直眼中深孔爆破在坚硬岩中的应用

一、前言

永安仙亭煤矿的井巷掘进施工长期以来均采用斜眼（锲形、锥形）掏槽、浅孔多循环的钻爆方式。该掘进工艺炮孔深度浅（一般为1.2~1.5m），炸药能量利用率低，巷道成形差，围岩爆震裂隙大，装药联线、放炮通风等辅助工序占用时间长，一旦遇坚硬岩性或塑性较大的岩性，掏槽效果极差，往往使用多次掏槽的方法以提高爆破效果，材料消耗极大，又给安全留下隐患。如何提高坚硬岩性掘进进度与质量，降低材料消耗，成为紧迫的问题。为此我矿曾经聘请了三位在外系统（金属矿、水利隧道工程）操作直眼中深孔光爆熟练工，历经二个月，在一采区+500东石门、201采区+300北大巷及五采区+540北石门遇坚硬岩石时使用直眼中深孔光面爆破方法，现在我矿二水平开拓延伸中遇坚硬岩石时普遍应用，现将有关情况介绍如下：

二、直眼中深孔光爆应用情况

1、工作面断面及形状：+300东大巷及南大巷，掘断面6.3平方米，直墙圆弧拱；202采区+460东石门掘断面为5.9平方米及202采区轨道上山掘断面5.6平方米，直墙半圆拱。

2、工作面劳动组织：大班在册人数均在19人（其中一位大班长）每小班六人，实行“三、八” 作业制。在应用初期阶段安排“三大员”跟班记录各参数、爆破效果、材料消耗、工程质量等，协调各项事务。

3、循环作业图表：

4、主要工具设备配备表

5、炮眼布置及装药量：

（1）炮眼布置图（201采区+300北大巷）

说明：掏心与空眼间距10～15cm；内掏槽与掏心眼口间距为30～35cm；内掏槽与外掏槽眼口间距35~40cm; 周边眼与辅助眼间距为600～650cm，周边眼本身孔间距为550～600cm，周边眼采用空气柱间隔装药。

（2）、炮眼排列及装药量

6、施工操作技术要求

（1）钻孔要求：要求按爆破图表准确布孔，每个炮孔均应按准、平、直、齐的要求做到：

看线画圈标孔位、定人定钻定孔位。

点孔准、钻平直、眼底落面一般齐。

（2）装药结构：周边孔采用不偶合空气柱装药，其它爆孔均为连续装药。

（3）防止瞎炮措施：在跟班观察中，多次出现瞎炮现象，严重影响爆破效果。为防止瞎炮，在做引药前，应事先对雷管质量进行检查及导通，保管维修好放炮器，保证放炮母线质量，严格按有关联线的操作要求事项进行联线。

7、主要技术经济指标

循环进尺：除有几个循环个别雷管拒爆平均为1.72m；炮眼利用率87.5%；实进尺炸药耗：16.5gk/m；雷管耗：23个/m;周边眼光爆效果符合光爆要求。

8、爆破机理认识：

（1）平行于掏槽眼方向的空眼，增加了侧向爆破自由面，侧面自由面成为主自由面，使爆破在岩层中是基于自由面片层爆破和切割爆破机理相结合的弱松抛爆破，提高了爆破能的利用率。

（2）平行于掏槽眼方向的爆破自由面最小抵抗线厚度大大小于垂直于掏槽眼方向的工作面抵抗线厚度，易于破碎，提高了掏槽效果。

（3）空眼为掏槽爆破提供了岩石膨胀空间。

三、几点体会

1、斜眼槽浅孔钻爆钻孔操作简单，技术要求比较低，但不能充分有效地发挥炸药的爆破能量，且打孔时如角度稍有偏大就易造成穿孔，由于打斜孔钻机受到巷道空间的限制，炮孔深度也随之受到限制，炮孔布置上不合理，眼口与眼底不等厚，爆破效果差；直眼中深孔爆破钻孔操作技术及布眼要求比较严格，空眼设置较多，钻眼技术要求高，不易掌握，钻眼时间较长，但在布孔上比较合理，能达到较理想的爆破效果，炮眼深度不受巷道空间限制。

2、在坚硬砂岩中直眼中深孔爆破与斜眼浅孔爆破主要经济指标：循环进尺提高90％，炮眼利用率提高32%，炸药耗降低13.6%，雷管耗可降低35%，且成型质量好，达光爆质标要求。

3、直眼中深孔光爆由于眼深较深，空眼设置多，钻眼时间长，使用ZY-24凿眼机每班持一中深孔循环炮眼，4个小时供气时间时常不够，所以钻眼机具改为功率较大、频率较大的7655型凿眼机（在本地区配件购买比较难）并配备Ф25夹布胶管，可提高凿眼速度15%左右，以确保每班一个循环。

4、由于受雷管脚线长度（2m）的影响，炮眼深度只能在 1.8―2.0m左右，在外系统无瓦斯矿工程掘进，用火雷管起爆，一般炮眼深度为3.0―3.5m，另外雷管段数（我矿目前使用5个段数），也受到限制，最好再增加一段，以实现底眼及水沟眼最后起爆，起抛碴作用，也提高爆破效果。

5、本方法在仙亭煤矿遇坚硬岩石时，逐渐得以应用，在应用中再合理优化各技术参数，以更好地得以推广。