光面爆破在灵山矿区合理运用-

论文导读：
摘 要：控制爆破在露天开采和地下开采过程中被广泛应用，目前所用控制爆破有预裂爆破、光面爆破、
微差爆破、挤压爆破、定向抛掷爆破等爆破技术，均能达到各自控制目的，并能取得良好效果，其中预裂爆破和光面爆破在矿山中被广泛应用。
关键词：凿岩参数；合理装药；间隔时间；开挖顺序；掘进；矿房；玲珑金矿
近几年来，光面爆破技术被我矿领导高度重视，并全矿推广应用。目前，针对灵山矿岩情况，特别是破碎矿体中如何安全高效的采矿，在掘进施工中如何利用好光面爆破技术，减少浮石，做到既安全又能提高爆破效率是掘进中应解决的问题。本文就光面爆破的要点及灵山在巷道掘进与矿房回采中光面爆破的应用做一简要说明。
1光面爆破技术要点
1.

1、选择正确凿岩参数，合理布置周边炮眼

1.1.1 周边眼的合理布置：
周边眼的凿岩参数包括：炮眼间距（E）、炮眼直径（d）、最小抵抗线（W）也称光面层厚度、炮眼深度（L）、炮眼角度（α）及炮眼密集系数（K）、不偶合系数等。
周边眼间距一般为孔眼直径的10～20倍。在节理裂隙比较发展的岩石中应取小值，整体性好的岩石可取大值。一般E=600至700毫米，灵山巷道掘进周边眼间距一般取600～650之间，在回采矿体分层道跨度较小时，间距还可缩小到450毫米至500毫米。
1.1.2 最小抵抗线（W）：周边眼的最小抵抗线也就是光面层厚度。其厚度一般为W=700～800毫米，当岩石性质和地质构造不同时，光面层厚度也不一样，灵山-510、-550中段以及西井-50、-120中段岩石坚硬，其W值应小取600～700毫米，针对矿房岩石松软破碎，其W值应大些，取800～900毫米。
1.1.3周边眼的密集系数：周边眼的密集系数是指周边眼间距（E）与最小抵抗线（W）的比值。当岩石破碎节理发育时，爆破裂缝的方向难控制，K值应小，因此需缩小眼间距，适当加大抵抗线，这时可取K=0.5;当岩石较完整，开挖跨度较大时，不必缩小眼间距，只需增大抵抗线，这时可取K≤0.8，针对灵山巷道岩石坚韧，跨度较小，此时眼间距和抵抗线都应适当减小，可使K=1左右，实践证明，只有周边眼间距和最小抵抗线二者关系比例恰当，才能获得预期的爆破源于：论文摘要范文www.7ctime.com
效果。

1.4周边眼的直径（d），眼深（L）和角度（α）：

目前，我矿进行掘进作业时，采用的炮眼直径为d=40毫米，眼深一般为1.5～2.2米。光面爆破除了正确选择光爆参数外，精确地凿岩技术极为重要。周边眼的钻凿需严格控制位置和偏斜率。用凿岩机打眼时，由于受凿岩机限制，因此，不得不向外或向上偏斜一定的角度，偏斜角度可根据炮眼深度加以调整，使眼底落在设计轮廓外100毫米左右处，偏斜角一般为3o ～5o
1.1.5不偶合系数：合理的不偶合系数应使炮孔压力低于孔壁岩石的动抗压强度而高于动抗拉强度。不偶合系数通常采用1.1～3.0，其中以1.5～

2.5用的较多。

1.2合理选用装药量和装药的结构

单耗（线装药系数），又叫装药密度和装药集中度，它是指单位长度孔眼中装药量的多少。为保持新壁面的完整稳固，应尽可能减少装药量。一般在光面层单独爆落时(即预留光面法时周边眼)装药量为0.15～ 0.25公斤/米，我们一般采用全断面一次爆破，为减少残眼适当增加装药量，通常可达0.25～0.35公斤/米，岩石坚硬的巷道可适当增加，但药量过大则会引起围岩破坏，因此，应严格控制周边眼装药量，以获得理想爆破效果。
光面爆破采用的装药结构形式有：
1.2.1用普通直径（32毫米）药卷的空气间隔装药：直接为32毫米的普通药卷(2﹟岩石乳化)，按一定的间隔分成几段均匀地分布于炮眼内，采用导爆索一次起爆。见图1:
图1 空气间隔装药
导爆管2-药卷 3-空气间隔 4-导爆管脚线 5-炮泥
1.2.2 用普通直径（32毫米）药卷连续装药：直接为32毫米的普通药卷(2﹟岩石乳化)，采用连续装药将药卷装入炮眼内，采用导爆索一次起爆。
装药：根据炮孔布置，空心眼不装药，其它掏槽眼、辅助眼、周边眼按照爆破的技术要求，装药率70%～80%。使爆破后的巷道平整、稳定。装药方式为人工装药。装药后，必须堵塞炮泥，捣炮泥时应防止导爆管打结、折断、拉细等现象发生。目前我矿采用这种方法。见图2：


图2 药卷连续装药
导爆管管 2-药卷 3-导爆管脚线 4-炮泥
1.

3、 起爆间隔时间

实验研究表明，时间间隔越短，壁面平整的效果越有保证。光面爆破时周边眼同时起爆比不同时起爆的效果要好，起爆时时差愈小，效果愈好，一般周边眼起爆时相互时差不得超过100毫秒。
1.4、合理安排开挖顺序为了使光面层有良好的起爆条件，必须首先为其创造自由面，因此就必须合理的安排开挖顺序和起爆顺序。

2、光面爆破在巷道掘进中的应用

井巷掘进时，由于凿岩机工技术水平参差不齐，在现场施工中普遍存在少打眼，乱打眼，多装药，不按起爆顺序乱放炮，不堵炮泥等现象往往爆破后保留的岩体壁面很不规整，而且十分破碎，并出现大范围的超挖和欠挖现象，造成炮眼利用率低，岩石碎块抛掷远，爆堆不集中，周边超欠量大，巷道成型质量差，围岩松动破坏严重，不仅影响了巷道掘进速度，增加了出矸量和支护材料消耗，也降低了巷道的稳定性和安全性。
2.1、-20中段巷道局部岩石整体性好，致密坚固，坚硬难爆，采用光面爆破后，进行二次爆破（预留光面法），炮眼布置采用直眼掏槽加楔形掏槽相结合。
巷道掘进布置25～26炮眼，根据中心线方向，确定好掏槽眼的位置，然后四周梅花形布置4个扩槽眼，如图所示2﹟为直眼掏槽，3﹟为楔型掏槽，然后起爆顺序依次为4﹟、5﹟、6﹟、7﹟辅助，按顺序起爆周边眼，先是8﹟腰炮，9﹟顶炮底炮，10﹟脚炮。起爆完后根据顶板爆破平整度看光面层厚度是否按设计要求，及时调整药量或补充炮眼（见图红色炮眼）进行二次爆破。
我们根据炮眼位置不同装药量也进行调整，其中1﹟～3﹟ 掏槽眼每个炮眼装9管药，论文导读：个掘进工作面共需10包2﹟岩石乳化。这样布置，爆破效果和爆破质量大幅提高，巷道顶板平整光滑，在新形成的岩壁面上残留清晰可见的半边孔壁痕迹，爆破后很少产生爆震裂隙形成拱形断面，取得良好效果。见图3。图3巷道二次爆破及起爆顺序布置图1—斜线表示二次爆破2—1﹟～10﹟表示起爆顺序3红色为二次爆破炮
4﹟～7﹟辅助眼每个炮眼装8管药，8﹟～10﹟ 周边眼为减少对围岩不受明显破坏装7管药，每班一个掘进工作面共需10包2﹟岩石乳化。这样布置，爆破效果和爆破质量大幅提高，巷道顶板平整光滑，在新形成的岩壁面上残留清晰可见的半边孔壁痕迹，爆破后很少产生爆震裂隙形成拱形断面，取得良好效果。见图3。

图3 巷道二次爆破及起爆顺序布置图
1—斜线表示二次爆破 2—1﹟～10﹟表示起爆顺序 3红色为二次爆破炮眼

3、光面爆破在矿房回采中的应用

灵山分矿矿体破碎，在矿体回采过程中，脉外耙道前掘时两帮围岩破碎，参差不齐，顶板凹凸不平，进路前掘时，一侧为充填体，另一侧为原岩体，前掘未送到矿体边界时出现充填体片落，顶板塌落，甚至顶板抽到充填体，给回采带来较大安全隐患。为解决这一问题，我们采取措施，每条矿采完后，在靠实体一侧要打几根圆木，用钢丝绳把圆木连接，防止下一条回采时充填体侧滑或片落。虽然收到了较好的效果，但充填体片落和顶板塌陷现象还是存在。
我们进行认真的现场分析研究，因矿体本身破碎，而靠近充填体一侧的矿体经炮轰后已经松动破碎，打眼时太靠近充填体一侧，矿岩松散，钎杆钻到眼底后很难拔出，并且对充填体造成很大的震动力，受到严重破坏，以造成大片充填体片落。经采用光面爆破后，我们在炮眼布置的基础上做了一些调整，在靠近充填体一侧必须留出30～50cm距离，把已松动的矿岩预留出来，放炮时对充填体震动力大大减少，顶板也留出了拱形，安全系数大大提高。给回采提供安全保障。

4、结束语：

终上所述，光面爆破特别对于破碎矿体掘分层道采用光面爆破后围岩不受明显破坏，能控制岩体内原有裂隙而发展，维护了围岩的整体性矿岩稳固，新岩壁平整不易出现冒落等事故，提高了现场施工的安全性，为井巷掘进后和矿房回采时的工作面维护和使用创造了良好的条件；其次光面爆破还可以缩短装蹅出蹅时间，节约装运费用，使回填、支护等工程量和费用降低。
存在的问题及发展方向：
4.1 是在钻凿周边眼时，要求严格控制其“上挑”或外甩的角度，并要求达到“平、直、齐”，这对目前凿岩机工来说还有一定的困难，难以达到这个要求；

4.2 是确定光面爆破参数是一个较复杂理论研究工作；

4.3 是周边眼的增加也使掘进成本增加，施工人员凿岩时间相对加长难以接受，对于这一方面玲珑金矿已给予相应鼓励政策，这对推广光面爆破起到了良好的推进作用。希望光面爆破在我矿巷道掘进与矿房回采中充分利用。
参考文献
《凿岩爆破》 连生瑞主编 冶金工业部技工学校教材编审办公室 1986年
《爆破工程》 王玉杰编 梁开水审 武汉理工出版社2007年
作者简介：刘鹏金（1978-），男，山东招远人，工作于山东黄金矿业（玲珑）有限公司，采矿工程师，主要从事采矿工程技术管理工作。邮编;265402