对岩巷掘进光面爆破技术的探讨

王桂凡

摘 要：本文阐述了岩巷掘进光面爆破技术，介绍了光面爆破参数确定，列举了技术指标，说明了在矿井应用中的实际效果。

关键词：光面爆破；技术探讨；实际效果

爆破后岩体轮廓面形成规整，围岩稳定，无明显炮震裂隙的控制爆破叫光面爆破。光面爆破也称密眼小爆破，是一种人为控制的爆破方法，通过合理的选择爆破参数，严格控制装药量，科学布置各种炮眼，达到光爆要求。光面爆破的实质是在井巷掘进设计断面的轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼，控制每个炮眼的装药量，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药（药眼直径明显小于炮眼直徑，不耦合系数在1.5～3）同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯穿裂缝，并沿各炮眼的连线一井巷轮廓线将岩石崩落下来。光面爆破能使巷道成形并达到设计要求，减少掘进过程中的超挖量，减少岩石装运量，加快了施工进度，降低了通风阻力，减少瓦斯聚集，便于运输和行人。当前，还有一些问题认识不尽一致和没有得到令人满意的结果，需要在实践和研究中不断地去探讨，进一步完善、提高。

一、技术指标

一般地光面爆破要求：

（1）围岩是硬岩（f值在10以上）的时候眼痕率应达到80%以上；围岩是中硬岩（f值在6～8）的时候眼痕率应达到50%以上；围岩是软岩（f值在4～5）的时候爆破应基本成型。

（2）超挖尺寸不大于150㎜，主要运输巷和机电硐室不大于设计值的20㎜，其它巷道和硐室的尺寸不大于设计值的50㎜；欠挖尺寸不得小于质量标准规定的巷道几何尺寸。

（3）岩面上不应有明显的炮震裂缝。因此，要达到理想的光爆效果，必须控制好巷道周边的光爆炮眼，既不把围岩壁上的岩石炸碎，不产生明显的爆震裂缝，又要把周边炮眼整齐地截断下来，使围岩壁面规整，符合设计的轮廓要求，不能产生较大的凸起和凹入。

二、技术要求

（1）钻眼质量。炮眼眼位的标定、钻凿各个环节都必须准确无误，尤其是周边眼一定要做到互相平行且眼底落在同一平面上，否则其他光爆措施都难以实现。现场实践证明，大多数情况下周边眼以一定的角度向轮廓线外偏斜，即“外插”是必要的，眼底落在设计轮廓线外一般不超过20cm。这样可保证得到预定的设计轮廓表面而不发生欠超挖。

（2）掏槽方式。决定掘进进尺的关键是掏槽眼的爆破。要提高炮眼利用率，就应首先选择合理的掏槽形式和掏槽参数。根据实际情况，我们目前使用菱形直眼掏槽，掏槽眼垂直深度比其他炮眼深100mm。

（3）邻近周边眼炮孔的装药。邻近周边眼的炮孔（二圈眼，三圈眼）装药量较多且先于周边眼起爆，过量装药，可能使这些炮孔起爆后破坏范围超过设计轮廓界面，在周边眼起爆之前先将控制界面破坏，形成超挖，降低光爆质量。因此邻近周边眼的炮孔装药应均衡递减，这样就可保证周边眼邻近炮眼爆破后所形成的破坏范围不超过周边眼范围，使周边光滑平整且围岩稳定。

（4）放炮顺序。从安全方面考虑最好是采用毫秒延期爆破全断面一次起爆，为了达到好的爆破效果也可也采用分段起爆。预留光爆层法分两次起爆，即周边眼以里的所有炮眼首先起爆，周边眼最后一次起爆。

三、技术探讨

为了提高光面爆破质量，首先，需要领导充分重视，在制度方面加大奖惩力度；其次，注重培训，培养熟练的班组长、验收员、打眼工；最后，从源头抓起，严格按照光面爆破的技术参数和施工标准施工。

1.根据光面爆破理论以及已有现场经验，结合井矿现场地质情况，对爆破参数做以下探讨

（1）周边眼的间距一般选择在250～300㎜之间，岩石软、裂隙发育取小值，对成型要求高的取小值。

（2）光面层厚度，通常用周边眼间距与他之比称作炮眼密集系数，岩巷一般取0.8～1，如：周边眼距取300㎜，则抵抗距可取300～350㎜，岩石越硬取大值，软时取小值。

（3）二圈眼设计是否合适，决定了光爆层的厚度及均匀性，直接影响光爆效果。二圈眼间距一般应比周边眼间距大100～150㎜，一般取350～450㎜。

（4）适当加深掏槽眼

真正达到了掏槽眼比其他炮眼深200㎜，达到“重掏槽，轻剥皮”的效果。

（5）其他炮眼间距则根据岩石硬度一般取600㎜左右，以崩开岩石、块度适中、抛渣适宜为原则。

（6）起爆顺序一般由里到外，即按掏槽眼、辅助眼、二圈眼、底眼、周边眼起爆的顺序。

2.全面有效的施工标准对现场施工时有重要的指导意义，因此，在井下光面爆破施工时，要严格按以下标准施工

（1）开钻领钎必须由有经验的人员担任，眼位要做到“准、平、直、齐”。准，即各炮眼必须准确地打在点好的眼位上，上下左右误差不得超过20㎜。平，即要求各炮眼必须互相平行，尤其是周边眼和二圈眼，角度误差不大于5度，以防止巷道的超挖和欠挖。直，即要求各炮眼的方向与巷道轴线方向平行一致。齐，即同一类的炮眼深度必须一致，其深度误差不得超过50㎜，已保证爆破后的断面平整，炮眼利用率提高，并为下一循环打眼创造条件。

（2）必须首先打出高质量的导向眼。导向眼应选在正顶部、两帮拱基线处各两个，由跟班人员及验收员在现场指导完成，上尺上线，确保准确无误，所有钻工根据导向眼的方向打出其余炮眼。

（3）坚持五定原则。一定钻工。打眼人员基本固定，做到操作专业化；二定钻具。每个钻工所用的钻具要固定，做到人知机性，得心应手；三定眼数。每位钻工所打的炮眼要基本固定，且炮眼参数尽可能相似，做到心中有数，操作熟练；四定位置。每位钻工的作业位置要基本固定，做到环境熟悉，操作有序；五定责任。要有明确的责任制，所有眼孔必须符合质量标准，个人必须对自己所打眼孔的质量负责。

四、实际效果

（1）光爆成型效果好：采用以上措施进行光爆后，能有效控制放炮效果，控制爆破质量，巷道周边成型规整，不超挖不欠挖，周边眼眼痕率能达到集团公司规定要求。

（2）降低材料消耗，提高经济效益：由于光爆成型好，使喷浆支护量相对减少，按照放炮效果不好比光爆效果好时超挖100mm（断面4.2m宽、3.6m高）计算，每米巷道节省喷浆料约1立方米，1立方米C20的混泥土需要水泥391kg，黄砂430kg，石子1357kg，按照现行市场价格水泥488元/吨，黄砂50元/立方米，石子80元/立方米，计算可得每米巷道可节约成本约280元。

（3）放炮落矸块度均匀，不易出现大块矸石，便于运输。

五、结束语

解决好岩巷中深孔光面爆破设计及施工中的若干技术问题，是保证有较高的炮眼利用率、较规整的周边成型、较均匀的爆破块度的技术关键。在使用中不断总结经验，改进不足，对提高巷道的成巷质量、保障安全生产能起到良好的促进作用。在应用中，要根据井巷支护方式及巷道岩性特点，结合实际爆破成巷效果，进行修改和调整，可最大限度发挥光面爆破工艺的作用。

（作者单位：永兴工程公司）