张其林,王 磊
(河南神火集团薛湖煤矿,河南 永城 476600)
中深孔爆破岩巷快速掘进技术的探讨
张其林,王磊
(河南神火集团薛湖煤矿,河南永城476600)
摘要:本文围绕中深孔爆破岩巷快速掘进技术这一中心问题,展开对其技术要点、应用效果、以及应用趋势的分析工作,望能够引起各方重视。
关键词:中深孔爆破;煤矿岩巷;快速掘进
在当前技术条件支持下,钻眼爆破技术被广泛作用于对煤矿岩巷的开挖工作当中,具有相当广泛的应用优势。但若所需要开挖的岩巷断面较大,则应用钻眼爆破技术除了会导致钻进效率受到不良影响以外,还存在开支较大,人力、物力损失严重的问题。因此,当前多建议在对大断面煤矿岩巷进行掘进开挖的过程当中,采取中深孔爆破技术,其目的是能够在保障岩巷掘进效果的同时,使掘进作业的工期得到合理的控制,这对于保障煤矿岩巷的持续性发展而言也有重要的意义与价值。为促进该技术的进一步推广应用,本文尝试对中深孔爆破岩巷快速掘进技术中所涉及到的相关问题展开系统分析与探讨,具体总结如下:
(1)需要根据煤矿岩巷实际情况,确定合理的掏槽方式:研究显示,整个煤矿巷道单循环进尺速度很大程度上来说会受到掏槽爆破方式的影响。为了能够使炮眼的利用率更倾向于理想取值,就需要从确定掏槽方式这一角度入手。实际工作中,建议根据工作面的岩石情况选择合理的掏槽方式,期间以岩石普氏系数为主要衡量指标,推荐在掘进区域岩石结构普氏系数高于6.0的情况下采取双楔式的掏槽方式,而在岩石普氏系数在4.0~6.0范围内的情况下,则采取楔式与辅助式配合的掏槽方式。还应当特别注意的一点是:在布置掏槽眼的过程当中,原则上需要尽量向上行方向布置掏槽眼,其目的是避免巷道爆破现场的炮眼布置过于集中,分布不均匀,而对爆破效果产生的影响。
(2)需要结合煤矿岩巷实际情况,确定科学的掏槽参数:在根据岩巷实际情况选择合理的掏槽方式以后,就需要将关注的重点放在对掏槽参数的计算上。会影响中深孔爆破岩巷快速掘进效果的掏槽参数主要包括几个方面:其一是炮眼间距,其二是掏槽眼深。首先,在计算炮眼间距布置参数的过程中,可以将所确定的掏槽爆破方案视作一种逐段等效集中装药背景下的自由是漏斗爆破,因而需要根据装药在介质中所形成的破碎区大小来确定合理的爆破间距参数。其次,在计算掏槽眼深参数的过程当中,需要根据其他炮眼的布置深度,适当提高探槽眼深的合理取值(一般在常规炮眼深度基础之上提高0.1~0.5m)。
(3)需要结合煤矿岩巷实际情况,采取匹配的起爆方式:遵循串联、反向装药的结构原则,依次对上下部进行爆破处理,原则上采取自下而上的流程。在现场掘进作业的开展期间,对各个循环计划进行优化:第一阶段为工作面爆破,第二阶段为凿岩机打眼睛,第三阶段为支护(采取临时支护与锚索等联合支护方式),第四阶段为出矸(综合对耙斗机、皮带机等关键设备机具的运用)。通过对循环工作计划的合理安排,能够使上下工序之间的接续节点得到合理控制,避免出现无效劳动的问题,且工序步骤更加的流畅,组织更加的科学严密,人员配置更为合理,对于保障掘进快速性优势而言意义重大。
(1)中深孔爆破岩巷快速掘进技术具有安全高效的优势:煤矿岩巷掘进作业开展中可以尝试通过推广应用中深孔爆破岩巷快速掘进技术的方式,使辅助作业的时间得到合理控制,改善劳动生产效率,除能够对工作面掘进期间的爆破器材、机具消耗进行系统控制以外,还能够工作面掘进期间的炮眼利用率得到有效的提升,不但能够改善掘进巷道的单循环进尺,也能够确保掘进期间的安全性,杜绝各类安全事故的发生。
(2)中深孔爆破岩巷快速掘进技术具有经济性的优势:由于通过中深孔爆破岩巷快速掘进技术的使用,掘进速度得到了有效的提升,因此在岩巷快速掘进期间各种保障巷道掘进顺利开展的设备使用时间、使用周期都一定的缩短。再加上掘进速度加快使得巷道掘进完成的人力、物力耗时得到系统控制,巷道维护时间缩短,最终使维护成本更加的合理与经济。
(1)中深孔爆破岩巷快速掘进技术可作用于大规模爆破作业:在矿山开采作业实践活动中,可以通过对爆破技术的大规模应用来提高爆破作业的开展效率。以中深孔爆破岩巷快速掘进技术为依托,不但能够缩小爆破的次数,同时也能够控制单次爆破下的能源消耗问题。特别是在矿山开采大规模化发展的趋势之下,有必要各方人员全力中深孔爆破岩巷快速掘进技术的规模化以及标准化发展,使其应用价值更进一步的凸现出来、
(2)中深孔爆破岩巷快速掘进技术可促进爆破的安全化发展:爆破作为岩巷掘进过程当中有一定危险性的工作环节之一,爆破技术的应用除需要满足高效性特点以外,还应当确保施工人员的人身安全。下阶段工作的重点需要放在:在中深孔爆破岩巷快速掘进技术的应用期间,如何降低大气环境中爆破所引发的粉尘以及有毒、有害气体颗粒含量,实现安全节能的应用目标。同时,采取远程操控引爆的方式,确保现场爆破人员的人身安全。
浅眼爆破作业下炮眼深度多在1.6~1.8m范围内,爆破效率较低(多不足50%),并且在对坚硬、大断面岩巷进行爆破的过程当中,本方法所产生的岩石块度较大,掘进循环时间长,无法满足高效、快速掘进的作业要求。为解决以上问题,可尝试在对此类特殊煤矿岩巷进行爆破的过程当中引入中深孔爆破技术,使工作面单循环进度得到合理的提升,达到提高煤矿巷道快速掘进技术效率的目的。文章结合以上背景展开对中深孔爆破岩巷快速掘进技术的分析,希望能够引起各方高度关注与重视。
参考文献:
[1]单仁亮,黄宝龙,高文蛟等.岩巷掘进准直眼掏槽爆破新技术应用实例分析[J].岩石力学与工程学报,2011(02):224-232.
[2]宗琦,郝飞.提高岩巷掘进爆破速度和质量的若干技术问题[J].中国煤炭,2004(10):39-42.
[3]程真富.影响岩巷掘进中深孔爆破效果的技术因素分析[J].煤炭技术,2010(05):65-67.
[4]袁前进.岩巷掘进爆破对围岩稳定性影响的研究[J].煤矿开采,2009(03):100-102.
作者简介:张其林(1988—),男,安徽淮北人,专科,研究方向:煤矿开采。