巷道掘進爆破施工工藝探究

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摘要:本文分析研究新元礦的一個掘進工作面在進行某個巷道施工時進行爆破施工，根據實際情況制定出合理可行的防護措施，實現施工過程的安全高效。

關鍵詞:巷道;爆破;工藝

1工程概況

本文主要以新元礦的一個掘進工作面為例進行研究，已知該礦井為高瓦斯礦井，煤層均厚4m，有較多的矸石夾雜在煤層中。在對工作面進行掘進時，采用爆破的施工工藝進行掘進，巷道斷面面積為15m2的矩形。在實施爆破工藝時，如果爆破參數設計得不明確，就會造成巷道超挖、欠挖部分較多，施工以后會有較大的煤矸石落下，影響了設備的運輸，而且降低了巷道施工的效率，每日的掘進進度不足1．5m，進行爆破施工后，巷道的頂板和兩幫會有浮矸石存留，這一隱患很容易導致事故發生。

2設計爆破參數

通過結合實際情況進行綜合的分析研究，研究進行爆破時的施工工藝。使用的乳化炸藥為三級，300g，長度為300mm，電雷管為三段毫秒延期電雷管。①進行爆破時首先要打眼。使用YT—23型鑿巖機進行人工濕式打眼，從而得到施工的炮孔。打眼的鉆頭為一字型，直徑42mm。由于巷道具有較大的斷面，可以使用錐形掏槽，目的是為了保證掏槽效果較好，炮孔的利用率相對較大，總共設置4個掏槽孔，為了減少鉆孔的數量并降低成本，不再布置空孔。②由于巷道在爆破施工時，設計掏槽孔的長度為2．0m，兩兩孔口間的間距為0．8m，孔底間距為0．2m，炮孔與工作面垂直夾角為65°，根據孔的長度及孔與工作面的夾角，計算得出掏槽孔的垂直深度約為1．81m。③巷道施工時的煤巖層均厚2．4m，主要為炭質泥巖，查出其普氏系數f=3．5。通過全斷面炮孔布置數量計算公式得出炮孔數量約為30個。④巷道斷面炮孔布置情況:掏槽孔4個;輔助孔20個，相鄰兩空的間距為0．6m;頂孔5個，間距0．6m;底孔5個，間距0．6m;周邊孔14個，孔間距0．5m。⑤根據《鑿巖爆破工程》可知進行爆破施工時，單次消耗炸藥量為1．69kg/m3，巖體體積為27．36m3，炸藥的總消耗量為46．24kg。⑥爆破施工時，掏槽孔和輔助孔采用連續裝藥結構，周邊孔分段裝藥，在炮孔內裝填炸藥，并使用毫秒延期電雷管，采用并聯的連接方式連接雷管腳線，先從掏槽孔起爆，然后是輔助孔、爆破頂孔及周邊孔，最后引爆底孔。

3安全防護方面的措施

3．1注意事項。在進行爆破施工之前，首先撤離爆破地點及其附近的所有施工人員，達到安全的地點，對于所有可能進入爆破地點的入口進行警戒。做好爆破前的準備工作，一些管路、電纜等要防護好，并且在放炮完成，炮煙基本散盡，此時工作人員方可進入作業。如果工作面在進行爆破施工后，可能會出現瞎炮的情況，應由專業爆破工及時處理，方法如下:可以重新連線并再次起爆的，將警戒的范圍進一步擴大，取出原雷管重新進行引爆;對于不能進行重新引爆的，應當先使用高壓風處理炮孔內的雜物，然后將孔內的炸藥和雷管取出。3．2有害氣體的防護措施。①進行爆破時，如果使用水封爆破的方式，或者放炮噴霧的方式，在爆破的瞬間都會產生較高的溫度和壓力，分析原因是使用水封爆破的方法時，爆破瞬間有大量的水汽生成，在爆破以后的高溫條件下，水與一氧化碳反應生成了氫氣和二氧化碳，使得工作面的一氧化碳濃度得以降低。爆破后，炮眼里會存留有害氣體的混合氣，這些混合氣體易溶于體，所以在爆破前后可以使用高壓噴霧等噴霧設施，通過進行噴霧可以有效利用降低工作面的粉塵濃度，同時有害氣體的排放也減少。②進行爆破孔封孔時，封孔的長度和質量要符合設計要求，充足的封孔長度可以在炮孔壁破裂之前，使孔狀態達到內高溫高壓，這種條件下，炸藥可以充分反應，從而有毒氣體的排放減少。炸藥顆粒充分反應，從而避免了從反應區被拋出，爆破效率得以提高，有害氣體的排放量降低。③起爆方式為反向起爆。采用這一起爆方式時，正向起爆的事件要先于炮泥運動，所以相對而言，炮孔堵塞的長度得以間接增加，這種條件下，炸藥有充足的時間和空間進行完全反應，炸藥完全反應的程度提高，有毒氣體的生成量降低。④對于炸藥外殼的材料，應當控制其重量。當前很多煤礦使用的炸藥需要進行防水和防潮，常常采用在炸藥的表面包涂蠟紙的方法來防水和防潮，缺點是涂蠟紙易被點燃，當發生爆破時，先于炸藥與氧氣反應，從而導致炸藥進行反應的氧氣不足，使得反應不充分，生成一氧化碳等其他有害氣體，因此，必須嚴格要求炸藥紙殼的重量和炸藥外包裝上的涂蠟量，一般情況下，每100g炸藥的紙殼重量低于2g，涂蠟量低于2．5g。⑤進行局部通風以排走有害氣體。爆破工序會導致工作面產生一些有害氣體，同時還會產大量的炮煙，不利于施工人員的健康和工作，因此需要快速進行稀釋，方法是安裝局部通風機，安裝位置可根據施工巷道斷面的規格以及需要的配風量確定，最終確定安裝在距巷口10m處，并接入風筒進行通風。

4結語

在巷道掘進施工的過程中，考慮用爆破的施工工藝時，必須先合理計算與巷道相關的爆破參數，并確定巷道掘進的進度為每日3．0m，實踐證明在爆破施工之后，對頂板以及煤壁的影響不大，兩者都較為平整，而且散落的煤矸石較小，運輸方便，經濟和安全效益顯著。

作者:邱立明 單位:山西新元煤炭有限責任公司