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井下深孔爆破的安全技术管理

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：赵景峰

[导读] 摘要：深孔爆破技术作为浅孔爆破的延伸，不仅可以精确控制爆破产量，而且爆破产生的块料一般散落在爆破桩的边缘和表面，容易及时破碎，技术优势明显。

        鸡西市新发煤矿黑龙江 158100
        摘要：深孔爆破技术作为浅孔爆破的延伸，不仅可以精确控制爆破产量，而且爆破产生的块料一般散落在爆破桩的边缘和表面，容易及时破碎，技术优势明显。在煤矿生产过程中，有些巷道使用时间较长，受矿压影响较大。采用深孔爆破技术可有效提高循环进尺，缩短辅助作业时间。通过深孔爆破技术，可以在不改变掘进方法和掘进设备的情况下，提高施工进度和质量，快速、安全、顺利地进行煤矿掘进生产。
        关键词：深孔；煤矿掘进；爆破技术；安全管理
        煤矿巷道掘进是一项非常复杂的系统工程，涉及多个施工环节。因此，应用深孔爆破技术，提高煤矿循环成单，对实现煤矿掘进效率的提高具有十分重要的意义。通过对当前深孔爆破技术管理存在问题的分析，对煤矿采掘中深孔爆破技术管理进行了研究和探讨，旨在为煤矿企业应用中深孔爆破技术管理提供一些思路煤矿采掘工程。
        1 当前深孔爆破技术管理的有关问题
        1.1 雷管质量不合格。爆破效果是否理想对雷管的质量至关重要。如果雷管质量不合格，工艺不能满足作业要求，将导致煤矿掘进中深孔爆破出现各种问题。特别是一些使用时间较长的起爆器，如果继续投入爆破作业，电容量会减小，使传给雷管面的电压不足，同时电量也达不到起爆标准，导致雷管失火。
        1.2 爆破电缆线路不合格。在正常情况下，如果导爆索连接混乱，会造成起爆顺序错误，对深孔爆破技术的应用效果产生不利影响。同时，如果导爆索连接不畅，或者是雨水和湿气造成的泄漏问题，雷管将无法爆炸。
        1.3 雷管脚线接触不良。在煤矿掘进的中深孔爆破技术中，为了达到顺利起爆的目的，需要保证雷管脚线之间的良好接触。然而，在目前的煤矿掘进实践中，雷管脚线绝缘层损坏，金属丝断裂，使雷管工作面不稳定，造成雷管瞎火或瞎火，进而对煤矿掘进中深孔爆破的技术管理产生负面影响。
        1.4 瞎火和残爆很难发现。煤矿因拒爆和残爆引发的爆破事故屡见不鲜，给煤矿安全生产带来严重威胁。如何快速准确地检测深孔爆破过程中的拒爆和残爆是煤矿掘进爆破技术的重点和难点。深孔爆破如果不及时检测到拒爆和残爆，必然会造成安全隐患；如果失火和残爆定位不正确，也会给后续的处理工作带来潜在的威胁。
        2 煤矿掘进深孔的爆破技术
        2.1 炮眼设置是爆破作业的基础。在煤矿掘进爆破作业中，影响爆破效果的因素很多，其中爆破孔的设置是关键的决定性因素之一。在确定爆破孔分布位置时，应从煤矿掘进的实际情况出发，综合考虑地下岩体性质、爆破开挖作业方式、巷道断面尺寸和类型、凿岩机械设备等各种影响因素，科学合理地选择最佳爆破孔位置，以获得满意的爆破效果，在保证爆破质量的同时，也提高了掘进效率。在爆破作业中，孔深与钻孔设备的选择有关，孔深会对爆破效果产生影响。通过生产实践和数据分析可知，最佳孔深为2 ~ 2.5m，如果孔深过小，很难获得理想的爆破效果。相反，如果孔深过大，对岩体的影响是不可想象的，不仅破坏了煤矿的稳定性，而且不利于掘进作业，降低了掘进速度和效率。因此，为了安全顺利地进行掘进，爆破作业前必须合理设置爆破孔的深度和间距。
        2.2 掏槽是爆破作业的核心。在爆破作业中，掏槽通常在炮孔设置完成后进行。在整个爆破作业中，掏槽处于核心位置，起着非常重要的作用。合理有效的掏槽能充分破碎岩体，是影响炮孔利用效果的关键因素，从而提高掘进速度。目前主要有三种切割方法，即直切割、斜切割和混合切割。在爆破作业中，必须根据实际情况科学合理地选择有效的切割方法，才能保证掏槽的安全顺利进行。目前，应用最广泛的是三角柱掏槽。该孔施工不复杂，对提高爆破作业效率非常有效，同时能保证爆破作业质量，使开挖工作顺利进行。

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        2.3 起爆方式将决定爆破效果。在煤矿掘进爆破作业中，中深孔的爆破效果与起爆方式密切相关。这是因为起爆方式决定了炸药的传播长度。起爆方法有很多种，应用最广泛的是反向爆破。这种爆破方法可以获得非常好的岩体破碎效果，由于主炸药放在爆破孔中，延长炸药能量对应力波的作用时间和爆炸气体的静态作用时间非常有效，因此爆破效果非常显著。通过分析原因可知，这是由最高爆破速率的特性决定的。在反向爆破中，雷管被放置在主炸药的末端。内部爆破时，起爆药向前装药，外部爆破时，则相反。正负电荷比为1：3。为了达到满意的爆破效果，需要控制好装药，反装药量要大于正装药量。
        3 煤矿掘进深孔爆破技术的管理措施
        3.1 深孔爆破技术的优化与调整。如今，随着机械化的快速发展，机械装药逐渐取代了过去使用的装药方式，显著降低了劳动强度，提高了装药效果，提高了作业效率，消除了煤矿带水不连续装药的问题。科学合理的封孔长度可以提高炸药的利用效果，获得满意的爆破效果，并在一定程度上保证封孔质量。在煤矿掘进过程中，堵塞质量的管理非常重要。良好的堵塞质量一方面可以降低冲击波的能量消耗，另一方面可以减少炮眼的装药量；相反，如果堵塞质量差，堵塞长度过长，可能会留下大量巨大的岩块；如果堵塞长度过短，可能导致爆破，导致爆炸能量损失过大，并可能进一步对炮孔下端的破岩质量产生负面影响，最终形成底根。煤矿采掘中常用的方法是毫秒起爆，它是根据每排炮孔之间的时间间隔和相应的顺序来确定的。微差起爆能有效降低爆破振动，从而降低爆破危害，提高岩石破碎质量，节约爆破经济支出。
        3.2 深孔爆破技术相关参数的调整。煤矿企业需要根据煤矿采掘现场岩石的特性、煤矿巷道断面的大小、煤矿采掘的实际方式以及煤矿采掘使用的相关设备类型，确定中深孔爆破的炮孔深度。煤矿采掘中深孔爆破阻力线最小值的设定非常重要。电阻线最小值的设定对煤矿生产有重要影响。阻力线前段数值过高，会造成爆破自由面的良好形成，造成严重的拉裂和反冲。反之，阻力线设定值过小，会造成炸药浪费，延长作业时间，形成飞石，带来安全隐患，一定程度上增加经济成本。因此，需要调整科学合理的抵抗线最小值，要求煤矿企业爆破人员结合巷道岩石性质、炮孔角度、爆炸威力等相关因素进行综合计算，不断进行实时调整，以获得满意的爆破效果。
        3.3 煤矿采掘中的深孔爆破。各种工序的发展、掘进工程的进度和巷道的爆破效果密切相关。巷道爆破是指结合指定断面进行岩石爆破，并已获得采煤作业的巷道。这种爆破的范围不是很大，需要的炸药也比较少，所以对一个自由面的爆破夹持效果可以非常显著。因此，选择合理的手段、科学的参数调整和合理的每一个孔的位置是非常重要的。煤矿开挖中的切槽在后续爆破中起着重要作用。选择科学合理的切槽可以有效提高巷道爆破效率。切口的选择包括直眼法和斜眼法。前者通常适用于硬度适中及以上的岩巷，在小巷道掘进效果更明显；后一种方法适用于各种岩层，对掏槽孔的要求不高，因此在煤矿掘进中得到广泛应用。
        3.4 深孔爆破前定位瞎炮和残爆。在煤矿掘进中深孔爆破过程中，为了有效发现瞎炮和残爆的存在，需要在装药时提前定位中深孔可能出现的瞎炮和残爆，以标记瞎炮调查。每段长度不得小于中深孔的长度。装入底孔的雷管与炸药的接头应用彩色胶带第二次绑牢，不超过2圈，封泥后露出的孔不得小于200毫米。按照正常的拒爆筛选方法，找到每一个彩条，发现孔孔处有一个完整的彩条，可以初步确定该孔为拒爆，然后完成拒爆定位。
        总之，爆破在煤矿巷道开挖中起着重要的作用。选择合适的爆破技术有助于提高掘进效率，进一步保证巷道安全。在煤矿掘进中采用深孔爆破技术，可以轻松获得理想的掘进效率，降低生产成本，为企业创造更高的经济价值。在煤矿掘进中实施深孔爆破时，应严格遵循相关设计要求和标准，确保深孔爆破技术的施工质量，实现煤矿掘进爆破作业的顺利开展。
        参考文献：
        [1]刘刚.浅论煤矿掘进中深孔爆破技术.2019．
        [2]宗菁华.关于井下深孔爆破的安全技术管理.2020.