浅析掘进爆破中提高爆破效果的有关因素杨财修

浅析掘进爆破中提高爆破效果的有关因素杨财修

杨财修

湖南神斧集团169化工有限责任公司

摘要：掘进爆破效果的好坏影响着施工的成本和进度，本文针对掘进中孔网布置、掏槽方式、堵塞质量、起爆顺序等方面进行分析，并提出有效的改进措施。

关键词：爆破效果；掏槽；堵塞；起爆顺序

一、掘进爆破的要求

掘进爆破就是井巷、隧道等掘进工程中的爆破作业。往往是在只有一个自由面条件下实施爆破作业，工作空间比较狭小，岩石所受夹制作用强，切爆破频繁。一般要求开挖断面平整，尽量减少对围岩破坏；炮堆集中，岩石均匀；原材料消耗少，施工成本低。

二、影响掘进爆破的有关因素分析

1、炮孔布置

炮孔布置的顺序是先掏槽、再周边、最后是辅助爆破孔。按照施工技术人员所设计的钻孔布置图布孔，特别是掏槽部分的钻孔不能随便更改，周边孔通常是顶板中心向两边布置，其他孔根据孔间距、排距进行布置。

2、掏槽孔的影响

炮孔可分为掏槽孔、辅助孔和周边孔。掏槽孔是为进一步扩大自由面，周边孔是为了使爆破后的形状、方向符合设计要求。为了提高爆破效果，掏槽孔应比其他孔加深15～20cm。掘进爆破中合理的掏槽方式决定着一次掘进的尺寸和炮眼的利用率，一般浅孔掘进对于井下小直径炮孔装药所产生的爆破破碎圈一般为孔径的3～5倍，即掏槽孔的间距应设计为孔径的3～5倍。在工程中使用较多的是锥形掏槽和楔形掏槽，具体的钻孔参数如下表，在岩石掘进爆破中，孔深为2米以内的浅孔爆破以锥形掏槽为宜；岩石在中硬以上，断面大于4平米时，以楔形掏槽为宜。在煤巷掘进爆破中，掏槽孔应多布置在软媒层处，此时也以楔形掏槽为宜；掘进断面较大，煤层稳定性好时，以锥形掏槽为宜。

3、辅助孔和周边孔的布置

钻孔时要控制布孔均匀，充分利用炸药能量，保证按照设计轮廓线崩塌。间距根据岩石性质，一般辅助孔取0.4～0.8m，周边孔取0.5～1.0m，周边孔距离周边轮廓线取0.1～0.2m.底孔布置较为困难，有积水时容易产生盲炮，孔底间距一般为0.4～0.7m。在抛渣爆破时，底孔应采用小间距，底孔口要高于底部0.1～0.2m，孔底深度要加深0.2m左右，装药介于掏槽孔和辅助孔之间装药高度为孔深的0.5～0.7倍，抛掷效果不好时，每孔可适当增加1到2个药卷。

孔深的影响

孔深的大小不仅影响掘进的工作量和时间，还影响爆破效果，孔深的选取与岩石的坚固系数有关，在采用普通型孔径时（孔径为40～42），孔深可从下表中选取。一般孔深取1.5m时，炮孔利用率达90%以上；孔深取1.8m时，炮孔利用率仅为80%作右。

殉爆距离降低。二是，在煤矿掘进中，炮孔中存在煤粉时，炸药传爆会使煤粉燃烧，从而降低爆破效果。其次，掘进爆破一般选用的都是小卷炸药，纸包药卷都有一个聚能穴，在装药时应尽量控制药卷聚能穴方向一致，这样前面爆炸的药卷会有能量射流聚集于一点使下一个殉爆，从而提高炮孔内炸药的传爆能力，使爆炸效果达到最佳。

7、堵塞长度的影响

炮孔装药后应进行连续填塞，堵炮孔时炮泥应有足够的长度：一般炮孔深度为0.6m～1m时，封泥长度不得小于炮孔深度的二分之一；炮孔深度超过1m时，封泥长度不得低于0.5m；炮孔深度超过2.5m时，封泥长度不得低于1m（使用小直径药卷时，炮孔直径不宜大于2.5m，否则会影响传爆效果）。炮孔填塞到位能使炸药爆破后气体向岩层做功，防止爆轰气体直接从炮孔口冲出，提高炸药利用率，从而提高爆破效果。除此之外，工人在具体堵塞时往往不按要求去做，炮泥的质量达不到要求或者封泥的质量达不到要求，会爆炸气体泄漏，爆轰波压力减少，往往使炸药爆轰转燃烧或者造成冲炮现象，从而达不到预期效果。

8、炮泥质量的影响

在煤矿掘进中，大多使用的是粘土做炮泥，但是往往达不到质量要求，想要提高炮泥质量，可以通过在炮泥中沙子和食盐，用水按一定比例搅匀，硬度适中，用人工摔熟，使炮泥有一定的韧性和弹塑形，在炮泥与炮孔内部接触时会有一定摩擦力，保证能量不外泄或者冲炮现象。

结论

在掘进爆破要根据岩石性质合理选取参数，掏槽方式，提高炸药利用率，获得好的破碎效果，方便后面工序的进行。

装药前，要清除孔内残渣，煤粉，排除底孔内部的水，防止炸药拒爆，或是爆轰不完全。

3）装药时根据瓦斯浓度选取起爆方向，同时注意药卷顺序，堵塞质量，增加炸药传爆距离和产生的冲击波压力。

参考文献：

[1]黄喜贵：爆破工[M].北京：煤炭工业出版社，2003.

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[6]张德琦，田会礼：井巷中深孔爆破合理掏槽形式的确定[J].河北：煤矿安全，2015.