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中深孔分次爆破技术在坚硬岩层掘进中的应用前言中、深孔分次光爆是指为了提高坚硬岩层中、深孔光爆的爆破效率,采用先进行掏槽爆破,再进行成形爆破的岩巷掘进方法。开滦钱家营矿业分公司是一座年产550万t的大型现代化矿井。由于岩巷年衔接进度在6000m以上,所以加快岩巷施工进度是保证生产衔接的关键。尽管采用了中、深孔光爆技术,循环眼深增加至2.0m,但是受施工断面和打眼机具限制,大多采用直眼柱形掏槽全断面一次光爆。该爆破技术在中硬以下岩层中效果较明显,但在坚硬岩层中的爆破效率却仅有70%左右,进尺提高缓慢。为了解决以上问题,该公司虽然先后采用了密布炮眼,加大装药量,缩小循环进度,增加掘进循环次数等方法,却均未达到预期效果,反而造成消耗增加。经反复研究后,采用了分次爆破技术。首先进行掏槽爆破,并将柱形掏槽改为楔形掏槽,在掏槽爆破成功后再进行成形爆破。掏槽爆破保证其他炮眼有可靠的自由面,使爆破效率和光爆质量得到明显提高。1巷道技术特性及设备配置1.1施工巷道地质特性a.巷道名称:-600~-850暗立井上部车场。b.岩性:煤3s底板浅灰色中砂岩、细砂岩,岩性稳定,结构完整,硬度F=9~10,没有瓦斯和涌水。1.2巷道技术参数及设备配置a.巷道断面:直墙半圆拱形,净规格4.5m×3.4m(宽×高),掘进规格4.7m×3.76m(宽×高)。b.支护形式:锚喷支护,采用16×1550mm金属涨圈锚杆,间、排距1000mm,喷射混凝土支护厚度100mm,强度C13。c.施工设备:7655风钻;PB-60耙斗装岩机1台;转子Ⅴ型喷浆机1台;压入式局部通风机1台;8t蓄电池机车1台;1.5t矿车;26mm六棱钢钻杆,长度2.5m和1.8m;一字合金钻头,直径42mm。d.爆破器材:选用2#岩石硝铵炸药,开滦化工公司生产的段发电雷管1~4段(其中第5段不稳定未采用),MFD-200型脉冲炮机引爆。2爆破参数的确定及施工技术2.1爆破参数的确定2.1.1全断面一次光爆参数采用普通全断面一次光爆时,选用六眼柱型直眼掏槽,掏槽眼深2.2m,循环炮眼眼深2.0m,周边眼间距400mm,崩落眼距平均550mm,全断面布置炮眼80个,共装药399卷。全断面一次光爆炮眼布置见图1,全断面一次光爆爆破参数见表1。表1全断面一次光爆爆破参数表炮眼序号炮眼名称眼数炮眼长度(m)装药量起爆顺序联线方式垂深斜长角度卷/眼小计1~5掏槽眼52.22.290°6301串并联6~13辅助眼82.02.090°648214~48崩落眼352.02.090°5175349~71周边眼232.02.187°492472~79底眼82.02.185°648480水沟眼12.02.285°664合计共布置炮眼80个,装药399卷,重59.85kg。2.1.2分次爆破参数的确定采用分次爆破时,掏槽眼全部采用6眼楔形掏槽,第一次掏槽眼斜长1.8m,垂深1.5m。第一次掏槽眼及爆破炮眼布置情况见图2。第一次爆破参数见表2。在第一次爆破结束后如果槽腔达到了设计深度,即开始打第二次爆破掏槽眼及下部炮眼,并与其余炮眼一起引爆,周边眼眼距550mm,周边眼抵抗线500mm,崩落眼平均眼距650mm,两次共布置炮眼65个,装药309卷。第二次爆破炮眼布置情况见图3。第二次爆破参数见表3。表2分次爆破第一次爆破(掏槽爆破)参数表炮眼序号炮眼名称眼数炮眼长度(m)装药量起爆顺序联线方式垂深斜长角度卷/眼小计1~2掏槽眼21.21.290°481串联3~8掏槽眼61.501.8059°6362合计共布置炮眼8个,装药44卷,重6.6kg。表3分次爆破第二次爆破(成形爆破)参数表炮眼序号炮眼名称眼数炮眼长度(m)装药量起爆顺序联线方式垂深斜长角度卷/眼小计1~6掏槽眼61.801.9075°6361串并联7~11辅助眼52.101.8080°630212~29崩落眼182.001.8090°472330~47周边眼212.002.1087°363448~56底眼92.002.1085°654457水沟眼12.002.1085°664合计共布置炮眼57个,装药261卷,重39.15kg。2.2施工技术2.2.1全断面一次光爆施工技术在普通全断面一次光爆施工时,采用“三八制”两