大断面硬岩岩巷进行一次性全断面爆破炮眼布置方式探讨与改进

张振华

摘 要：目前，我国岩巷掘进中最普遍使用的仍是钻眼爆破破岩，炮眼布置方式与岩性、炸药属性及施工方式有很大的关系。为了提高爆破效果，减少爆破材料的消耗，煤矿井下每一个爆破地点都应根据所在地点的围岩性质、构造情况及瓦斯涌出量等情况编制爆破说明书。梧桐庄矿-700水平延伸轨道巷自引进液压钻车后可实现全断面一次打眼，一次爆破，需通过计算对原炮眼布置方式进行改进。

关键词：爆破；炮眼布置；三级乳化炸药

1 工程概况

冀中能源峰峰集团梧桐庄矿矿-700水平延伸轨道巷（以下简称为北大巷）位于矿井北翼，为开拓巷道。巷道断面为直墙半圆拱形， 净宽4.4m，净高4.0m，设计掘进宽度4.6m，掘进高度4.1m，净断面面积15.5㎡，设计掘进断面面积16.6㎡，大巷布置在距2#煤层顶板30～75m处上部岩层中，开口层位为大煤顶板山西组砂岩层位，按+3‰坡度掘进，之后依次在大煤顶板山西组砂岩、粉砂岩层位掘进。该掘进工作面原采用风锤人工打眼，由于巷道断面大，遂采用正台阶工作面施工法施工，引进CMJ2-27型煤矿用液压钻车后，可实现全断面一次打眼，一次爆破。全断面一次爆破具有能缩短爆破时间，减轻往复爆破的体力劳动，少吸入炮烟，有利于作业人员健康的优点。所以该工作面由原来分上下台阶爆破改为全断面一次打眼，一次爆破。需对炮眼布置方式重新进行设计。

2 北大巷更改后的炮眼布置方式

2.1 根据岩性和循环进度及炸药特性确定炸药消耗量 影响炸药量的因素有很多，故还没有精确计算炸药消耗量的办法。

2.2 确定炮眼深度和炮眼分布情况

2.2.1 确定炮眼深度。北大巷循环排距为1.4m，根据该矿实践，炮眼利用率取0.88，所以打眼深度应为1.6m。

2.2.2 确定掏槽眼方式及间距。斜眼掏槽适用于各种岩层，可充分利用自由面，逐步扩大爆破范围。掏槽面积较大，适用于北大巷这种较大断面的巷道，所以掏槽眼方式采用楔形斜眼掏槽，掏槽眼布置在断面中央偏下，便于打眼时掌握方向，并有利于其他炮眼爆落的岩块借助于自重崩落。

采用斜眼掏槽时，以工作面为自由面，每眼的装药长度系数一般要达到0.6～0.7以上，则装药长度应为1.6×（0.6～0.7）=0.96～1.12m，即约3个药卷的长度。眼间距的确定：斜眼掏槽时槽口宽度一般取1.0～1.4m，掏槽的排距约为0.3～0.5m。为了加深槽腔的抛砟作用，掏槽眼比其他眼一般加深200mm左右。

北大巷为大断面，所以槽口宽度取1.2m，掏槽眼排距0.5m，每眼装3个药卷，掏槽眼眼深1.8m，角度斜向巷中，端头相距200mm。为避免掏槽眼所崩落的岩块较大，在掏槽眼中部增加一个辅助眼。

2.2.3 确定周边眼间距及装药量。周边眼包括顶眼，帮眼和底眼，爆落后，形成巷道设计断面轮廓的炮眼，周边眼间距，一般取0.4～0.6m，为保证贯穿裂缝形成良好的光爆效果，炮眼之间的距离要适当减少，所以取最小值400mm。

光爆周边眼的间距与其最小抵抗线存在一定的比例关系即

K=E/W

式中：K——炮眼密集系数，一般为0.6～1.0；E——周边眼间距；W——最小抵抗线，最外一圈辅助眼与周边眼距离。

岩石坚硬时取大值，北大巷岩性多为中粒砂岩或粉砂岩，为坚固的岩石，所以K应取较大值，然而为保证周边眼中的炸药能量能够沿巷道轮廓线传递，周边眼与最近一圈辅助眼之间的间距应大于周边眼间的间距，所以K取0.8。所以最外一圈辅助眼与周边眼的距离取500mm。为避免巷道轮廓因受炸药破坏，所以还需适当控制周边眼的装药量，所以周边眼装1～2个药卷。

底眼眼距一般为500～700mm，装药系数一般为0.5～0.6m，放3个药卷。

2.2.4 确定辅助眼间排及装药量。辅助眼布置在掏槽眼与周边眼之间，根据巷道断面大小可布置一圈或多圈，其间距一般为500～700mm，炮眼方向一般垂直于工作面，装药系数一般为0.4～0.6，即1.6×（0.4～0.6）=0.6.4～0.96m，即2～3个药卷的长度。

2.2.5 确定炮眼封泥长度。根据煤矿安全规程有关规定：炮眼深度为0.6～1.0m时，封泥长度不得小于炮眼深度的1/2；炮眼深度超过1m时，封泥长度不得小于0.5m；光面爆破时，周边光爆炮眼应用炮泥封实，且封泥长度不得小于0.3m。所以周边眼封泥长度取400mm，其他炮眼封泥长度取600mm。

3 绘制炮眼布置图及爆破说明表

绘制炮眼布置图遵循“先两边后中间”的原则，即先画掏槽眼与周边眼，再在掏槽眼与周边眼之间均匀布置辅助眼。最后根据上述计算中的炸药消耗量和炮眼个数作为参考，适当调整。得到炮眼布置图及爆破说明表如下：

4 结束语

炮眼布置方式还与巷道围岩的节理发育情况有关，这就需要我们在生产实践中多深入现场，根据现场条件及时调整炮眼布置方式，在保证安全的前提下达到既节省爆破材料又能获得良好爆破效果的目的。