煤礦井下半煤巖巷道的掘進爆破技術分析

　　摘 要：煤礦井下半煤巖巷道掘進爆破施工與其它施工不同，其施工過程中的方法以及設備等都需要經過嚴格控制，一旦出現施工安全故障，將會對施工人員的生命產生嚴重威脅，因此必須保證煤礦井下半煤巖巷道掘進爆破技術的應用質量。本文基于煤礦井下半煤巖巷道的掘進爆破技術分析展開論述。

　　關鍵詞：煤礦井下;半煤巖巷道;掘進爆破技術分析

　　隨著市場的需求和工業生產規模的不斷擴大，井下煤礦的開采深度與開采量也在不斷的提高。深度的增加和產量的提升也為煤礦生產施工帶來了更多的挑戰，特別是巷道掘進施工和支護技術的應用需求以及應用難度也越來越大。同時煤礦巷道掘進施工與支護技術所受環境因素、地質條件、設備應用、技術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對煤礦巷道掘進施工技術與支護技術的改進與完善，依據煤礦開采作業的實際情況來進行合理的技術應用，進而提高煤礦開采生產作業的安全性、施工質量以及施工效率，確保在安全性提高的前提下實現煤礦產業開采量滿足市場的需求。

　　1.煤礦井下半煤巖巷道掘進爆破的特點

　　半煤巖巷道有多種情況，在道路橫斷面中有現有的煤層和巖層，當巖層是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，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，內部溫度在650～700℃之間，會發生爆炸情況，嚴重影響工程質量和施工人員的生命安全。第二，爆破現場存在大量煤塵，爆破現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，嚴重影響建設者的生命安全和工程質量。因此，隧道爆破施工過程中爆炸的危險性很高。這樣，在煤礦實際應用半煤巖巷道掘進爆破技術的過程中，對施工環境溫度、煤塵濃度以及瓦斯濃度等展開有效的監測和控制，保證施工的安全性。

　　2.中深孔爆破技術

　　在煤礦巖巷掘進中，中深孔爆破技術具有工作效率高，作業時間短的優勢，因而被認為是加快掘進速度的最有效手段之一，也是當前煤礦巖巷掘進爆破技術的主要發展方向。目前國內較多的煤礦都在采用中深孔爆破技術，煤礦企業在運用這一技術時，也要通過合理確定起爆方式、計算炮眼深度等一系列細節要點，發揮中深孔爆破技術優勢，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，近年來煤礦工業發展迅猛，與此同時也離不開開采工藝和技術的提升。在巖巷掘進工程中施工效率低下成為制約煤礦開采的瓶頸，針對這種現象我們引進了中深孔爆破技術。(1)安全又高效。中深孔爆破技術既能節省爆破器材，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提高了20%的炮眼利用率。同時節約了很多的煤炭原料，使巖巷掘進效率提高，也為礦工的安全提供了保障。(2)降低了掘進成本。中深孔爆破技術使煤礦巖巷掘進度加快，降低了巖巷中掘進所需要的通風設備和機械的使用成本，整個工程的工期也相應縮短，從人工、物料到各項掘進中的成本都大幅度降低。(3)為下一步開采提供保障。中深孔爆破技術在巖巷掘進中的應用大大提高了工作效率，在施工人員和設備不變的情況下，使工程進度提升了一半，減少了掘進需要的時間，為下一步開采工程提供了保障。

　　3.光面爆破的施工

　　煤礦巷道掘進施工當中一般都會采用光面爆破技術，其是能夠有效提高巷道掘進施工效率的技術應用。光面爆破技術的優點在于其爆破點爆破過程中還可以引爆臨近的爆破點，這種疊加的技術手段能夠使平整的爆破面形成圍巖面區域，便于施工的順利進行。光面爆破技術在進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行仔細的設定，結合爆破點的實際情況、地質條件等因素進行爆破施工，以提高爆破效果的理想性和標準性。

　　4.切縫藥包爆破過程

　　切縫藥包是在具有一定強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力場的分布，從而達到控制裂紋發展方向的作用。炸藥開始起爆到切縫管內的炸藥完全作用完畢，形成的應力波和周圍巖體相互作用裂紋開始初步形成，爆炸應力和爆轟氣體同時作用促使初始裂紋繼續擴展，在高溫高壓的熱能量和強大的沖擊力的共同作用下，切縫管發生破壞。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現場，在裝藥前進行切縫藥包的制作，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，繼續在炮孔內填入炮泥進行封堵達到滿封。

　　5.半煤巖巷道掘進爆破

　　半煤巖巷道是指沿著薄煤層掘進的巷道。新富煤礦三采區為稀有1/3主焦煤薄煤層、半煤巖巷道的主要分布在礦區，占礦山開發工作量的30%至40%，對生產礦山而言，礦區半煤巷的掘進施工是礦山生產的主要條件。(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礦區的錐形底切布局，半煤巷開挖的炮孔間距一般可達0.4米至0.55米，周圍孔的孔距和裝載量應相應減少，周圍孔間距一般可達0.3米至0.4米。(2)鉆機選擇及施工組織，半巷道掘進爆破的鉆孔設備yt-29氣動鉆機，鉆孔直徑φ32mm，鉆孔深度大部分為1.5m至2.0m。磐石巷掘進爆破的建設組織有兩種形式。一種是全斷面掘進，不考慮煤、巖，這種施工形式適用于煤層厚度不到0.5m、煤質量差的磐石路;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量。

　　6.結束語

　　社會的不斷進步對資源的消耗需求逐漸增大，科學技術的發展雖然提高了對資源的利用率，但人口的增長和經濟的進步也在不斷的擴大著規模，生產與電力以及人們日常生活對煤礦資源的利用正在成倍的增長，為煤礦產業的生產提出了更高的標準，也促使著煤礦產業實現了高質量的生產和高效率的提升。煤礦的巷道掘進施工技術與支護技術較為復雜，專業性要求也極強。在實際的施工中涉及到大量的施工技術和施工人員之間的協調配合，并且還要結合施工區域的地質結構和環境限制等各種因素，這也就要求施工管理人員必須要對施工進度和施工質量進行嚴格的控制和監督。

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