煤矿采煤掘进中的岩巷光面爆破及断裂爆破研究

李之和

摘  要：根据煤矿采煤掘进的具体情况，介绍了光面爆破及断裂爆破技术。指出了技术要求，施工方法及运用效果，实际运用表明，光面爆破及断裂爆破适应了煤矿开采的实际需要，对煤矿开采具有很大的促进作用，今后应该根据岩巷的具体情况合理选用，以提高煤矿采煤效果。

关键词：采煤掘进;光面爆破;断裂爆破

1.引言

在煤礦开采过程中，往往会遇到岩石层，为了促进开采的顺利进行，采用相应的爆破技术是十分必要的。为了提高爆破技术的运用效果，需要根据煤矿开采的具体情况选用爆破技术，光面爆破与断裂爆破是煤矿开采重要的爆破技术，在采煤掘进中运用具有重要的作用。文章主要介绍这两种爆破技术施工方案及具体应用，希望能够为这些技术的实际运用提供借鉴与启示。

2.煤矿采煤掘进中的岩巷光面爆破

2.1概念。光面爆破是较为常见的爆破技术，在煤矿采煤掘进中有着较为广泛的运用。该技术的原理是，针对不同岩性的煤层，通过合理布置炮眼、控制装药量、采用合理的装药结构等方式，使得放炮后掘出的巷道轮廓基本符合设计要求，表面光滑，成型规整，减少对顶板的破坏，以便利喷锚支护。光面爆破技术使用后的裂隙少，稳定性高，也方便巷道的维护和顶板管理工作，目前在煤矿采煤爆破中其运用越来越多。

2.2爆破方法。光面爆破技术使用中要控制好周边眼的眼距，预留层厚度，采用合理的装药结构，并合理控制装药量。其爆破方法主要有以下三种：轮廓线光爆方法，周边眼沿着巷道轮廓线密集的打一排空眼，里面不装药，通过相邻一排装药眼爆破后，爆破应力和裂缝开始传递，并使得岩石沿弱线分切开，从而实现爆破的目的;预裂光爆法，周边眼沿巷道轮廓排一排较密的眼，装药量很少，通过爆破之后将岩体切开分离，以达到爆破的目的;修边光爆法，周边眼通过缓冲装药和预留光面层，经过爆破之后与围岩切开，以实现爆破的目的，该方法操作简单，在煤矿爆破中得到广泛的运用。

2.3施工策略。为确保光面爆破的效果，必须按照工艺流程进行施工，选用正确的光爆参数，确保钻眼的精确度，在炮眼施工中还需要采取以下策略：周边眼应该彼此平行，深度应该小于其他炮眼;炮眼应垂直于工作面，以达到更好的爆破效果;当工作面不齐的话，要适当调整炮眼深度和装药量，尽量让所有炮眼底落在同一横断面上;确保开眼位置的准确，尽量减少偏差，将偏差控制在30mm之内。

2.4应用效果。在某矿井2000m的井巷掘进工作中运用光面爆破技术，施工完成后取得良好的效果。炮孔痕迹率为60%，超挖量控制在5%左右，岩渣的块度较为均匀，特大岩快较少，方便铲运和装车;巷道支护较少，促进施工顺利进行，节约掘进成本;巷道岩壁平整，确保施工安全;并且还加快的掘进速度，节约了掘进时间，取得良好的采煤作业效益。假定该巷道断面8.3m2，超挖量减少15%，岩方量每立方米300元，创造的经济利益为74700元，其经济效益较为显著，将来在煤矿采煤掘进中值得推广和运用光面爆破技术。

3.煤矿采煤掘进中的断裂爆破

断裂爆破也是采煤掘进中的重要爆破技术之一，在实际运用中具有良好的效果，根据施工工艺和方法的不同，又可以将其分为以下两种不同的方式。在运用中应该根据采煤掘进的具体需要合理选用。

3.1定向断裂爆破。该技术的工作原理和操作方法如下：在岩巷周边眼爆破时，运用切缝药包中的切缝管，从而定向控制炮眼内的爆炸能量释放方向，通过采取这种控制措施，能够使得高压爆生气体在爆炸的瞬间沿切缝方向形成能量集中，作用于炮眼壁，并且形成裂缝，同时在爆生气体的作用下，裂缝出现定向扩散的趋势，形成精确控制的断裂面，从而实现对爆破的精确有效控制，提高爆破效果。该技术是在光面爆破技术基础上发展起来的，它具有光面爆破技术的优点，并且克服了光面爆破技术存在的缺陷。在实际工程运用中，由药卷爆炸周围出现的裂缝，通过采用该方式方法，使得眼痕率得以减少，降低周边眼的超挖、欠挖现象的出现，有利于巷道周边的成型，为煤矿采掘也提供了有利条件。与此同时，在煤矿采掘过程中运用断裂爆破技术，可以增大周边眼的间距，减少钻眼工作量，从而降低爆破应力波给巷道周边带来的破坏，有利于最大程度上确保围岩自身结构的稳定性，从而保障了煤矿采煤掘进的安全。

3.2深孔断裂爆破。深孔爆破一般是指一次爆破的炮眼深度不小于25m的爆破，在采煤掘进中，合理运用该项技术能够显著提高采煤掘进效率。试验研究表明，在进行爆破的过程中，如果加大每次循环的爆破深度，能够促进工序交换的顺利进行，节约工序交换时间，减少相应辅助工作的时间，从而促进掘进速度的提高，提高煤矿开采效率。在运用深孔断裂爆破技术的时候，为了提高工作效率，也可以采用“浅眼多循环”的方法，以达到提高掘进速度的目的。如果使用凿岩机的话，其掘进能力往往十分有限，随着钻眼深度的增加，钻眼的速度会出现大幅度下降的情况。为了避免这种情况的出现，采用打2.0m以下的浅眼措施，能够提高打眼效率。另外，浅眼爆破技术的操作与运用十分简单，实际运用也具有良好的效果，在采煤掘进中值得推广和运用。可以预见，在不久的将来，随着凿岩机械的改进和性能的提高，凿岩机械化水平的提升。

4.结束语

总之，在煤矿采煤掘进中，光面爆破及断裂爆破技术有着重要的作用，它们适应了爆破工作的需要，能够减少对围岩的破坏，增强采煤巷道的稳定性，进而保证采煤掘进的安全顺利进行。今后在采煤掘进中，需要根据矿区的实际情况合理选用爆破技术，严格按照施工方法进行施工，并注重提高作业人员素质，注重实际工作经验的总结，从而促进这些爆破技术在采煤掘进中更好的发挥作用，增加采煤巷道的稳定性，预防安全事故的发生，确保采煤掘进的安全顺利进行，提高整个煤矿开采的综合效益。

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