６期　西部探矿工程　１６３　硬岩巷道掘进爆破方法的研究应用　王拥军　（淮北矿业股份公司朱仙庄煤矿，安徽宿州２３４１１１）　摘要：选择不同的复合掏槽爆破方式进行现场试验，总结出在不同硬度的硬岩中采用相适宜的掏槽　方式，很好地解决在硬岩巷道中的爆破方法，提高了硬岩巷道的掘进速度和爆破效率、降低在硬岩爆　破中的材料消耗。　关键词：掏槽方式；现场试验；掘进速度　中图分类号：ＴＶ５４２文献标识码：Ａ文章编号：ｌＯ０４—５７１６（２Ｏ１２）Ｏ６一Ｏ１６３—０３　淮北矿业集团朱仙庄煤矿北冀皮带运输大巷处于　粉砂岩、砾岩及青灰色细砂岩层位中，岩石层理节理不　■４　发育，尤以具硅质胶结的青灰色细砂岩硬度大，岩石致　●１　０　●３　密，坚固性系数厂一８～１０，按照传统的爆破方式，炮眼　●２　布置多、爆破效率低（６０％）、材料消耗大（炸药消耗：　４．５１ｋｇ／ｍ３）、循环进尺少（１．Ｏ～１．２ｍ），严重影响和制　图１大中心空孔螺旋掏槽　约开拓巷道的掘进速度与生产接替，为此我们对在硬岩　巷道掘进中的钻眼爆破进行了试验研究。　●６　●　１掘进工作面掏槽方式的选择　１．１掏槽方式　●１　●　在硬岩掘进中，由于钻眼及爆破比较困难，选择一　种适宜于硬岩爆破的掏槽型式是解决问题的关键所在，　●３●５　在能保证获得良好爆破效果的前提下，掏槽眼越少越　好，根据目前国内外现有的实例和理论分析来看，不外　图２大中心空孔双螺旋掏槽　乎以下几种掏槽型式：　（１）大中心空孔（９０～１２０ｍｍ）螺旋掏槽（如图１）、　●４　大中心空孔双螺旋掏槽（如图２）；　●ｌ　（）Ｏ●３　（２）小中心空孔螺旋掏槽（如图３），小空心孔螺旋　掏槽（如图４）；　●２　（３）三角形掏槽（如图５）；　（４）复合掏槽，即龟裂微楔型复合掏槽［如图６　图３小中心空孔螺旋掏槽　（ａ）］；菱形楔形复合掏槽［如图６（ｂ）３；复合菱形掏槽　［如图６（ｃ）］；复合五星掏槽［如图６（ｄ）］；双空眼似菱形　槽适宜于岩性硬度中等偏下的掏槽。第３种三角形　掏槽［如图６（ｅ）］。　掏槽，需钻很多空心孔，增加了钻眼工作量，对于坚　１．２掏槽方式对比　硬岩石钻眼困难是很大的弊病。第４种复合掏槽适　第１种大中心空孔螺旋掏槽，虽然获得稳定性　应于坚硬岩石大断面巷道。因此，我们选用复合式　较高的掏槽效率，但由于矿山掘进多采用小直径气　掏槽进行现场试验研究。　腿式凿岩机，较少采用。第２种小中心空孔螺旋掏　２硬岩巷道掘进复合式掏槽现场试验　＊收稿日期：２０１１－１０—１１修回日期：２０１卜１Ｏ一２Ｏ　作者简介：王拥军（１９６４一），男（汉族），安徽宣城人，工程师，现从事煤矿生产技术工作。　１６４　西部探矿工程　２０１２年第６期　在岩石巷道掘进中，每循环爆破都必须首先在工作　面进行掏槽，为大量的后继爆破孔创造第２个自由面，　●４　０１　・３　６●　　ｌ　（）０２　００３　●２　●　●　◇　●　图４小空心孔螺旋掏槽　广。　●　●　图５三角形掏槽　因此掏槽爆破是岩石巷道爆破技术中主要难点和关键，　所以根据岩石巷道不同岩性，采取了不同的复合掏槽型　式，在砾岩中大多数采用复合直眼菱形掏槽［图６（ｃ）］，　而在细砂岩中采用复合直眼五星掏槽［图６（ｄ）］，进行　了现场试验，见表１。在岩巷双空，Ｏ：ｆＬ似菱形掏槽中，　见图６（ｃ）和图６（ｅ），其中１、２、３、４号孔为装药孔，０１，０２　为空心孔，空心孔较装药孔加深３００￣５００ｍｍ，底部装１　节或２节标准长度药卷，并堵塞ｌＯＯｍｍ长炮泥，以防药　卷带出；为了获得理想槽腔，用毫秒起爆，起抛碴作用；　再将掘进工作面通过楔形掏槽，使工作面形成凹形断　面，然后再打其它眼，完毕后同时一次爆破。每次爆破　后形成凹形断面形状，经过大量现场试验取得了良好的　掏槽效果，在砾岩巷道工作面采用直眼菱形掏槽，每循　环平均进尺为１．６ｍ，爆破效率平均达９０．６　，平均炸　药消耗量为２．１６ｋｇ／ｍ。。在细砂岩巷道工作面采用直　眼五星掏槽，每循环平均进尺为１．５ｍ，平均爆破效率为　８３．６，平均炸药消耗量为３．６１ｋｇ／ｍ３。　３周边眼布置及参数的确定　在确定较合理的掏槽方式后，为使爆破后巷道成型　规整则根据光面爆破技术要求：　（１）合理选择周边眼的间距一般控制在３００ｍｍ；　（２）严格控制周边眼的装药量（２卷／Ｈｌ￣）；　（３）周边眼使用低猛度，低爆延炸药；　（４）起爆顺序为掏槽眼一辅助眼一周边眼。　４钻眼施工及质量保证措施　（１）钻眼：　①质量技术员严格按照炮眼布置图用红漆点出炮　眼位置；　②打眼工按照给定的眼位及角度打眼；　③要做到三定：即定人、定锤、定眼位。　（２）装药：打眼结束后，将眼内粉尘用压风吹干净，　再按要求对炮眼装药，并再用炮泥将炮眼填堵，最后将　雷管脚线悬挂扭结。　表１砾岩巷道掘进实验结果　霉　。　１　０１－－２２　１２．６　直眼菱形掏槽　１．５　９３．８　２．４　２　０１－－２３　１２．６　菱形掏槽全断面爆破　１．８　１００　２．４　３　０１－２４　１２．６　菱形掏槽全断面爆破　１．８　１００　１．９６　４　０２－－２６　１２．６　菱形掏槽全断面爆破　１．５　８３．３　２．６２　５　０２－２８　１２．６菱形加楔形掏槽全断面爆破　１．５　９４　２．７２　６　０２－－２９　１２．６卧菱形加楔形掏槽全断面爆破１．７　９４　２．３　０３－－０２　ｅ楔　破　８…　ｓ　８　０３－－０３　１２．６楔形加卧菱形掏槽全断面爆破Ｉ．７　９２　２．６４　９　０３－０５　１２．６　直眼菱形掏槽全断面爆破　１．５　８３．３　２．６２　１０　０３－－０６　１２．６　直眼菱形掏槽全断面爆破　１．７　９２　２．７７　１１　０３－－０８　１２．６　直眼五星掏槽全断面爆破　１．４　８２．９　３．６４　１２　０３－－０９　１２．６　菱形掏槽全断面爆破　１．５５　８４　２．９３　ｓ　０３－－１１　ｓ　嘉　至　０３－－１３　ｅ　嘉　１５　Ｏ３—１４　１２．６双楔形加菱形掏槽全断面爆破１．６　８９　２．６４　１６　０３－１５　１２．６双楔形加菱形掏槽全断面爆破１．８　９０　２．４５　表２细砂岩巷道掘进实验结果　霉　琴　（箍ｋｇ／ｍ３）　５结束语　（下转第１６９页）　２０１２年第６期　西部探矿工程　１６９　Ｅ２］韩红卫，周忠宇，欧阳国湘．新疆且末县卡特里西铜锌矿地　［３］韩红卫，魏梦元，牟伦洵，余建华．东昆仑卡特里西铜锌矿　质特征－Ｊ］．新疆地质，２００６，２４（３）：２－５．　成因［Ｊ］．大地构造与成矿学，２００７，３１（１）：１－３．　圈　日　口　圜　磺　倒　圈　曰古蝴硫锄的龇凝　曰　靓尉蝴向　图８海西期末卡特里西地区海相火山活动成矿示意图　［４］　李朝阳，徐贵忠，胡瑞忠，黄瑞华，等．中国铜矿主要类型特　质，１９９１，９（２）：２－６．　征及其成矿远景［Ｍ］．北京：地质出版社，２０００．　Ｅ７］孙海田，李纯杰，李锦平，吴海．新疆昆仑式火山岩型块状硫　［５］　弓小平，马华东，杨兴科，李国填，王庆明．木孜塔格一鲸鱼　化物铜矿床及成矿地质环境［ｊ］．矿床地质，２００４，２３（１）：６—　湖断裂带特征、演化及其意义［Ｊ］．大地构造与成矿学，　９．　２００４，２８（４）：３－４．　［８］李朝阳，徐贵忠，胡瑞忠，黄瑞华，等．中国铜矿主要类型特　［６］　陈哲夫，梁云海．新疆多旋回构造与板块运动［Ｊ］．新疆地　征及其成矿远景ＥＭ］．北京：地质出版社，２０００．　…■ｖ…　（上接第１６４页）　４●，●２　●７　５．－Ｌ　●３　、●８　０　●４　０ｌ　●１　（）０２●３　●２　经过实践证明，在硬岩掘进中采用复合菱形掏槽和　度，节省炸药消耗量，取得了良好的技术经济效益，因此　五星掏槽的爆破方式其爆破效率可达８０　￣Ａ　ｔ－＿，同时　我们认为采用上述两种掏槽的爆破方式是硬岩掘进中　又具有炮眼布置简单、操作方便等优点，提高了掘进速　较为理想的钻爆方式。