【摘 要】本文主要闡述了煤礦掘進(jìn)中的巖巷毫秒爆破、光面爆破和斷裂爆破等技術(shù)問題。
【關(guān)鍵詞】煤礦；巖巷；光面爆破；斷裂爆破
1、毫秒爆破
毫秒爆破即微差爆破，相鄰炮眼或藥包群之間的起爆時間間隔以毫秒計的延期爆破，即毫秒爆破。采用毫秒爆破，相鄰段之間的間隔只有25ms，只要最末一段延期時間小于130m，便可避免瓦斯爆炸、煤塵爆炸，實(shí)現(xiàn)全斷面一次爆破。由于在360ms內(nèi)，瓦斯?jié)舛韧ǔＲ膊怀^1%，而且130ms僅為360ms的30%多一點(diǎn)，這樣在工作面的瓦斯涌出量未達(dá)到爆炸濃度之前，爆破已經(jīng)完畢。它對巖體有以下三種作用：
（1）應(yīng)力波的作用
因爆破間隔時間短，后發(fā)藥包起爆時，前發(fā)藥包爆炸在巖體中造成的應(yīng)力波并未消失，會出現(xiàn)應(yīng)力疊加，加強(qiáng)破碎效果，使爆下來的巖塊小并均勻。
（2）殘余應(yīng)力作用
先發(fā)藥包激起的爆炸應(yīng)力波在炮孔周圍出現(xiàn)徑向裂縫外向擴(kuò)展，應(yīng)力波遇自由面反射回拉伸波，使一開始裂縫在張應(yīng)力作用下不斷發(fā)展，其后爆生氣體滲入裂縫，使巖石處在準(zhǔn)應(yīng)力狀態(tài)，后發(fā)藥包如果在這時爆炸，利用巖體內(nèi)已形成的預(yù)應(yīng)力，增強(qiáng)對巖石的破碎。
（3）自由面作用
先發(fā)藥包爆炸后即形成爆破漏斗，增添了新自由面。毫秒爆破的雷管段數(shù)越多，自由面發(fā)揮的就越充分，越能節(jié)約炸藥和提高炮眼利用率。
毫秒爆破使相鄰裝藥以毫秒間隔起爆，使爆破地震效應(yīng)在時間上和空間上均錯開，這等于減弱相鄰裝藥的單獨(dú)作用，使地震效應(yīng)降低。與瞬發(fā)爆破相比，毫秒爆破的地震效應(yīng)能降低50%左右，爆破后圍巖穩(wěn)定，頂板易于管理。
2、光面爆破
2.1普通光面爆破
光面爆破掘進(jìn)巷道時有全斷面一次爆破和預(yù)留光爆層分次爆破兩種方案。全斷面一次爆破時，根據(jù)起爆順序分別裝入多段毫秒電雷管起爆，起爆順序為掏槽眼。輔助眼、周邊眼，多用在掘進(jìn)小斷面巷道。
在大斷而巷道和硐室或圍巖穩(wěn)定性較差時，應(yīng)采用預(yù)留光爆層分次爆破，此法即修邊爆破。
2.2預(yù)裂光面爆破
沿巷道輪廓線布置一圈密集的周邊眼，采用低密度均勻分布的弱威力炸藥，先引爆周邊眼，使各眼間形成相互聯(lián)通的破裂面，使主爆體與圍巖分割開后，再爆破主爆體。這種方法可在保護(hù)圍巖不受周邊眼破壞的情況下，能得到完整的巷道設(shè)計輪廓線。因為其對周邊眼裝藥的間距、密度等技術(shù)要求嚴(yán)格，炮眼數(shù)目多，在煤礦應(yīng)用不多。
2.3光面爆破的參數(shù)
�。�1）炮眼間距。一般為炮眼直徑的10～20倍。在節(jié)理、裂隙發(fā)育的巖石中要取小值，在整體性好，節(jié)理、裂隙較少的巖石中要取大值，還應(yīng)兼顧巖石的巖性。
（2）最小抵抗線。光爆層厚度或周邊眼到鄰近輔助眼的距離為周邊眼起爆時的最小抵抗線，通常不可小于或等于周邊眼的間距。
�。�3）炮眼密集系數(shù)。爆破施工中一般把周邊眼問距E 與最小抵抗線評的比值稱為炮眼密集系數(shù)M，即M=E/w，其值常取0.8—1.0。此位太大會導(dǎo)致欠挖，若過小可能導(dǎo)致超挖。
�。�4）裝藥密度。它是單位長度炮眼的裝藥量。為控制裂隙的發(fā)育以保持眼壁的完整，在確保周邊炮眼之間形成貫穿裂隙的條件下，要盡可能少裝藥。
�。�5）炮眼質(zhì)量。為使光爆效果可靠，鉆眼作業(yè)非常重要，必須嚴(yán)格控制鉆眼的質(zhì)量，周邊眼要在一個輪廓線上，眼底也要在一個輪廓線上。
�。�6）裝藥結(jié)構(gòu)。光面爆破周邊眼采用。
3、斷裂爆破
3.1定向斷裂爆破
定向斷裂爆破是在巖巷周邊眼爆破時，利用切縫藥包中的切縫管對炮眼內(nèi)的爆炸能量釋放方向進(jìn)行定向控制，使高壓爆生氣體在爆炸瞬間沿切縫方向形成能量集中，作用于炮眼壁，并造成裂縫，裂縫在爆生氣體的作用下定向擴(kuò)展，形成精確控制的斷裂面，以達(dá)到周邊眼的精確控制爆破。
定向斷裂爆破是在光面爆破技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的控制爆破技術(shù)，它解決了光面爆破自身不能解決的缺點(diǎn)，即由藥卷爆炸周圍出現(xiàn)的裂縫，提高了眼痕率，減少周邊眼的超、欠挖現(xiàn)象，使巷道周邊成形得以較好的控制。同時，采用此技術(shù)能增大周邊眼的間距，減少鉆眼工作量，減弱爆破應(yīng)力波對巷道周邊的破壞，最大限度地維護(hù)圍巖自身的穩(wěn)定性。而定向斷裂爆破鉆眼精度要求很高，周邊眼必須在同一輪廓內(nèi)，眼底偏差不可太大，要求技術(shù)人員有較高的操作技術(shù)；周邊眼裝藥時，切縫方向要沿巷道輪廓線的切線方向，偏差要小于25%，要求技術(shù)人員有較強(qiáng)的責(zé)任心。
3.2深孔斷裂爆破
中深孔爆破，是一次爆破的炮眼深度不小于25m的爆破。實(shí)驗表明，加大每循環(huán)的爆破深度，能減少工序的交換和輔助工作時間，可以提高掘進(jìn)速度。采用“淺眼多循環(huán)”也可以提高掘進(jìn)速度的原因是：使用的鑿巖機(jī)的能力有限，隨著鉆眼深度的增加，鉆眼速度會大幅降低，所以，采用打2.0m以下淺眼的措施，能提高打眼效率；同時，淺眼的爆破技術(shù)簡單，可以獲得較好的爆破效果。隨著鑿巖機(jī)械的改進(jìn)及鑿巖機(jī)械化程度的提高，如鉆車可以順利打深眼，爆破技術(shù)的有很大改進(jìn)，能夠控制深孔的爆破質(zhì)量。推廣中深孔爆破技術(shù)已經(jīng)成為巖巷掘進(jìn)爆破的趨勢。
巖巷中深孔斷裂控制爆破技術(shù)是在光面爆破和斷裂控制爆破的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。周邊眼主要技術(shù)參數(shù)包括：炮眼間距、裝藥結(jié)構(gòu)、裝藥量、裝藥方式和封泥長度。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡木喜等.淺談光面爆破技術(shù)在煤礦掘進(jìn)中的應(yīng)用.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011.29
[2]陳光林等.炮采面的毫秒爆破試驗研究.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2007.4
[3]徐春超等.淺談光面爆破.企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，2007.7
[4]魏禮.應(yīng)用光爆技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的實(shí)踐.中國煤炭工業(yè)，2007.4
[5]孫茂來等.煤礦硬巖掘進(jìn)中爆破參數(shù)的優(yōu)選實(shí)踐.河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012.1
【關(guān)鍵詞】煤礦；巖巷；光面爆破；斷裂爆破
1、毫秒爆破
毫秒爆破即微差爆破，相鄰炮眼或藥包群之間的起爆時間間隔以毫秒計的延期爆破，即毫秒爆破。采用毫秒爆破，相鄰段之間的間隔只有25ms，只要最末一段延期時間小于130m，便可避免瓦斯爆炸、煤塵爆炸，實(shí)現(xiàn)全斷面一次爆破。由于在360ms內(nèi)，瓦斯?jié)舛韧ǔＲ膊怀^1%，而且130ms僅為360ms的30%多一點(diǎn)，這樣在工作面的瓦斯涌出量未達(dá)到爆炸濃度之前，爆破已經(jīng)完畢。它對巖體有以下三種作用：
（1）應(yīng)力波的作用
因爆破間隔時間短，后發(fā)藥包起爆時，前發(fā)藥包爆炸在巖體中造成的應(yīng)力波并未消失，會出現(xiàn)應(yīng)力疊加，加強(qiáng)破碎效果，使爆下來的巖塊小并均勻。
（2）殘余應(yīng)力作用
先發(fā)藥包激起的爆炸應(yīng)力波在炮孔周圍出現(xiàn)徑向裂縫外向擴(kuò)展，應(yīng)力波遇自由面反射回拉伸波，使一開始裂縫在張應(yīng)力作用下不斷發(fā)展，其后爆生氣體滲入裂縫，使巖石處在準(zhǔn)應(yīng)力狀態(tài)，后發(fā)藥包如果在這時爆炸，利用巖體內(nèi)已形成的預(yù)應(yīng)力，增強(qiáng)對巖石的破碎。
（3）自由面作用
先發(fā)藥包爆炸后即形成爆破漏斗，增添了新自由面。毫秒爆破的雷管段數(shù)越多，自由面發(fā)揮的就越充分，越能節(jié)約炸藥和提高炮眼利用率。
毫秒爆破使相鄰裝藥以毫秒間隔起爆，使爆破地震效應(yīng)在時間上和空間上均錯開，這等于減弱相鄰裝藥的單獨(dú)作用，使地震效應(yīng)降低。與瞬發(fā)爆破相比，毫秒爆破的地震效應(yīng)能降低50%左右，爆破后圍巖穩(wěn)定，頂板易于管理。
2、光面爆破
2.1普通光面爆破
光面爆破掘進(jìn)巷道時有全斷面一次爆破和預(yù)留光爆層分次爆破兩種方案。全斷面一次爆破時，根據(jù)起爆順序分別裝入多段毫秒電雷管起爆，起爆順序為掏槽眼。輔助眼、周邊眼，多用在掘進(jìn)小斷面巷道。
在大斷而巷道和硐室或圍巖穩(wěn)定性較差時，應(yīng)采用預(yù)留光爆層分次爆破，此法即修邊爆破。
2.2預(yù)裂光面爆破
沿巷道輪廓線布置一圈密集的周邊眼，采用低密度均勻分布的弱威力炸藥，先引爆周邊眼，使各眼間形成相互聯(lián)通的破裂面，使主爆體與圍巖分割開后，再爆破主爆體。這種方法可在保護(hù)圍巖不受周邊眼破壞的情況下，能得到完整的巷道設(shè)計輪廓線。因為其對周邊眼裝藥的間距、密度等技術(shù)要求嚴(yán)格，炮眼數(shù)目多，在煤礦應(yīng)用不多。
2.3光面爆破的參數(shù)
�。�1）炮眼間距。一般為炮眼直徑的10～20倍。在節(jié)理、裂隙發(fā)育的巖石中要取小值，在整體性好，節(jié)理、裂隙較少的巖石中要取大值，還應(yīng)兼顧巖石的巖性。
（2）最小抵抗線。光爆層厚度或周邊眼到鄰近輔助眼的距離為周邊眼起爆時的最小抵抗線，通常不可小于或等于周邊眼的間距。
�。�3）炮眼密集系數(shù)。爆破施工中一般把周邊眼問距E 與最小抵抗線評的比值稱為炮眼密集系數(shù)M，即M=E/w，其值常取0.8—1.0。此位太大會導(dǎo)致欠挖，若過小可能導(dǎo)致超挖。
�。�4）裝藥密度。它是單位長度炮眼的裝藥量。為控制裂隙的發(fā)育以保持眼壁的完整，在確保周邊炮眼之間形成貫穿裂隙的條件下，要盡可能少裝藥。
�。�5）炮眼質(zhì)量。為使光爆效果可靠，鉆眼作業(yè)非常重要，必須嚴(yán)格控制鉆眼的質(zhì)量，周邊眼要在一個輪廓線上，眼底也要在一個輪廓線上。
�。�6）裝藥結(jié)構(gòu)。光面爆破周邊眼采用。
3、斷裂爆破
3.1定向斷裂爆破
定向斷裂爆破是在巖巷周邊眼爆破時，利用切縫藥包中的切縫管對炮眼內(nèi)的爆炸能量釋放方向進(jìn)行定向控制，使高壓爆生氣體在爆炸瞬間沿切縫方向形成能量集中，作用于炮眼壁，并造成裂縫，裂縫在爆生氣體的作用下定向擴(kuò)展，形成精確控制的斷裂面，以達(dá)到周邊眼的精確控制爆破。
定向斷裂爆破是在光面爆破技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的控制爆破技術(shù)，它解決了光面爆破自身不能解決的缺點(diǎn)，即由藥卷爆炸周圍出現(xiàn)的裂縫，提高了眼痕率，減少周邊眼的超、欠挖現(xiàn)象，使巷道周邊成形得以較好的控制。同時，采用此技術(shù)能增大周邊眼的間距，減少鉆眼工作量，減弱爆破應(yīng)力波對巷道周邊的破壞，最大限度地維護(hù)圍巖自身的穩(wěn)定性。而定向斷裂爆破鉆眼精度要求很高，周邊眼必須在同一輪廓內(nèi)，眼底偏差不可太大，要求技術(shù)人員有較高的操作技術(shù)；周邊眼裝藥時，切縫方向要沿巷道輪廓線的切線方向，偏差要小于25%，要求技術(shù)人員有較強(qiáng)的責(zé)任心。
3.2深孔斷裂爆破
中深孔爆破，是一次爆破的炮眼深度不小于25m的爆破。實(shí)驗表明，加大每循環(huán)的爆破深度，能減少工序的交換和輔助工作時間，可以提高掘進(jìn)速度。采用“淺眼多循環(huán)”也可以提高掘進(jìn)速度的原因是：使用的鑿巖機(jī)的能力有限，隨著鉆眼深度的增加，鉆眼速度會大幅降低，所以，采用打2.0m以下淺眼的措施，能提高打眼效率；同時，淺眼的爆破技術(shù)簡單，可以獲得較好的爆破效果。隨著鑿巖機(jī)械的改進(jìn)及鑿巖機(jī)械化程度的提高，如鉆車可以順利打深眼，爆破技術(shù)的有很大改進(jìn)，能夠控制深孔的爆破質(zhì)量。推廣中深孔爆破技術(shù)已經(jīng)成為巖巷掘進(jìn)爆破的趨勢。
巖巷中深孔斷裂控制爆破技術(shù)是在光面爆破和斷裂控制爆破的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。周邊眼主要技術(shù)參數(shù)包括：炮眼間距、裝藥結(jié)構(gòu)、裝藥量、裝藥方式和封泥長度。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡木喜等.淺談光面爆破技術(shù)在煤礦掘進(jìn)中的應(yīng)用.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011.29
[2]陳光林等.炮采面的毫秒爆破試驗研究.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2007.4
[3]徐春超等.淺談光面爆破.企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，2007.7
[4]魏禮.應(yīng)用光爆技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的實(shí)踐.中國煤炭工業(yè)，2007.4
[5]孫茂來等.煤礦硬巖掘進(jìn)中爆破參數(shù)的優(yōu)選實(shí)踐.河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012.1
