河南能源义煤义络煤业河南洛阳471600
摘要：坚硬岩层巷道光面爆破技术是对炸药能量科学运用的一种控制爆破的技术，巷道断面的尺寸及形状在工作面进行爆破之后基本上可以满足设计断面的要求，周边的岩壁会较为平整，岩石保持稳定，成型比较规整，并且很少产生或基本不存在炮震裂隙。从光面爆破的特点入手，对光面爆破的基本原理、优点、技术要点、方法、施工过程以及光面爆破技术在煤矿巷中的应用效果等方面进行了详细的论述。
关键词：坚硬岩层；光面爆破技术；研究与应用
1引言
义络煤业35采区-90m车场设计在寒武系崮山组，距灰岩顶面线29～100m范围，设计高程-88m，设计长度139.3m，根据附近35采区绞车坡、-155m回风上山及上阶段车场掘进资料分析，崮山组灰岩厚240m左右，岩性为灰、深灰色的白云质灰岩，局部含泥质条带。因灰岩面为一起伏较大的曲面，局部较破碎，多节理发育，局部可能会揭露溶隙破碎带，充填黑色的岩末、岩屑，岩性软，揭露时极易造成片帮、冒顶等不良地质事故。
对于这种类型的巷道，在进行施工的过程中，施工的设计和施工工艺的选择会对施工进度及施工质量产生较大的影响，同时决定了巷道的最终使用寿命。如今，在我国各大煤矿中，基本上都采用了中深孔光面爆破施工技术，其不仅降低了作业时间，而且还有效的提高了施工质量和巷道的使用寿命。
2光面爆破概述
2.1光面爆破原理
光面爆破属于一种控制爆破技术，其爆破后不仅壁面具有较好的规则性，而且轮廓能够与设计要求相符合。其首先是对主体开挖部位的岩体进行爆除，然后再将药包布置在设计轮廓线上的周边孔洞内，炸除光爆层，从而形成一个较为平整的开挖面。在全煤巷道施工中，利用光面爆破技术来对隧道进行全断面开挖，其通过有效的控制周边眼炸药的爆破作用来有效的降低爆破过程中对围岩所带来的扰动，从而有效的确保围岩的稳定性，使施工的安全性能够得到保证，有利于工程质量和工程进度的提升。对于光面爆破的破岩原理的研究，目前还没有十分成熟的理论基础，但通常情况下认为炸药起爆时会有两种效应产生，同时爆炸气体膨胀过程中做功也会起到有效的作用。应用光面爆破时，由于其周边眼会同时起爆，这样各炮眼所产生的冲击波会同时向四周作径向传播，相邻两个炮眼的冲击波相遇会产生应力波的叠加，引发切向拉力，从而将岩体拉裂，裂缝产生在相邻炮眼中心连线上。同时爆炸产物的膨胀作用还会进一步对裂缝进行扩展，确保了爆裂面的平整性。
2.2光面爆破的技术要点
应当在充分考虑围岩特点的基础上对周边眼间距以及最小抵抗线进行合理选取，最大限度地增强钻眼的质量；对于周边眼的装药量务必要进行严格的控制，尽可能地沿着眼长均匀分布；周边眼应该选择直径小的药卷以及爆速低、猛度低的炸药；在空气间隔装药的过程中通过借助传爆线来实现，表1为光面爆破的具体周边眼爆破参数。选择毫秒微差进行有序的起爆。通过开挖程序的合理安排来为光面爆破创造良好临空面；眼痕率和接茬率要分别达到70%和50%以上。
3光面爆破的施工工艺
为了能够保证光面爆破能够达到预想的施工效果，不仅要掌握围岩的基本地质条件，而且还要正确的选取光面爆破的基本参数，尤其是钻眼的精确程度最为重要。对于钻眼的要求主要有“平、直、准、齐”。光面爆破的主要施工工艺有：（1）所有钻进的周边眼相互之间要平行，而且其深度也要适中。（2）所有的炮眼都应该垂直于工作面，在具体的施工过程中，虽然周边眼的施工不可能完全与工作面垂直，但是其倾斜角度最好控制在3-5°之间。（3）如果光爆工作面不够平整，这时应该根据巷道的实际情况来重新规划炮眼的深度及装药量，最好确保所有跑眼底能够有效的落在同一个断面之上。（4）开眼的设定位置要准确，并且将误差控制在300mm之内。周边眼的开眼位置要坐落在巷道断面的轮廓线之上，最好不要出现偏离情况。
4光面爆破技术的应用情况
4.1光面爆破方案的规划
对于光面爆破的规划，要根据巷道的基本情况来制定，以确保爆破工作能够顺利的进行。如今，煤矿井巷施工中光面爆破技术主要分为两类，一类是全断面一次性开挖法，另一类是预留光爆层法。大量的实践结果表明，第二类的爆破效果明显好于第一类，并且我国几乎90%以上的煤矿井巷施工均采用了该类方法。光面爆破技术阶段要对炮孔进行合理的布置，并对所选参数进行有效的优化，从而达到预想的爆破效果。光面爆破技术可以有效的控制其开挖轮廓，提高巷道施工的速度和施工质量。
4.2爆破参数的确定
影响光面爆破顺利进行的因素很多，归纳起来主要有炮眼直径、炮孔间距、最小抵抗线、光爆层厚度、光面爆破的角度和深度、装药结构和装药量等。例如，炮眼直径的确定将会直接决定光面爆破施工的成本和效果，因此，必须对岩石的基本性质、装药的性能、现有的设备情况以及相关的工程要求等进行综合考虑，并对已有的参数进行合理的优化，从而更好的满足规范要求。
4.3光面爆破施工过程
在进行煤矿井巷施工过程中，由于围岩的基本类型变化较大，因此要对其进行综合性的分析，只有这样才能确保工程的顺利施工。例如，在某矿井巷道施工阶段，首先要对相关的地质条件、工程条件等进行分析，并通过类比法选择一套合理的爆破参数，然后再通过相关的实验来对各项参数进行调整和优化。周边眼的设置及装药情况也要满足不耦合系数，这样可以最大限度的减低对围岩的破坏，提高巷道周围岩体的稳定性。对于比较破碎的围岩，通常选用了双传爆线形式，这样可以更好的达到施工效果。近些年来的施工经验表明，科学的、合理的光面爆破可以更好的提高施工效果。
5结束语
随着煤矿井巷掘进技术的不断发展，光面爆破技术现在多用在煤矿的开口以及建硐室的过程中，光面爆破技术成形规整、节省材料、提高围岩的稳定性以及保证安全生产等的各项优点都在其中得到了很好的体现，使得光面爆破技术在煤矿巷中的应用效果及优势十分明显。
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作者简介：
翟海涛，男，汉族，1988年12月生，矿山建设土木工程工程师