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3 4 张驰影响光面爆破质量的参数分析 2 0 0 6链 影响光面爆破质量的参数分析 张驰 铁煤集团大隆煤矿， 辽宁 调兵山市1 1 2 7 0 0 摘要 在光面爆破影响因素分析的基础上， 将理论参数与现场实际经验相结合， 得出了对现场施 工有益的经验数值。 关键词 光面爆破 ； 岩巷 ； 最小抵抗线 中图分类号 T D 2 3 5 ． 3 7 4 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 1 7 4 9 X 2 0 0 6 O 4 0 0 3 4 一 O 2 0 引言 光面爆破是矿山井巷工程中广泛使用的一种控 制超挖的方法。在光面爆破中， 炮眼沿开挖边界掘 进， 实行微量装药， 精心布置药包， 在主体爆破后起 爆 。通过同时或稍微延迟起爆各炮孔 ， 在孑 L 问产 生 剪切作用形成光面， 减少超挖。由于受到一些因素 的影响， 现场成功的运用光爆还有一些不足， 为此在 理论上对岩石巷道掘进光面爆破主要参数进行分 析， 并结合现场实际工作得出了一些经验数值。 1 光面爆破的基本原理及种类 由于采用不耦合装药， 药包爆轰后， 炮眼壁上的 压力显著降低， 此时， 药包的爆破作用为准静压作 用。当炮眼压力值低于岩石动抗压强度时， 在炮眼 壁上就不致造成“ 压碎” 破坏。这样爆轰波引起的 应力波只能引起少量的径向细微裂隙。裂隙数目及 其长度随不耦合系数和装药量而不同。一般在药包 直径一定时， 不耦合系数值越大， 药量越少， 则细微 裂隙数越少而长度也越短。光面炮眼组同时起爆 时， 由于起爆器材的起爆时间误差， 不可能在同一时 刻爆炸。先起爆的药包应力波作用在炮眼周围产生 细微径向裂隙， 由于相邻炮眼的导向作用， 结果沿相 邻两炮眼连心线的那条径向裂隙得到优先发育。在 爆炸气体作用下， 这条裂隙继续延伸和扩展， 在相邻 两炮眼的连心线同孔壁相交处产生应力集中， 此处 收稿 日期 2 0 0 60 71 2 作者简介 张驰 1 9 7 1一 ， 男， 辽宁省 调兵市 人 ， 毕业 于阜新 矿业 学院， 大专， 工程师， 现铁煤集团大隆煤矿工作。 的拉应力值最大， 相邻炮眼中爆炸气体的气楔作用 将这些径向裂隙加以扩散， 成为贯通裂隙， 最后形成 光面。 目 前国内外根据施工方法不同把光面爆破技术 分为 轮廓线钻孔法、 预裂爆破和普通光面爆破。 2 影响光面爆破的参数 2 ． 1 周边眼的不偶合系数 炮眼直径 d 与药卷直径 d 之比称为不偶合系 数。实践证明 当不偶合系数在 1 ． 5 3 ． 4 3 范围时， 缓冲作用最佳， 光爆效果最好。在大隆煤矿， 硝铵炸 药、 乳化炸药为施工中使用最广泛的炸药， 其标准药 卷为4 , 3 5 m m， 而炮眼直径一般为4 3 n l n l ， 显然不能 满足要求。所以， 在光爆孔中使用炸药时， 必须改装 成 2 2 lll m、 4, 2 5 h i m的小药卷， 此时不偶合系数为 l ， 8～ 2 ， 0效果较好。 2 ． 2 装药集中度 装药集中度是指单位长度炮眼的装药量。由于 装药量对光面爆破效果影响很大， 故不同岩石应采 用不同的装药量， 适当的装药集中度值应保证沿孔 眼连线形成贯穿裂缝而保持新壁面的完整稳固。 2 ． 3 炮眼间距 周边眼装药爆炸后激起的应力波在各自 炮孔壁 上产生初始径向裂缝， 然后在爆生气体静压作用下 沿周边眼连线方向成贯通得 裂缝， 因此炮眼间距要 满足下列平衡 2 P o E一2 P S 式中 炮眼半径 ； P 0 静压 ； 维普资讯 第4期 张驰影响光面爆破质量的参数分析 P 每炮眼裂缝长 ； S 岩石抗拉强度 。 炮眼间距 E一般为炮眼直径 d的 1 O～1 5倍。 在节理裂隙比较发育的岩石中应取小值， 整体性好 裂隙节理较少的岩石中取大值 ， 同时要兼顾岩石的 岩性。 2 ． 4 最小抵抗线 合适的最小抵抗线应该使周边眼爆孔后设计轮 廓线以外的岩石完整无损而设计轮廓线以内的岩石 应破碎爆落。生产中最小抵抗多根据 E l m确定， 与 E的关系如图 1 。其中m为炮眼密集系数， 据经 验， 光面爆破炮眼密集系数多取值 0 ． 8 ～ l _ 0 。 图 1 g ／ 关系图 2 ． 5 起爆间隔时间 周边眼可用 同一段毫秒 电雷管起爆 ， 用不 同段 毫秒延期电雷管起爆虽效果差些， 但也可使用。实 践证明， 只要周边眼起爆时差不大于1 0 0 m s ， 其爆破 效果较好。 2 ． 6 炸药选择 在实际生产中除使用小直径药卷以增大不偶合 系数外， 还必须选用低密度、 低爆速、 爆生气体多的 炸药以利于降低爆轰压力而又能使爆后初始裂缝在 爆生气体作用下得以扩展贯通， 使用硝铵炸药 、 乳化 炸药就比较好。 2 ． 7 装药结构 合理选择周边眼的装药结构是实现光面爆破的 关键。光面爆破周边眼一般采用小直径药卷单段空 气柱反向连续装药结构。 2 ． 8 钻孔质量 将炮孔准确地按设计的倾角、 深度、 距离钻到既 定位置是实现光面爆破的重要措施。在硬岩中， 周 边眼口应在轮廓线上， 眼底不宜超过轮廓线外 1 0 0 m m； 在软岩中， 眼口应在轮廓线内1 0 0 m m处， 眼底 应正好落在轮廓线上， 当工作面有软岩 煤 层或易 冒落破碎的岩石时， 可根据实际情况在周边软岩夹 层上加打空眼， 起导向作用， 或适当将周边眼加密。 2 ． 9其他 在实际生产中， 起爆方法与放炮顺序、 爆药的质 量、 以及施工技术人员的素质等均对光面爆破质量 有影响， 因此应根据实际情况分析现场出现的具体 问题 。 3 结语 光面爆破 由于爆破后井巷成形规整 ， 应力分布 均匀， 可提高巷道自身防护能力； 超欠挖少， 减少装 岩、 运矸时间， 节省劳力， 降低器材消耗， 降低劳动强 度； 炮眼利用率较高， 节约材料， 降低工程造价等一 系列优点， 因此被广泛采用， 但是如何提高现场中光 面爆破 的质量一直是 困扰现场工 程技术人 员 的难 题， 本文数据希望对现场施工有一定的借鉴作用。 参考文献 [ 1 ] 土玉贵． 在岩石巷道掘进中的光面爆破技术[ J ] ． 河北能源职业技术学院学报， 2 0 0 5 ， 3 ． [ 2 ] 林本川． 提高光面爆破质量的若干技术关键[ J ] ． 福州大学学报．2 0 0 0 ， 8 ． [ 3 ] 王土贵． 光面爆破技术在岩巷掘进中的应用[ J ] ． 水力采煤与管道运输． 2 0 0 6 ， 3 ． 卜 一卜一卜 一 卜 u卜 “ 卜 一卜 u 卜 “卜 u ● 一一卜 一 卜 一卜 一- - 一一卜 u 卜 一卜 “卜“卜 “ 卜 卜 ” 卜 卜 ”卜 卜 卜 卜 ”- - I - - 卜 卜 一卜 卜 卜 “ 卜 卜 一卜 一卜“卜 “卜一卜 一卜 一 卜 “ 卜 卜 下接第5 6页 C O 2 、 H 0而逸出。因此， 这个烧失 量结果包含着有机质 ， 但 同时也有无机物的损失量 。 烧失量这个结果实质包含二部分物质量， 即有机物 和无机物的含量。有机物的精确结果必须减去这部 分无机物含量才能客观得出。 还有一种方法， 就是测出其矿物质即全部无机 物， 如 粘土、 硫化物、 硫酸盐、 硅酸盐、 碳酸盐、 氧化 物和氢氧化物及其它盐类、 结晶水等， 然后用 1 0 0 减 去矿物质， 即为有机质总量。此方法更烦琐， 费时、 费力， 也不适应科学生产需要。 3 结语 用问接的方法可以较准确、 精细的测出泥炭中 有机质总量。这对泥炭的准确评价会更可观 ， 更实 际， 对泥炭的开发利用以及环保等方面， 提供了可靠 的科学依据。 维普资讯