光面爆破技术在过断层巷道掘进的研究与应用(1).pdf

第３７卷 第４期 ２０２０年１２月 爆 破 ＢＬＡＳＴＩＮＧ Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． ４  Ｄｅｃ． ２０２０ ｄｏｉ１０． ３９６３／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００１ －４８７Ｘ． ２０２０． ０４． ０１０ 光面爆破技术在过断层巷道掘进的研究与应用* 马元磊 １， 贺 鹏 ２ （１．山东钢铁集团莱芜矿业有限公司， 莱芜０７１１００；２．山东科技大学， 青岛２６６０００） 摘 要 谷家台铁矿深部开拓工程施工至２８Ａ断层区域， 岩石破碎、 节理发育、 整体稳固性差， 普通掘进法 对顶板造成冲击破坏， 冒顶现象时常发生， 严重影响施工进度。分析了光面爆破的参数选取方法， 明确了过 断层巷道的光面技术参数， 制定了光面爆破试验方案并进行实践应用。应用效果表明 该光爆技术能够维护 围岩整体稳定性、 有效解决断层冒顶问题， 并且能够实现断层巷道顶帮壁面半孔率达到８５％； 通过合理炮孔 布置优化， 该光爆技术能够提高爆破进尺０． ３０ ｍ， 降低炸药单耗降低１． ０１ ｋｇ／ ｍ３。 关键词 光面爆破；巷道掘进；断层；不耦合装药；间隔装药 中图分类号 ＴＤ３５３ 文献标识码 Ａ 文章编号 １００１ －４８７Ｘ（２０２０）０４ －００５９ －０４ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｍｏｏｔｈ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｎ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｆａｕｌｔ ＭＡ Ｙｕａｎ-ｌｅｉ１，ＨＥ Ｐｅｎｇ２ （１． Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｌａｉｗｕ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏ Ｌｔｄ，Ｌａｉｗｕ ０７１１００，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｄｅｅｐ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｇｕｊｉａｔａｉ Ｉｒｏｎ Ｍｉｎｅ ｗａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ２８Ａ ｆａｕｌｔ ａｒｅａ． Ｔｈｅ ｒｏｃｋ ｗａｓ ｂｒｏｋｅｎ，ｔｈｅ ｊｏｉｎｔｓ ｗｅｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｗａｓ ｐｏｏｒ． Ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｕｓｅｄ ｉｍｐａｃｔ ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｔｈｅ ｒｏｏｆ． Ｒｏｏｆ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｏｆｔｅｎ ｏｃｃｕｒｓ，ｗｈｉｃｈ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｄｕｌｅ． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ，ｃｌａｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏａｄｗａｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ，ｆｏｒｍｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｓｔ ｐｌａｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｅｓ ｉｔ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｍａｉｎｔａｉｎ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｒｏｏｆｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍ，ａｎｄ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｒｏａｄｗａｙ ｔｏｐ ｗａｌｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｈａｌｆ ｈｏｌｅ ｒａｔｅ ｕｐ ｔｏ ８５％． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｂｌａｓｔ ｈｏｌｅ ｌａｙｏｕｔ，ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｂｙ ０． ３０ ｍ， ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｐｏｗｄｅｒ ｆａｃｔｏｒ ｂｙ １． ０１ ｋｇ／ ｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ；ｒｏａｄｗａｙ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ；ｆａｕｌｔｓ；ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ ｃｈａｒｇｉｎｇ；ｉｎｔｅｒｖａｌ ｃｈａｒｇｉｎ 收稿日期２０２０ －０７ －１０ 作者简介马元磊（１９８７ －） ， 男， 山东潍坊人， 工程师， 从事采矿爆破 技术管理， （Ｅ-ｍａｉｌ）７０５７６５９６９＠ ｑｑ． ｃｏｍ。 通讯作者贺 鹏（１９８８ －） ， 男， 山东莱芜人， 博士、 讲师， 从事隧道 及地下工程灾害防治方面的研究， （Ｅ-ｍａｉｌ）ｈｅｐｅｎｇｈａｎｋ＠ １６３． ｃｏｍ。 基金项目国家自然科学基金青年基金（Ｎｏ． ５１９０９１５０） ； 山东省重点 研发计划项目（Ｎｏ．２０１９ＧＳＦ１１１０２２） 莱芜矿业有限公司谷家台铁矿位于山东莱芜 市， 总资源量为５０５６． ６万ｔ，ＴＦｅ平均品位４７． ９８％， 设计采矿能力２００万ｔ／年， 采用机械化盘区下向进 路胶结充填采矿法。矿区地质构造为中等复杂类 型，水文地质条件较为复杂，最大涌水量为 ２． ５万ｍ３／ ｄ，１９９９年７月１２日， 由于２８Ａ断层区域 掘进工程冒顶导致矿井突水发生淹井事故。 目前正在施工深部开拓工程， 鉴于历史上发生 过透水事故， 谷家台铁矿针对２８Ａ断层区域的掘进 工程， 按照“冒顶即为事故”的风险管控原则， 制定 了详细的掘进工程施工方案和技术要求。 万方数据 １ 断层破碎带地质概况 谷家台铁矿深部开拓工程施工至２８Ａ断层区域 多次发生冒顶现象， 局部冒顶高度达到８ ～１０ ｍ， 并 伴有淋水。２８Ａ断层破碎带区域岩性为矽卡岩， 呈 似层状、 透镜状产出， 厚度５０ ～ １００ ｍ， 裂隙节理发 育， 整体稳固性较差， 蚀变程度强的较松软， 矽卡岩 的物理力学特征如表１所示。 表１ 矽卡岩物理力学特征表 Ｔａｂｌｅ １ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｋａｒｎ 力学特征计量单位参数值 容重ｋＮ／ ｍ３２４． ３０ 抗压强度ＭＰａ１２． ４３ 抗拉强度ＭＰａ０． ６４ 内聚力ＭＰａ１． ５７ 内摩擦角４０． ３１ 弹性模量１０４ＭＰａ０． ２６ 泊松比０． ３１ ２ 普通爆破掘进技术及其存在的问题 ２． １ 普通爆破掘进技术简述 谷家台铁矿一直采用普通爆破掘进法施工。掏 槽孔 桶型掏槽方式， 孔数１３个， 孔深２． ７５ ｍ， 其中 空眼４个， 装药眼９个；辅助孔孔数１８个，眼深 ２． ６５ ｍ； 周边眼 孔数１６个， 眼深２． ６５ ｍ， 采用φ ３２ 的药卷， 装药长度１． ８ ｍ， 每眼装药量１． ８ ｋｇ（６支 φ ３２药卷） ， 不间隔连续装药。槽炮爆破量３１．１９ ｍ３， 槽炮装药量９６．３ ｋｇ， 炸药单耗为３．０９ ｋｇ／ ｍ３。 ２． ２ 普通爆破掘进技术存在的问题 采用的普通爆破掘进法的炸药单耗较高， 该技 术爆破后顶帮的爆破面极不平整， 浮石较多， 支护难 度较大， 并且围岩整体性受到破坏。在谷家台铁矿 ２８Ａ断层区域应用过程中， 多次发生冒顶， 冒顶后支 护难度极大， 锚网支护无法安全施工， 多采用高压注 浆充填后重新掘进的施工方法渡过冒顶区域。高压 注浆充填工艺虽然能有效渡过冒顶区域， 但是施工 工艺繁多、 进度缓慢、 消耗水泥量大、 成本极高， 严重 影响深部开拓工程的顺利开展。 如何解决谷家台铁矿２８Ａ线断层区域掘进爆破 问题， 避免大面积冒顶是当前深部开拓掘进工程顺 利开展的关键因素。因此， 针对２８Ａ断层区域制定 了专门的光面爆破技术方案。 ３ 光面爆破掘进技术的参数选择 光面爆破技术需要控制的关键参数是周边孔间 距参数和周边孔不耦合装药结构参数［ １］。 ３． １ 周边孔间距参数的确定 （１） 最小抵抗线为最外圈辅助孔与周边孔的孔 距［ ２］， 计算方法如式 １所示 Ｗ ＝（１０ ～ ２０） ｄ（１） 式中Ｗ为最小抵抗线，ｍｍ；ｄ为炮孔孔径， ｍｍ。 （２） 光爆周边孔的间距与其最小抵抗线存在一 定的比例关系［ ３］， 计算方法如式 ２所示。 Ｅ ＝ Ｋ Ｗ（２） 式中Ｅ为周边孔间距，ｍｍ；Ｋ为炮孔密集度系 数， 当Ｋ≥１时， 孔距大于等于最小抵抗线， 应力波 先到达临空面破碎围岩， 高压气体随之释放到临空 面， 炮孔间应力波形成的裂缝未得到高压气体的气 楔作用将减少剥离量形成欠挖； 当Ｋ≤０． ８， 两炮孔 应力波破碎孔周边围岩后设计轮廓外形成超挖； 一 般０． ８ ～ １． ０，岩石硬度大时取大值，较软时取小 值［ ４］。 通过以上两个公式计算得出周边孔间距Ｅ， 一般 取４００ ～６００ ｍｍ， 较破碎时取小值， 围岩较完整时取 大值。为保证巷道掘进表面的平整， 避免超欠挖， 周 边孔的孔口应布置在设计巷道掘进断面的轮廓线上， 炮孔须稍向轮廓线外偏斜［ ５］， 偏斜量不得 ＞１５０ ｍｍ， 炮眼深度应控制其眼底在同一平面上。 根据谷家台铁矿的凿岩设备、 炮孔直径、 断层区 域围岩物理力学特性， 计算确定试验周边孔炮孔间 距为４００ ｍｍ。 ３． ２ 周边孔不耦合装药结构参数的确定 （１） 不耦合装药系数的选择 不耦合装药指炸药直径小于炮孔直径或者炸药 长度短于炮孔有效长度， 炸药与炮孔壁之间留有间 隙的装药方式。目前地下矿巷道掘进光面爆破技术 多采用空气不耦合装药形式， 空气不耦合装药依据 空气与炸药的相对位置又分为径向不耦合装药（连 续装药） 和轴向不耦合装药（ 间隔装药） ［６］。 径向不耦合系数Ｋｄ是指炮孔直径与药包直径 之比， 轴向不耦合系数Ｋｌ是指有效炮孔长度（扣除 堵塞部分） 与药包累计长度之比［ ７］。金属矿浅孔爆 破工程施工过程中， 径向不耦合系数Ｋｄ一般取１ ～ ３， 轴向不耦合装药Ｋｌ一般取２ ～５。 谷家台铁矿现有２＃岩石乳化炸药， 根据其技术 参数确定试验周边孔采用空气不耦合装药方式， 径 向不耦合系数Ｋｄ取值１． ３１（ 炮孔直径４２ ｍｍ， 炸药 直径３２ ｍｍ） ， 轴向不耦合装药Ｋｌ取值２． ８７（炮孔 有效长度２． １５ ｍ， 药包累计长度０． ７５ ｍ） 。 ０６爆 破 ２０２０年１２月 万方数据 （２） 装药结构的选择 合理的光爆装药结构对周边孔孔壁的破坏作用 较小， 有利于爆破冲击波的均匀作用于孔壁， 传统的 光面爆破装药结构主要有３种形式 标准药径连续 装药结构、 标准药径间隔装药结构、 小直径药卷装药 结构［ ８］， 如图 １所示。 图１ 光面爆破装药结构 Ｆｉｇ． １ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｃｈａｒｇｅ 标准药径连续装药结构采用的药卷直径与炮孔 直径相当， 属于轴向不耦合装药方式。采用孔底装 药、 孔口堵塞的方式， 药包位于孔底， 一段同时起爆， 炸药与炮泥之间为介质（空气或者水）间隔［ ９］。该 装药方式的优点是操作简单、 耗材较少， 缺点是不耦 合系数较小、 炸药集中段容易出现爆破破碎区、 孔壁 半孔成孔率较低。多用于炮孔深度小于２ ｍ的巷道 掘进工程。 标准药径间隔装药结构采用的药卷直径与炮孔 直径相当， 属于轴向不耦合装药方式［ １０］。在炮孔内 药卷分多组排布在炮孔内， 中间为介质间隔， 间隔距 离大于殉爆距离时需采用导爆索相连或者采用相同 段别雷管同时起爆。该装药结构的优点是较续装药 结构不耦合系数加大、 炸药分散布置、 爆破冲击破坏 作用降低、 孔壁成孔率明显提高， 缺点是耗材较多、 操作繁琐。井下矿山多采用此法，孔内炸药多分 ２ ～３段排布， 采用导爆索或相同段别雷管同时起爆。 小直径药卷装药结构采用小直径药卷， 药卷直 径小于炮孔直径， 属于径向不耦合装药方式， 该方式 在保证不增加装药线密度的提前下， 能够实现连续 装药。该装药结构的优点是操作简单、 稳定可靠、 炸 药均匀分布、 岩石粉碎破坏区较小、 孔壁半孔率较 高； 缺点是对炸药的传爆性能要求较高， 要求岩石乳 化炸药的直径不得小于临界直径２０ ～２５ ｍｍ。 谷家台铁矿本次试验采用的装药结构为小直径 药卷间隔装药结构， 炸药分两组分布于炮孔， 间距 ０． ７ ｍ， 采用两发同段别雷管同时起爆。 ４ 光面爆破的应用实例 ４． １ 应用基础参数 谷家台铁矿２８Ａ断层位置岩石为矽卡岩， 节理 发育明显， 整体稳定性差， 岩石硬度系数变化区间较 大， 抗压强度试验测得硬度系数ｆ ＝５ ～１０； 巷道开挖 断面４． ２ ｍ ３． ９ ｍ凿岩设备采用ＨＴ８２凿岩台车， 孔径φ ４２ ｍｍ， 孔深２． ７５ ｍ， 采用２＃岩石乳化炸药 和导爆管雷管爆破， 炸药性能技术指标如表２所示。 表２ ２＃岩石乳化炸药性能技术指标 Ｔａｂｌｅ ２ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ２ ＃ ｒｏｃｋ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ 性能指标计量单位参数值 殉爆距离ｃｍ ≥３ 炸药猛度ｍｍ≥１２ 炸药爆速ｍ／ ｓ≥３２００ 药卷密度ｇ／ ｃｍ２１． ０ ～１． ２５ 药卷直径ｍｍ３２ １ 药卷长度ｃｍ３０ １ 药卷重量ｇ３００ １０ ４． ２ 光面爆破设计 根据光面爆破参数选择方案， 确定了谷家台铁 矿光面爆破试验爆破设计， 并在谷家台铁矿进行多 次试验， 炮孔布置如图２所示。 图２ 光面爆破试验炮孔布置图（ 单位ｍｍ） Ｆｉｇ． ２ Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｂｌａｓｔｈｏｌｅｓ ｉｎ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｓｔ（ｕｎｉｔｍｍ） １６第３７卷 第４期 马元磊， 贺 鹏 光面爆破技术在过断层巷道掘进的研究与应用 万方数据 （１）掏槽孔 孔数７个， 采用菱形掏槽方式， 孔 深２． ７５ ｍ， 大孔径φ ７６空孔３个用于提供较大自由 面， 装药孔４个， 起爆顺序１＃ ～２＃； 装药长度２． １ ｍ， 每孔装药量２． １ ｋｇ（７支φ ３２药卷） ，堵塞炮泥 ０． ５ ｍ填实炮孔；１＃孔采用ｍｓ１段雷管，２＃孔采用 ｍｓ４段雷管， 延时间隔为７５ ｍｓ。 （２） 辅助眼 孔数１９个， 孔深２． ６５ ｍ， 起爆顺序 ３＃ ～６＃。装药长度１． ８ ｍ， 每眼装药量１． ８ ｋｇ（６支 φ ３２药卷） ， 堵塞炮泥０． ５ ｍ填实炮孔； ３＃ ～６＃孔分 别采用ｍｓ９段、ｍｓ１２段、ｍｓ１４段、ｍｓ１６段雷管， 延 时间隔分别为３１０ ｍｓ、５５０ ｍｓ、７６０ ｍｓ、１０２０ ｍｓ。 （３） 周边眼２５个（ 顶板１３个， 两帮各６个） ， 孔 深２． ６５ ｍ， 炮孔稍向轮廓线外偏斜， 偏斜量１００ ～ １５０ ｍｍ， 起爆顺序７＃； 装药长度０． ７５ ｍ， 每孔装药 量０． ７５ｋｇ（２． ５支φ ３２药卷） ， 装药结构为小直径药 卷间隔装药结构， 炸药分为两组， 孔底装药１． ５支 φ ３２药卷，中间位置装药 １支φ ３２药卷，间距 ０． ７ ｍ， 炮孔孔口堵塞炮泥０． ５ ｍ； 径向不耦合系数 Ｋｄ取值１． ３１（ 炮孔直径４２ ｍｍ， 炸药直径３２ ｍｍ） ， 轴向不耦合装药Ｋｌ取值２． ８７（炮孔有效长度 ２． １５ ｍ， 药包累计长度０． ７５ ｍ） ； 考虑到导爆索成本 较高， 本次试验采用孔内同段别雷管同时起爆方式， 采用２发雷管引爆孔内两组炸药， 使用ｍｓ１８段雷 管， 延时间隔为１４００ ｍｓ。装药结构如图３所示。 图３ 周边孔装药结构图 Ｆｉｇ． ３ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｈｏｌｅ ｃｈａｒｇｅ （４） 底板孔 孔数７个， 孔深２． ６５ ｍ， 起爆顺序 ８＃。 装药长度２． １ ｍ， 每眼装药量２． １ ｋｇ（７支φ ３２ 药卷） ， 堵塞炮泥０． ５ ｍ填实炮孔；８＃孔采用ｍｓ２０ 段雷管， 延时间隔２０００ ｍｓ。 ４． ３ 试验效果描述 （１） 本次实验炮孔总个数为５８个， 总装药量为 ７４． ２５ ｋｇ，爆破进尺２． ３６ ｍ，炮孔利用率达到 ８９．１％， 爆破方量３５．７２ ｍ３， 炸药单耗为２．０８ ｋｇ／ ｍ３， 与普通掘进法对比数据如表３所示。 表３ 技术指标对比表 Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ 指标单位普通法 光爆法改善值 爆破进尺ｍ３２． ０６２． ３６↑０． ３０ 炮孔利用率％７７． ７８９． １↑１１． ４ 槽炮爆破量ｍ３３１． １９３５． ７２↑４． ５３ 炸药单耗ｋｇ／ ｍ３３． ０９２． ０８↓１． ０１ 对比结果表明， 光面爆破技术能够有效地提高 爆破进尺、 炮孔利用率、 槽炮爆破量， 降低炸药单耗。 （２） 试验爆破效果表明， 该光面爆破设计方案 爆破后半孔率达到８５％， 有效地减低爆破冲击对巷 道顶帮的破坏， 保证了巷道开挖围岩的整体性与完 成性。爆破后作业现场半孔残留如图４所示。 图４ 爆破后半孔残留拍摄图片 Ｆｉｇ． ４ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｈａｌｆ ｈｏｌｅ ａｆｔｅｒ ｂｌａｓｔｉｎｇ ５ 光面爆破的推广应用改进经验 该光面爆破设计方案成功以后， 在莱芜矿业有 限公司的多个矿山推广应用， 进行了多个地点、 多种 矿岩条件反复多次试验， 并在推广试验过程中总结 了应用改进经验。 光爆技术根据围岩性质的不同， 参数设计有所差 异。在坚硬岩石中周边孔孔距可以调整为５０ ｃｍ或者 孔距６０ ｃｍ中间加导向孔， 均能达到以上爆破效果。 周边孔采用导爆索连接两组炸药， 效果相差不 大。但是消耗导爆索较多， 相对于同段别两发雷管 分组方式成本并未降低， 并且导爆索连接方式施工 工艺相对繁琐。 周边孔炸药分为三组， 并采用导爆索连接， 效果 更佳。但是爆破成本显著增加，周边孔孔深 ２． ６５ ｍ， 单孔消耗导爆索成本３． ３８元。 ６ 结论 光爆技术能够实现断层巷道的爆破顶帮壁面平 整， 半孔率达到８５％。 光爆技术降低爆破作用对围岩的冲击破坏， 显 著提高围岩整体性和稳定性， 解决了巷道冒顶问题， 有效降低了过断层巷道的支护量和支护难度。 （下转第１６５页） ２６爆 破 ２０２０年１２月 万方数据 ［１４］ 孙从煌．爆炸反应管的研制及管内气体燃爆特性研 究［Ｄ］．锦州 辽宁工业大学，２０１７． ［１４］ ＳＵＮ Ｃ Ｈ． Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｐｉｐｅ ａｎｄ ｒｅ- ｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｇａｓｅｏｕｓ ｄｅｆｌａｇｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｉｐｅ［Ｊ］． ＪｉｎｚｈｏｕＬｉａｏｎｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２０１７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［１５］ ＣＬＡＮＥＴ Ｃ，ＳＥＡＲＢＹ Ｇ． Ｏｎ ｔｈｅ“Ｔｕｌｉｐ ｆｌａｍｅ”ｐｈｅｎｏｍ- ｅｎｏｎ［Ｊ］． Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｌａｍｅ，１９９６，１０５（１／２） ２２５- ２３８． ［１６］ ＸＩＡＯ Ｈ Ｈ，ＳＵＮ Ｊ Ｈ，ＣＨＥＮ Ｐ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｎｕ- ｍｅｒｉｃａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｐｒｅｍｉｘｅｄ ｈｙｄｒｏｇｅｎ／ ａｉｒ ｆｌａｍｅ ｐｒｏｐａｇａ- ｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｚａｒｄｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１４，２６８（３） １３２-１３９． 英文编辑 柯 波 （上接第６２页） 通过合理炮孔布置优化， 尤其是掏槽布孔方式 的调整， 光爆技术能够减少炸药单耗、 提高爆破进 尺， 降低爆破成本。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ） ［１］ 林福荣．大红山铁矿西上采区巷道光面爆破掘进爆破 参数优化应用［Ｊ］．中国矿业，２０１８，２７（５） ２５２-２５３． ［１］ ＬＩＮ Ｆｕ-ｒｏｎｇ． Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐａ- ｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｄｒｉｖｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｒｏａｄｗａｙ ｉｎ ｔｈｅ ｗｅｓｔ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａ ｏｆ Ｄａｈｏｎｇｓｈａｎ Ｉｒｏｎ Ｍｉｎｅ［Ｊ］． Ｃｈｉｎａ Ｍｉｎｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，２０１８，２７（５） ２５２-２５３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［２］ 马春德， 刘泽霖， 龙 珊， 等．预留光爆层工法在大断 面隧道安全快速施工中的应用［Ｊ］．矿冶工程，２０１９， ３９（６） ２５-２８，３４． ［２］ ＭＡ Ｃｈｕｎ-ｄｅ，ＬＩＵ Ｚｅ-ｌｉｎ，ＬＯＮＧ Ｓｈａｎ，ｅｔ ａｌ． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｌｉｇｈｔ-ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｌａｙｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｓａｆｅ ａｎｄ ｒａｐｉｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ-ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｕｎｎｅｌ［Ｊ］． Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，３９（６） ２５- ２８，３４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［３］ 张 迅．光面爆破不耦合装药参数优化的试验研究 ［Ｊ］．工程爆破，２０１９（１２） ２７-３１． ［３］ ＺＨＡＮＧ Ｘｕｎ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇ ｃｈａｒｇｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ［Ｊ］． Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｌａｓｔｉｎｇ，２０１９（１２） ２７-３１．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［４］ 马 力， 牛志军， 姚强岭， 等．恒源矿深井大断面岩巷 快速掘进技术的研究与应用［Ｊ］．中国矿业，２０２０， ２９（３） １５９-１６６． ［４］ ＭＡ Ｌｉ，ＮＩＵ Ｚｈｉ-ｊｕｎ，ＹＡＯ Ｑｉａｎｇ-ｌｉｎｇ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐ- ｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｐｉｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｒｏｃｋ ｒｏａｄｗａｙ ｉｎ ｄｅｅｐ ｓｈａｆｔ ｏｆ Ｈｅｎｇｙｕａｎ Ｍｉｎｅ［Ｊ］． Ｃｈｉｎａ Ｍｉｎｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，２０２０，２９（３） １５９-１６６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［５］ 杨小平， 麦宗华， 程传钊， 等．光面爆破技术在大红山 铁矿采切作业面的应用［Ｊ］．中国矿业，２０１９，２８（６） ２０９-２１１． ［５］ ＹＡＮＧ Ｘｉａｏ-ｐｉｎｇ，ＭＡＩ Ｚｏｎｇ-ｈｕａ，ＣＨＥＮＧ Ｃｈｕａｎ-ｚｈａｏ， ｅｔ ａｌ． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｕｔｔｉｎｇ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ｏｆ Ｄａｈｏｎｇｓｈａｎ Ｉｒｏｎ Ｍｉｎｅ［Ｊ］． Ｃｈｉｎａ Ｍｉｎｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，２０１９，２８（６） ２０９-２１１．（ｉｎ Ｃｈｉ- ｎｅｓｅ） ［６］ 杨跃宗， 邵珠山．岩石爆破中径向和轴向不耦合装药 的对比分析［Ｊ］．爆破，２０１８，３７（４） ２６-３３，１４６． ［６］ ＹＡＮＧ Ｙｕｅ-ｚｏｎｇ，ＳＨＡＯ Ｚｈｕ-ｓｈａｎ． Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｒａｄｉａｌ ａｎｄ ａｘｉａｌ ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｉｎ ｒｏｃｋ ｂｌａｓｔｉｎｇ［Ｊ］． Ｂｌａｓｔｉｎｇ，２０１８，３７（４） ２６-３３，１４６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［７］ 邓永兴， 张中雷， 管志强， 等．螺旋管聚能药包根底光 面爆破机理研究及应用［Ｊ］．爆炸与冲击，２０１９， ３９（３） ９２-９９． ［７］ ＤＥＮＧ Ｙｏｎｇ-ｘｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｏｎｇ-ｌｅｉ，ＧＵＡＮ Ｚｈｉ-ｑｉａｎｇ ｅｔ ａｌ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｍｅｃｈａ- ｎｉｓｍ ａｔ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｏｆ ｓｐｉｒａｌ ｔｕｂｅ ｓｈａｐｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｂａｇ［Ｊ］． Ｅｘ- ｐｌｏｓｉｏｎ ａｎｄ Ｓｈｏｃｋ，２０１９，３９（３） ９２-９９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［８］ 张继春， 潘 强， 郑爽英， 等．特大断面公路隧道的光 面爆破技术研究［Ｊ］．爆破，２０１８，３５（４） ５２-５７． ［８］ ＺＨＡＮＧ Ｊｉ-ｃｈｕｎ，ＰＡＮ Ｑｉａｎｇ，ＺＨＥＮＧ Ｓｈｕａｎｇ-ｙｉｎｇ，ｅｔ ａｌ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｕｐｅｒ-ｌａｒｇｅ ｃｒｏｓｓ-ｓｅｃｔｉｏｎ ｈｉｇｈｗａｙ ｔｕｎｎｅｌ［Ｊ］． Ｂｌａｓｔｉｎｇ，２０１８，３５（４） ５２-５７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［９］ 王怀勇， 裴 斌．光面爆破在节理裂隙发育巷道掘进 中的试验研究［Ｊ］．中国矿业，２０１９，２８（２） ３７３-３７６． ［９］ ＷＡＮＧ Ｈｕａｉ-ｙｏｎｇ，ＰＥＩ Ｂｉｎ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｉｎ ｊｏｉｎｔｅｄ ｆｉｓｓｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｒｏａｄｗａｙ ［Ｊ］． Ｃｈｉｎａ Ｍｉｎｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，２０１９，２８（２） ３７３-３７６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［１０］ 梁 瑞， 解丽娜， 周文海， 等．中部空气间隔装药结构 不耦合状态光面爆破效果研究［Ｊ］．矿冶工程，２０１９， ３９（２） ２５-２８． ［１０］ ＬＩＡＮＧ Ｒｕｉ，ＸＩＥ Ｌｉ-ｎａ，ＺＨＯＵ Ｗｅｎ-ｈａｉ，ｅｔ ａｌ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｍｏｏｔｈ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｕｎｃｏｕｐｌｅｄ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒ ｓｐａｃｅ ｃｈａｒｇｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ［Ｊ］． Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，３９（２） ２５-２８．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） 英文编辑 黄 刚 ５６１第３７卷 第４期 孙从煌， 曲艳东 特征管内Ｈ２／ Ａｉｒ预混气体燃爆特性数值模拟研究 万方数据