木冲沟煤矿  陈仕杰

一、推广光爆技术的背景

为了加快我矿的掘进速度，认真推广好光爆技术，抓好掘进安全质量标准化管理工作。在借鉴建业公司一工区施工的四采专用回风下山的有关经验的基础上，结合我矿原有的作业方式，通过总结分析，发现了我矿以往光爆施工失败的主要原因，并形成了一套较为适应我矿的光爆施工工艺。10月18日，我们召开了由各业务部门及井巷施工单位的行政负责人及技术人员参与的专题报告会，并对原有有关作业规程进行了修改及补充。10月19日早班，正式在我矿四采专用回风下山、三采运输上山两个岩巷掘进工作面推广使用该光面爆破新工艺，并一次取得成功。

二、 推广光爆巷道的地质情况及技术特征

1、四采专用回风下山：

该巷自+10m标高穿层上掘，即自11#煤层掘43m平石后以+20º07´15"的坡度穿层掘进，截止至10月20日，上山已掘进154m，并已穿越了9#、8#、7#及4、5#合并层等各局部可采煤层进入了飞仙关组的细砂岩岩层，现围岩较为稳定，较适应于推广光爆技术。

巷道掘进为半园拱形断面，其掘进高度3.75m，掘进宽度4.8m，掘进断面积15.53m2。采用左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆+金属菱形网+喷砼支护，锚杆间排距为800mm×800mm，喷砼厚度为150mm，砼强度等级为C20。

2、三采运输上山：

该巷自三采矸石仓上口（+1813m标高）以+13º的坡度穿层上行掘进，现掘进工作面处于飞仙关组的细砂岩岩层，由于受前方断层影响，围岩较为破碎。

巷道掘进为半园拱形断面，其掘进高度3.9m，掘进宽度4.9m，掘进断面积16.04m2。采用左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆+钢筋网作临时支护，锚杆间排距800mm×800mm，采用套25U型棚+喷砼作永久支护，喷砼厚度150mm，砼强度等级为C20。

三、巷道原有掘进作业方式：

1、四采专用回风下山：

采用7655型风钻打眼，P—30B型小耙斗机扒装上150型刮板运输机进入皮带运送矸石，按原有爆破说明书，采用1.8m或2.2m长的钎子配Φ40mm的钎头打眼，炮眼个数52个，循环装药量28.5kg，循环进尺1.3—1.4m，平均1.35m。

2、三采运输上山：

采用7655型风钻打眼，420型刮板运输机跟掘进迎头，人工扒装上刮板运输机接800mm皮带进入采区矸石仓。采用1.8m长的钎子配Φ40mm钎头打眼，炮眼个数54个，循环装药量19.5kg，循环进尺1.1—1.3m，平均1.2m。

四、推广光面爆破的实践：

通过多次的对比及实践，在原有施工技术的基础上，结合我矿实际，对光面爆破的施工进行了如下的修改和补充：

1、改变原有周边眼只布置一圈的作业方式，将周边眼布置为两圈，外圈周边眼眼距控制为500mm左右，并布置在巷道轮廓线上，内圈周边眼眼距控制在600mm以内，并与外圈眼交错布置。

2、取消辅助眼的施工，以内圈周边眼替代辅助眼。

3、周边眼尽可能垂直掘进工作面施工，若因巷道高度等原因影响顶部眼的施工，可预留迎头部份浮矸、并搭设操作台施工顶部周边眼。

4、巷道中部共施工四排共16个掏槽眼，靠巷道中心的两排掏槽眼的眼距可控制在1500mm左右。掏槽眼与巷道中心线呈75º夹角往巷道中心收拢，其中底部的四个掏槽眼同时往巷道底部扩展，与底板的夹角控制在10º以内，以底部掏槽眼替代底眼，取消底眼的施工。

5、采用2.5m长的钎子，配Φ36mm的钻头打眼，掏槽眼眼深与周边眼眼深一致，均不低于2.3m。取缔原Φ40mm钻头及短钎子。

6、调整单孔装药量：①外圈周边眼4.5节（0.67kg）；②内圈周边眼7节(1.05kg)；③掏槽眼10节(1.5kg)。

当围岩较破碎时（如三采运输上山），可适当酌减单孔装药量，但外圈周边眼不宜少于3节；掏槽眼不宜少于8节，否则，难以实现预期的爆破效果。

7、调整起爆顺序及连线结构：

改变原有“先掏槽、后辅助、最后周边眼”的一成不变的起爆方式，炮眼起爆按由下而上的顺序进行，且内外圈周边眼在连线时交替连接，并装设不同段数的雷管，使之交替起爆，具体做法为：

①掏槽眼装设I段雷管；

②拱基线以下的内外圈周边眼均装设Ⅱ段雷管（连线时交错连接）；

③拱基线以上的内圈周边眼装设Ⅳ段雷管，外圈周边眼装设Ⅴ段雷管（连线时内外圈周边眼同样交错连接）。

④爆破采用串联方式，全断面一次起爆。

8、按照《煤矿安全规程》的有关规定，编制切实可行的安全技术措施，改变原有正向装药方式，采用反向装药。

采取上述措施后，我们在四采专用回风下山、三采运输上山两个掘进工作面进行了试用，试用情况如下：

①四采专用回风下山：炮眼深度均为2.3m，循环进尺2.1m，除顶部的三个周边眼因炮眼角度掌握较差未留有眼痕外，其余周边眼均留有半个眼痕，巷道成形好，未出现超欠挖现象，达到了预期的爆破效果。

②三采运输上山：炮眼深度均为2.3m，循环进尺1.9m，尚留有400mm左右的残眼，仅一半左右的周边眼留有眼痕，巷道成形较好，未出现超欠挖现象。分析该工作面光爆效果较差的主要原因是：

A、由于围岩破碎且处于试验过程，为了预防放炮漏顶、冒顶现象，故装药时，单孔装药量进行了很大的削减，装药量偏小导致部份岩体未完全崩落，循环进尺少。

B、围岩破碎，是导致周边眼痕难以保留的最主要因素。

五、光爆施工需要切实解决好的几个问题：

1、推广使用光面爆破，施工单位必须严格做到：

①打眼工、爆破工必须熟悉炮眼布置方式、装药连线起爆方式，并严格执行。

②每班打眼前，质量验收员必须首先画好巷道的中腰线，巷道轮廓线、炮眼布置位置，按爆破说明书执行。安检员、瓦检员应现场监督到位。

2、必须配置3m长脚线的雷管（现雷管脚线长均为2m）和长度不低于2.5m的钎子，钎头直径至少不得大于38mm。

3、由于单循环产生的矸石量较大，故排矸设备应相应配套，即配备功率较大的耙斗机及能力配套的皮带、溜子等。

六、结论：

根据上述光爆施工实践，我们粗浅地认为：

1、掏槽眼深度与其它炮眼深度一致，炮眼利用率高。

2、取消辅助眼、底眼，少打眼，节约时间，循环速度快。

3、“三径”匹配合理，认为最合理的配套是：药卷直径34mm；钎头直径36mm；炮眼直径38mm。我们采用这种配套方式，是爆破效果较好的一个重要因素。而且现场施工证明，采用Φ36mm的钎头比以往Φ40mm的钎头打眼，钻进速度要快得多。

4、爆破时的装药连线方式极为关键，内外圈周边眼交替起爆，可以认为，如果周边眼眼距为500mm，爆破时则将其眼距缩小为250mm，故爆破效果必然好。

5、采用反向起爆，一定程度上保证了爆破效果及循环进尺。

6、光面爆破除合理布置炮眼外，深孔爆破是最主要的途径。故眼深应在2.0m以上，否则不易实现。可以认为：光面爆破来自于深孔。而不应单纯理解为“多打眼、少装药”。

7、我矿三采运输上山的围岩条件及推广光爆的实践证明，凡可采用锚喷支护的岩巷掘进工作面，均适应于推广光面爆破。

综上所述，虽然该新工艺仍存在一些不足和缺点，尚需在实践中不断完善和修正，但我们相信，只要认真摸索和推广就一定能够取得全面的成功。

附：

（1）四采专用回风下山炮眼布置图及爆破说明书、装药结构图、巷道断面图。

（2）四采专用回风下山推广新工艺前后的部分指标对比表。

附：技术经济指标对比表