關(guān)鍵詞:光面爆破;周邊眼間距;最小抵抗線
煤巷光面爆破技術(shù)具有成型規(guī)整、規(guī)格符合巷道設(shè)計(jì)要求、對(duì)巷道煤幫破壞作用小、能充分發(fā)揮煤幫的自穩(wěn)和自身承載能力等優(yōu)點(diǎn),既有利于巷頂板管理,促進(jìn)安全生產(chǎn);也能節(jié)約支護(hù)材料;提高經(jīng)濟(jì)效益。因而,在礦井煤巷炮掘施工中應(yīng)得到廣泛應(yīng)用。
1工程概括
大同煤礦集團(tuán)忻州窯礦東二盤區(qū)14-3#層皮帶巷設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度1660m,布置在14-3#煤層中,沿煤層頂板掘進(jìn)。頂板偽頂厚0~0.20m,直接頂為灰黑色粉細(xì)砂巖互層厚度1.25~6.89m,以粉細(xì)砂巖為主。煤層厚度(最小~最大/平均)3.85~9.32/5.0m,煤層傾角(最小~最大/平均)1°~3°/2°;煤層硬度f(wàn)=4~6。煤質(zhì)疏散,采用光面爆破技術(shù),充分發(fā)揮煤層的自穩(wěn)和自身承載能力,對(duì)該巷道掘進(jìn)頂板安全管理尤其重要。
2光面爆破技術(shù)措施
搞好光面爆破,重點(diǎn)在于根據(jù)不同的煤層硬度,合理布置邊眼,嚴(yán)格控制邊眼爆破參數(shù)。
2.1周邊眼布置原則
(1)周邊眼應(yīng)對(duì)稱均勻布置,以保證爆破后的巷道斷面成型規(guī)整。
(2)幫眼應(yīng)落在與輔助眼同一深度的豎直平面上。
(3)底眼眼口應(yīng)高出巷道底板標(biāo)高150~200,其深度一般與掏槽眼相同。
煤巷掘進(jìn)采用光面爆破時(shí),周邊眼應(yīng)適當(dāng)離開(kāi)頂幫一段距離。實(shí)踐表明,離頂幫的距離,硬煤一般為100~150,中硬煤為150~200;軟煤為200~350時(shí)效果較好。為了保持頂板穩(wěn)定,頂板眼口應(yīng)距離頂板300~500,眼底距頂板150~200。
2.2光爆技術(shù)措施
巷道采用光面爆破時(shí),應(yīng)根據(jù)不同的煤硬度條件,嚴(yán)格控制周邊眼的爆破參數(shù)。在技術(shù)上應(yīng)采取以下措施。
2.2.1合理確定周邊距和最小抵抗線
光爆巷道煤幫的平整度與周邊眼距E和周邊眼最小抵抗線W的比值M(周邊眼密集系數(shù))有關(guān)。經(jīng)驗(yàn)表明,一般條件下,M=E/W=0.8~0.1時(shí),能獲得良好的光爆效果。煤巷掘進(jìn)光爆幫眼間距與最小抵抗線的比值一般采用1.1~1.3,但在施工中應(yīng)結(jié)合具體情況調(diào)整,得出合理數(shù)據(jù)。
經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為邊眼的合理間距一般是350~550。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)調(diào)整。
根據(jù)選定的周邊眼間距E和密集系數(shù)M,即可求出周邊眼的最小抵抗線W,然后按周邊眼間距E、周邊眼抵抗線W布置炮眼。
2.2.2合理選擇炸藥
用于光爆的炸藥應(yīng)當(dāng)是爆速低、密度較小、感度較高、爆轟穩(wěn)定的低威力炸藥。在目前情況下,通常采用礦用普通?35的乳化炸藥。
2.2.3合理確定周邊眼裝藥量
為避免巷道煤壁被產(chǎn)生的炮震超挖,必須嚴(yán)格控制周邊眼的裝藥量。周邊眼裝藥量,應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件而定。當(dāng)眼深不超過(guò)2m,使用礦用乳化炸藥量:軟煤取100~150g/m, 中硬煤取150~200g/m,硬煤取200~300g/m。
2.2.4合理選擇裝藥結(jié)構(gòu)
選擇合理的裝藥結(jié)構(gòu)為的是使藥卷能量均勻的分布在邊眼內(nèi),并緩沖炸藥爆炸對(duì)煤壁的破壞作用。使用普通直徑炸藥,眼深<2m時(shí),可采用單段空氣柱裝藥結(jié)構(gòu)。
2.2.5嚴(yán)格控制邊眼起爆時(shí)差
保證周邊眼同時(shí)起爆,是取得良好的光爆效果的重要措施之一,為嚴(yán)格控制邊眼起爆時(shí)差,必須采用經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格的毫秒電雷管。
3實(shí)際應(yīng)用
3.1巷道斷面參數(shù)
忻州窯礦東二盤區(qū)14-3#層皮帶巷設(shè)計(jì)為矩形斷面,沿頂掘進(jìn),掘進(jìn)寬度4m,掘進(jìn)高度3.0m,掘進(jìn)斷面積12.0m2。采用錨桿、錨索聯(lián)合支護(hù);錨桿間排距800×1000,錨索間排距3000×1500。
3.2鉆爆法
采用型號(hào)為MZ-1.2I型的煤電鉆打眼,? 43鉆頭,眼孔? 45。三級(jí)煤礦許用乳化炸藥,藥卷? 20,長(zhǎng)度200,單卷藥重200g。煤礦許用毫米電雷管1~5段,MFB-100型發(fā)爆器,普通粘土炮泥,水炮泥。正向裝藥,串聯(lián)一次起爆。
3.3炮眼布置和爆破參數(shù)
根據(jù)忻州窯礦東二盤區(qū)14-3#層皮帶巷施工情況,結(jié)合現(xiàn)有的施工工藝和爆破材料等具體因素,經(jīng)過(guò)施工實(shí)踐,采用圖1的炮眼布置方法和表1的爆破參數(shù),能夠取得良好的光爆效果。
4結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)大同煤礦集團(tuán)忻州窯礦東二14-3#層皮帶巷光面爆破實(shí)踐證明:光面爆破不僅適用于巖巷,而且適用于煤巷。搞好光面爆破的關(guān)鍵在于根據(jù)巷道的斷面和煤層硬度情況,合理布置邊眼,嚴(yán)格控制邊眼爆破參數(shù)。采用光面爆破不僅有助于提高巷道成型,減少超挖工作量,節(jié)約支護(hù)材料,更有利于巷道頂板管理,促進(jìn)安全生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]沈季良等.建井工程手冊(cè)(第3卷).北京:煤碳工業(yè)出版社,1986-07
[2]宋宏偉.井巷工程. .北京:煤碳工業(yè)出版社,2006-08