深孔爆破技术在煤矿掘进的作用

深孔爆破技术在煤矿掘进的作用

许文成 苏军伟 郭宁宁 王立冬

兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿

摘要：以深孔爆破技术为研究背景，对深孔爆破技术在煤矿掘进中的作用进行分析。先是阐述了深孔爆破技术应用过程中的爆破参数设计以及炮孔间距涉及等内容。其次详细的对深孔爆破技术在煤矿掘进的作用进行探究。希望论述后，可以给相关工程提供参考。

关键词：深孔爆破技术；煤矿掘进；作用

引言

深孔爆破技术是当前应用非常普遍的一种煤矿爆破施工技术，能够按照基础操作的要求来调整强度与速度，以更好的促进煤炭开采效率的提升。该项技术在应用后，可以更好的降低煤矿开采中事故的发生率，保证煤矿掘进施工更加安全，同时还能够缩短工期、提高效率。深孔爆破技术首先应用到土方工程的爆破施工中，然后才被应用到地下开采项目中，具备非常高的经济效益。伴随着科学技术的发展和进步，深孔钻孔设备与深孔爆破技术都有了很大的提高，可以促进爆破施工效果的提升，产生比较高的经济效益，所以人们也更加注重该技术的应用。深孔爆破技术作为先进、发展潜力高的技术应该深入研究与分析。

1 深孔爆破技术分析

1.1 深孔爆破基本参数设置

在明确深孔爆破炮眼深度前，应该综合分析爆破所在地区的煤矿井下巷道断面尺寸与设备形式，一般情况下，工程中所应用的深孔钻机直径约为80 m m ～200 m m ，在钻机型号明确之下，炮眼直径就能够有效的确定，通常来说，深孔的孔径有150 m m 、100 m m 、80 m m 。从井下煤矿开采施工的情况分析可以发现，2.5 m 左右的炮眼深度是最佳的状态。

1.2 炮孔间距及排距的确定

炮孔间距a指是深孔爆破施工中的相邻炮眼间隔距离，计算公式如下：a=mW 1

式(1)中，a为炮孔间距，m ；m为抛空的密集系数，一般m值大于1，特殊条件之下，相对较大的孔径一般会选择3，或者更大；W 1 为底盘抵抗线，m 。

1.3 最小抵抗线的确定

最小抵抗线W是深孔爆破环节中必须要综合考虑的关键性技术参数，该参数过大或者过小都会产生比较严重的负面作用。比如炮孔前排抵抗线比较小，就会导致爆破施工的质量比较差，要想提高效果，必须要多设置炸药，此时会造成操作时间延长，还会产生大量的碎石材料，造成煤矿开采的速度和效率比较低；如果抵抗线过大，由于炮区的计算难以准确进行，会出现拉裂、后冲等问题，进而造成底部出现直径比较大的石块，爆破速度先对缓慢。一般来说，最小抵抗线在确定时，必须要全面的了解炮孔角度、直径、岩石硬度、爆炸力等等，必须要确保各项参数符合技术标准，才能确保最终的最小抵抗线满足要求，深孔爆破的质量也能够达到要求 。

1.4 炸药单耗的取值

炸药单耗Q是进行单位体积爆炸操作阶段中所需要使用的药量，很多因素都会给该参数产生一定的影响，比如对于堵塞、装药条件与引爆方式全都不变的情况下，炸药单耗Q在确定时，应该综合分析岩石硬度、自由面数量、最小抵抗线数据等等。而从实际情况分析，Q值的确定是综合大量的实践经验之后才能准确的确定，如果盲目确定该数据，会造成深孔爆破效果的降低，产生严重的负面影响。针对石灰岩的单耗方面来说，通常其单耗Q值取为0.4 g/m3 ～0.6 g/m 3 。

1.5 机械化装药

人工操作是目前比较传统的装药操作方式，与机械装药对比来说，效率比较低且容易出现较大的偏差，造成非常严重的后果。结合目前井下有水的问题，钻孔装药施工阶段会存在不连贯的问题，导致最终的爆破质量不能达标。目前我国很多大型的矿区都会选择机械装药方式，所产生的效果是明显的。

1.6 堵塞长度的确定

炮孔堵塞长度给爆破效果造成比较严重的负面影响，且炸药利用率存在直接关系，长度设置科学合理，就能够保证冲击能量在合理的范围内。深孔爆破作业环节，如果堵塞长度过大，就会导致在爆破的位置上存在体积相对较大的岩石，而堵塞过度短，则会存在冲炮的情况，造成岩石破碎质量比较差。

1.7 微差起爆

微差起爆是目前应用非常广泛的一种爆破施工技术，首先应该结合操作的标准来计算排炮间距，数据需要精确到毫秒，然后按照顺序来起爆。该技术能够大大降低爆破所产生的振动影响，还能够有效的降低爆破所造成的严重损坏，整体效果较好。

2 深孔爆破技术的问题

在具体工程开始的时候，需要按照实际要求对深孔爆破技术可能存在的问题进行研究，从而采取有效的措施进行应对。

2.1 雷管脚线导致的问题

为了能使得起爆能够顺利进行，深孔爆破技术实施环节，雷管脚线要有效接触。但是在作业环节，会存在雷管绝缘层损坏或者脚线金属线断裂等问题，这就造成了雷管稳定性不足，据爆、误爆等问题就会出现，造成严重的安全事故发生。

2.2 电缆线路不合格现象

深孔爆破一般会应用电爆破的操作方式，如果在实操中存在引爆电缆混乱的情况，就会造成爆破的顺序发生改变，给最终的爆破效果造成不利的影响，也会产生比较严重的危害。此外，如果引爆电缆所处的位置上比较潮湿或者被水浸湿而出现漏电的问题，或者接头部分的接触效果无法满足要求，就会造成据爆问题的出现。

2.3 起爆器的质量问题

起爆器质量与深孔爆破效果有着密切的关系，如果起爆器在工作时发生严重的故障缺陷，或者运行质量不合格，会使得深孔爆破质量难以达到技术标准的要求。对于一些起爆器使用年限过长的情况，会造成电容容量严重不足，进而造成雷管电压比较低，电量无法达到起爆的基础条件，就会导致一些事故的发生。

3 深孔爆破技术的调整和优化

3.1 爆破过程的优化

煤矿掘进深孔爆破的施工环节，要保证爆破区域的选择达到合理性的要求。在深孔爆破作业开始之前，应该做好三掘三喷的准备工作，要综合分析爆破施工区域内的地质条件，同时还需要预留空顶时间。炸药量需要严格控制，保证爆破效果达到要求。在深孔爆破施工环节，爆破所形成的裂隙发展方向根本无法有效的控制，往往在爆破的影响之下，爆破之后在掘进施工环节还会存在岩体影响作业，所以需要采取标有的防护措施，以保证掘进作业达到安全性的要求。此外，在进行深孔爆破作业的过程中，应该确保交通运输有序开展。

为了能够保证爆破之后的残渣而促进掘进施工快速进行，在井下掘进往复几个周期之后，应该确保整个作业面达到顺畅度的标准。深孔爆破技术应用到掘进施工环节，应该做好炮眼质量的管理与控制，要保证抵抗线是均匀、统一的，还需要保证间隔距离相等且分布在同以平面上，以保证最终的爆破效果满足要求。为了能够确保深孔爆破技术在煤矿的掘进施工中可以有序的开展，就要做好各个方面的管理与控制，且要保证运输、通风、通电顺利进行。

3.2 爆破技术的优化

从我国实际情况分析，很多大型煤矿都选择使用机械装药的操作方式，为了能够提高爆破的效果，并且促进炸药使用率的提高，就需要确保炮眼堵塞长度符合标准的要求。堵塞质量的控制阶段，就要确保长度达到合理性要求，从而可以减少爆破能力的损失，确保整个爆破效果达到使用标准。

4 结语

深孔爆破技术应用到煤矿开采领域有着非常高的价值，可以提高开采速度、降低开采成本。在具体操作环节，应该进行现场影响因素的综合分析，结合具体状况来明确爆破技术参数，从而可以保证煤矿开采高效的完成，给社会提供充足的煤炭资源供应。

参考文献：

[1] 张亚雄. 深孔爆破技术在煤矿掘进的作用探讨[J]. 能源与节能,2016,(7):177-178.

[2] 王一鸣. 煤矿掘进中的深孔爆破技术探索[J]. 能源与节能,2017,(12):125-126.