分次爆破技术在一矿岩巷掘进中的应用

【摘要】坚硬岩石巷道一直是制约阳煤一矿掘进效率提升的重点和难题，我们通过在东一皮带岩巷的分次爆破技术的应用，大大提高了爆破循环进度和效果，显著的提高了掘进单进水平，取得了岩巷爆破技术的成功应用。

引语

阳泉煤业（集团）一矿是一座年产750万t的大型现代化矿井，矿井由于属于高瓦斯矿井，每年施工的开拓岩巷、瓦斯抽放巷等岩巷达10000米，岩巷掘进水平成为保证生产衔接的关键。以往受观念的影响一般采用大断面一次起爆，炮眼深度也达不到中深孔爆破，尤其在坚硬岩石巷道爆破时，循环进度和爆破效率很低。为了解决以上问题，我矿先后采用了密布炮眼，加大装药量，缩小循环进度，增加掘进循环次数等方法，却均未达到预期效果，反而造成消耗增加。经反复研究后，采用了分次爆破技术。分次光爆是指为了提高坚硬岩层中、深孔光爆的爆破效率，采用先进行掏槽爆破，再进行成形爆破的岩巷掘进方法。首先进行掏槽爆破，并将柱形掏槽改为楔形掏槽，在掏槽爆破成功后再进行成形爆破。掏槽爆破保证其他炮眼有可靠的自由面，使爆破效率和光爆质量得到明显提高。

一、巷道技术特性及设备配置

1.1巷道概况

巷道名称：北翼东一皮带巷。

工作面岩性：工作面从上到下依次岩性为：0.2m黑色泥岩，2.8m细砂岩，硬度系数f>8。

巷道断面：矩形断面，净断面规格4.4m×3.0m（宽×高），支护形式：锚杆+锚索+喷浆联合支护，，采用φ20×2000mm圆钢锚杆，间、排距800mm，喷射混凝土支护厚度100mm，强度C15。

施工设备：YT-29型风钻；ZC-60R型侧装机1台；湿式喷浆机1台；压入式局部通风机1台；5t蓄电池机车1台；1t矿车。

爆破器材：选用2#岩石硝铵炸药，阳煤集团化工公司生产的段发电雷管，MFD-200型脉冲炮机引爆。

二、爆破参数的确定及施工技术

2.1爆破参数的确定

2.1.1全断面一次光爆参数

采用普通全断面一次光爆时，选用六眼柱型楔形掏槽，掏槽眼深2.0m，循环炮眼眼深1.8m，周边眼间距400mm，崩落眼距平均600mm，全断面布置炮眼60个。

2.1.2分次爆破参数的确定

采用分次爆破时，掏槽眼全部采用6眼楔形掏槽，第一次掏槽眼斜长1.8m，垂深1.6m。

在第一次爆破结束后如果槽腔达到了设计深度，即开始打第二次爆破掏槽眼及下部炮眼，并与其余炮眼一起引爆，周边眼眼距550mm，周边眼抵抗线500mm，崩落眼平均眼距650mm，两次共布置炮眼50个。

2.2施工技术

2.2.1全断面一次光爆施工技术

在普通全断面一次光爆施工时，采用“三八制”两掘一喷作业方式。正常施工时每天安排两个掘进循环一个喷浆循环，掘进班接班末炮后，利用炮后矸石堆打矸石堆以上锚杆及上部炮眼，然后利用侧装机出矸，后打下部锚杆、掏槽眼及下部炮眼。全部炮眼打完后一次装药一次引爆。

2.2.2分次爆破施工技术

在分次爆破施工中，作业方式不变，接班后，利用炮后矸石堆打上部锚杆及上部炮眼，（迎头矸石堆高度一般1.6m左右），然后用侧装机出干净工作面矸石，打下部眼，打出第一次掏槽眼，并单独进行装药爆破。爆破后如果进度达到了预期深度，即可开始正常出矸，再打第二次爆破掏槽眼及其他成形爆破炮眼；如果达不到预期深度，必须再次调整掏槽眼位置，重打掏槽眼，再次单独爆破直至达到设计深度方可打二次爆破炮眼。

三、爆破效果对比

采用分次爆破技术后，爆破效率比全断面一次光爆明显提高，成形规整，减少了炮眼数量，降低了材料消耗，全断面一次光爆和分次爆破效果对比情况见下表。

表 全断面一次光爆和分次爆破效果对比

通过全断面一次光爆和分次爆破效果对比：

1）减少了打眼数量。采用全断面一次光爆布置炮眼60个，炮眼平均间距500mm，分次爆破后，两次共布置50个，炮眼平均间距调整到530mm，整个断面少打眼10个。

2）爆破后巷道成形规整。采用全断面一次光爆时，由于装药量大，周边轮廓超、欠挖明显，局部可达200mm以上，采用分次爆破后，巷道超、欠挖减少到100mm以内。

3）周边眼眼痕率大大提高。采用全断面一次光爆时周边眼痕率在30%左右，分次爆破后达到了90%以上，眼底长度达到1.8m。

4）炮眼利用率得到了很大提高。采用全断面一次光爆时平均炮眼利用率在70%，循环进尺1.40m，分次爆破，可达90%以上和1.8m以上。

5）降低了巷道单耗。采用分次爆破技术后，每循环可节省钻头2个，钻杆0.38根，节约炸药4kg，雷管10个。

6）掘进速度明显提高。采用全断面一次爆破技术时，平均月进尺60m；采用分次爆破技术后，月进尺可达75m，在人员设备不变的情况下月进尺效率提高了25%。

7）由于打眼数量减少，打眼时间一般缩减为40min，与第一次掏槽爆破及准备时间基本相当，并未因爆破次数的增加而延长作业时间。

四、分次爆破施工时应注意的问题

1）确保炮眼施工质量，要按照爆破图表和炮眼布置图的位置钻眼，钻眼前一定要画出好轮廓线，专人专钻，定准眼位，保证眼向，特别是周边眼影响着巷道成形。

2）第一次掏槽爆破后，再次打眼前，必须对炮眼内进行认真清理，确保炮眼质量。

4）必须在第一次爆破深度达到1.0m以上时，才能进行第二次爆破，第二次掏槽眼位向下移动200mm左右为宜。

5）保证炮眼的封孔质量。在坚硬岩层中，峰孔质量也是制约爆破效果的因素，掏槽眼封泥长度不小于600mm，周边眼不小于400mm。

6）在有条件的地方，可以适当试验中深孔分次爆破，利用液压钻车等机械化设备打眼的优势，多打眼，深打眼。

结束语

分次爆破技术，在坚硬岩层普通机械化作业线快速施工中，可以较好地解决全断面一次爆破效率低、进度慢、巷道成型差、材料消耗大的问题，不仅能提高施工进度和爆破规整度，同时可降低材料消耗，创造可观的经济效益。