中深孔爆破技术在深部岩巷快速施工中的应用

中深孔爆破技术在深部岩巷快速施工中的应用

中煤新集能源股份有限公司新集二矿开拓三队安徽淮南232100

摘要:我国对于矿井开展的工作已经变得越来越重视,并且开采的深度也在不断的加深。科技在不断的发展,开采时借助一些机械化的设备来进行施工,提高了工作效率。在施工时,我们利用中深孔爆破工艺来提高炮掘巷道单进水平,这样可以增加岩巷施工的速度。在一些公司当中进行施工时,根据相关的理论分析了中深孔爆破的技术并提出了一些方案。同时借助先进的工艺来加快施工,也达到了提高单进水平的相关指标。

关键词:快速施工;中深孔爆破;凿眼;掏槽

煤矿开采深度越来越大,同时巷道施工距离也逐渐加长,这样会降低施工时的效率,加大了工作量。如果巷道的长度超过了1千米,采取常规爆破掘进时,施工单进将在60米左右进行浮动,因此我们需要采取措施来提高施工的效率,确保其在规定的时间内完成目标工作。

一、工程概况

巷道在准备进行掘进时,首先会设计好工程量,它的长度、宽度、高度以及巷道的断面形状。在进行施工时还要对其进行支护,目前主要采用锚网喷支护或锚网索喷方式进行巷道支护,在确定支护方式的同时,还需确定好巷道支护参数及所选用材料规格型号等等,以及与其相配套的垫片和螺母,这样就可以形成一整套的支护系统。为提高锚杆的支护强度,在确定好锚杆间排距的同时,增大锚杆的锚固长度,确保锚杆锚固力必须要在100KN以上,喷砼强度等级要达到C20。

二、机械化配套装备及劳动组织形式

巷道掘进期间,为了提高岩巷施工速度,同时还需要提高机械化的水平,我们利用专业的钻车设备来代替风动凿岩机进行凿眼,这样,就提高了它的钻眼速度。钻车在进行上山行走时可能会遇到一些阻力,无法顺利的进行,因此为了使其可以正常的前进和后退,我们会借助其他的设备进行辅助,比如说采用输送机来施展工作,或者提高斜巷段出矸的能力,这样就可以让其连续的进行运作,不会出现间断,节省了大量的时间,同时也有利于循环作业的开展,确保每一道工序可以按时完成顺利的交接。在进行材料运输的时候,利用小型柴油单轨吊来运输物料,同时也可以帮助运输人员至工作地点,大大提高了掘进工效。这样将工作面上的一些石头进行清理,就便于机车顺利的前进。巷道在排矸时,在巷道拨门口附近将预先施工矸石仓进行临时存放矸石,再利用耙矸机配合矿车进行出货,排矸出货效率较低,影响单进水平的提高。因此我们需要不断地引进先进的机械化设备来帮助掘进工作的快速进行。

三、中深孔爆破方案

3.1方案的确定

当我们在进行爆破时,我们采用的方法是钻爆法,为了使得它的速度可以提高,我们对其现有的理论进行了分析,并通过实验证明得出了以下这几种结果,要想取得良好的爆破效果,就与炸药掏槽方式以及位置还有顺序等有着密切的关系。

(1)炸药型号

爆破效果与炸药之间有着重要的联系,不同类型、直径的炸药都会影响爆破效果。为了使得掏槽眼的密度加大,提升它的破岩效果,我们会设置好它的直径,将直径变大,同时药包的直径也会相应的增大,这样药径和炮眼之间的系数就变成不耦合,引力波作用的时间就会得到相应程度的延长,爆破的效果也会得到提高,可以取得良好的爆破效果,为后续提高炮掘岩巷单进工作奠定基础。

(2)炮孔深度

在施工炮眼的时候我们必须要确定好深度和位置,确保炮眼终孔位置处于一个平面,然后在画好的轮廓线位置内按要求施工炮眼,其中掏槽眼的垂直深度要比周边眼的深度多出200mm。

(3)掏槽方案

在进行掏槽时,我们需要提前设计好方案,明确施工时的步骤,严格按照这些方案中的要求来进行。首先在进行掏槽时,所选择的方式必须要考虑岩石的性质以及设备的配置等等,另外还要考虑到现场的情况来布置这些掏槽眼。同时要根据情况在中间加上几个中心眼,炮眼的深度也要确定好,通常在2.5米左右。掏槽眼施工时必须要把握好角度,要控制孔口的距离和终孔的距离,严格按照相关的要求来进行,不能出现丝毫的误差。

(4)辅助眼、周边眼的优化

在进行掏槽眼的设置时,还要设计一些辅助眼,它可以扩大掏槽。通常辅助眼的间距一般为60cm,分布在掏槽眼和周边眼的周围,它垂直于巷道断面,确保掉落下来的岩块能够均匀的落在地面上,便于装岩工作的开展。周边眼施工的目的在于控制巷道的形状。周边眼间距离不能过大或者过小,同时也要参照岩石的坚固性,如果岩石坚固,那么它就需要缩小周边眼间距,但周边眼间距也不可以过大,通常控制内40cm左右。同时辅助眼和周边眼的眼底要在同一个深度的平面上,这样会使得爆破后的工作面减少坑洼,变得平整。

(5)起爆药包的位置

在药包起爆时要控制好药包的位置,这关系到炸药爆炸后爆轰波的传播方向,同时也会影响气体所产生的作用。根据相关的实验,我们可以得到以下这些结果,如果堵塞情况良好,那么我们会采用反向起爆的方式,这样它所产生的冲击波和气体会用在破坏炮孔壁上。这会使得产生的气体从炮管喷出时便少,即使在高瓦斯的矿井当中,采用反向起爆是十分普遍的,因为它比较安全可靠,在新出台的煤炭安全规程当中,减少了对反向起爆的限制,可以应用反向起爆,同时为了提高效果和利用炮眼,我们会采用反向起爆的方式。

(6)起爆顺序

在进行起爆时,我们不可以随意起爆,需要按照一定的顺序来进行,首先我们会借助一段雷管来将其引爆,掏槽眼和中心眼会采用二段雷管,其他炮眼雷管的段数会依次往下增加,中心眼的深度会比掏槽眼深,因此要装入一些炸药,中心眼就可以进行后续抛碴。同时槽腔的成型质量会得到一定的提高,并且底部具备了破岩的能力,扩大了槽腔内部的体积。这样对于底部的岩石就可以得到有效性的破碎,同时也加深了掏槽的深度。

3.2爆破参数设计

在设计时我们必须要考虑一些参数,在实际当中爆破的参数要结合具体情况来做出调整,首先就要考虑岩石的性质,达到良好的爆破效果,提高爆破循环有效进尺效率,同时也要设置好炮眼的位置。

3.3中深孔爆破效果

通过优化中深孔爆破技术,我们对炮眼的利用率越来越高,同时也取得了很好的效果,炮眼利用率高达80%,月进度可达80米。

四、结论

在深部岩巷中利用中深孔爆破技术进行施工时,爆破掏槽,岩石的底部起到了一个夹制的作用,会影响凿眼的效率以及爆破的效果。因此通过实验,我们确定了炮眼的深度,以及在不同深度下所采用的钻头直径。这样不同炮眼,选择不同的深度,会根据钻头的直径来做出相应的改变,增加了凿眼的时间。因此我们会根据不同的孔眼来选择不同的钻头进行打眼,这样就会缩短时间,提高了孔眼施工速度。在利用不同直径的掏槽炮孔进行爆破时,要合理的分配炸药,同时可以起到提高爆破效率,又不会对巷道造成一定的影响。在利用钻车进行打眼时,要选择不同的直径钻头来进行打眼,这样可以缩短打眼时间又起到了良好的爆破效果,充分利用炮眼。同时也提高了掘进爆破的效率,为生产提供了安全的保障。

结束语:在进行深孔爆破的时候我们必须要处理好技术的应用,要借助一些其他的技术,建立一定的联系,充分发挥炮眼的作用,取得良好的效果,在进行施工时要避免其出现问题,提前做好设计,利用先进的技术来进行施工,使得爆破完美,形成一个均匀的边缘,可以为后期工作人员的工作奠定基础。在进行设计时,必须要提前确定好参数的设计,这样便于取得一个良好的效果,因此我们还要加大力度来研究中深孔爆破的技术,不断优化其中所存在的问题,将其应用在岩巷施工当中,取得良好的效果。

参考文献:

[1]吴铭.中深孔爆破技术在深部岩巷快速施工中的应用[J].能源技术与管理,2018,38(04):94-95+117.

[2]马利.岩巷机械化快速掘进技术及其在邢台矿区的应用研究[D].中国矿业大学(北京),2018.

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