煤礦井下半煤巖巷道的掘進(jìn)爆破技術(shù)分析

　　摘 要：煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破施工與其它施工不同，其施工過程中的方法以及設(shè)備等都需要經(jīng)過嚴(yán)格控制，一旦出現(xiàn)施工安全故障，將會對施工人員的生命產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，因此必須保證煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。本文基于煤礦井下半煤巖巷道的掘進(jìn)爆破技術(shù)分析展開論述。

　　關(guān)鍵詞：煤礦井下;半煤巖巷道;掘進(jìn)爆破技術(shù)分析

　　隨著市場的需求和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，井下煤礦的開采深度與開采量也在不斷的提高。深度的增加和產(chǎn)量的提升也為煤礦生產(chǎn)施工帶來了更多的挑戰(zhàn)，特別是巷道掘進(jìn)施工和支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用需求以及應(yīng)用難度也越來越大。同時煤礦巷道掘進(jìn)施工與支護(hù)技術(shù)所受環(huán)境因素、地質(zhì)條件、設(shè)備應(yīng)用、技術(shù)選擇等方面的制約條件也逐漸的更加苛刻。這也就需要施工管理人員必須要加強(qiáng)對煤礦巷道掘進(jìn)施工技術(shù)與支護(hù)技術(shù)的改進(jìn)與完善，依據(jù)煤礦開采作業(yè)的實際情況來進(jìn)行合理的技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)而提高煤礦開采生產(chǎn)作業(yè)的安全性、施工質(zhì)量以及施工效率，確保在安全性提高的前提下實現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)開采量滿足市場的需求。

　　1.煤礦井下半煤巖巷道掘進(jìn)爆破的特點

　　半煤巖巷道有多種情況，在道路橫斷面中有現(xiàn)有的煤層和巖層，當(dāng)巖層是1/5至4/5隧道面積時，稱為半巖巷。磐石煤礦坑主要分布在礦區(qū)，占礦山開拓的工程中約30%至45%，爆破開采的特點主要如下：第一，爆破現(xiàn)場存在煤氣，隧道過程中煤層中間的道路噴出煤氣，煤氣濃度在5%-15%之間，內(nèi)部溫度在650～700℃之間，會發(fā)生爆炸情況，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量和施工人員的生命安全。第二，爆破現(xiàn)場存在大量煤塵，爆破現(xiàn)場煤塵的顆粒大小在10微米到0.1毫米之間，濃度在300到400g/m3之間，溫度在700℃到800℃之間，就會發(fā)生爆炸情況。第三，爆破工程的危險性高。爆破過程中存在更多的煤塵，因此達(dá)到一定濃度時，粉塵爆炸的情況以及爆破過程中形成的沖擊波加起來，再次揚起灰塵，爆炸，形成惡性循環(huán)，嚴(yán)重影響建設(shè)者的生命安全和工程質(zhì)量。因此，隧道爆破施工過程中爆炸的危險性很高。這樣，在煤礦實際應(yīng)用半煤巖巷道掘進(jìn)爆破技術(shù)的過程中，對施工環(huán)境溫度、煤塵濃度以及瓦斯?jié)舛鹊日归_有效的監(jiān)測和控制，保證施工的安全性。

　　2.中深孔爆破技術(shù)

　　在煤礦巖巷掘進(jìn)中，中深孔爆破技術(shù)具有工作效率高，作業(yè)時間短的優(yōu)勢，因而被認(rèn)為是加快掘進(jìn)速度的最有效手段之一，也是當(dāng)前煤礦巖巷掘進(jìn)爆破技術(shù)的主要發(fā)展方向。目前國內(nèi)較多的煤礦都在采用中深孔爆破技術(shù)，煤礦企業(yè)在運用這一技術(shù)時，也要通過合理確定起爆方式、計算炮眼深度等一系列細(xì)節(jié)要點，發(fā)揮中深孔爆破技術(shù)優(yōu)勢，提高煤礦的開采率，我國擁有豐富的煤炭資源，而且煤炭種類非常齊全，近年來煤礦工業(yè)發(fā)展迅猛，與此同時也離不開開采工藝和技術(shù)的提升。在巖巷掘進(jìn)工程中施工效率低下成為制約煤礦開采的瓶頸，針對這種現(xiàn)象我們引進(jìn)了中深孔爆破技術(shù)。(1)安全又高效。中深孔爆破技術(shù)既能節(jié)省爆破器材，也能減少釬具的損耗。最主要的是能提高炮眼的利用率，合理的中深孔爆破技術(shù)提高了20%的炮眼利用率。同時節(jié)約了很多的煤炭原料，使巖巷掘進(jìn)效率提高，也為礦工的安全提供了保障。(2)降低了掘進(jìn)成本。中深孔爆破技術(shù)使煤礦巖巷掘進(jìn)度加快，降低了巖巷中掘進(jìn)所需要的通風(fēng)設(shè)備和機(jī)械的使用成本，整個工程的工期也相應(yīng)縮短，從人工、物料到各項掘進(jìn)中的成本都大幅度降低。(3)為下一步開采提供保障。中深孔爆破技術(shù)在巖巷掘進(jìn)中的應(yīng)用大大提高了工作效率，在施工人員和設(shè)備不變的情況下，使工程進(jìn)度提升了一半，減少了掘進(jìn)需要的時間，為下一步開采工程提供了保障。

　　3.光面爆破的施工

　　煤礦巷道掘進(jìn)施工當(dāng)中一般都會采用光面爆破技術(shù)，其是能夠有效提高巷道掘進(jìn)施工效率的技術(shù)應(yīng)用。光面爆破技術(shù)的優(yōu)點在于其爆破點爆破過程中還可以引爆臨近的爆破點，這種疊加的技術(shù)手段能夠使平整的爆破面形成圍巖面區(qū)域，便于施工的順利進(jìn)行。光面爆破技術(shù)在進(jìn)行爆破前必須要對炮眼的布局以及炸藥量以及爆破點間距等進(jìn)行仔細(xì)的設(shè)定，結(jié)合爆破點的實際情況、地質(zhì)條件等因素進(jìn)行爆破施工，以提高爆破效果的理想性和標(biāo)準(zhǔn)性。

　　4.切縫藥包爆破過程

　　切縫藥包是在具有一定強(qiáng)度的藥包外殼上加工出特定方向和厚度的切縫，通過切縫來控制爆炸應(yīng)力場的分布，從而達(dá)到控制裂紋發(fā)展方向的作用。炸藥開始起爆到切縫管內(nèi)的炸藥完全作用完畢，形成的應(yīng)力波和周圍巖體相互作用裂紋開始初步形成，爆炸應(yīng)力和爆轟氣體同時作用促使初始裂紋繼續(xù)擴(kuò)展，在高溫高壓的熱能量和強(qiáng)大的沖擊力的共同作用下，切縫管發(fā)生破壞。制作切縫藥包時，用膠帶對制作完成的切縫管底部進(jìn)行封堵，防止裝藥時乳化炸藥從切縫管底部滑落;將封堵完成的切縫管帶至巷道爆破掘進(jìn)現(xiàn)場，在裝藥前進(jìn)行切縫藥包的制作，將乳化炸藥緩慢地裝入到切縫管中，防止制作切縫管時內(nèi)壁殘留的碎屑將炸藥外皮劃破;裝入炸藥后在切縫管端部剩余長度內(nèi)填入炮泥封堵。將制作完成的切縫藥包裝入周邊眼炮孔時，要求切縫藥包的切縫方向沿巷道輪廓線方向，用炮棍緩慢將切縫藥包推入周邊眼炮孔底部，防止切縫藥包裝入方向改變;裝入切縫藥包之后，繼續(xù)在炮孔內(nèi)填入炮泥進(jìn)行封堵達(dá)到滿封。

　　5.半煤巖巷道掘進(jìn)爆破

　　半煤巖巷道是指沿著薄煤層掘進(jìn)的巷道。新富煤礦三采區(qū)為稀有1/3主焦煤薄煤層、半煤巖巷道的主要分布在礦區(qū)，占礦山開發(fā)工作量的30%至40%，對生產(chǎn)礦山而言，礦區(qū)半煤巷的掘進(jìn)施工是礦山生產(chǎn)的主要條件。(1)炮孔放置，半煤巷炮孔放置取決于煤層在道路橫斷面中的位置。煤層位于工作面頂部時，通常頂板不穩(wěn)定，安全下降，爆破施工時要特別注意頂板塌方。由于煤層與巖石相當(dāng)脆弱，掏槽孔一般在煤層部分排列較多，其他炮孔圍繞底切孔層排列，孔隙由巖石特性和溶劑量決定。新浦煤礦3礦區(qū)的錐形底切布局，半煤巷開挖的炮孔間距一般可達(dá)0.4米至0.55米，周圍孔的孔距和裝載量應(yīng)相應(yīng)減少，周圍孔間距一般可達(dá)0.3米至0.4米。(2)鉆機(jī)選擇及施工組織，半巷道掘進(jìn)爆破的鉆孔設(shè)備yt-29氣動鉆機(jī)，鉆孔直徑φ32mm，鉆孔深度大部分為1.5m至2.0m。磐石巷掘進(jìn)爆破的建設(shè)組織有兩種形式。一種是全斷面掘進(jìn)，不考慮煤、巖，這種施工形式適用于煤層厚度不到0.5m、煤質(zhì)量差的磐石路;組織煤、巖石和粉碎的另一個方法是先挖煤，然后再挖巖石。此種方法保證煤的質(zhì)量。

　　6.結(jié)束語

　　社會的不斷進(jìn)步對資源的消耗需求逐漸增大，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展雖然提高了對資源的利用率，但人口的增長和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步也在不斷的擴(kuò)大著規(guī)模，生產(chǎn)與電力以及人們?nèi)粘Ｉ顚γ旱V資源的利用正在成倍的增長，為煤礦產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，也促使著煤礦產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了高質(zhì)量的生產(chǎn)和高效率的提升。煤礦的巷道掘進(jìn)施工技術(shù)與支護(hù)技術(shù)較為復(fù)雜，專業(yè)性要求也極強(qiáng)。在實際的施工中涉及到大量的施工技術(shù)和施工人員之間的協(xié)調(diào)配合，并且還要結(jié)合施工區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和環(huán)境限制等各種因素，這也就要求施工管理人員必須要對施工進(jìn)度和施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制和監(jiān)督。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]張國武.淺析煤礦巖巷掘進(jìn)爆破速度和質(zhì)量技術(shù)[J].山東煤炭科技，2017(10)：62-63.

　　[2]趙海潮.掘進(jìn)施工技術(shù)在屯蘭礦煤礦巷道的要點探討[J].礦業(yè)裝備，2017(05)：54-55.

　　[3]楊偉春.煤礦掘進(jìn)中深孔爆破技術(shù)的有效運用研究[J].山西能源學(xué)院學(xué)報，2017，30(03)：9-11.

　　[4]謝文強(qiáng)，常志祥，王修輝.煤礦巖巷掘進(jìn)聚能水壓光面爆破新技術(shù)研究與應(yīng)用[J].能源與環(huán)保，2017，39(08)：130-134.

　　[5]張式柱，張明鵬，郭勝帥.光面爆破及斷裂爆破在煤礦掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2017(12)：30+32.

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