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1、大断面岩巷快速掘进爆破参数 优化大断面岩巷快速掘进爆破参数优化摘要：为提高大断面岩巷掘进速度，对爆破参数进行了优化设计，同时还改进 和优化了装岩运输方案。现场试验结果表明：优化后的爆破参数和装岩运输方案明显提高 了岩巷掘进速度，月进尺由原来的 60m提高到目前的90m且爆破均匀，抛掷距 离较小，爆破后巷道成型良好。该施工工艺高效、安全、可操作性强，对类似 大断面岩巷中深孔爆破有指导意义。关键词：岩巷；快速掘进；爆破参数Blast ing Parameter Optimizati on of Rock Drift RapidExcavati on on Large Secti onAbstrac
2、t : In order to improve the excavation velocity of hard rock drift， the blasting parameters and mucking andtransporting scheme were designed and optimized . The site experimental resuIts show that the excavation velocity of rockdrift is greatly improved ， and the drill footage per month is in crease
3、d to curre nt 90 meters from 60 meters. After blast in goperati on ， the rock blast ing fragme ntati on is homogeneous， casting distanee is small， and drift molding is good. Thisc on structi on tech ndogy is hish efficie nt ，safety and eno ugh ofman euverability， which offers guida nee for thesimila
4、rengineering .Keywords : rock drift ; rapid excavation ; blasting parametersl概述茶园煤矿南翼轨道大巷标高+400m，是服务于南翼采区的主要运输、通风巷道，断面为半圆拱形.掘宽5240mm、掘高4940mm ，掘进断面积23m2。岩石以砂岩、泥岩及砂泥岩为 主，普氏硬度.厂=4 6。目前采用炮眼深度2 . 0m的浅孔钻 爆掘进技术施工，平均月进尺仅达 60m，严重影响采掘工作的 正常交接和整个矿井的生产能力。 因此，如何利用现有掘进设备， 加快南翼轨道大巷的掘进速度，保证矿井安全、高效生产是一个 亟待解决的问题。影响岩
5、巷掘进速度的因素很多。 按照施工工艺 来分，影响岩巷掘进速度的因素很多。按照施工工艺来分，主要 包括破岩、装岩、运输和支护4个方面的内容，其中破岩最重要， 制约着其它工序。采用中深孔爆破技术，可减少辅助作业时间。 提高单循环进尺。但南于井下巷道工作面狭小， 炮孔深度的增加 势必造成岩石所受夹制作用增强。 因此，合理确定爆破技术参数， 尤其是决定循环进尺的陶槽眼参数至关重要。同时，由于施工中存在“宁超勿欠”的心理，周边眼装药量往往过大，造成巷道超 挖严重，成型不好，不仅增大了出矸量和增加了支护材料消耗， 也降低了巷道稳定性。因此，必须优化目前的爆破参数，尤其是 陶槽眼和周边眼爆破参数。2爆破方案
6、和参数确定由于巷道断面较大，为减小一次爆破起爆药量， 降低爆破震 动危害，采用倒台阶法施工技术，分次装药、连线和起爆。首先 采用陶槽技术爆破开挖下部岩石， 创造出新的自由面后再爆破开 挖上部岩石。2. 1炮孔深度影响炮孔深度的因素主要有岩石性质.巷道断面大小.循环 作业方式.凿岩机类型等。从爆破理论分析采用中深孔（大于 2, 5m）爆破最为合理j根据对现场循环作业方式的调查以及所记录各工序作业时间的分析结果，结合月进尺任务和凿岩菇装岩设备的能力.在不改变现有凿岩设备的情况下确定炮眼深度为乙75ma2. 2掏槽方式及参数掏槽爆破的目的是开挖出新的自由面为其它炮眼创造出有 利的爆破条件。掏槽的成功
7、与否直接影响爆破效果.掏槽的深度 直接影响掘逬的循环逬尺。因此.必须合理选择掏槽形式和掏槽 参数。炮孔深度的增加使得爆破时岩石的夹制作用更加明显，对 于大断面岩巷掘进.斜眼掏槽受替道断面竞限制小.较之直眼掏 槽更容易获得女子的掏槽效果。因於忙考虑炮孔深度和钻孔作业的 方便采用二阶斜眼垂直換形掏槽。2. 3周边眼布置及参数周边眼，又称轮廓眼，按其所在位置又分为顶眼、帮眼和底 眼，关系着巷道断面.形状和方向是否符合设计要求些为保证巷 道成型规整.减少爆破对围岩的损伤.井巷掘进中均实施光面爆 破技术。光面爆破的质量决定于周边眼的爆破参数：装药量炮 眼间距和光爆层厚度酉1）装药量的确定。光面爆破要求周
8、边眼内装药爆炸后孔壁上应 留有炮痕。从应力波角度分析即要求爆炸后作用在孔壁上的压力不应大于处于体积应力状态下岩石的抗压强度竹假如采用空气间隔装药周边眼每米炮眼的装药长度2）炮眼间距的确走。应力波和爆炸气体的综合作用理论认为：相邻炮眼贯穿裂缝的形成是各装药激起的应力波先在各自炮孔壁 上产生初始裂缝而后爆生气体楔入菁扩展初始裂缝，直至贯通。3）光爆层厚度的确走。为使光爆层脱离原岩体，并防止在反射波 作用下产生超挖，必须合理确走周边眼的最小抵抗线.即光爆层 厚度o确定光爆层厚度在于合理选择临近系数n%经验表明为 获得良好光爆效果，m值应根据岩石性质来选择，-0m=O+ 8 10。于是光爆层厚度形为：
9、2. 4装药结构装药结构是装药在炮孔内的安置方式*它是影响爆破效果的重要 因素在一走的岩石和炸药条件下，采用合理的装药结构可以增 加用于破碎或抛掷岩石的爆炸能量，提高炸药能量的有效利用 率”降低装药量，减小爆破对围岩的振动根据南翼轨道大巷选 用炸药和围岩条件情况，确定掏槽眼和崩落眼的装药结构为正向 连续装药”周边孔装药结构如图1所示.2, 5上屠下台阶最终爆破参数采用规格为32x200ram的乳化炸药，每卷重2009。经上述 理论计算和现场多次试验.最终确定爆破参数如下：下台阶布置 掏槽眼* 一阶掏槽每对炮眼眼底间距取200mm.同工作面之间的交角取69。，孔口间距1400ram ，单孔药量1
10、 . Okg ;二阶掏 槽每对炮眼眼底间距取400 mln，同工作面之间的交角74。， 孔口间距2200ram ，孔底超深150ram，单孔药量1 . 6kg ；周 边眼眼距450ram，光爆层厚度为500ram，单孔药量0 . 4kg ; 崩落眼均匀布置于陶槽眼和周边眼之间，炮眼问排距500ram ,单孔药量1 . Okg。采用15段毫秒延期电雷管首先引爆。上台 阶周边眼眼距450ram，光爆层厚度为500ram，单孔药量 0. 3kg。由于上台阶爆破创造了新的自由面，无需再布置陶槽 眼，只将崩落眼均匀布置即可，间排距 650mm，单孔药量1 . okg。采用I、3、5段毫秒延期电雷管再次引
11、爆。3安全措施 及注意事项1）施工过程严格执行煤矿安全规程和潞安煤业集团安全生产 相关规定，以及南翼轨道大巷施工作业规程和爆破施工安全措施。2）将钻杆长度由原来的2 . 5m增加到3m，钻头直径由42ram减 小到38mm，炮眼位置、倾斜角度等参数也应按照设计要求施工。3）炸药必须采用与煤矿瓦斯等级相适应的煤矿许用炸药。4）必须采用合格的煤矿许用毫秒雷管，雷管总延期时间不超过130ms。5）为保证爆破效果，工作面炮孔内雷管装填必须按照爆破图表段 别要求进行，不得乱装填。6）起爆顺序必须按照爆破图表设计要求顺序起爆。7）装药时，每个炮眼装填完毕，雷管脚线必须及时扭结短路。8）联线采用串联方式，起
12、爆前进行网路导通。时间，以满足施工 要求。10）现场施工过程中，应根据实际条件适当调整爆破参数：岩石 较硬时应减小炮孔间距和增大装药量；岩石较软和顶板较破碎 时，应增加炮孔间距和减少装药量。4提高掘进速度的其它措施为提高巷道掘进速度，除了优化爆破参数外，还应缩短其它 工序的作业时间。装岩运输是巷道掘进中比较繁重的工作，通过对南翼轨道大巷施工组织进行跟班调研，装岩运输约占整个循环 时间的50 %，是影响掘进速度的最主要因素，因此对南翼轨道 大巷装岩运输进行了优化选择，提高装岩运输速度。1）装岩：采用新型挖斗装岩机装岩， 并协调保证空车按时按量到 位，保证出矸按时顺利进行，避免空车等待。造成后续丁
13、序开展 的延迟。2）调车：为解决装载空、重车单向运行等待问题，结合南翼轨道大巷断面尺寸，确定在轨道运输中设置浮放道岔调车场，使装岩运输工作实现连续作业，缩短装岩运输时间。3）运输：南翼轨道大巷采用轨道运输，耙矸机将矸石装入U型固定式矿车，矸石矿车用小绞车牵引至轨道大巷2 交叉点处，然后由运输队使用蓄电池电机车运到井底车场。出矸路线为：工作面一轨道大巷一副立井进车线一井口一地面。5结论采用优化后的爆破参数进行施工，使得爆破块度均匀，抛掷 距离较小，爆破后巷道断面没有出现超挖和欠挖现象。同时还改进和优化了影响巷道掘进速度的装岩运输方案。巷道月进尺由 60m提高到了 90m，大大提高了岩巷掘进速度。因此本施工工 艺高效、安全、可操作性强，对类似大断面岩巷中深孔爆破有指 导意义。#
