丰龙北翼风井井筒基岩段硬岩炮掘揭槽的改进

黄植忠，牟小东

（江西丰龙矿业有限责任公司，江西 丰城331131）

1 工程概况

丰龙北翼风井井筒由武汉设计院设计，由中煤河北煤炭建设第四工程处承建。井筒净直径Φ5.5m，设计深度890.5m。按设计要求，丰龙北翼风井施工分为表土层冻结法施工、基岩段机械化施工方法进行施工。

基岩段深度785.5m（标高：－64.5m～－850m），标高－247.5m以上砼强度为C35，以下为C40。

2 地质情况

基岩段自上而下依次为二叠系上统长兴组、龙潭组，二叠系下统茅口组等。其中长兴组（－64.5m～－250.43 m段）为灰岩，岩石呈浅灰色及浅灰褐色，中下部岩性以灰色带肉红色灰岩为主，显晶质，中厚层状。岩石坚硬，硬度系数f＝11。本组岩层裂隙发育，多被方解石所充填，少量为泥质、铁质充填，以斜交裂隙为主。

3 施工技术方法

采用FJD－6C型伞钻配备YGZ－70型凿岩机打眼，矿用普通Ф26×5500mm六角中空钎杆配Φ55mm，“十字”型合金钻头打眼，炮眼直径Φ55mm，掏槽眼深5m，其它炮眼深4.8m，采用直眼掏槽，中深孔光面爆破；爆破材料选用T220－1型高威力水胶炸药，毫秒延期电雷管（7m脚线）；药卷为Φ45mm（0.6kg），炮眼布置见图1。

出现问题：钻眼速度慢且易断钎子，钻头磨损快，一个圆班循环最多时用时54小时，仅打眼放炮就需要13.5小时左右。由于岩石硬度大、裂隙发育，爆破效率低，爆破时经常出现“冲炮”现象，深度为4.8m的钻眼，进尺却只有3.0m，炮眼利用率平均只有64%，无法满足正规循环需要。

4 改进技术方法

4.1 掏槽眼的布置方式

掏槽眼的爆破效果是炮进尺的关键，直接影响掘进速度和掘进成本。通过不断的摸索、试验，使用阶梯式掏槽爆破，效果最好。

4.2 钻眼器具

一般情况下，煤系地层岩层较软，矿用普通Ф26×5500mm六角中空钎杆配Φ55mm“十字”型合金钻头完全可以适用，然而在坚硬岩层中，这种钎杆和钻头却难以胜任。施工进入灰岩段以来，每循环至少磨损15个钻头、折断32根钎杆。因此钎杆改用高强度Ф26×5500mm六角中空合金钢钎，它具有强度高、抗疲劳性能好等优点。钻头改用仍采用Φ55mm“柱齿”型合金钻头，这种钻头适用于硬岩中钻眼，具有较快的钻眼速度。

4.3 装药结构及封堵方式

装药结构及封堵方式见图2。

（1）增加中间眼1个，以增大爆破自由面，并装入Ф35药卷。

（2）掏槽眼改为2圈，并设计为阶梯式，第二圈掏槽眼装药为间隔装药，即先装入1胆3药后填入1m深砂土，密实后，再装入1胆1药并使用炮泥封堵。

（3）周边眼使用Ф35药卷，同样采用间隔装药。

图1 基岩段炮眼布置

（4）采用反向装药方式。

4.4 爆破参数

井筒爆破参数及预期大爆破效果见表1、表2。

表1 井筒爆破参数

图2 装药结构及炮眼封堵示意

表2 预期爆破效果

5 结语

通过改进技术，炮进尺由3m提高至4.5m，炮眼利用率达到94%，井帮“超欠挖”明显改观，光爆眼痕率达到90%，断钎及钻头磨损明显减少，减少了更换机具时间，打眼、响炮控制在9小时以内，当月进度达到112m，超额完成了月度任务（80m）。

本次硬岩中深孔爆破法的成功，为今后同类工程的施工提供了宝贵的经验。