李义++张杨

[摘 要]利用合理的布眼方式，改进装药的结构，减少炸药消耗，降低生产成本，提高爆破效率，加快掘进进度。

[关键词]布眼；装药结构；孔深；爆破效率

中图分类号：TD235.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0084-01

引言：在矿山企业中，井巷掘进工作占据主要位置。要加快掘进进度，保证施工质量，合理的布眼方式、装药结构就显得相当重要。

一、矿岩的物理力学性质

矿岩的物理力学性质很复杂，是由很多方面构成的，就掘进而言，可以把复杂的矿岩物理力学性质简单地划分为六种不同级别的岩石，级别低的岩石松散，级别高的岩石坚固。在掘进中，对迎头的排眼，必须根据岩石级别来确定排眼数目和掏槽方式，级别低的岩石松散就少打眼，级别高的岩石坚固就应多打眼。所以，熟悉和掌握各种岩石的物理力学性质，对正确布置整个工作面的排眼相当重要。

二、合理布眼

对于岩石硬度系数大的作业点，如果布眼不合理，不但影响爆破效果，降低爆破效率和工班工效，还会造成爆破材料的浪费，增加生产成本。所以关键就在于怎么布置炮眼，而布眼的关键在于掏槽眼怎样施工。布置掏槽眼，要根据巷道规格断面、打眼深度和矿岩的物理性质来综合分析考虑布眼。对坚硬的岩石，一定要留空气眼增加新自由面来进行爆破掏槽。

1、掏槽眼布置

掏槽的方式很多，常见的主要为直龟裂楔形混合式掏槽和桶形掏槽（如图1）。

掏槽眼与眼的间距不能过大或过小，眼间距过大，掏槽效果不好，达不到目的；眼间距过小，放炮时被邻眼带走或挤死，也达不到效果。所以，布置掏槽眼，眼与眼的间距要适中，恰到好处，才能起到很好的爆破效果。

掏槽眼的眼间距一般为300～500mm，硬岩石眼间距取小值，相对较软岩石取大值。根据实践经验得知，岩石的性质对凿岩爆破掏槽眼的布置有很大的影响，要区别对待。脆硬的岩石以龟裂楔形混合掏槽为好，韧性大的岩石则应以桶形掏槽较好。

2、辅助眼和周边眼的布置

掘进迎头上的每一个眼都必须发挥其最大作用。所以每个眼的位置和相互的关系很重要，除掏槽眼外，辅助眼是逐步扩大掏槽眼的自由面，让周边眼能充分爆破并控制好坑道规格。所以，辅助眼的间距可适当增大，为了控制大块率，一般眼间距为400～600mm，相对岩石较硬时取小值，反之，取大值；周边眼的布置，除光面爆破外，眼的间距一般为800～1000mm，眼间距过小，属光面爆破，过大，则导致欠挖，一般眼的间距偏小，采用少装药来爆破控制好坑道规格。

3、在布眼时，应遵循以下原则

（1）、掏槽眼比其它眼深10～15厘米，作用是使其它眼利用率高；

（2）、周边眼要离巷道轮廓边10～20厘米，以便机头操作，方向朝巷道帮稍偏，便保证断面不缩小；

（3）、尽量利用裂隙，软夹岩层等布置掏槽眼。

三、改善装药结构

1、大理岩类：大理岩较为常见，岩石级别为4-5级，一般采用楔形或桶形掏槽方式，掏槽眼4-5个。原传统装药结构为中心眼不装药，作为爆破自由面，其余掏槽眼均装药，装药系数为70%以上，1.5米的眼深一般只能爆1.4米，爆破效率为93%左右，通过分析和改进后，我们改变了装药结构：掏槽中心眼装药，其余4个掏槽眼不装药作为爆破自由面，这样，增大了爆破自由面的空间，提高了矿岩破坏条件；辅助眼和周边眼采用不同的装药系数，爆破效率提高到95%左右，每茬炮节约3公斤左右炸药消耗量。

2、花岗岩类：花岗岩有坚硬的不风化的黑云母花岗岩和绢云母花岗岩，坚固性系数达18-20左右；其次有半风化花岗岩和强风化花岗岩等。针对花岗岩风化程度和坚硬程度的不同情况，采用了不同的布眼方式，风化花岗岩一般采用三角掏槽即可，坚硬花岗岩采用直龟裂楔形混合掏槽，采用多打眼、少装药进行凿岩爆破，其装药方式近似大理岩，只相对增加了雷管段数，以提高爆破效率，降低装药量。

3、一次爆破所需的炸药消耗量计算公式为：

Q=q×s×L×n

式中：q—单位炸药消耗量（kg）

S—井巷掘进断面面积（㎡）

L—平均炮眼深度（m）

n—炮眼利用率，一般为0.8～0.95

4、装药

装药在掘进爆破中是比较重要的一道工序，在装药前首先要用风枪吹洗干净所有孔内岩粉和积水，装药时必须细心把药卷轻送到眼底，不要擦破药卷，药卷之间接触即可，不要用力冲填。按确定的起爆顺序正确装填雷管，不得弄错雷管段号，不得拉断（拉脱）雷管脚线。起爆药卷的位置决定着炮孔中装药起爆后爆破作用的传递方向和炮孔中爆生气体的作用时间。

根据实践经验和总结，当岩石性质相同时，孔底反向起爆效果最好，而孔口正向起爆效果最差。

孔底反向起爆能增强炮孔中爆炸气体膨胀推力的作用，加强孔底爆炸气体的作用力和作用时间。孔底反向起爆时，炸药一起爆，孔底立即受到爆炸气体的推力作用。孔口尚未爆炸的炸药则起到类似炮泥的作用，加强阻止爆生气体的过早扩散，从而保证了作用力和作用时间。采用孔口正向起爆时，先爆的孔口爆生气体扩散的阻力最小，容易过早地冲掉炮泥逸散，从而降低了作用压力，减少了作用时间；在软岩和裂隙发育的岩石中进行爆破時，孔底反向起爆可以避免相邻炮孔间的“带炮”及孔底剩留残药的现象。

四、实例

老厂分矿竹叶山坑45#矿群1560中段4503平巷，岩石为大理岩，硬度4～5级，平巷设计规格为2.6m×2.6m，三心拱断面积为6.34m2。原施工过程中，由于布眼方式不合理，炮眼深度不够，导致装药量过大，巷道规格不符合设计要求，施工进度缓慢，造成了生产成本的浪费。经过反复实践，凿岩设备使用YT-28型气腿式凿岩机，钎杆长2.5m，平均眼深2.2m，掏槽眼采用桶形掏槽进行布置，反向装药，采用“多打眼，少装药”的方式进行作业，控制了炸药消耗，加快了施工进度，保证了施工质量。（附布眼图）

五、结论

在今后一个比较长的时间内，矿山掘进依然以常规的钻眼爆破为主，如何加快施工进度，保证施工质量，是矿山企业必须要解决的问题。只有从实践中多加摸索、研究，选择正确的作业方式，采取行之有效的施工组织和方式才是解决这一问题的关键。

参考文献

[1] 《采矿知识》冶金工业出版社.

[2] 《爆破工程》王玉杰武汉理工大学出版社.