岩巷掘进中爆破效率的影响因素探析

刘林芳

【摘要】爆破技术是岩巷掘进中经常用到的一种技术手段，分析岩巷掘进中影响爆破效率的主要因素，并提出相应的技术措施，以期有助于提高岩巷爆破效率，促进煤矿开采高产、高效。

【关键词】岩巷掘进;爆破效率;影响因素;技术措施

引言

岩巷掘进是煤矿开采中的一项重要工作，其掘进效率的高低将直接影响煤矿开采效率，而当前国内岩巷掘进速度普遍偏低，很多矿井还在应用浅眼爆破技术，炮眼利用率低，爆破效果差，实际循环进尺小，而若采用楔形掏槽方式实施爆破，实际装药量易偏大，会造成爆堆分散，且可能崩坏支架与相关设备。同时若周边眼参数布设不科学、不合理，易出现严重超、欠挖或严重破坏围岩的现象，后期支护较困难，会增大支护费用。因上述弊病的存在已对矿井岩巷掘进速度造成了严重影响，且易浪费大量的人力、物力及财力。因此，分析岩巷掘进爆破效率影响因素，并采取相应技术措施进行改进也显得越来越重要。

1掏槽爆破的影响

岩巷爆破掘进施工中的重要施工工序为掏槽，掏槽质量的好坏会对整个爆破效果产生直接影响，而掏槽方式与具体掏槽参数又是影响掏槽效果的主要因素。因此，在实施爆破作业中，必须依据围岩地质情况与掘进工作面大小情况科学、合理确定掏槽方式与具体掏槽参数。

1.1掏槽方式

斜眼掏槽与直眼掏槽是日常生产中常见的两种掏槽方式。斜眼掏槽较适合于浅眼，该掏槽方式具有炮眼利用率高等优点，其缺点主要为循环进尺小、易崩坏棚子等，这样会延长辅助工序用时，影响掘进速率。当前，就很多矿井所要求的岩巷快速掘进来看，应用中深孔爆破岩巷较多，且选用的掏槽方式易为直眼掏槽，如常用的有五星掏槽、螺旋掏槽及三角柱掏槽，这些掏槽方式的炮眼利用率都很高，可达到很好的爆破效果;

1.2装药量

直眼掏槽实际爆破效果主要受装药量影响，在具体确定装药量时，应综合考虑岩石物理力學特性、待装炸药品种、待爆破岩石状态、布孔参数等因素来确定具体装药量。据爆破漏斗理论可知，在炮眼深度固定的情况下，当装药量比临界值大时，随装药量的增多，爆破漏斗的体积与深度也会增大。待装药量多至使漏斗体积与深度变为最大值时，如果再进一步使药量增大，则漏斗体积可能会变小，易引发整个掏槽失败。同时在给掏槽眼装药时，应严格按相关计算方法确定掏槽眼具体装药量，谨防发生由于实际装药量不合理而造成岩石崩裂不足或过崩裂。

2炮眼深度的影响

当前炮眼深度是影响整个钻爆工作实际效果的主要因素，若炮眼深度布设合理，将会产生很好的爆破效果，反之，必然会导致爆破效果较差，最终影响巷道掘进施工。当前，可参照下列几种方法来科学、合理确定炮眼深度：以循环进尺为中心进行确定，这样可最大限度地确保实现循环作业;以可达到最高掘进速度与消耗工时最短为中心来确定，可具体到每米工时消耗与具体钻眼速度情况进行确定，这样可实现高产、高效;依据科学理论分析与准确的试验检验确定出最佳炮眼深度。笔者认为，在巷道岩巷掘进作业中，应重视发展中深孔爆破技术，这样将会产生更好的爆破效益，进一步促进巷道实现快速掘进。

3周边眼参数的合理确定

在巷道岩巷掘进中，要想使光面爆破效果更理想，应科学、合理确定周边眼参数。

3.1 确定炮眼间距

在实际生产中，可用下列三种理论具体解释爆破 作业中的岩石破裂过程：应力波波峰干扰理论，即动作用理论;爆生气体膨胀作用理论，即静作用理论;应力波与爆生气体综合作用理论，即动静结合理论。这三种理论适用于各种装药结构、岩石性能及装药特性，要想准确确定出最佳炮眼间距，必须依据理论计算，并充分结合实际情况科学、合理地确定。

3.2 确定最小抵抗线

对于光面爆破而言，其周边眼最小抵抗线W的大小情况会对实际光爆效果产生直接影响。若W过大，则很难充分破碎光爆层岩石，甚至使这些岩石根本无法沿炮眼底部切割开;若W过小，强烈的爆破反射波可能使围岩内形成较多裂隙，导致围岩稳定性变差，引发超挖与产生不平整的巷道壁面。在实际生产中，可用下列三种方法来准确确定最小抵抗线W：依据炸药单耗情况确定;依据豪柔公式确定;依据炮眼密集系数大小m确定。经实践检验，为使光爆效果达到最佳，应依据岩石性质来科学、合理确定m值，通常我们可把m值设置为0.8～1.0 之间，在硬岩取大值、软岩取小值的情况下，则可用式（1）确定最小抵抗线：

W=E/m，（1）

式（1）中，W 为抵抗线;m 为炮眼密集系数。

3.3 起爆时差的影响

经长期观察、分析起爆时差与爆破效果的关系得出：同时起爆及短时差起爆得到的光爆效果都相对较好，而采用长时差起爆取得的最终爆破效果则不是很好。就实际生产现状而言，很难达到绝对同时起爆，短时差起爆较多。对此，可通过对当前的雷管精度进行科学、合理改进，缩短起爆时差，这样获得的光爆效果会更好。

4结束语

由于在一定条件下才能更好地实施掏槽爆破，该种爆破对破碎岩石条件有一定要求，因此要想使中深孔掏槽爆破取得成功且能有效利用炮眼、获得良好的爆破效果，选用的掏槽方式必须科学、合理，且实际装药量应适中。炮眼深度有一个最佳值，在确定炮眼深度时，应本着在能有效提高巷道掘进效率的基础上充分结合现场实际情况科学、合理确定炮眼深度。在实际生产中发现深孔爆破取得的爆破效果一般要比浅孔爆破取得的爆破效果好。对于光面爆破而言，其实际爆破效果易受周边眼布置参数的影响，应科学布设周边眼参数，在尽量少打眼的情况下，实现光爆要求。经大量试验发现，光爆效果的好坏在很大程度上也会受到周边眼实际起爆时差的影响，对此，在实际生产中，应尽量让周边眼实现同时起爆，这样能取得更好的爆破效果。