大断面全岩巷掘进打眼爆破在七、八盘区开拓工程中的技术研究.doc

大断面全岩巷掘进打眼爆破在七、八盘区开拓工程中大断面全岩巷掘进打眼爆破在七、八盘区开拓工程中的技术的技术研究研究 1、问题的提出 平桥井自七十年代起，三十多年来，就一直承担着轿子山矿一半以上的生产任务。毫不夸张地说，平桥井在轿子山煤矿的发展过程中，起着举足轻重的作用。2001 年初，平桥井仅有小小的一个六盘区煤炭资源可以挖掘，可采储量不到 100万吨。按当时平桥井的生产能力计算，五年以后平桥井将因资源枯竭而关井。在如此严峻的情况下，矿领导高瞻远瞩，果断作出七、八盘区开拓工程开工的决定，使我矿煤炭经济的可持续发展得以进维持下去。平桥井七、八盘区主、副暗斜井分别于 2003 年 11 月 24 日和 2003 年 12 月19 日开工，两暗斜井均为三心拱大断面全岩巷打眼爆破 15 度下山掘进，其中主暗斜井掘进断面为 13.78m，副暗斜井掘进断面为 9.48m，这样大断面的全岩巷掘进为轿子山建矿历史之最。在开工的前两个多月的时间里，我们经历了很多挫折。主、副暗斜井每排炮分别要打 70 和 60 左右个炮眼，眼深为 1.9M，消耗炸药每米平均 25Kg，循环时间 18 个小时以上，且每排炮只能收 1 米左右的进尺，每条巷的日进尺仅为 1.6 米，月进尺 40 米，与矿下达的 75 米计划相差近一半。面对这种情况，车间和中队迎难而上，在矿及相关科室的大力支持下，认真总结、努力探索，从掘进过程中的每一个工序和环节入手，在每一道工序上节约时间、提高工效。通过认真的分析、总结和摸索，终于掌握了一套大断面全岩巷快速掘进的经验；从 2004 年 3 月份起，我们每排炮只打 50 和 40 左右个炮眼，眼深为 2.2米，炸药每米平均消耗为 14.5Kg，每个循环时间在 12 个小时以内，每排炮能收1.9 米左右的进尺，每条巷的日进尺达 3.6 米以上；把掘进进尺一下提高了一倍，完成矿月计划任务 150 米至今，并在 2004 年 10 月创造了双头月进尺 195 米的傲人成绩。在平桥井七、八盘区开拓工程施工过程中，我们是这样做的：2、对掘进工艺的改进 2.2.1、在打眼工序上（一）、保证凿岩机的供风质量（一）、保证凿岩机的供风质量 要使凿岩机正常高效地运行，保证凿岩机效率，除了良好的日常维护和修理以降低故障率外，我们发现空压机的供风质量至关重要，只有空压机供给的高压风持续、稳定、洁净，才能更好地达到上述要求。为此，我们作了如图一的改动。在凿岩机的进风管之前设计自制一个体积为 0.25m 的风包。风包体积 图一：图一：风包 接凿岩机 接风管 排污口 小，便于移动，一端接供风管，另一端设计四个出风口（在风压保证的情况下，可根据作业环境设计更多的出风口）接四台凿岩机，风包底部设留一个排污孔，用以排除在风包中沉淀下来的铁屑、粉尘、积水等杂质。通过这样的改进，不仅有效地避免了供风管路中的铁屑、粉尘、积水等杂物直接进入凿岩机，降低凿岩机的使用故障，而且解决了多台凿岩机同时作业时风压不稳定的问题，从而保证了凿岩机更好的运行效果。（二）、多台凿岩机同时打眼（二）、多台凿岩机同时打眼 经过图一的技术改造，我们解决了在一个掘进工作面同时使用多台凿岩机作业的问题。为保证工作效率得到提高，我们又制定一些管理办法，采取定人、定机、定眼位的方法进行打眼。打眼工进入工作面以后，根据巷道中、腰线和巷道断面情况布置好炮眼，用指定的凿岩机去打所分工的炮眼，每个循环如此。如图二所示。将工作面布置的炮眼根据其位置、用途的不同分成区、区、区三个区域，一个打眼小组打一个区域的炮眼。严格按照炮眼的角度、深度进行作业。经过几个循环的操作，对打眼前和放炮后的效果反复进行比较，很快找出了打眼过程中存在问题并加以解决完善，使打眼工逐步掌握打眼技巧，在有限的时间内完成打眼工作。通过这种定人、定机、定眼位的管理，还有利于每个打眼工熟悉所使用的凿岩机性能，发现设备问题能够及时处理。由于长期坚持，打眼工的操作水平不断得到提高，从而取得了良好的效果。图二：图二：29 30 31 27 28 15 14 13 32 33 26 16 7 8 12 34 22 17 11 3 4 25 21 18 10 24 区 2 区 5 区 20 19 9 23 1 6 35 36 37 38 39 40 41 42 （三）、不断摸索总结，确定合理的炮眼布置方式和数量（三）、不断摸索总结，确定合理的炮眼布置方式和数量 在主、副暗斜井的掘进初期，尽管每排炮花费很多时间来打眼，但爆破效果很不理想，不能取得预期效果。为此，我们通过认真的分析总结，发现爆破效果差的原因不是炮眼的个数不够，而是炮眼的布置不够合理。我们结合下山掘进的特点做了一次又一次的试验，对每个炮眼的位置、角度和深度都作了反复对比，得出掏槽眼应布置在尖子面的中下部，掏槽方式也从原来的楔形掏槽改为混合式掏槽，以增大掏槽自由面，并减少辅助眼和周边眼的数量等。最后确定掏槽方式如图三。图三：图三：7 5 9 2 1 3 8 4 6 注：1#眼与巷道倾角一致，布置在巷道中部，距巷道底板 1.7 米，眼深 2.15 米；2、3#眼与 1#眼在同一水平，距 1#眼口 0.6 米、底 0.3 米；4、5#眼在 1#眼的垂直位置，距 1#眼口0.6 米、底 0.3 米；6、7、8、9#眼在 1、2、3、4#眼的角平分线上，距 1#眼口 1 米、底 0.7米，眼深 1.9 米。这种掏槽方式的特点在于：爆出的自由面大，掏槽效果较好，炮眼的角度在实际操作中好掌握，对打眼工的技能要求不高；在主暗斜井 13.78m 断面上将以前的 70 个炮眼改为 50 个不到的炮眼，副暗斜井 9.48m 断面上将以前的 60 余个炮眼改为 40 个左右炮眼。经过这一系列改动，不仅缩短打眼时间，且炮眼利用率从初期的 50%提高到 90%以上。（四四）、结合实际情况，选择打眼时机，使各工序衔接更紧凑）、结合实际情况，选择打眼时机，使各工序衔接更紧凑 主、副暗斜井在掘进施工的前两个月，掘进工作面放下炮后，我们先把渣出完，然后搭架子打巷道的锚杆眼和顶眼。这样一来，就出现了四个问题。其一是出渣时顶板安全不能保证，因为只能对顶板进行简单的活矸清理后就出渣；其二是搭、撤架子要花费一定时间，且在架子上打眼操作不安全、方便；其三是把渣出完后再次放炮时容易损坏耙斗机；其四是耙斗机出渣在耙后面少量的渣时经常耙到凸凹不平的巷道底板，耙渣效率不高，且易损坏耙齿。为解决上述问题，我们在落下渣后直接打锚杆眼进行锚杆支护，接着把上部眼打好后再出渣，出渣时遗留部分渣挡在耙斗机前面，以便再次爆破时保护耙斗机，最后再打下部眼。这样一来，所有问题迎刃而解。2.2.2、在爆破效果上（一）、认真检查发爆器，确保发爆器性能（一）、认真检查发爆器，确保发爆器性能 我们实行的是毫秒延期电雷管全断面一次起爆，要取得良好的起爆效果，使用功率强劲、质量可靠的发爆器显得尤为重要。这点在我们主、副暗斜井的施工过程中体会最深。在工程的前期，由于没有科学的检测发爆器的方法，发爆器的性能不能准确掌握，导致经常因为发爆器的原因不能全断面一次起爆，留下了严重的安全隐患。给拒爆处理增加了难度和次数，延长放炮时间，严重影响掘进进度。通过实践，我们掌握了一种非常简单实用的检测发爆器的方法。在发爆器的两个接头上连接一个电灯泡，灯泡的大小由发爆器的功率决定。如 100 发的发爆器就接 100 瓦的灯泡，灯泡相当于被起爆的电雷管。通过灯泡是否被充亮、被充亮的程度以及多少时间灯泡被充得最亮等情况，就可以全面地掌握被测试的发爆器的最佳放电时间，配上一块表，就可以正常使用。有了这种简单实用的检测发爆器的方法，我们就能准确掌握每一台发爆器的性能情况，对发爆性能达不到要求的，禁止投入使用，就不会因为发爆器的原因影响起爆效果，延长放炮时间。（二）、加强电雷管的检测工作（二）、加强电雷管的检测工作 我们使用的是煤矿许用毫秒延期电雷管，要一次起爆近 60 发的电雷管，确保每一发电雷管的起爆性能良好非常重要。为此，在车间的请示下，矿为我井专门进了电雷管电阻测试仪。为了安全地检测电雷管，我们又设计制作了电雷管防险罩进行电雷管电阻测量，检测电雷管时将电雷管置于防险罩内。防险罩用木材制作，外包铁板，木料厚度不少于 2cm，铁板厚度 5mm，成正方体状，尺寸规格 252525cm，五面固定，一面制成梭槽板，梭槽板中下部留两条小缝，小缝间距 8cm，缝宽 2cm，高 5cm。如图四：图四：图四：我们使用的电雷管电阻在 4.65.8 欧姆之间，经过电雷管电阻检测，凡是阻值符合要求的就是合格电雷管，否则就不准使用，从而得以保证使用的每一个电雷管的起爆性能。除此而外，电雷管测试仪还能测量网路的导通。通过电雷管测试仪的使用，大大地减少了工作面拒爆的几率。（三）、缩短装药时间，保证装药质量（三）、缩短装药时间，保证装药质量 保证装药质量，除按规定制作起爆药卷外，主要是在装药前要把每个炮眼用风管吹干净；防止眼内有碴或水而影响装药不到位和药卷相互连接不好。在缩短装药时间方面，我们在一个工作面固定三个专职的爆破工，在上述图二中的区、区、区三个区域分别装药、接线，最后由一名放炮工检查连线质量，重点检查角线连接是否牢固，接头裸露部份是否悬空等；防止出现断路或因裸露接头接触巷壁造成不起爆或不完全起爆。总之，在平桥井七、八盘区开拓工程的施工中，我们通过不断总结和摸索，对上述工序进行逐项落实改进，取得了非常明显的效果。首先，循环时间从原来的 18 小时降到 12 小时以内，每天至少可得两个循环；其次，循环进尺得到大幅度提高，从原来的 1 米不到上升为 2 米左右；再次是炸药消耗上也比原来有所下降；最主要的是从 2004 年 3 月份起，每个月在力保安全的前提下都保质保量地完成甚至超额完成矿每月下达的计划任务，提前完成了七、八盘区开拓工程主、副暗斜井 460 米落平任务，为第二阶段任务的顺利完成奠定了基础。