深孔爆破技术在煤矿掘进中的应用分析

深孔爆破技术在煤矿掘进中的应用分析

许文基

安徽省淮北市濉溪县南坪镇任楼煤矿生产技术部，安徽235123

摘要：现阶段，深孔爆破技术常被应用于煤矿掘进环节，其本质上属于浅眼爆破的衍生形式，可实现对爆破产量的有效控制，同时有效约束爆破块体的范围，使其集中堆放在爆堆周边和表面，更有利于后续工作的开展。基于此，本文就深孔爆破技术在煤矿掘进中的应用进行简要分析。

关键词：深孔爆破技术；煤矿掘进；应用；

1 深孔爆破技术在巷道掘进中的应用优势

1.1 有利于提高掘进效率

钻爆期间，即便炮眼深度发生变化，爆破、临时支护等工序的单位工时消耗量并无显著的变化，基本与原状态相当。随着炮眼深度的增加，交接班、工作面清整、通风排烟等转换工序和辅助工序的单位工时消耗量则显现出降低的变化趋势，此时可减少工作量，提高作业效率。

1.2 有助于降低火工品消耗成本

巷道掘进中采用深孔爆破技术，在有效保证掘进效果的同时，还可减少火工品消耗量，且此项优势在节约雷管用量方面体现得更为明显。以每1m3的岩石爆破量为例，深孔爆破与楔形掏槽爆破两种方法的炸药消耗量基本相当，但深孔爆破的雷管用量明显减少，按照“炸药10元/kg、雷管1.5元/发”的单价考虑，断面取5m，每1m可节约火工品10.75元/m3。经过整个巷道爆破掘进作业后，节省的成本尤为可观，可见深孔爆破的方法在提高经济效益方面有突出的优势。

1.3有利于集中生产

在炮眼深度为2m的条件下，以深孔爆破的方法作业后，循环进尺超1.85m，假定施工进度为“每月30d、每日3班、每班1循环”，循环率约为87%，单月进尺量可达到140~150m，单进水平有显著的提高，同时也可减少掘进工作面的数量，在统筹规划之下，更有利于集中生产作业的有效进行。

2煤矿掘进深孔爆破技术

2.1设置炮眼

爆破施工会受到炮眼设置的直接影响。为保障煤矿掘进中炮眼位置设置的科学合理性，需要对井下掩体性质、巷道断面、作业方式等各类因素进行综合考虑，在此基础上才能够保障炮眼位置选择的合理性，才能为后期爆破作业奠定基础。施工中凿岩设备类型会对炮眼深度产生直接影响，据实践作业经验可知，炮眼深度处在2～2.5m范围内最为合理。如深度过小会导致无法达到爆破效果，深度过大会造成巨大冲击，也会是后续排粉作业难度增加，爆破掘进正常循环也无法得到保障。在作业过程中必须对炮眼间距的设计给予高度重视，这样才能保障爆破作业顺利开展。

2.2掏槽方式

掏槽作业质量会对最终爆破效果产生极大影响，保障掏槽作业质量可以有效提升炮眼利用效率，同时也能够充分破碎岩体。因此在煤矿掘进爆破施工中需对掏槽作业方式给予高度关注，采取合理措施保障套槽作业的顺利开展。在当前爆破作业中主要有斜眼、直眼、混合掏槽等几种作业方式。直眼掏槽爆破作业在煤矿掘进施工中的爆破体积相对较小，而且能保证爆破能量均匀分布，井下巷道断面及岩性对炮眼深度干扰较小，可充分破碎岩体。是当前煤矿掘进爆破作业中应用最广泛的一种掏槽方式。另外在实际作业中掏槽方式会因槽眼几何形状不同而产生较大差异，作业过程中应结合具体形状来选择更加合理的掏槽方式。

2.3起爆方式

炸药传爆长度会受到起爆方式合理性的直接影响，深孔爆破效果也会因此产生较大差异。在当前煤矿深孔爆破施工中，反向爆破是应用最为广泛的一种爆破方式。在该爆破方式下首先在炮孔内部装填起爆药，因此在爆破过程中应力波的动作用和爆炸气体净作用时间可以得到有效延长，另外，在这种起爆方式下可以实现爆速和应力波的叠加，因此，最终爆破破碎效果也可得到有效提升。鉴于此，为了充分体现出反向爆破在煤矿深孔爆破中的高爆破率特征，可以在起爆药尾部安装雷管，起爆药以内采用正向装药，以外则采取反向装药方式，正反中药比例应该严格控制在1∶3左右，这样可以让反向装药占据主导，以此来达到最佳爆破效果，也可以有效提升起爆效率。另外，为保障煤矿掘进爆破施工中装药量达合理性，还需要对岩巷断面上岩性特征等因素进行综合考虑，以此来全面提升起爆效果。

2.4加强安全管理

煤矿掘进深孔爆破施工本需要针对炸药、雷管、起爆药、导火索等各类材料进行强化管理，为进一步提升井下作业安全性，在起爆作业中需要严格按照国家相关规范及标准要求严格落实各项管理措施，在施工现场要将安全责任制进行严格落实，对各类安全事故发生进行有效预防，以此保障爆破作业安全进行。作为爆破操作人员需严格落实持证上岗制度，做作业前需要对起爆器等相关设备完整性进行全面检查，各条件合格后再具体实施爆破作业。另外爆破作业后要及时进行安全检查，为后续掘进施工做好提前准备。

2.5 其他注意事项

煤矿掘进施工中应该对爆破区域进行明确划分，同时要对爆破区域的地质情况进行全面了解，在爆破施工区域要严格落实三掘三喷等相关准备工作。通常情况下深孔爆破施工中炸药能量利用率相对较低，因此很难在爆破过程中对爆破裂隙进行有效控制，在爆炸过程中部分岩体会遭到破坏，从而给后续作业埋下安全隐患，因此在煤矿掘进施工过程中需要做好支护工程施工，保障掘进施工安全性。与此同时，要对爆破施工中的炮眼质量进行严格控制，为后续运输正常开展提供保障，也可以促进井下通风顺畅，维持井下供电系统正常运行，为后续作业奠定坚实基础。

3 深孔爆破时出现拒爆现象的主要原因与应对措施

3.1 原因分析

第一，起爆器不达标。从现有煤矿工程状况来看，深孔爆破通常选用的是防爆型电容式起爆器，此类器材在长时间使用后可能出现电压偏低、电容量降低的情况，难以正常使用，易由于起爆器存在故障而出现拒爆现象。第二，电爆网路连线不合理。在深孔爆破环节，通常以串联的方法连接电爆网路，但可能由于操作不当而出现问题。第三，雷管脚线有质量缺陷。雷管脚线未有效接触，或是局部有破裂的迹象，此时均容易诱发拒爆问题。在日常施工中，若有雷管脚线断裂的情况，将严重影响雷管连通的顺畅性，甚至有部分区域的绝缘外皮受损，自然难以顺利达到深孔爆破的预期效果。

3.2 应对措施

第一，及时查明原因，制定科学的处理方案。在煤矿工程的深孔爆破掘进环节出现拒爆现象后，现场作业人员应尽快做出响应，以免异常状况的持续发展。当班负责人在发现现场存在异常状况后，及时探明诱发拒爆现象的原因，再予以合理的指导，按照科学的方法处理。若当班班组难以完成故障的处理，需要完整地将实际情况告知交接班组的负责人，例如说明拒爆的基本状况、具体原因，以免下一班组人员因对现场的掌握程度不足而误操作。第二，若深孔爆破由于连线不合理所致，需重新连接，在确认无误的前提下，继续爆破。第三，在拒爆现象的处理中，需在拒爆炮眼周边30cm左右的部位钻进新炮眼，如图1所示。需注意的是，此时禁止用工具取出起爆炸药。第四，在完成深孔拒爆炮眼的处理工作后，加强对炸落块体的详细检查，确定并未顺利起爆的雷管，将其完整收集、妥善处理。第五，若现场有拒爆现象，禁止开展其他工作，以免诱发安全事故。

图1 深孔爆破技术

结束语

综上所述，在煤矿井下掘进中应用深孔爆破技术具有突出的现实意义，具体体现在保证爆破质量、提高效率、增加效益等多个方面。为充分发挥出深孔爆破技术的应用优势，施工单位需加强技术探索，根据现场环境合理优化技术，同时注重施工期间的质量检查和安全检查。若有拒爆现象，则及时查明原因、妥善处理，以便在安全的环境中顺利完成爆破掘进作业。

参考文献：

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