论矿井岩巷掘进中爆破技术如何改进(2)
2.1掏槽形式
根据掏槽眼与工作面之间的夹角、方向可分为三大类,即斜眼掏槽、直眼掏槽、混合掏槽。
(1)斜眼掏槽特点是:可以充分利用自由面,逐渐扩大爆破范围;掏槽面积较大,适用于大断面巷道。但因炮眼倾斜,掏槽眼深度受到巷道断面宽度的限制,不利于多台凿岩机同时工作。
斜眼掏槽主要包括有楔形掏槽和锥形掏槽。在目前浅眼多循环的巷道掘进爆破中,最常用是垂直鞋型掏槽。
(2)直眼掏槽的特点:所有直眼掏槽眼都垂直于工作面,各炮眼之间保持平行,且眼距较小,便于采用凿岩台车钻眼,炮眼深度不受到巷道断面宽度限制,利于采用中、深孔爆破;爆破后的岩石块度均匀;一般都有不装药的空眼,作为爆破时的自由面。缺点是:凿岩工作量大,钻眼技术要求高,一般都需要雷管的段数较多。
(3)直眼掏槽可分菱形掏槽、角柱掏槽、螺旋掏槽等多种。各种直眼掏槽形式的共同特点是利用数量不等的平行空眼作为首爆装药眼的辅助自由面和破碎岩石的膨胀补偿空间。
目前较为有效的中深孔爆破直眼掏槽方式是阶段直眼掏槽和孔内分段直眼掏槽。前者是将掏槽眼深度分成若干段(多为两段)不同掏槽眼的眼底位于不同的平面上,按由浅入深的顺序分阶段进行掏槽。后者则是在掏槽装药炮眼内实施上下两分段,分段装药间以一定长度的炮泥相隔,由外向内顺序起爆。两种直眼掏槽方式的掏槽机理是一样的,前分段掏槽(或上分段装药)爆破后,在应力波和爆轰气体的综合作用下,槽腔内岩石破碎并向工作面方向推移,形成漏斗形槽腔,为后分段掏槽(或下分段装药)创造了一个新自由面,并由此改变了深部岩石所受的夹制作用,使其强度降低,有利于岩石的爆破破碎和运动。同时还造成下分段岩石中的残余应力和大量的爆生裂隙以增强岩石的破碎。分段间装药微差起爆,也改善了炸药爆炸能量与岩石破裂的匹配关系,使更多的能量用于岩石破裂破碎和更少的能量用于碎块的抛掷。研究结果表明这两种掏槽方式了增大槽腔体积,提高掏槽深度,抛掷作用小,爆堆集中,利于装岩。对于坚固性较高(f>8~10)的坚硬岩石。当巷道断面较大时,除采用以上两种分段直眼掏槽外,直眼和斜眼复合式掏槽(线形和垂直楔形、菱形和垂直楔形复合)也不失为一种较好的掏槽方式。
矿井岩巷掘进,特别是硬岩巷道使用单楔形掏槽或普通角柱形直眼掏槽,1.6m的掏槽眼深度,爆破后炮眼利用率一般在63%以下,个别时候仅有30%左右,而且大块较多,严重影响了掘进速度和巷道成型。改用垂直楔形掏槽,其中两对一阶掏槽,槽眼深度1.0m,倾角65°;三对二阶掏槽,槽眼深度1.6m,倾角72°;另为增大槽腔内岩石的破碎程度和改善岩石破碎块度,在槽中心加打了一个与二阶槽眼同深的炮眼,取得了较高的掏槽效果,爆破效率基本上在80%以上,平均达86%左右,爆破块度也较为平均。这已经在井下掘进过程中得到了很好的例证。
2.2掏槽参数
炮眼间距:斜眼楔形掏槽参数多由经验确定。笔者认为,掏槽爆破主要是利用装药爆炸后岩石中产生的破碎破裂作用,因此对于直眼掏槽,要保证槽腔内岩石充分破裂破坏,掏槽眼就应布置在破裂区内。
炮眼装药量:据掏槽爆破要求,装药爆破后要将槽腔内岩石充分破碎并抛出,因此,装药量较其它炮孔要大,且不同种类的岩石装药量有变。
3.结束语
岩石巷道在施工过程中存在炮眼装药量过大,爆破的岩石抛掷过远,给迎头施工造成困难,还容易破坏巷道内的风筒、电缆和设备。只有更好的掌握好爆破原理和技术,才能提高爆破效率、改善爆破效果、方可增加进尺、保证巷道质量。 [科]
【参考文献】
[1]侯文光,杜儿坪矿提高岩巷掘进速度的实践[J].山西煤炭,2011(08).
[2]卫浩茹,王伟峰,葛玲军,许珍珍.店坪矿岩巷掘进粉尘防治问题及对策[J].陕西煤炭,2011(04).
[3]阳铭智.浅谈煤矿岩巷掘进爆破技术[J].科技促进发展(应用版),2010(08).
[4]陈响.浅析煤矿岩巷掘进的中深孔光面爆破技术[J].科技与企业,2011(08).
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