大断面全岩巷道应用中深孔爆破提高掘进进度技术
[摘要]在新柳煤矿交子里轨道大巷掘进中应用中深孔爆破一次成巷,使队组掘进速度比以前提高了近一倍,月进度从以前的40～50m提高到90～100m。巷道掘进成型效果明显改善。
[关键词]中深孔爆破 一次成巷 交子里轨道大巷 应用
交子里轨道大巷是为整个交子里盘区解决辅助运输、行人、通风而布置的一条主要轨道大巷,全长1220m。巷道毛宽4.8m,净宽4.6m,毛高3.9m,净高3.5m,掘进断面积16.24m2,净断面积13.82m2。
因该巷道布置在奥陶系灰岩中,属稳定岩层,服务年限较长,故交子里轨道大巷临时支护采用初喷临时支护,初喷厚度为30mwww.51haoming.comm。永久支护采用锚喷网联合支护。循环进度为2m,一掘一喷。在特殊地质条件或特殊地段下,采用其它支护形式进行加强支护,并制定相应措施。
巷道顶锚杆采用Φ18mm×2.2m的左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆,锚杆均垂直于巷道顶帮面布置,当煤(岩)层的层理裂隙发育时,锚杆应与主要裂隙面成较大角度布置,并尽可能垂直,拱顶锚杆为“七根、七根”矩形布置,均使用直眼铁饼。锚杆间排距为0.8×0.8 m,每根配套一支MSK2337(上)和一支MSZ2355(下)型锚固剂和Φ110mm、眼径24mm的铸铁铁饼。两帮采用Φ18mm×1.8m的左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆,两帮锚杆每排各打两根,矩形布置,每根锚杆配套一支MSK2337型锚固剂和Φ110mm、眼径24mm的铸铁铁饼,间排距为0.8×0.8m,贴岩面铺设1.0×1.5m的钢筋网。钢筋网相互搭接,搭接长度为100mm,联网丝间距300mm,用12#铅丝双股扭结,扭结不少于三圈。
工作面最大控顶距为2.1m,最小控顶距为0.1m;初喷距工作面最大距离2.1m ,最小距离0 .1m;复喷厚度为100mm,距工作面最大距离30 m,最小距离8m。
1 中深孔光面爆破用炮眼布置分析与选择 1.1掏槽方式的选择
掏槽眼的作用是首先将工作面上某部分岩石破碎下来,工作面形成第二个自由面,为其他炮眼的爆破创造有利条件。掏槽眼分为斜眼掏槽和直眼掏槽两大类,目前,浅眼爆破多采用斜眼掏槽,它比较适应煤矿常见的岩石现有技术装备条件。但随着新技术、新钻眼设备的应用,炮眼日益加深,斜眼掏槽眼受断面的限制,难以加深炮眼深度;因而在中深孔爆破中选择直眼掏槽法。
1.1.1直眼掏槽法。这种掏槽方法的特点是:所有掏槽眼都垂直于工作面,彼此间距较小,且要严格保持平行;留有不装药的空眼,作为装药槽眼爆破时的自由面;槽眼的深度不受巷道断面大小的限制,可以进行深孔爆破;一般不宜在松软岩石和有瓦斯煤尘爆炸危险的巷道中使用。
直眼掏槽法在金属矿山掘进中使用相当广泛,近年来为了推广深孔爆破,煤炭系统也加强了直眼掏槽的实验研究工作,并已逐渐获得推广。
在直眼掏槽法中,空眼一般要比较槽眼加深200mm左右。为了加强槽腔的抛碴作用,空眼也可加深500mm左右,以便在加深的炮眼底部装填1～2卷炸药,待其他槽眼爆炸后再爆。这种仅眼底装少量炸药的炮眼称为半空眼。大直径空眼是用重型凿岩机与大直径钻头打凿的,但一般多用2～3个相互靠近的普通直径炮眼代替,也可获得良好的爆破效果。掏槽效果与合理决定各槽眼之间的距离有密切关系,直眼掏槽分为菱形掏槽、螺旋掏槽、五星掏槽三种
1.1.2菱形掏槽法适用于各种岩石条件,炮眼深度在2.0m以下效果最好。最好用毫秒电雷管分两段起爆,距离小的一对炮眼先爆,距离大的一对后爆。每眼装药长度为眼深的70﹪～80﹪。有时为了抛渣,将中心眼加深300～500mm,在眼底装2～3个药包,并使它在各槽眼中最后起爆。各眼的中心眼距,在F=6～8砂岩中,a=120毫米,b=170mm。这种掏槽方式简单易掌握,适应性强炮眼利用率在90%以上,在眼深不大于2.5m时,效果较好。
1.1.3螺旋掏槽是中硬以上岩石进行深孔掏槽的一种较好的掏槽方法。其特点是各装药的槽眼绕中空眼呈螺旋形布置,这种掏槽方法的炮眼利用率可达90﹪以上。
1.1.4五星掏槽,五星掏槽法是适用于各种岩层条件,是比较可靠的掏槽方法。炮眼深度在2.5m以下时,用一般岩石炸药即可;当眼深为2.5～3.0m时,宜采用4号岩石炸药或其他高威力炸药。用毫秒电雷管起爆时,其起爆顺序是:中心1号眼先爆,其余2～5号眼后爆,每眼装药长度为眼深的70﹪～80﹪。中心眼周围有4个空心眼,与装药眼对称布置。
1.1.5根据对轨道交子里大巷岩性、断面、掏槽眼和周边眼、辅助眼关于分析。在距底板1.6m,巷道中线位置布置空眼1,在其上下各200mm布置掏槽眼3、5,在其左右各150mm外布置2、4,其中1眼眼深2.6米,装药1卷;2-5眼眼深2.4米,每眼装药6卷,均垂直工作面打眼。