全煤巷道光面爆破施工技术要点分析

王璇 刚小磊

摘 要：煤炭作为当前我国经济发展中应用量较多的能源，所以为了加大其开采量，需要选择适宜的开采方式，在确保其安全开采基础上，有效的保证煤炭的开采数量。长期以来我国煤矿企业在煤炭开采过程中主要以三种开采方式为主，分别为水采、机掘及炮采。目前水采基本上已很少应用，主要以机掘和炮采为主，在回采施工中主要应用机械采煤方式，而在岩石巷道开采过程中主要以炮采施工方式为主。在全煤巷道进行巷道开拓时，也会采用爆破技术来进行施工。光面爆破技术由于其具有较强的技术优势及高质量的爆破效果，在近年来煤矿企业中得以广泛的应用。文中从光面爆破原理入手，分析了光面爆破和主要影响因素，并进一步对煤巷光面爆破技术要点进行了具体的阐述。

关键词：全煤巷道；光面爆破；原理；影响因素；技术要点

前言

近年来在煤矿企业煤炭开采过程中，巷道光面爆破技术应用技术较为广泛。利用光面爆破技术，不仅能够有效的确保成型的规整性，而且能够更好的与设计要求符合，不会对巷道围岩带来较大的破坏作用，有利于提高围岩自身的稳定性和承载能力。对巷道顶板管理和安全生产具有积极的促进作用，而且能够降低支护材料的数量，有利于开采成本的降低。但利用巷道光面爆破技术，其在施工过程中会受到现场岩石、施工目的和炸药特性等较多因素的影响，所以需要对其爆破参数和方式进行合理选取和设定，确保爆破的质量和安全。

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 光面爆破和主要影响因素

2.1 光面爆破的优缺点

（1）巷道围岩很少产生炮震裂缝，保持了围岩完整性，从而增大了围岩自身的承载能力，这为采用锚喷支护创造了有利的条件。光面爆破技术和锚网喷支护技术相结合，进一步增强了锚网喷支护的作用，特别是在松软岩层中更能显示这一特点。（2）在裂隙发育的地层中，避免裂隙擴大和产生新的裂缝，提高了围岩的稳定性，配合锚网喷支护技术，能基本杜绝落石伤人事故，为快速施工提供了有利条件。（3）巷道成型规整，极大地减少了掘进超挖数量和出矸工作量，加快了掘进速度，节省了喷砌材料，加快了施工进度。（4）由于巷道成型规整，凹凸很少，增强隧道本身稳定性，当巷道局部顶板来压时，也减少了巷道的维护量，且不易于产生瓦斯局部积聚，基本杜绝瓦斯超限事故。（5）光面爆破的缺点是炮眼数较一般爆破法要多，钻眼的准确性要求较高，钻眼作业的单项工序时间较长。

2.2 影响光面爆破效果的主要因素

（1）地质因素：包括顶底板围岩特性、硬度、节理、层理发育程度。（2）爆破断面的大小、形状及煤层在巷道中所处位置关系。（3）光面爆破炮眼布置。（4）作业人员对周边眼钻进操作水平。（5）炸药装药量的选择，根据围岩特性进行适量调整。

3 煤巷光面爆破技术要点

在煤巷光面爆破施工中，需要根据现场具体的围岩条件来选择适宜的爆破方式，对爆破具体参数进行有效控制，确保煤巷光面爆破的效果。

3.1 周边眼的布置原则

（1）在对巷道内周边炮眼进行布置时，宜采用正多边形的标准来进行设置，控制好到中间的距离，从而使爆破后能够形成规整及对设计要求相符合的断面。（2）在巷道拐弯处需要进行一次光面爆破，从而使拐角处能够与巷道具体支护要求相符。（3）在对周边眼进行布置时，需要在同一深度的竖起平面内进行帮眼、顶眼和辅助眼的设置。（4）进行底眼钻进时，需要其要超出巷底十五厘米的距离，具体深度则需要按照常规方式来进行处理。（5）根据煤质硬度来对周边眼与巷顶之间的间距进行合理选择，不同的煤质度其都有一个相对应的限度值。在全煤巷道施工过程中，当其沿顶板进行掘进时，需要重新设定顶板的眼口、眼底及周边线的距离，使顶板的稳定性得到有效的保证。

3.2 光面爆破技术措施

在全煤巷道应用光面爆破时，需要根据现场的具体条件来设定具体的爆破参数，在进行参数设定时需要从以下几个方面进行考虑。

（1）炸药种类的选择。在实施光面爆破技术时，需要根据光面爆破的特性来选择炸药，炸药以爆炸速度低、爆炸密度小、敏感度高及爆炸性能稳定的低威力炸药为主。目前矿井生产过程中通常都会选择矿用乳化炸药，以32毫米及35毫米为宜，这种炸药在实际应用过程中具有比较良好的效果，能够有效的与矿井巷道施工生产的需要相符合。

（2）炸药数量的选择。在光面爆破技术中，需要严格控制炸药的用量，在保证爆炸效果的同时还要确保爆炸过程中巷道的稳定性。炸药的用量需要根据煤岩层的性质量来进行计算，在具体实施过程中，由于围岩硬度和稳定性不同，所以所应用的炸药量也要有所不同，合理对炸药量进行确定，避免药量过大或是过小，以确保施工的顺利进行。

（3）装药位置的选择。合理对炮眼深度和位置进行设定，需要根据现场的实际情况来对装药结构进行布置，以便于有效的提高炸药的使用率，降低对围岩可能带来的破坏性，确保爆炸预定目标的完成。

（4）严格控制周边眼起爆时差。为了能够确保光面爆破的效果，则需要同时对周边眼进行起爆，这就需要在具体实施过程中要对周边眼起爆时差进行严格控制，对雷管进行检验，确保采用合格的毫秒电雷管。

4 结束语

光面爆破施工技术在全煤巷道中的应用，有效的确保了巷道施工的质量和安全性，有利于施工进度的加快。目前虽然全煤巷道光面爆破技术取得了较快的发展，但在具体实施过程中还存在着一些问题，所以为了更好的提高煤巷道光面爆破的质量，则需要工程技术人员来强化自身爆破知识的学习，并将所学知识与岗位实际有效的结合，确保更好的推动光面爆破技术的发展。

参考文献

[1]简雪峰.煤矿光面爆破技术的试验与应用[J].蒲白科技，2009（2）.

[2]詹同成.煤矿光面爆破的参数选择[J].矿业科学技术，2001（2）.

[3]黄洪波.光面爆破技术在巷道掘进中的应用[J].有色矿冶，2012（4）. [4]何鑫，白建华，张建强.米村矿巷道掘进中光面爆破技术的应用[J].煤炭技术，2009（9）.

[5]高伟，齐高臣，裴振江.光面爆破技术在运河煤矿巷道掘进中的应用[J].山东煤炭科技，2008（6）.