中深孔爆破技术在大断面岩巷掘进中的研究与应用

彭 浩 朱思刚 刘思凯

（枣庄矿业（集团）有限责任公司蒋庄煤矿，山东 滕州 277519）

1 概况

蒋庄煤矿一水平北大巷延伸，设计长度1500m，在3下煤底板中穿层掘进，巷道坡度+3‰，锚网喷支护，喷浆厚度80mm，掘进断面16m²，直墙半圆拱形，净宽4.5m，净高3.2m。

采用规格为Φ18×1800mm的左旋预应力阻尼锚杆，锚杆间排距为900×1000mm，拱部挂1片规格为长×宽=4000mm×1000mm的钢筋网，两帮各竖挂1片规格为长×宽=3000mm×1000mm的钢筋网（钢筋网使用Φ6mm的钢筋焊制，网格为110×110mm）。

2 中深孔爆破

2.1 双楔形掏槽技术

采用中深孔爆破技术，实行“双楔形掏槽技术”。即：第一次掏槽时，位于断面中间均匀布置四个掏槽眼，眼深1.2m，用于初次掏槽，增加自由面，二次掏槽则加大掏槽眼间距和眼深，眼深达到2.0m，进一步增加自由面数量和深度，充分利用炸药能量，确保爆破效率。

图1 巷道断面图

根据岩性条件设计爆破参数。现场施工中，严格执行爆破图表，实施光面爆破，使炮眼利用率达到最佳，巷道成型达到设计要求。

结合该巷道及围岩特点，炮眼深度选择2.0m，循环进尺不低于1.9m。坚持光面爆破。爆破参数见图2、表1。

表1 爆破说明表

图2 双楔形掏槽技术施工炮眼布置图

2.2 反向装药技术

使用反向装药爆破技术，引药置于眼底装药端(称为底端)，引药所有药卷的聚能穴均指向眼口，爆炸波向眼口传播，该爆破方式，充分利用炸药能量，有效克制岩石夹制作用，提高爆破效率。反向装药见图3。

图3 反向装药示意图

3 中深孔爆破在大断面岩巷掘进中的应用效果

中深孔爆破技术改变了传统的爆破施工技术，传统的爆破技术采用单排楔形掏槽及正向装药爆破掘进，由于受矸石夹制作用，炸药能量往往不能被充分利用，爆破后围岩松动，但炮眼利用效果差。传统的爆破技术，一般一个循环炮眼深度1.8m，而爆破后有效进尺不超过1.5m，炮眼利用率为83%，而且随着眼深的增加，其利用率将更低，而且爆破后矸石破碎效果不理想。

采用中深孔爆破，双楔形掏槽技术及反向装药施工，有效克服矸石夹制作用，而且反向装药后炸药聚能穴向外，有效释放能量，加之两次掏槽后，爆破范围内自由面增加，有效地将炸药到掘进迎头自由面之间的矸石崩落，炮眼利用率明显提高。现场实践中，采用该技术，炮眼眼深2m，爆破循环进尺达到1.9m，炮眼利用率达到95%。

中深孔爆破技术在大断面岩巷掘进中的应用，有效提高了炮眼利用率，在相同地质条件及施工装备条件下，其单循环进尺由原来的1.5m增加到1.9m，单循环进尺提高27%。按每班一个循环，四六制作业（三掘一喷），全月生产时间30天，正规循环率以85%计算，全月进尺可提高30.6m，月度单进水平提高27%。