淺談煤礦掘進(jìn)中深孔爆破技術(shù)研究
王瑜
山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán)賀西煤礦 山西呂梁 033300
摘要：在煤礦掘進(jìn)工作中，應(yīng)該合理運(yùn)用中深孔爆破技術(shù)，在降低掘進(jìn)成本的同時(shí)，也要確保煤礦掘進(jìn)過(guò)程的安全性。本文主要就中深孔爆破技術(shù)在煤礦掘進(jìn)工作中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅節(jié)約了掘進(jìn)成本，還極大的提高了煤礦掘進(jìn)的工作效率，為按時(shí)交工提供了保障。
關(guān)鍵字：中深孔爆破；掘進(jìn)；煤礦
引言
在煤礦掘進(jìn)過(guò)程中中深孔爆破技術(shù)扮演著重要角色，此項(xiàng)技術(shù)不僅可以準(zhǔn)確定位爆破位置，而且還能有效提高煤礦掘進(jìn)進(jìn)度。在開(kāi)展煤礦開(kāi)采作業(yè)時(shí)，由于一些巷道使用的時(shí)間比較長(zhǎng)，長(zhǎng)期受到礦井礦壓的影響，傳統(tǒng)的爆破技術(shù)無(wú)法確保掘進(jìn)的質(zhì)量，但中深孔爆破技術(shù)可以有效控制爆破進(jìn)度，縮短爆破時(shí)間，提高了作業(yè)質(zhì)量。本文就煤礦掘進(jìn)中深孔爆破技術(shù)進(jìn)行了探討，希望對(duì)礦業(yè)的發(fā)展有良好的促進(jìn)作用。
1.中深孔爆破技術(shù)在煤礦掘進(jìn)中的應(yīng)用
1.1設(shè)置炮眼
確定炮眼是爆破作業(yè)中至關(guān)重要的一步，合理的選擇其位置以確保后期爆破作業(yè)的順利進(jìn)行。首先仔細(xì)分析礦井的特點(diǎn)，比如巷道斷面的尺寸、巖體的質(zhì)地等，結(jié)合爆破掘進(jìn)工作的技術(shù)方式以及已有的技術(shù)設(shè)備等進(jìn)行合理的分析，之后找出最佳的炮眼位置；其次，在確定好炮眼位置之后，則開(kāi)始設(shè)置炮孔的深度，確定深度的依據(jù)與選擇炮眼位置的依據(jù)類(lèi)似，經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐可知，將炮眼的深度控制在2~2.5m范圍內(nèi)有利于保證爆破工作的質(zhì)量。如果深度過(guò)大在爆破時(shí)則會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力，提高了碎石與排粉的輸出難度，阻礙了后期工作的進(jìn)行，但如果深度過(guò)小，便很難達(dá)到爆破效果。深孔鉆機(jī)的直徑?jīng)Q定了炮孔的直徑，因?yàn)槟壳霸谖覈?guó)常用的鉆機(jī)直徑處于80~200mm范圍內(nèi)，所以炮孔的直徑也必須控制在這一范圍內(nèi)，不過(guò)具體大小還應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的施工需求來(lái)進(jìn)行調(diào)整，不能完全依據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)。
1.2掏槽方式
掏槽是爆破作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系著爆破的質(zhì)量，它可有效促進(jìn)巖體的破碎，增強(qiáng)炮眼的利用率。所以提高對(duì)此項(xiàng)工作的重視程度，采取有效措施促進(jìn)掏槽作業(yè)的順利進(jìn)行。如今常用的掏槽方式主要有混合、直眼以及斜眼掏槽。在煤礦掘進(jìn)作業(yè)中，直眼掏槽在進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)所占的體積較小，采取此種掏槽方式能夠?qū)⒈颇芰烤鶆蚍植荚诳字?，且炮眼的深度也不易被井下巖性及巷道斷面所影響，可以很好的對(duì)巖體進(jìn)行破碎，在實(shí)際的煤礦開(kāi)采工作中應(yīng)用也較為廣泛。除此之外槽眼的幾何形狀不同，掏槽的形式不一樣，應(yīng)結(jié)合槽眼的實(shí)際形狀合理的選擇掏槽方式，比如三角柱式、螺旋式等。其中三角柱式掏槽在煤礦掘進(jìn)工作中應(yīng)用較為普遍，此種掏槽方式，雷管用量少、炮管施工簡(jiǎn)便，能夠有效提高施工效率，促進(jìn)煤礦掘進(jìn)工作的順利進(jìn)行[1]。
1.3起爆方式
合理的起爆方式可以有效確保爆破的長(zhǎng)度，提高中深孔爆破的效果。在當(dāng)前的深孔爆破工作當(dāng)中，較為常用的爆破方式為反向爆破。這一方式是將起爆藥裝入炮孔的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了延長(zhǎng)爆炸氣體的靜作用以及應(yīng)力波的動(dòng)作用時(shí)間。并且，此方式還能夠?qū)?yīng)力波與爆速疊加，有效增強(qiáng)了破碎效果。所以，在利用反向爆破方式進(jìn)行起爆的時(shí)候，應(yīng)該充分利用其高爆破率的特點(diǎn)，在起爆藥的尾部裝入雷管，起爆藥外部反向裝藥，而內(nèi)部則正向裝藥，且正反向裝藥的比例掌握在1:3左右，整體上呈現(xiàn)反向裝藥的形式，以便達(dá)到最佳的起爆效果。另外，在煤礦掘進(jìn)過(guò)程中，為了更加準(zhǔn)確的的確定裝藥量，應(yīng)該將巖巷斷面的巖性特征考慮在內(nèi)，以增強(qiáng)起爆效果。
1.4安全管理
安全管理是進(jìn)行中深孔爆破作業(yè)的核心內(nèi)容，由于爆破施工受到多方面的影響，本身又潛在一定的危險(xiǎn)性，炸藥的威力極大的提高了施工環(huán)境的危險(xiǎn)性。所以，在進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，一定要增強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)爆破材料的監(jiān)管，特別是起爆線(xiàn)、雷管、炸藥等，應(yīng)安排專(zhuān)人看管，未經(jīng)允許不可隨意操作。另外還要制定科學(xué)合理的施工工序與施工圖紙，為工作人員安全施工提供依據(jù)，增強(qiáng)施工人員的安全意識(shí)，對(duì)于違章操作的工作人員應(yīng)給予一定處罰。在爆破作業(yè)之前，應(yīng)認(rèn)真檢查一遍爆破器材，確保質(zhì)量合格之后便可進(jìn)行爆破[2]。
2.拒爆問(wèn)題出現(xiàn)的原因與策略
2.1產(chǎn)生拒爆問(wèn)題的原因
在利用中深孔爆破技術(shù)時(shí)，煤礦掘進(jìn)過(guò)程中很容易出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象，使得施工過(guò)程存在安全隱患。出現(xiàn)這種拒爆現(xiàn)象的原有主要表現(xiàn)為三種情況：首先的由于起爆器質(zhì)量的問(wèn)題。在掘進(jìn)作業(yè)中常選擇防爆型電容式的起爆器，如果起爆器使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，其電容、電壓量就會(huì)降低，一旦在施工過(guò)程中出現(xiàn)電量降低，變化產(chǎn)生拒爆；其次是爆破中網(wǎng)絡(luò)連接問(wèn)題。因?yàn)樵谥猩羁妆谱鳂I(yè)中，網(wǎng)絡(luò)多以串聯(lián)的形式連接，一旦出現(xiàn)錯(cuò)接、漏接或者是母線(xiàn)電阻超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電阻致使斷等，導(dǎo)致電路漏電，進(jìn)而使得雷管拒爆；最后是雷管腳線(xiàn)問(wèn)題，大部分雷管腳線(xiàn)都是金屬線(xiàn)，如果在施工過(guò)程中出現(xiàn)腳線(xiàn)斷裂，導(dǎo)致雷管難以連通。另外，如果腳線(xiàn)的絕緣效果下降，使得電阻接地，阻礙爆破作業(yè)的進(jìn)行。
2.2處理拒爆問(wèn)題的有效策略
拒爆現(xiàn)象不僅會(huì)影響整個(gè)掘進(jìn)進(jìn)程，還會(huì)對(duì)施工人員的生命安全帶來(lái)威脅。因此，在處理拒爆問(wèn)題時(shí)應(yīng)該在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的第一時(shí)間采取處理措施，安排相關(guān)人員找出造成拒爆問(wèn)題的原因，并在此基礎(chǔ)上解決問(wèn)題。如果班組不能及時(shí)處理拒爆問(wèn)題，那么交接班組應(yīng)做好處理工作，將安全隱患控制在可控范圍內(nèi)。其次對(duì)于因連線(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致的拒爆，應(yīng)該要求工作人員做好線(xiàn)路連接工作，然后繼續(xù)進(jìn)行爆破。單子處理過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)避免直接取出起爆炸藥或者是雷管，可重新設(shè)置炮眼，確保拒爆炮眼與炮眼的距離在30cm范圍內(nèi)，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行爆破作業(yè)[3]。最后在處理拒爆爆眼以后，施工現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)殘余一些未經(jīng)爆破的雷管和一些爆破完成之后的塊體，這些都需要工作人員進(jìn)行處理。另外，在出現(xiàn)拒爆問(wèn)題以后，不應(yīng)該繼續(xù)開(kāi)展其它作業(yè)，以免再次發(fā)生拒爆。除此之外，在進(jìn)行爆破工作中，為了提高爆破效果，實(shí)施爆破作業(yè)的人員應(yīng)該具備較高的安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)以及爆破作業(yè)的基本素質(zhì)，在開(kāi)展爆破工作之前應(yīng)當(dāng)接受相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)，以達(dá)到科學(xué)應(yīng)用技術(shù)的目的。
結(jié)語(yǔ)：
總而言之，在實(shí)際的中深孔爆破作業(yè)當(dāng)中，會(huì)受到多個(gè)方面的影響，使得爆破作業(yè)難以有效進(jìn)行。所以在開(kāi)展爆破作業(yè)之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)置的爆破方案進(jìn)行多次試驗(yàn)，及時(shí)找出不足并進(jìn)行處理，以確保其科學(xué)性與合理性，避免因?yàn)楸茊?wèn)題引發(fā)安全事故，或是實(shí)際的爆破程度達(dá)不到規(guī)定的爆破要求，從而影響煤礦掘進(jìn)進(jìn)度。
作者簡(jiǎn)介：王瑜，男，1984年—，山西省平遙縣，2012年1月畢業(yè)于太原理工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)，工程師，從事煤礦開(kāi)掘工作。
