大孔径复合掏槽在中深孔爆破中的应用技术

２０１１年第５期　河北煤炭　大孔径复合掏槽在中深孔爆破中的应用技术　钟占良，李刚，王焕霞　（中煤第五建设公司第四十九工程处，河北邯郸０５６００３）　摘　要：大孔径复合掏槽是根据爆破理论，在小孔径炮眼爆破的基础上为了提高中深孔爆破　效果而提出来的，有效提高了爆破效果。　关键词：大孔径；复合掏槽；中深孔爆破　中图分类号：ＴＤ２３５．４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００７—１０８３（２０１　１）０５—００２９—０３　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅ　ａｐｅｒｔｕｒｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｃｕｔｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍｅｄｉｕｍ．．．１ｅｎｇｔｈ　ｈｏｌｅ　ｂｌａｓｔ　ＺＨＯＮＧ　Ｚｈａｎ—ｌｉａｎｇ，ＬＩ　Ｇａｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｈｕａｎ－ｘｉａ　近年来，在矿山建设平斜巷施工中，为了提高　施工进度，保证光爆成形，缩短工序时间，在钻眼　爆破施工中推行“三小”（小钻头、小孔径、小药　卷），取得了成功经验（炮眼深度小于２　ｍ）。要　一定量炸药，起到了后续抛渣的作用。　（３）掏槽眼采用大药径规格４，３５×２００　ｍｍ　二级乳化炸药，提高槽眼的破岩能力，掏槽眼、辅　助掏槽眼、中心眼（１２个炮孔）的直径为４２　ｍｍ，　药包直径为３５　ｍｉｌｌ，增大药径和不耦合系数，延长　应力波作用时间。　（４）辅助眼采用小孑Ｌ径（３２ｍｉｌ１）有效地缩短　钻眼时间，小药包（直径为２７ｍｍ）在满足装药系　进一步提高单进水平，单从工序时间上考虑已经很　难了，只有提高循环进尺才能进一步提高单进水　平，因此，在施工中推行了中深孑Ｌ爆破（炮眼深度　大于３　ｎ１），在中深孔爆破中完全采用“三小”爆　破效果不理想，为了提高中深孑Ｌ爆破效果，采用大　孔径复合掏槽，有效提高了爆破效果。　大孔径复合掏槽是根据爆破理论，在小孔径炮　眼爆破的基础上提出来的，是炮眼爆破的一种新型　掏槽方法，该方法是采用双楔形掏槽，布置三对楔　形掏槽眼和两对辅助楔形掏槽眼，中间加２个中心　眼，增加掏槽爆破时的自由面，大孔径在满足装药　数的条件下便于减小装药量。　（５）周边眼采用小孔径（３２ｎｌｌｌ＇１）有效地缩短　钻眼时间，小药包（直径为２７　ｍｍ）在满足装药系　数的条件下便于减小装药量和光爆成形。　（６）极大地提高了循环进尺，从而提高了施　工速度。　在用３　ｍ的中孑Ｌ爆破中采用普通掏槽方式，循　系数的条件下便于增大掏槽眼的装药量，有利于提　高掏槽效果和炮眼利用率。　环进尺为１．９—２．２　ｍ，而采用大孔径复合掏槽方　式，循环进尺为２．４～２．８　Ｉｌ。　１　技术特点　采用双楔形掏槽，布置三对楔形掏槽眼和两对　辅助楔形掏槽眼，中间加２个中心眼。三对掏槽眼　２适用范围　适用于断面１３　ｍ２，巷宽３．５　ｍ以上巷道，岩　石硬度系数大于５，炮眼深度大于２．５　ｍ的中深孔　爆破。　用一段雷管起爆，二对辅助掏槽眼、中心眼用二　段，采用反向起爆。这一掏槽方法与普通掏槽方法　有显著特点如下：　３　施工工艺流程及操作特点　３．１炮孔深度　辅助眼和周边眼孔深３．０　ｍ，掏槽眼、辅助掏　槽眼的垂直深度３．１　ｍ，中心眼３．３　ｍ。　３．２掏槽方案、中心眼　（１）采用大孔径掏槽在满足装药系数的条件　下便于增大掏槽眼的装药量。　（２）两个中心眼能增加掏槽爆破时的自由面，　中心眼的深度比掏槽眼深２００—３００　ｍｍ，适当装入　３０　河北煤炭　２０１１年第５期　布置三对楔形掏槽眼和两对辅助楔形掏槽眼，　中间加２个中心眼。掏槽眼眼深比其它炮眼深１００　ｌｒｌｌｎ，中心眼的深度比掏槽眼深２００　ｍｍ。　３．３起爆药包位置　采用反向起爆。　３．４起爆顺序　起爆，二对辅助掏槽眼、中心眼用二段，辅助眼和　周边眼的段数由内往外为三段、四段、五段依次排　下去。中心眼的深度比掏槽眼深２００　Ｉ／ｌｌｎ。起爆时　先起爆掏槽眼，然后同时起爆辅助掏槽眼和中心　眼，再起爆辅助眼，最后起爆周边眼。　３．５炮眼布置　以赵楼矿南部回风大巷施工为例：炮眼布置如　图，起爆顺序、装药量如表１，爆破效果见表２。　在成组药包爆破时，先起爆的药包为后续起爆　药包创造自由面。为了使掏槽彻底，中心眼先给掏　槽眼药包提供一个自由面，三对掏槽眼用一段雷管　实际爆破参数应根据岩性相应调整。　表１南部回风大巷爆破参数　一如　表２南部回风大巷爆破效果　名　称　炮孔深度，ｍ　炮眼利用率，％　每循环进尺／１１１　每循环爆破实岩／ｍ３　每循环炸药消耗量／ｋｇ　每循环耗雷管，个　树脂锚固剂，４，６钢筋网，　１７．８×６２００　ｒｌｌＴｌ锚索，　Ｃ２０喷射砼。　４．２设备　设备主要有掘进设备、支护用设备及通风设　备。　（１）掘进用设备：掘进用设备主要有ＹＴ一２７　型风钻、ＭＦＢ１５０型起爆器、４，３２和４，４２合金刚　钻头、２　ｍ和３．５　ｍ长钻杆，Ｐ一９０Ｂ耙矸机，Ｇ８Ａ　风镐，调车盘。　（２）支护设备：支护设备主要有ＭＱＴ－８５锚　杆钻机，Ｐｚ—Ｉｖ喷浆机。　单位实岩耗药量，（ｋｇ・ｎｌ　）　Ｙ１、２７型风钻／台　每循环炮眼／个　４材料与设备　４．１材料　（３）通风设备：通风设备主要有ＢＧＫ１７．　６—２×４５　ｋＷ局扇。　材料主要有爆破材料和支护材料。　（１）爆破材料：爆破材料主要有４，２７×１００　ｎｌｌｎ和４，３５×２００　ｍｉｔｔ二级乳化炸药、３．５　ｍ长角线　５质量控制　（１）保证打眼质量，周边眼应按设计要求布　孔。控制周边眼的眼位和角度，保证炮眼在同一光　滑曲面上，周边眼眼位布置在巷道轮廓线上。　（２）炮孔的眼位和角度。为保证掏槽效果，　毫秒电雷管、水炮泥、炮泥。　（２）支护材料：支护材料主要有４，２２×２４００　Ｉ／ＩｌＹＩ树脂锚杆，ｅｋ　２８７０、ｅｋ　２３７０、ｋ　２８７０、ｋ　２３７０　２０１１年第５期　河北煤炭　３１　掏槽眼的眼距及眼深应按照设计打眼；辅助眼和二　５Ｏ个循环，则每个月单进水平提高１５　ｉｎ。中煤四　圈眼深度达到设计要求，以保证炮眼利用率及提高　循环进尺；二圈眼孔距均匀布置。　（３）装药与起爆顺序。严格按设计装药量装　药，周边眼药量不得随意增加；起爆顺序按爆破说　明书布置，不得随意改变。　（４）保证填塞效果。由于周边眼装药较少，　为保证周边眼的炮孔利用率，应有很好的填塞质　量。掏槽眼全部堵塞，其它眼根据药量适当加强堵　十九处在赵楼煤矿南部回大巷施工中，采用２．０　ｍ　中孔爆破施工４个月平均月进尺１０２．５　ｍ，采用３　ｍ深孔爆破（掏槽眼与辅助眼及周边眼采用同样的　孔径和药卷）后３个月平均月进尺１１４．８　ｍ，采用　大孑Ｌ径复合掏槽方式施工后４个月平均月进尺为　１２８．６　ｍ，月平均进尺增加１３．８　ｍ，每月增加产值　１７．９４万元，单位实体岩石耗药量由定额的１．５８　ｋｇ　／ｍｓ降低到１．２７　ｋｇ／ｍ　，降低２４％，综合成本降　塞。　低１５％。　６应用实例　作者简介：钟占良（１９６５一），男，河北清苑人，高级工　在３　ｍ的深孑Ｌ爆破中采用大孔径复合掏槽方　程师，中煤第五建设公司第四十九工程处生产处长。　式，平均每循环提高进尺０－３　ｍ，如果每个月施工　（收稿日期：２０１１－ｏ７－２１；编辑：毛志国）　ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●０●０●ｏ●ｏ●０●＜＞●＜＞●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●・０●ｏ●・０●ｏ●０●ｏ●０●０●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●ｏ●＜＞●＜＞●ｏ●ｏ●０●０●ｏ●・＝＞●ｏ●ｏ●　（上接第２８页）　采取此雷电过电压防护措施。　架空线路上的感应雷电过电压为随机变量，其　为了降低雷击跳闸率，宜于采取加强绝缘的措　最大值可达３００～４００　ｋＶ，一般仅对３５　ｋＶ及以下　施，这样可降低线路遭受大气过电压时的闪络几　线路的绝缘有一定威胁。雷击架空线路导线产生的　率；同时加强绝缘，可提高绝缘子雷击后对工频续　直击雷过电压ＵＳ　１００Ｉ＝１００　Ｘ　１００＝１００００　ｋＶ，　流的灭弧能力，为二次送电创造条件，从而提高了　式中Ｉ为雷电流幅值，一般不超过１００　ｋＡ，雷直击　雷击跳闸后的恢复率，同时考虑到东风井架空线路　导线形成的过电压易导致线路绝缘闪络，架设避雷　已运行二十多年，架空线路绝缘老化，耐压能力降　线、采用电缆架空线路可有效地减少雷直击导线的　低，故本措施考虑全线更换绝缘子，采用高一级　概率，提高供电线路运行的安全性和可靠性。　３５　ｋＶ针式绝缘子、耐张绝缘子串，同时更换横　因雷击架空线路避雷线、杆顶形成作用于线路　担，提高绝缘能力。　绝缘的雷电反击过电压，与雷电参数、杆塔型式、　事实上，要想降低雷击发生率对架空线路是难　高度和接地电阻等有关，因此宜适当选取杆塔接地　以做到的，只能在一些容易遭受直击雷的重点部位　电阻，以减少雷电反击过电压的危害。对雷电活动　采取措施。为了减少雷直击导线的概率，考虑在易　强烈的地方和经常发生雷击故障的杆塔和线段，应　受雷击的地点如东风井抽风机变电所进线处、乐意　改善接地装置、架设避雷线或在三角排列的中线上　庄南和沟东各加一基３０　ｍ避雷针。由于线路运行　装设避雷器、适当加强绝缘或架设耦合地线。　时间较长，接地极锈蚀，接地电阻难以满足设计要　架空线路采用高一级电压等级的绝缘子，并应　求，本方案考虑更换四基终端杆、线路交叉档十四　尽量以较短的时间切除故障，以减少雷击跳闸和断　基杆塔的接地极。　线事故。　通过采取以上避雷措施，冀中能源峰峰集团薛　（２）以薛村矿东风井主通风机变电所两回６　村矿东风井主通风机变电所两回６　ｋＶ架空线路通　ｋＶ架空线路为例，避雷采取的措施主要有：　过近三年以来运行，雷击跳闸事故有效地得到改　每回线路全线架设避雷线，投资太大，元异于　善，提高了东风井通风机供电的安全性和可靠性。　重建一条线路，东风井架空线路属６　ｋＶ电压等级，　电气绝缘强度低，即使感应雷击就足以使绝缘子闪　作者简介：丁增林（１９７４一），男，河北南和人，工程　络放电，故欲通过充分降低杆塔接地电阻以加强分　师，冀中能源峰峰集团公司邯郸市瑞达工程设计有限公司　流来避免绝缘子闪络，不但钢材消耗量很大，且作　从事技术工作。　用极为有限，也是难以行得通的，故本措施不考虑　（收稿日期：２０１卜０８－１６；编辑：毛志国）