预掏槽在岩巷光爆中的设计试验.pdf

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1、第13卷第4期矿业工程2015年8月MiningEngineering57·炸药与爆破·预掏槽在岩巷光爆中的设计试验袁文清(山西省阳泉固庄煤矿，山西阳泉045060)摘要：为提高岩石巷道的爆破效果和掘进速度，针对岩巷掘进中爆破自由面少，提出预掏槽的概念，阐述了预掏槽的破岩机理，对岩巷预掏槽做了可行性分析，以斜眼深孔楔形掏槽形式对预掏槽进行了设计。关键词：岩巷；预掏槽；斜眼深孔楔形掏槽；空气间隔装药；光爆中图分类号：TD236文献标识码：B文章编号：1671—8550(2015)04—0057—03极大地改变了后续爆破岩石所受的

2、夹制作用，使其夹制强0引言度降低，同时后续炮眼能充分利用预掏槽后岩体的残余应由于岩石爆破受到的夹制作用大，须借助于掏槽孔的爆力和新自由面，增强对岩石的破坏作用，改善岩石的破碎效果[。破为其它的炮：fL~U造自由面]，以期达到良好的爆破效果，提高掘进速度和效率。理论研究和工程实践都已证明，影响巷道1．3岩巷预掏槽的可行性掘进进尺的关键因素是掏槽爆破，掏槽爆破在岩巷光爆中起着——深孔爆破技术的发展提供了理论支持。1992年，至关重要的作用。杨永琦等人将立井深孔分阶分段掏槽技术加以改进，应用于平巷中的深孑L爆破取得了成功l_2]。国

3、内外许多专家学者围绕掏槽爆破做了大量的研究，其研究的前提条件均基于循环断面为一个自由面，在一个——深孔空气间隔装药技术。理论与实践都趋于成熟。自由面的情况下对光爆的各个环节进行优化设计，主要集——试验巷道毛断面21．6m，属于较大掘进断面，中于采用毫差爆破进行深孑L掏槽，以及采用优化掏槽眼和为斜眼深孔钻眼创造了客观条件，同时经过计算机模拟和光爆眼参数来实现提高掘进速度的目的。针对这一状况，实践实验，完全满足YT一28型凿岩机带长钻杆施工。在吸收专家学者研究成果的基础上，结合固庄煤矿南运输——试验巷道瓦斯绝对涌出量为0．2m。／

4、min，为低瓦大巷的的施工实际，提出预掏槽，将光爆循环断面理论上斯巷道，爆破后槽腔内不易造成瓦斯积聚，保证了爆破的增加到5个，以创造更充分的自由面，最大限度地为后续安全。炮眼爆破提供条件，实现减少成本，提高掘进速度的目的。1．4预掏槽形式的选择传统的毫差掏槽爆破自由面少，间隔时间短，后续炮眼对依据国内外掏槽爆破技术的研究成果，掏槽形式的选岩体的残余应力和新自由面利用时间不充分，不能充分减择原则：巷道断面较大的情况下，宜采用斜眼楔形掏槽。小岩石夹制力，削弱了对岩石的破坏作用和效果。而深孔楔形掏槽对岩石的适用性强，能适应各种岩层，

5、能获得较预掏槽则有诸多优点，尤其是缩短正规循环时间这一点，大的槽腔面积且易于槽腔内岩石的抛掷，炮眼数目较少，对每年需要掘进大量岩石巷道的煤矿来说，实现采掘合理炮眼精度对炮眼利用率影响较小，对操作人员的技术水平衔接以及提高经济效益有重要意义。要求较低。综上所述，结合试验巷道的月计划任务，采用斜眼深孔楔形掏槽作为预掏槽的形式，如图1。1预掏槽的分析与选择o一——oo～—1．1预掏槽的概念。一—_。预掏槽就是提前掏槽，每一循环断面爆破时都带有槽o一—_。腔，都提前完成掏槽。图1斜眼深孔楔形预掏槽示意图1．2预掏槽破岩机理预掏槽后创造

6、了新的充分的自由面，新自由面的生成，2预掏槽的设计首先在掘进巷道断面进行掏槽爆破，如图2。爆破参收稿Et期：2015—03—19数见表1。作者简介：袁文清(1970一)，男(汉族)，山西盂县人，山西省阳泉固庄煤矿救护队安全工程师。58矿业工程第13卷第4期34O一一03工程试验25訇o--—-0L--g3．1工程概况1700200阳泉固庄煤矿南运输大巷，毛高4．4m，毛宽5．6m，掘进断面21．6m。，净高4．15m，净宽5．3m，净断面18．6m。。巷道为全岩巷，采用锚杆、锚索、钢筋网、喷射C25砼联合支护。巷道施工初期采用

7、全断面一个自由面一次爆破方法掘进，采用1．7、2m钻杆进行打眼，放炮后循环进尺约为1．3～1．7m。为提高循环进度和爆破效果，采图2掏槽爆破图用深孔预掏槽爆破方法进行试验。试验选在南运输大巷然后以掏槽爆破后的断面为循环断面，每一循环作业150~310m施工段，该段以砂质泥岩为主，较硬、完整性完毕始终保持此巷道断面。也就是说，每一循环完成爆破好，岩石硬度系数f一6～8。巷道施工工艺流程为打眼一装时，预掏槽也同时完成，巷道成型的同时预掏槽也同时完药爆破一临时支护(铺网、打锚杆、锚索眼、)一耙斗式装成，如图3。岩机出碴一临时支护(安

8、装锚杆、锚索、联网)一永久支护同时后部装车一喷浆。3．2试验方案——用YT一28型凿岩机、2ra和3．4m钻杆施工8个预掏槽孔，孔径42miD．，孔深3．4m，水平夹角71。，垂直间距600mm，水平间距2．4m。采用全断面一次爆破，预掏槽光爆炮眼布置图，如图4所示。图3循环