探究煤矿掘进中的深孔爆破技术

许得河

摘 要：我国是一个富煤贫油的大国，社会生产生活中消耗的主要能源之一就是煤炭，煤炭开采是我国相关领域发展的基础，其安全性和效率受到业内的广泛关注。煤炭通常深埋于地下，煤矿掘进发展到后期需要更有效的技术手段，从而保证掘进的质量和效率。深孔爆破技术就是煤矿掘进过程中常见的手段之一，能够对爆破位置进行精准操作，有利于提高煤矿掘进速度。本文从深孔爆破技术入手，分析可能造成深孔爆破失败的原因，探讨煤矿掘进中深孔爆破技术的具体应用及注意事项，希望可以为提高煤矿开采效率和安全程度提供一些参考。

关键词：煤矿掘进;深孔爆破技术;注意事项

中图分类号：TD235.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）02-0174-02

在我国的能源消耗总量之中，煤炭能源占据很大一部分比例，因此，煤炭开采是我国能源领域的重要开发项目，在一定程度上影响着我国工业生产的步伐。在煤矿掘进过程中，掘进深度越大，遇到的阻力越大，需要考虑的围岩稳定性等方面也越多，对辅助掘进技术的准确性要求越大。深孔爆破技术是一种准确性很高的掘进技术，能够对需要爆破的位置进行精准爆破，大幅度提升煤矿掘进的速度和质量，减少煤炭开采的时间消耗，减少大规模爆破带来的飞石影响，在煤矿掘进领域中受到广泛的重视[1]。

1深孔爆破技术概述

1.1深孔爆破技术的原理

深孔爆破技术是一种借助爆破带来的冲击波及其叠加现象来实现能量爆破的技术，爆破带来的冲击波能量能够在传播过程中逐渐叠加，扩大爆破的面积和深度，从而从一个点位使用少量炸药即可实现定向的、准确的、高效率的爆破。深孔爆破的钻孔非常重要，孔深大约在5m左右，孔径大约在75mm左右，确定好位置、深度、炸药当量后，能够有效实现对开挖对象的爆破，提高煤矿掘进的质量和效率，保证掘进过程中的安全和稳定。从爆破手段上来讲，深孔爆破技术属于反向爆破的一种，技术人员通过先确定爆破地点及确定炮眼，然后填装炸药雷管，使炸药在固定位置、固定深度、固定时间爆破，延长爆炸气体和冲击波的作用时间，达到更好的爆破效果。与其他爆破手段相比，反向爆破更容易控制，操作更加简单，爆破效果也更好，因此受到煤矿掘进等领域技术人员的重视和喜爱[2]。

1.2深孔爆破技术实施要点

在我国煤矿掘进领域中，深孔爆破技术还是一项并不成熟、仍需发展和研究的新技术，在使用深孔爆破技术时技术人员必须要慎重，进行合理的技术使用，并记录技术使用中遇到的问题、现象，总结经验教训。首先是深孔爆破的钻孔环节，技术人员需要根据煤矿掘进的实际情况和需求选择钻孔位置、深度;其次，技术人员需要根据围岩条件判断爆破的面积，从而均匀布置钻孔和炸药当量;然后，深孔爆破技术实施过程中不可避免面临一些困难和爆破后的不利影响，技术人员要注意控制爆破影响范围，宁欠勿过。

2可能造成深孔爆破失败的原因及其处理方式

深孔爆破技术还属于发展尚不成熟的新技术，在煤矿掘进中运用时，不可避免出现爆破失败的情况。面对这样的情况，技术人员要总结经验教训，深入追查导致深孔爆破失败的具体原因，采取针对性处理方式，避免类似事件再次发生，提高深孔爆破的质量和效率。

2.1爆破装置本身出现故障

爆破装置是深孔爆破技术应用过程中十分重要的环节之一，如果爆破装置本身存在连接不当、电阻过大、电量降低、电容降低等问题时，必然会影响深孔爆破的顺利完成，甚至导致深孔爆破无法正常启动，导致爆破失败。且在爆破施工过程中，网络多以串联的方式连接，错接、漏接、母线电阻超标等都会导致电路问题，进而影响爆破装置的正常工作。在爆破无法完成时，若技术人员发现是爆破装置的问题导致，需要及时更换爆破装置，或修复爆破装置中连接不当的网线。在新爆破装置投入使用前，技术人员要做好检测和抽查工作，确定新爆破装置的质量[3]。

2.2爆破装置与雷管之间的连接故障

雷管是深孔爆破技术实施过程中十分重要的组成部分，是真正实施爆破的部分，而爆破装置是传递技术人员操作信号，点火爆破的部分，二者之间连接的质量十分重要，一旦连接环节出现故障，必将导致雷管无法顺利引爆，深孔爆破无法完成。雷管脚线常见的故障时断裂或绝缘效果下降，前者会直接导致雷管无法引爆，后者则是因为接地导致电信号无法顺利接通，影响雷管引爆。面对这样的故障，技术人员需要在布置雷管前彻底检查连接脚线，确保连接质量，确保引爆信号能够顺利传输，确保雷管在预定时间、位置引爆，保证深孔爆破质量。

在處理爆破失败的情况时，不建议将未成功爆破的炸药、雷管直接取出，技术人员可以在未成功爆破的炮眼附近30cm的距离内重新设置炮眼，继续进行深孔爆破作业。在爆破完成后，技术人员在清理爆破现场时需要注意对未爆破的雷管、岩石块进行处理，避免发生意外事故，保证自身及周边工作人员的人身安全。待爆破后碎石、未爆破雷管都清理完毕后，再继续其他的掘进施工作业，提高安全意识，保证掘进作业的顺利进行。

3煤矿掘进中深孔爆破技术的研究

3.1深孔爆破技术中炮眼的选择

炮眼是深孔爆破技术应用的基础，炮眼位置的选择、深度的确定、掏槽的质量都直接影响到深孔爆破的质量和效率，关系到煤矿掘进的速度和安全程度，因此，在煤矿掘进中应用深孔爆破技术时，技术人员要重视对炮眼的选择，打好爆破基础。在确定炮眼位置、深度前，技术人员需要对煤矿现场的地质条件、巷面断面类型、围岩稳定性等基础参数进行全面掌握，根据煤矿掘进的基础情况判断爆破的方式，选择炮眼的位置、深度。在掌握基础参数的情况下，能够有效避免炮眼位置选择不正确，炮眼深度不足或过深等情况，保证爆破的成功率，保证爆破的效果。通常情况下，炮眼的深度应当被控制在2m-2.5m，避免深度过大导致碎石难以清理，避免深度过小失去爆破的实际效果[4]。

3.2深孔爆破技术中炮眼掏槽操作

在煤矿掘进深孔爆破时，技术人员选择好炮眼的位置和深度后，就可以开始进行掏槽操作了。在掏槽施工正式开始前，技术人员要全面掌握煤矿巷道的地质情况及围岩状况，要做好掏槽施工机械设备的常规检查工作，从两个方面确保掏槽施工的顺利开展。在掏槽操作过程中，技术人员要根据实地情况选择合适的掏槽方式，直眼掏槽或斜眼掏槽，保证掏槽的质量和效率，保证后续炸药雷管填装后能够顺利达到爆破的预期效果，避免出现爆破不足或爆破过度的现象，保证煤矿掘进的安全和质量。其中直眼掏槽的体积较小，炮眼深度不易被巷道断面等因素影响，能够均匀分布爆破能量，提高对岩石破碎的效果，因此被使用的频率更高。除了掏槽方式外，掏槽所形成槽眼的几何形状也会在一定程度上影响深孔爆破效果，其中三角柱式槽眼的施工简单、雷管用量少，应用更加广泛。

3.3深孔爆破技术的操作细节

细节决定成败，煤矿掘进的深孔爆破技术操作也不例外，技术人员需要做好各个环节的处理工作，尽可能提高深孔爆破的质量和效率。

3.3.1机械填装

在确定好炮眼的位置和深度并做好掏槽施工后，技术人员需要对炮眼进行炸药填装，为后续的爆破工作奠定基础。传统的煤矿掘进工作中，人工填装炸药是常见的操作方式，但这样的人工操作方式降低了炸药填装的效率和质量，在一定程度上降低了爆破的成功率，提高了煤矿掘进的人力成本。在机械化发展的大环境下，深孔爆破技术操作过程中技术人员也要尽可能提高机械的利用率，利用机械进行炸药填装，提高填装操作的质量和效率，提高深孔爆破的成功率，降低煤矿掘进过程中的人力成本消耗。

3.3.2起爆时间控制

在深孔爆破实际操作过程中，起爆时间的控制也会在一定程度上影响爆破的质量和成功率。目前，在煤矿掘进深孔爆破操作过程中，微差起爆是比较常见的起爆方式，主要通过技术人员计算合理的炮眼间隔和起爆时间间隔来设置，为爆破冲击波起到一种叠加的效果，在提高爆破质量和效率的同时，提高深孔爆破的安全性，保护巷道的稳定性和巷道中工作人员、机械的安全性。

3.3.3炮眼直径调整

炮眼在煤矿掘进深孔爆破中不仅起到为炸药定位的作用，还起到承载炸药雷管的作用，是深孔爆破技术实施过程中十分重要的一个环节。技术人员要重视起对炮眼直径的调整工作，根据填装的炸药当量和炮眼起爆位置等参数对炮眼直径进行扩展，提高深孔爆破的成功率，保障爆破工作的顺利进行。目前，国内煤矿开采中常用的钻孔机钻头直径基本在80mm-200mm，炮眼直径也在此范围之内，具体直径数据需要根据实际情况进行调整，并不是完全固定的。

4深孔爆破技术在煤矿掘进作业中应用时的注意事项

4.1要做好爆破前的准备工作

准备工作对于任何一项工程而言都十分重要，做好准备工作才能够保证后续操作的顺利开展。在正式执行深孔爆破作业前，技术人员要做好对煤矿巷道爆破现场的全面勘察工作，掌握爆破现场的断面、围岩等实际参数，形成全面准确的深孔爆破勘察报告，根据报告内容确定爆破的地点、炮眼的定位、掏槽的深度、使用炸药或雷管的分量，从而保证爆破工作的顺利开展，保证爆破效果和质量。与此同时，技术人员还要做好爆破装置、雷管、连接线、钻机等设备和工具的检查工作，为炮眼定位、掏槽、填药、引爆等环节奠定物质基础，避免因爆破装置、雷管连接等问题导致未能引爆的情况，保证煤矿掘进深孔爆破的质量和效率。除此外，技术人员还要联合现场管理人员做好安全防护措施，避免可能飞石误伤等事故，保证现场工作人员、机械的安全。

4.2加强对爆破技术人员的专业培训

在整个煤矿掘进深孔爆破作业过程中，技术人员承担了十分重要的角色，炮眼定位需要技术人员，深度、直径测算需要技术人员，如何掏槽需要技术人员确定，爆破装置和雷管的填装连接需要技术人员操作，可以说技术人员的专业水平和综合业务能力直接影响到深孔爆破的质量和效率，因此，加强对技术人员的专业培训十分重要。比如：在填装炸药雷管时，需要在内部正向装药，外部反向装药，尾部插入雷管，正反向装药比例大约1：3，这个需要技术人员去根据巷道断面的岩石特性进行具体掌握，因此，技术人员的专业水平非常重要，必须引起重视。

5结语

在煤矿掘进中，深孔爆破技术发挥了十分重要的作用，是煤矿高效率掘进的技术保障。本文中对深孔爆破的技术原理、应用要点、爆破失败可能的原因、技术改进措施、注意事项等方面进行分析和探讨，希望可以为提高深孔爆破质量提高提供一些思路，为提高煤矿掘进效率和安全性提供一些参考，进一步提高煤炭开采行业的效率。

参考文献

[1] 崔奔.煤矿掘进中的深孔爆破技术分析[J].能源与节能，2019（02）：109-110.

[2] 王瑜.浅谈煤矿掘进中深孔爆破技术研究[J].石化技术，2019，26（02）：159+162.

[3] 崔红信，张有利.深孔爆破技术在煤矿掘进中应用的实践探究[J].科技风，2019（10）：157.

[4] 王家有.煤矿掘進中深孔爆破技术的有效运用[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（21）：225-226.