如何提高光面爆破的效果

２００６年６月　矿业安全与环保　第３３卷增刊　如何提高光面爆破的效果　王洪德　（水城矿业集团公司老鹰山煤矿。贵州六盘水５５３０２３）　摘　要：通过现场实践及理论计算，提出了提高光面爆破效果的有效措施。并在井巷施工中收到了　明显的效果。　关键词：巷道；光面爆破；炮眼布置；装药结构；效果　中图分类号：ＴＤ２３５．３８　文献标识码：１２　文章编号：１００８—４４９５【２０ｏ６）ｓ１—００８１—０２　破效果影响很大。它随岩石物理力学性能而变化。与　光面爆破控制周边眼的爆破作用，使之既能完　成周边岩层的切断破碎，又能保证巷道围岩损坏最　小。爆破后巷道围岩不产生或很少产生炮震裂缝。　保持了围岩的完整性。增强了围岩的承载能力，爆破　范围内很少出现“危石”。保证了施工安全。巷道成　形规整，极大地减少了掘进超挖量。据统计，普通爆　使用的炸药也有一定的关系。根据爆破理论分析和　实践证明，　采用０．８　１．０比较合适。如果　值　过大（大于１），则爆破后两个炮眼之间的岩壁上会留　下一块凸起的岩石；Ｍ值过小，则爆破后在两个炮眼　之间的岩壁要受到破坏，使岩壁凹入。达不到光面爆　破的效果。在施工中，每遇到一种新的岩石或岩石　破方法超挖量一般为２０％左右，而光面爆破可降至　５％左右，提高了掘进效率。为了提高光面爆破效　果，在工程施工中必须采取有效的措施。　物理力学性能发生了大的变化，都需要进行试验，确　定合适的炮眼密集系数。周边眼间距　，主要根据　岩石有无裂隙和软硬而定。有裂隙或岩石较软。Ｅ　值要小；裂隙小或没有裂缝且岩石较硬时，Ｅ值可大　些。最小抵抗线要比周边眼间距略大些，二圈眼间　距应小于或等于最小抵抗线，这样在全断面一次起　爆时，二圈眼起爆或实际形成预留光爆层，最后周边　眼起爆效果比较好。经过反复试验，不同岩性的周　边眼距　，最小抵抗线　和二圈眼间距如表１所　１　炮眼布置　光面爆破主要是对周边眼的爆破参数进行布　置。其余炮眼爆破参数与普通爆破参数相同。在掏　槽、辅助眼已爆破。周边眼未爆破之前，巷道断面的　情况见图１。　示。施工中。根据岩石的性质和巷道的断面确定合　理的爆破图表和参数，并随岩性的变化而修改。　衰１　不同岩性的周边眼间距、最小抵抗线和二圈眼间距　图１周边炮眼布置示意图　当掘进工作面存在软岩层或易冒落松碎岩石　时，为了控制冒落和保证成型则在周边眼间加打空　眼。此时空眼就起到裂缝发展的导向作用。　图１中Ｅ为周边眼间距，　为周边眼的最小抵　抗线，　为炮眼密集系数（Ｍ＝Ｅｌ　）。　对光面爆　２装药量及装药结构　收稿日期：２００６—０４—１０　２．１装药量　作者简介：王洪德（１９７１一），男，助理工程师，现任老鹰山　煤矿调度室主任。　光面爆破周边眼合理的装药量，应该是既能使　●　炮眼连心面贯穿，将光爆岩石破坏，又不致造成炮跟　・　８１　・　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年６月　矿业安全与环保　第３３卷增刊　壁或围岩的破坏，即药包对炮眼壁的冲击压力小于　岩石的极限抗压强度。　周边眼和二圈眼的装药量对于巷道成型及围岩　的破坏程度影响很大。装药少、留残眼过长、药量　大，对围岩造成严重破坏，局部凸凹程度增大，使爆　破裂隙伸向围岩深处。在稳定和层理不发育的岩层　中，周边眼装药量采用２５０—３００　ｇ，眼，二圈眼装药量　采用３５０—４００　ｇ／眼；在较软不稳定岩层中周边眼药　量采用１５０—２００　ｇ／眼。二圈眼装药量一定不要过　量，在最小抵抗线合理的情况下，如果二圈眼药量过　大，即使周边眼药量小也不能达到光爆效果。　２．２装药结构　周边眼起爆时，爆炸冲击波不但破坏巷道内侧　的岩石，而且对巷道外侧的岩壁也有较大的破坏作　用。为使炸药爆炸后，爆生气体能均匀地作用在炮　眼全长上，也需改变周边眼的装药结构。目前周边　眼采用的装药结构有以下３种：　１）空气间隔法。每个药卷之间有一定距离，使　药卷周围有缓冲空隙，如图２所示。这种装药结构　使爆生气体和冲击波对孔壁作用均匀，适用于２．５　ｍ　以上的深孔光面爆破。　ｌ一炸药；２一雷管；３一导火索；４一炮泥；５一竹片。　图２空气间隔装药示意图　为使每个药卷都能起爆，需用导火索把药卷串　在一起；为了保证间隔装药和空隙，装药前先把药卷　绑在两条竹片上，然后将绑好的竹片药装人炮眼。　２）眼底集中空气柱装药。把药卷装在眼底，用　炮泥封口，封口炮泥长度不小于３００　ｎｌｌｎ，见图３。　■■■■■■■■＿　０叠：　ｉ一　、ｊ　ｌ一炸药；２一雷管；３一炮泥。　图３眼底集中空气柱装药示意图　采用该种装药结构，由于在炮眼孔内全长均有　空气柱，只在眼口用炮泥封紧，爆生气体有足够的膨　胀空间，因此光爆效果好。在实际施工中，这种装药　结构操作简单，浅孔光爆，效果可靠。　・　８２　・　３）不偶合装药。所装的药卷直径小于炮孔直　径，装药后炮孔内仍留有径向缓冲空隙。缓冲空隙　的大小用不偶合系数来表示，不偶合系数等于眼径　与药径之比。不偶合装药可使具有较大冲击破坏作　用的爆轰波降压，通过炮眼内径的径向空气缓冲而　衰减到小于或等于岩石的抗压强度，从而控制动压　的瞬时粉碎性破坏，极大减少围岩壁爆震裂隙的产　生，保持围岩壁的强度和稳定性。不偶合系数越大，　周边眼留下的炮痕越多，光爆效果越好，但药卷的直　径不宜小于２５　ｎｌｌｎ。因此这种装药结构在深孔光爆　中效果好，浅孔光爆不宜采用。　３周边眼同时起爆　根据炸药爆破原理以及岩石破碎机理、光面爆　破破裂机理，在最先起爆炮眼产生的爆炸冲击波的　作用下，不仅在它周围，而且在相邻的炮眼壁上，沿　着预裂面生成封闭裂缝。随着炮眼爆破，封闭裂缝　扩展、增长。封闭裂缝生成后，在极短时间内受到炮　眼内高压爆生气体的叠加作用，封闭裂缝将沿周边　眼中心线进一步扩展，使封闭裂缝相互贯通，形成一　条开放裂缝，光爆层岩石将沿着这条裂缝裂开。在　周边眼中心线上高应力区内，由爆生气体叠加作用　产生的集中拉力，正好克服岩石抗拉强度时，沿周边　眼中心连线形成贯穿裂缝，轮廓线以内的光爆层岩　石被爆落，半圆形的眼痕留在巷道周边上，沿轮廓线　形成光滑的平面，围岩完整。因此，采用高精度的毫　秒雷管，缩短起爆时差，保证周边眼同时起爆，现场　使用效果较好。　４钻眼质量要求　炮眼的质量影响光爆的效果，打眼工在操作时　必须严格、认真，保证炮眼达到“平、直、齐”。　１）准确延好中线、腰线、定位，划出周边眼轮廓　线、二圈眼、辅助眼和掏槽眼的位置。　２）打好第一个正顶眼。正顶眼作为定向眼，作　用至关重要，因此正顶眼必须沿巷道轴向钻进。正　顶眼打好后，插上炮棍作为其它炮眼的标志方向。　３）预量钎杆长，保证各眼底落在同一平面上。　４）划分区域。执行“五定”，即定人、定钻、定眼、　定位、定责，以提高打眼速度和准确性。　５　结语　实践证明，用以上措施来指导光面爆破的现场　施工，可以取得良好的光爆效果。　（责任编辑：李琴）