1、底板巖巷光面爆破技術在白集礦的應用馮現經(江蘇省白集煤礦江蘇徐州221137)摘 要根據白集煤礦底板巖石巷道工程地質條件，結合施工現場實際情況，巖巷掘進決定采用光面爆破施工。通過采用光面爆破技術施工，減少對圍巖的擾動，增強圍巖 的自承能力為后續工序-錨桿支護提供有利條件，保證了施工質量和安全，加快施工進 度，降低成本，取得較好的效果。關鍵詞巖巷光面爆破質量措施1工程及地質概況白集煤礦采用斜井多水平開拓，開采煤層為二疊系石盒子組3號煤層，主副下山及采區 進回風巷均布置在3號煤層底板巖石中，巷道圍巖屬二疊系，主要為中一細粒石英砂巖、沙 質頁巖、沙質泥巖，層狀結構，巖層整體為單斜構造，巖層傾角515

2、。根據礦壓觀測和圍 巖變形特征，屬I-II類圍巖。2光面爆破參數的選擇光面爆破參數的選擇主要與地質條件有關，其次是炸藥的品種性能，巷道開挖斷面的形 狀尺寸，裝藥結構和起爆方法。白集煤礦底板巖巷為I-II類圍巖，開挖斷面為拱形，斷面 面積為7.88m2炸藥選用2#煤礦許用乳化炸藥.嚴格控制周邊眼的裝藥量，采用合理的裝藥結構，盡可能使炸藥眼長均勻分布，這是實 現光面爆破的重要條件，在光面爆破中，炮眼間距(E)、最小抵抗線(W)、炮眼密集系數(K)、 裝藥密度(q)是相互制約的。周邊眼最小抵抗線(光爆層厚度)的選取 根據圍巖軟硬變化及爆破效果觀察， 取保護層厚度4050cm為宜，厚度過大，則保護層不

3、易剝落，光爆效果不好，厚度過小， 則達不到對設計輪廓的保護作用。周邊眼布置光爆設計時，周邊眼沿設計輪廓線布置，采取留空孔，隔孔裝藥，相鄰孔距取孔徑的812倍，即孔距為4050cm。爆破深度和循環進尺根據巷道圍巖性質和巷道斷面，為便于爆破后及時支護，設計循環進尺為1.0m,陶槽眼深度為1.2m.周邊裝藥孔線裝藥密度線裝藥密度影響光面爆破效果，線裝藥密度過大時，會破壞炮孔的孔壁，線裝藥密度過小，則可能形不成炮孔之間的裂縫，且破碎大塊率較高。 由于在I-II類圍巖實施爆破，其抗壓強度較低，炮孔壁易被壓壞，因此，線裝藥密度應適 當減少。實踐證明，取0.10.12kg/m較為合適。 炮孔布置及起爆順序設

4、計炮孔布置及起爆順序如圖1所示。爆破參數 爆破裝藥參數如表1所示光爆參數及綜合技術指標如表2、表3所示3、提高光面爆破質量要求根據地質條件選擇合理的爆破參數，及時調整周邊孔的裝藥量和裝藥結構，其次 加強陶槽，增大內圈眼與周邊眼的段間隔時間，跳12段，分別使用毫秒雷管，以減輕爆 破時圍巖對周邊孔的夾制作用，提高爆破效果，最后加強空口填塞質量，用炮泥堵塞30cmo提高測量劃線的精度，做好放樣布眼工作鉆眼前，測量人員用經緯儀準確定出巷道中、腰線，用紅漆畫出巷道開挖輪廓線，并標 出炮眼位置，其誤差不超過5cm，每次測量放線的同時，要對上次爆破斷面進行檢查，及時調整爆破參數，以達到最佳爆破效果。22頂1

5、9011c-36 oC10C-254c9Q14?2136圖1煤層底板巖石巷道炮眼布置圖（單位mm）表1煤層底板巖石巷道爆破裝藥參數表炮眼名稱眼號眼數/個眼深/m單孔卷數/卷單孔藥量/Kg單段藥量/Kg裝藥長度/m裝藥結構段號陶槽眼1-661.240.63.60.8連續1輔助眼7-821.120.30.60.4連續2內圈眼9-18101.120.33.00.4連續3墻周邊眼19-2232-3581.120.32.40.4間隔4拱周邊眼23-3191.120.32.70.4間隔4底板眼36-4271.140.64.20.8連續5表2煤層底板巖石巷道光面爆破周邊區裝藥參數表炮孔深周邊眼內圈眼內圈眼與

6、周邊單孔裝藥量/Kg裝藥集中度/Kg/m度/m間距/m間距/m眼排距/mm周邊眼內圈眼周邊眼內圈眼1.1400-450500-6155000.30.30.270.27表3煤層底板巖石巷道光面爆破綜合技術參數表開挖斷面/m2循環進 尺/m爆破方量/m3炮眼個數/個雷管用量/發炸藥總量/Kg/m7.881.07.88424216.5炸藥單耗/Kg/ m32.1提高鉆孔精度和鉆孔質量陶槽眼的深度和角度按設計施工，眼口和眼底間距誤差均不得大于，5cm，輔助眼的深度和角度按設計施工，眼口間距誤差均不得大于10cm； 周邊眼開口位置在設計輪廓線上允許沿輪廓線調整，其誤差不得大于5cm，炮眼外插角控制 在2

7、3。以內，眼底不得超出設計輪廓線10cm，最大不超過15cm。內圈眼到周邊眼的排距 誤差不大于5cm,內圈眼與周邊眼應采用相同的斜率。當開挖面凹凸較大時，應按實際調整 炮眼深度(相應調整裝藥量)，力求所以炮眼(陶槽眼除外)眼底在同一平面上；鉆眼完畢， 按炮眼布置進行檢查并做好記錄，有不符合要求的炮眼重鉆，裝藥前要逐個炮眼進行壓風清 孔。4光面爆破施工技術措施對所有爆破作業人員進行崗前培訓，使他們充分了解光面爆破的重要性及一些有 效可行的施工方法，以提高操作熟悉程度。選用低爆速、低猛度、低密度、傳爆性能好、爆炸威力大的2號煤礦銨梯炸藥。用不耦合裝藥結構，光面爆破不耦合系數為1.52.0，但藥卷直

8、徑不應小于該炸 藥的臨界直徑，以保證穩定傳爆。嚴格掌握與周邊眼相鄰的內圈眼的爆破效果，為周邊眼爆破創造臨空面。內圈眼 應與周邊眼有相同的外插角，周邊眼應盡量同時起爆。控制裝藥集中度，必要時采取間隔裝藥結構，為克服眼底巖石的夾制作用，可在 眼底加強裝藥。當巖石層理明顯時，炮眼方向應盡量垂直于層理面，如節理發育，炮眼應盡量避 開節理，以防卡鉆和影響爆破效果。5光面爆破的實施效果和經濟效益經過多次的試驗總結和改進，底板巖石巷道實施光面爆破技術取得良好的光爆效果和 較好的經濟效益。破后炮眼痕跡率達70%80%，兩茬炮銜接臺階尺寸小于12cm，周邊成型符合設計 輪廓，超欠挖量僅為5%左右，巷道周邊平均線下欠挖值小于10cm。巖碴塊度較小亦均勻，利于裝碴，節省裝運時間。減少支護投入，降低工程造價。巖面平整，應力集中小，減少安全隱患。節省時間：光面爆破施工鉆眼及裝藥延長20min，清理危石縮短20min，初期支護 縮短30min，裝碴及出碴縮短30min，并方便了后續的噴漿、錨桿施工。節省材料：光面爆破比非光面爆破減少超挖量，按現行規范標準平均超挖值為 150cm，即每米少開挖約1.