煤矿掘进中深孔爆破技术研究

工业技术　

Ｉ■　Ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏ］ｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　

煤矿掘进中深孔爆破技术与预防拒爆措施研究　

孙立庆　熊尚杰　

（１、陕谣省韩城矿务局桑树坪二号井　陕西渭南７１５４００￣２、陕煤彬长矿业集团孟村矿业有限公司通风队陕西彬长７２００００）　

［摘要］为了提高煤矿掘进速度，必须采用合理的掘进技术。中深孔爆破是目前比较常用的爆破技术，对于提高掘进作业效率具有着重要意义。本文介绍了　

煤矿掘进中深孔爆破几项关键技术，包括炮眼设置、掏槽方式、起爆方式、安全管理等。此外针对煤矿拒爆具体成因，提出了相应的预防与解决措施，能够对煤矿矿　

井掘进的深孔爆破实践提供有益的参考及一定的理论依据。　

［关键词］煤矿，掘进；中深孔爆破技术，拒爆　中图分类号：ＴＤ７１２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１５）３６～００８２一Ｏ１　

前言　煤矿掘进离不开爆破技术的采用，中深孔爆破技术适应了煤矿掘进的实际　

需要，在实际工作中运用具有显著的优势，能够准确的控制爆破产量，生成的块　

体散落在爆堆周围和边缘，方便进行二次破碎。同时采用中深　Ｌ爆破技术能够　

提高循环进尺，缩短辅助作业时间，有利于确保煤矿掘进作业的安全顺利进行，　

在实际工作中值得进一步推广和运用。　

１煤矿掘进中深孔爆破技术　

１．１炮眼设置　

炮眼设置是一项重要的工作，对爆破作业有着重要的影响。为了科学合理　

的确定炮眼的位置，需要认真分析多层次、多个系统的因素，比如矿井的岩体特　

点，巷道断面的形式、断面的高低宽窄尺寸、爆破掘进作业采取的计数方式、选　

用的掘锚装备等，只有全面考虑这些因素，才能做出最佳的选择，从而合理设置　

炮眼位置，为起爆作业顺利进行奠定基础。影响炮眼深度最关键的的因素是凿　

岩设备的选择。国内外煤矿企业的实践证明：２～２．５　ｍ的炮眼深度是最科学、　

最实用的。深度过小达不到相应的爆破效果，深度过大的话容易造成冲击，增大　

排粉难度，难以保证爆破掘进的正常循环。同时还应该设置好炮眼间距，确保爆　

３６　煤　矿　爆　破　２０１２年第２期总第９７期　

中深孑Ｌ爆破技术在岩巷掘进中的应用　

张文凤　淮北矿业工程建设公司，安徽省淮北市，２３５１００　

摘要淮北矿业刘店煤矿７６轨道大巷施工中，运用中深孔爆破技术，优选钻眼机具和爆破材料，优化包括掏槽爆　

破、崩落爆破和周边光面爆破参数，取得了良好的爆破效果。　关键词岩石巷道中深孔爆破爆破参数　中图分类号ＴＤ２３５．３３　文献标识码Ｂ　

１　引　言　

岩巷中深孔掘进爆破可减少辅助作业时间，提高单循环进尺，因而被认为是加快掘进速度最为有效　

的技术手段之一，也是目前岩巷掘进爆破的主要发展方向，国内有较多的煤矿井下岩石巷道采用中深孔　光面爆破技术［１－３］。刘店煤矿７６轨道大巷施工中，通过对中对深孔爆破技术中的炮眼布置和炮眼深度、　

掏槽爆破和光面爆破参数、起爆方式和起爆顺序等技术问题认真分析研究并不断优化，提高岩巷掘进单　

进，实现了安全、优质、快速施工。　

２工程概况　

刘店７６轨道大巷设计长度４７７．７ｍ，设计断面为直墙半圆拱型，净宽４．８ｍ，净高３．８ｍ，净断面积　

１　５．８ｍ　巷道采用锚网喷支护，喷射混凝土厚度１　５０　ＩＲＩ１，锚杆规格ＧＱ一２２／２２００高强树脂锚杆，钢筋网＠６ｍｍ　圆钢编焊而成，规格为１８００ｍｍｘ１０００ｍｍ，网孔规格１００ｍｍｘ１００ｍｍ。掘进宽５．１ｍ，掘进高３．９５ｍ，掘　进面积１７．３ｎｌ２。巷道大巷位于二叠系下统下石盒子组岩层中，东临１０４采区，南为７６６胶带下山，北　

临１０６轨道大巷，ｌ０煤顶板之上，巷道施工范围内岩陛以粉砂岩、细沙岩、泥岩为主。　

３钻爆设计　

３．１设备及爆破器材的选择　选用７６６５型气腿凿岩机，配以￣２２ｍｍ中空六角合金钢钎，长度２．２～５ｍ，￣３２ｍｍ柱型十字合金　钢钎头进行钻孔，采用ＰＴ－４７３型三级煤矿安全水胶炸药，规格为￣２７　ｘ４００ｍｍ，１～５段毫秒延期电雷管。　

３．２爆破参数设计　３．２．１掏槽爆破参数　目前，国内外较坚硬岩石巷道掘进爆破常用掏槽形式有角柱直眼掏槽和楔形掏槽斜眼，较复杂的有　螺旋掏槽和复合掏槽，还有阶段直眼掏槽和孔内分段直眼掏槽等【４－　。考虑到利于工作面多台凿岩机平　

第 1 页 共 4 页 露天矿山中深孔爆破技术

露天矿山是指开采矿石的矿山工程露天进行的采矿方法。而深孔爆破技术是露天矿山中一种常用的矿石炸破方法。深孔爆破技术通过在地表钻孔并注入爆炸药物，然后引爆炸药，以达到炸碎矿石的目的。本文将从深孔爆破技术的原理、实施步骤、安全措施、环境影响等方面进行探讨。

一、深孔爆破技术原理

深孔爆破技术是一种采用爆破药物炸碎矿石的方法。其原理是通过在地表钻孔并注入爆炸药物，然后引爆炸药，使矿石破碎。具体来说，深孔爆破技术主要包含以下几个环节：

1. 钻孔：先在地表钻孔，钻孔深度取决于矿石的性质和需求。一般来说，钻孔深度为矿层高度的1.5倍左右。

2. 装药：通过钻孔向孔底注入爆炸药物，一般使用炸药包或者爆破胶囊。装药量根据矿石的性质和需求而定。

3. 导爆：在孔底设置导爆管，用以引爆炸药。导爆管一般由导爆火药或导爆导线组成。

4. 引爆：通过触发系统或者遥控设备引爆炸药，使矿石破碎。引爆系统可以通过电线、无线电、雷管等方式实现。

5. 矿石破碎：爆炸药爆炸后，产生巨大的能量破碎矿石。

二、深孔爆破技术实施步骤

深孔爆破技术的实施步骤主要包括勘探、设计、施工和监测。 第 2 页 共 4 页 1. 勘探：在进行深孔爆破之前，需要进行勘探工作，了解矿石的性质、厚度、分布等信息，以确定最合适的爆破方案。

2. 设计：根据勘探结果，制定深孔爆破设计方案，包括爆破孔网、炸药量、装药方式、引爆方式等。

3. 施工：按照设计方案进行深孔爆破孔的钻孔和装药工作。施工过程中需要严格控制钻孔的位置、角度和深度，确保炸药的合理分布。

4. 监测：在深孔爆破之前、之中和之后进行监测，包括地震监测、振动监测、颗粒物监测等。监测结果用于评估爆破效果和安全性。

三、深孔爆破技术安全措施

深孔爆破技术在实施过程中，需要采取一系列安全措施，以保障施工人员和周边环境的安全。

1. 施工人员安全：施工人员需要穿戴防护装备，包括安全帽、防护眼镜、防护服等，以防止破碎物和爆炸物对施工人员的伤害。

◇能源科技◇　科技圈向导　２０１４年０６期　浅析煤矿掘进中深孔光面爆破的应用　王永伟　ｆ新光集团淮北刘东煤　王茂言　安徽淮北２３５０００１　【摘要１在煤矿工程中，由于受到客观因素的影响，需要对施工技术进行最后的选择，以保证煤矿掘进施工的质量，进而进度不受影响。而　中深孔光面爆破技术正适应了这一情形，不但保证了整体工程的安全性，还能提升施工效率和质量。为了进一步提升相关指标和保持相关标准　一致性．同时兼顾保持传统掘进方法、不提高经济成本、不增派人员等要求，对爆破技术的效果进行研究之后，本文在实际工程的基础上分析了　该技术的应用情况，并进行了分析。　【关键词】煤矿；掘进；中深孔；爆破；应用　在进行煤矿掘进的实际过程中．所使用的技术手段还是比　较的肤浅．因而不能够满足不断进步的工程标准要求。为此，对煤矿　掘进技术手段的改进就成了大势所趋　为了既能够保证煤矿掘进　的施工中的质量问题．又要能够保证一定高的施工速度。不仅要　求配备较好的施工设备．还要求施工人员的技术较高。并且．现在　我国的煤矿掘进施工工程中常常会由于技术不完善等原因而出　现各类安全事故．因此．研究煤矿掘进技术就具有重大的现实意　义。　１．中深孔光面爆破概述　１．１爆破原理　中深孑Ｌ爆破技术是在煤矿掘进施工工程中．经常使用的一种　爆破形式．其特点是不仅施工效率高．而且还能够保证较好的施　工质量　中深孔爆破技术的爆破原理是：周边的爆破眼同时发生爆　破．产生大量的冲击波．这些产生的冲击波会出现相遇叠加的情况，　进一步增大冲击波的能量。岩体在炮眼的中间一般会产生裂缝，炮　眼由于爆破产生的冲击波不断扩张．使得岩体之前出现的裂缝进　一步增大。这样就形成了爆破面。这就是中深孔爆破技术的爆破　原理。　１．２技术要点　中深孔爆破技术一般广泛应用于煤矿和水利等工程的爆破技术　中。在实际的使用过程中，主要有以下几个方面的技术要点：第一，施　工人员要及时调查现场的情况．根据调查的结果确定爆破眼的间距　等。第二，严格控制装药的过程，保证药量的均匀分布，是保证爆破质　量前提。第三．在爆破方式上选择毫秒级有序的起爆形式，才能保证爆　破时临空面良好　２．试验的改进措施　煤矿掘进工程是一个全方面的工程．这项工程的实施不仅与施工　团队的合作有关，还与施工中所采用较好的爆破技术有关。因此，高效　率地完成中孑Ｌ爆破技术．在最大限度上增强循环施工．这也是非常值　得重视的一个环节　（１）煤矿掘进企业应该采取有效的措施．来不断的提高施工人　员的专业素质。不仅要加强施工专业技术的培训．还要注重相关责　任感等道德素质的培养。因此．企业要经常为员工开设技术培训课　程。　（２）煤矿掘进企业要加强对施工现场的监管和控制．准确地保证　施工过程能够安全、有效地进行。即使是在爆破后，也要对相关的爆破　眼进行细致的检查．并帮助进行安全管理的相关工作人员进行统计汇　报．使得管理工作的顺利进行　（３）需要在爆破技术上做改善。首先，需要针对不同地质状况，及　时调整相关的爆破参数．避免由于地质状况的差异带来的爆破效果的　改变。其次，掏槽眼需要从水平楔形变成在此基础上的加辅掏，这样能　够增大自由面，增强掏槽的效果．在本次实验当中，使用的是复式掏　槽．让槽眼和辅助眼底的距离减小了近三分之一．这样使得其掏槽效　果更加显著　而辅助眼和跟位距离变大之后．也相对的减少了眼数。还　有．采用了大直径的钻头配合大直径的炸药．极大地增大了爆破的力　度和效果。最后，增多了风锤和锚杆机的量，这样用来减少打眼的时　『司。　（４）打眼的工具需要改变，应该放下原来使用的２．３米的钎子．转　而让掏槽眼使用３米的钎子．其他辅助眼都使用２．６米的钎子．这样　的组合能够让掏槽的实际有效长度成为２．８米．辅助眼也可以达到　２．４米．从而最终让整体爆破的有效长度得到提升　（５）炸药以及炸药量的改变。炸药量需要增多．装药方式在正向装　药的前提下考虑残炮．处理的难度很大．在断面下的排眼始终使用加　装彩带，能够最大限度的提高进尺。　（６）改进爆破技术。由原来的浅孔爆破改为中深孔爆破，就要求不　仅要保证爆破眼的使用效率，同时还要保证爆破眼的炮眼深度。更要　注意到装药的结构．因为反向装药可以拉长应力波的反应时间：其爆　轰波向眼口传播，在自由面上产生的拉伸应力强，对岩石的拉断力大，　所以在掏槽时采用反向装药．以保证掏槽效果。周边眼和崩落眼仍采　用正向装药结构　（７）施工组织改进　在煤矿掘进施工中采用中深孔爆破时．导致了炮眼的加深和打眼　时间的加长．为了合理有序地完成爆破施工任务．一般需要分部门完　成：一个部门主要负责打眼铺轨、装药爆破和前探支护。打眼的时候可　以同时使用两部风钻借此减少打眼的时间．而下一个部门则可以进行　粑装、安注锚杆、质量检查和喷浆。　３．采用中深孔爆破作业方式时．应注意的事项　采用中深孔爆破作业方式时，应注意以下几点：　（１）区队要加强班组管理，做好班组间的协调工作，避免出现推诿　扯皮现象，保证正常的循环作业　（２）迎头采用两部钻打跟，要控制好炮眼角度、间距、深度等参　数。　（３）一定要按照规定进行相关炮眼的封孔工作，其强度必须达到　标准。　（４）喷浆时要对距迎头１Ｏ米内巷道进行复喷　４．总结　中深孔爆破技术是我矿在巷道掘进中的初试．在该技术的实际施　工操作中，将光面爆破结合起来．一方面加快了施工的进度，而且减少　了能源的损耗．非常环保．而且显著降低了经济成本．提升了整体效　益。因此，中深孔爆破技术和光面爆破技术的结合．具有大力提高煤矿　掘进技术的作用　因此．现阶段及时研究煤矿掘进技术与光面爆破的　应用具有重大的现实意义。　’　【参考文献】　『１］潘俊浅谈煤矿掘进中中深孔光面爆破的应用．卷宗，２０１３（０８）．　ｆ２］吴继龙．在煤矿掘进中中深孔光面爆破的应用．科技资讯，２０１２（３３）．　『３］桂教育．邱新和．运用中深孔光面爆破技术．实现岩巷快速掘进．矿山建设工程　新进展——２Ｏ０７全国矿山建设学术会议文集．２００７．　ｆ４］李贺．浅析深孔光面爆破在矿井建设中的应用．城市建设理论研究，２０１３　（４２）．　『５１张靖＿中深孔分次光面爆破技术在坚硬岩层掘进中的应用．城市建设理论研　究．２０１１（２８）．