井巷掘進中控制爆破技術的應用

王偉

摘要：隨著我國地面資源逐步開采使用完畢,就使得資源必須要進行更大深度的開采作業。在這樣的發展背景下，就使得我國的井巷掘進技術得到了飛躍式的發展，使得更多新興的科學技術可以廣泛的應用到井巷掘進的過程中。爆破技術由于其造價成本適中，適用的條件簡單，所以在井巷掘進的過程中得到了較為廣泛的運用。但是由于爆破技術自身的特點及缺陷，就決定了在井巷掘進的過程中存在著比較大的安全隱患，這就成為了制約其發展的重要原因。所以，怎樣科學合理的運用以及掌控井巷掘進過程中對于爆破技術的使用，就成為在井巷掘進過程中的重要因素，本文就根據筆者的工作經驗對井巷掘進過程中爆破技術的應用進行了較為深入的研究。

關鍵詞：井巷掘進；爆破技術；應用

中圖分類號：B819文獻標識碼： A

引言

在井巷掘進施工的過程需要遵循其最基礎的知識理論這一前提，并且結合各地區的實際情況，真正的能夠做到因地制宜的施工方法，只有這樣才能夠更好的進行井巷掘進施工。當今,我國在井巷掘進的過程中遇到比較龐大的巖石時，通常都會使用爆破的辦法來進行施工。但是，由于爆破的過程中不可控制的因素很多，所以，一般在應用了爆破手段之后，就會很容易的造成裂縫向內延伸及擴展。這樣不單單會在井巷掘進的過程中產生超挖這樣的現象,還很容易造成井巷掘進過程中的安全隱患，這樣不但會增加施工維護的成本，同時還會對井巷掘進施工埋下較為嚴重的安全隱患不利于生產。我國目前在井巷掘進施工的過程中運用較為普遍的就屬光面爆破、預測爆破以及孔眼法爆破的技術，這三種爆破的技術都有其自身的優勢及缺陷，在使用的過程中我們就要充分的結合各地區的實際情況及技術的特點,選擇較為合適的技術來進行施工。

一、井巷掘進中爆破的特點

井巷掘進的爆破通常包含天并、豎并、隧道和平巷這幾種不同的地方的爆破。由于井巷掘進施工現場的特殊情況以及井巷截面的制約,造成井巷掘進的爆破一般都是在相對獨立的情況下進行施工的。所以在井巷掘進爆破的過程中洛方面都有著十分嚴格的技術要求和操作規范。為了實現成本最小化和利益最大化,井巷掘進中的爆破基本上都是實現了集中爆堆、平均塊度和提高炮眼的使用率。

二、在井巷掘進爆破中的影響因素

從井巷爆破中看，影響巖石破碎的主要原因可以分為兩大類：首先是客觀因素，比如巖石的結構與構造，發育程度等；其次是人為因素，比如炮孔的布置、裝炸藥結構、炮眼數量以及爆破方式等。

三、井巷掘進爆破中，對幾種可能出現的因素探討

1、炮眼布置

炮眼布置對于井巷掘進而言，是極其重要的一環，它必須滿足井巷當初的設計尺寸，還要考慮到爆破的參數，保證爆破效果，同時要降低所有材料的消耗，提高工作效率。炮眼在布置過程中，最主要的是掏槽眼的布置。在整個井巷掘進時，可以采用2個相對的傾斜眼，炮眼底部的間距為8至15厘米，掏槽眼與工作面交角為70°左右。通過大量的實際操作可以知道，這種爆破模式在中等硬度的巖石巷道掘進中效果非常顯著，炮眼也非常少，有利于降低其成本。

2、炮眼的數量

對于炮眼數量而言，主要和巖石的性質、巷道的斷面等因素密切相關。如果炮眼數目太少，在掘進中就不會達到良好效果，而且很容易導致巖石大塊太多，不利于裝巖；如果炮眼數目太多的話，又會使鑿巖的工作量大大增加，加大對釬頭和雷管的消耗，同時還會加大爆破成本。所以，在確定炮眼數量時，要首先考慮到巖石的性質和工作成本的消耗，在確保爆破效果合格的情況下，盡量減少炮眼數量。炮眼數量少，不見得就會影響到整體爆破效果，只要位置放置正確，同樣可以創造出極佳的爆破效果。

3、炮眼深度

井巷掘進工程中，炮眼的深度和斷面、巖石性質等因素息息相關。在井巷掘進中，可以采用深眼爆破，因為這種爆破方式可以提高工作的利用率，使鑿巖和裝巖時間的百分率增大，讓裝藥、爆破等所占用時間的百分率降低，提高整個井巷爆破的爆破效果。但是，深眼爆破會影響到掘進中的循環效果。所以，要根據具體的實際情況，來確定炮眼深度。

四、井巷爆破中的爆破方式

1、光面爆破

光面爆破，又叫輪廓爆破、周邊爆破，這是一種讓爆破層面保持平整，不受破壞的爆破技術。它是為了防止井巷超挖而最為廣泛使用的爆破方法。這種爆破方法是在井巷周邊鑿出一排排炮孔，炮孔間的間距比其他間距都要小，在里面裝上極少數量的炸藥。光面爆破一般用空氣柱式的裝藥結構，周邊抵抗線是孔間距離的1.5倍，光面爆破要在主爆破孔爆炸之后，再起爆。通過實際操作證明，光面爆破在圍巖整體穩定性較好，巖石堅硬、節理發育尚不成熟時，炮孔周圍所產生的裂縫會極少。

2、預裂爆破

預裂爆破又叫剪裂爆破，它是在爆破基礎上發展起來的控制爆破技術。這種爆破模式是在輪廓線中打一排下行炮孔，減少炸藥的裝藥量。使用不耦合的裝藥模式，在主爆破孔爆炸前，把這些預裂孔同時起爆，使設計輪廓線形成預裂縫，當預裂縫逐漸形成之后，最后再起爆主爆破孔。這種預裂縫可以在可控范圍內，將主爆破孔的地震效應大大減小，反射出爆破應力波，大力度的減小了主爆破孔對井巷的破壞。

3、空眼法

所謂的空眼法，就是在周邊挖出一排相隔較近的鉆孔。這些孔不能裝炸藥，為最終的炮孔爆炸提供弱面，反射出一部分爆破應力波?？昭郾剖┕ば史浅５?，只適合在周邊孔裝藥量較少，不允許破壞的小型爆破上進行，在井巷掘進中很少使用這種爆破方法。

四、井巷掘進爆破中的作用機理

1、爆炸產生的沖擊波會使周圍巖石破碎，在瞬間形成裂縫。

2、環向的拉應力和應力波會使巖體的裂縫繼續擴張，讓巖體裂縫進一步破裂，使其形成第二次裂隙。

3、爆炸所生成氣體的膨脹作用，讓裂隙形成破碎塊度，使膨脹體積不斷增大，巖石會成塊，形成一個爆破漏斗，在整個過程中，應力波所產生的破壞效果遠遠大于爆炸生成氣體所產生的破壞效果。由此可見，當炮眼內的炸藥爆炸時，爆炸作用是從炮眼的中心向四周由近及遠蔓延開來的。所以，要根據不同的爆炸作用強弱，將爆破范圍分為四個區域，每個區域的爆破機理和破碎程度都具有差異。第一，粉碎區域。粉碎區的礦巖粉，是應力波沖擊過后打來

的結果。粉碎區的半徑為74毫米。在這個范圍內，礦巖都會在應力波的作用下受到持續破壞。第二，破碎區域。破碎區域是應力波和爆炸產生氣體共同作用，使裂隙破裂的結果。爆炸應力波會讓其破裂，爆炸氣體隨著準靜態作用，對礦巖進一步破壞。想要達到更好的破壞效果，就要充分利用好爆炸氣體。第三，節理裂隙的破壞區域。在這個區域內，不管是爆炸應力波還是爆炸氣體都不足以對天然巖體造成破壞，破壞面主要是由節理裂縫面產生?？傊?，要不斷提高井巷爆破的爆破率，唯一的方法，就是要對井巷爆破中出現的各種因素進行詳細分析，找出其中的有利因素，盡可能利用這些有利因素，實現井巷爆破中高速、高效、低成本的要求。

結束語

綜上所述，我們不難發現在井巷掘進的過程中掌握爆破技術的合理應用，還存在或則一些問題。所以，在巷掘進的過程中使用這些爆破方法的時候,就不能教條主義、本本主義以及經驗主義錯誤,必須要進行科學合理的實際考察及檢測,結合各地區具體的情況來選擇合適的爆破方法。隨著我們國家科學技術不斷的創新發展，相關技術人員在對井巷掘進過程中的技術，特別是在井巷掘進的過程中所要控制的爆破技術，肯定會有極大的發展空間。井巷掘進中控制爆破技術也會越來越方便、越來越簡單、越來越安全。這樣將有助于井巷掘進的進一步發展。

參考文獻

[1]姚旭.井巷掘進中控制爆破技術的應用[J].《江西建材》,2014,(6).

[2]張照國.井巷掘進中控制爆破技術的應用[J].《科技致富向導》,2013,(17).

[3]李壽君.井巷掘進中控制爆破技術的應用[J].《中國科技博覽》,2010,(24).