刚性被筒炸药爆破在3 号煤仓施工中的应用

刚性被筒炸药爆破在3号煤仓施工中的应用

Application of Stiffness Cylinder Explosives Blasting in the Construction of 3# Bunker

冯新升 FENG Xin-sheng；王新堂 WANG Xin-tang；樊锋 FAN Feng

（陕西陕煤铜川矿业有限公司下石节煤矿，铜川 727101）

（Shaanxi Coal Industry Tongchuan Mining Co.，Ltd. Xiashijie Coal Mine，Tongchuan 727101，China）

摘要： 其爆破机理是利用被筒炸药瞬间爆破产生强烈的爆轰波冲击破碎8个钻孔周围的岩石而垮落。

Abstract: The blasting mechanism of stiffness cylinder explosives blasting is to use the strong detonation wave produced by the instantaneous blasting of cylinder explosive to impact and crush the surrounding rock of the eight drilling holes.

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关键词 ： 钻孔；爆破；最小抵抗线；被筒炸药

Key words: drilling；blasting；the minimum resistance line；cylinder explosive

　　中图分类号：TD529文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）20-0093-04

0引言

常规煤仓施工多采用小反井的方法（由下向上施工），但此方法工序复杂，劳动强度大且危险性大。在钻孔中采用刚性被筒炸药爆破，首先形成回风系统和溜矸通道，然后由上向下扩仓，此方法工序简单，安全系数高。

1工程概况

陕西陕煤铜川矿业有限公司下石节煤矿3#煤仓位于暗皮带井214溜煤眼以上73.5m（平距）处，属于直立圆筒煤仓，煤仓上口底板⊥978，下口高程：暗皮带井顶板高程丅953，煤仓垂直高度为25m，属于穿层巷道，上面粗砂岩和粉砂岩厚度共为19m，下面煤层厚度6m。掘进断面尺寸：Φ5.8m，采用锚、网、桁架钢带联合支护；煤仓钢筋砼浇灌后净断面尺寸Φ5m，见图1、图2。

23号煤仓围岩状况（从上至下）

①粗砂岩厚度8.2m，灰白色厚层状夹煤线，泥质胶结较松软。

②粉砂岩厚度11.8m，黑灰色薄层状，岩石较脆，具泥质条带含植物化石，泥质胶结。

33号煤仓出矸系统

3号煤仓矸→暗皮带井皮带→2号煤仓→皮带井皮带→大煤仓→大煤仓下口放矸平硐编组3吨矿车→地面。

4刚性闭筒炸药爆破施工3号煤仓的方法

①钻孔布置：在地测科给定3#煤仓上口中心打一个钻孔，然后在距3号煤仓中心直径为1m周向均匀布置7个钻孔。

②在3#煤仓上口安装固定ZDY1900S（5型）型钻机，准确在钻孔布置位置垂直向下打钻孔8个钻孔与暗皮带井顶板打透，第一次成孔直径Φ94mm，深度25m，然后换成Φ113钻头扩孔，将8个钻孔扩成直径113mm的钻孔，布置钻孔主要缩小钻孔之间最小爆破抵抗性不大于300mm（见图3）。

③刚性被筒炸药爆破：其方法在刚性被筒里装满乳化炸药，在炸药中心插好起爆管，雷管脚线从被筒盖中心孔引出和放炮母线连接好，再将被筒和封盖用废旧炮线绑扎牢固栓在废旧炮线端头连同放炮母线一起从中心钻孔向下放到放炮点位置，进行定点起爆扩孔，扩孔的顺序先崩中心孔后崩四周钻孔，从下向上每一茬炮放1m，（一茬炮放两次炮，先中心孔放炮进一步扩大自由面缩小最小抵抗线，后四周钻孔放炮）以至和上面巷道底板扩通，形成Φ（直径）约为1m的回风道兼溜矸道（图3）。

5刷大至设计断面

采用人工“钻爆法”由上向下进行扩仓，刷大成直径Φ=5.8m的圆形断面。进行刷帮出渣锚网、钢带和锚索支护，循环进度为0.8m。

5.1 3#煤仓扩仓炮眼布置及爆破参数表

①3#煤仓岩巷段扩仓炮眼布置见图4。

②岩巷段扩仓炮眼装药量表，见表1。

③岩巷预期爆破效果表，见表2。

5.2 岩巷采用光爆技术，循环进度都是0.8m。

6施工顺序

打钻→中心孔用刚性被筒炸药放炮扩大自由面→周围7个钻孔用刚性被筒炸药放炮扩孔形成溜矸（煤）道→悬吊好煤仓中心线→从上向下打眼放炮→出矸（煤）→刷帮锚网、钢带锚索支护（循环进度0.8m）→最后从下向上钢筋砼浇灌（循环进度1m）。

7支护方式及参数

煤仓仓体周围打设Φ20×3000mm螺纹钢锚杆，矩形布置，间排距为800×800mm，网规格为Φ6.5×2000×1000mm钢筋网片，钢筋网的长方向沿仓壁周向布置，配用Φ14×2500mm或Φ14×1700mm桁架钢带，桁架钢带的长方向沿仓壁周向布置见图5、图6，图中尺寸单位为毫米）。

8施工方法比较

施工方法比较见表3。

9结论

①2013年3月份施工25米高的3号煤仓：从下向上采用刚性闭筒爆破形成直径1米回风道及留矸道，仅用了1天时间，从上向下扩仓刷大锚网钢带锚索喷浆复式支护用了10天时间，施工简单安全，掘进速度快，施工人员劳动强度低，工效高。

②采用刚性闭筒爆破施工避免了小反井从下向上施工工序多，投入设备多，施工环节复杂，工人劳动强度大，机械化程度低和掘进工效低的弊病。

③3号煤仓采用刚性闭筒炸药爆破开创了自我矿建矿以来小反井、溜煤眼及煤仓施工技术的先河，为我矿4—2#煤层（主煤层）以上3#煤层的开采施工煤仓奠定了良好的技术基础。

④采用刚性闭筒炸药爆破施工煤仓，充分发挥炸药爆破潜能，提高煤仓施工的机械化程度，大破常规煤仓施工的习惯，大大降低工人的劳动强度，提高了施工工效，是岩巷煤仓施工技术方面的大胆革新和创新、改善和优化岩巷煤仓施工的工艺，是新技术和新工艺值得我们大力借鉴和提倡。

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参考文献：

[1]杨鑫，蒲传金，肖定军，肖正学，朱强.不同方位裂隙对爆炸裂纹扩展的影响[J].实验力学.

[2]尚庆森，程志勇.露天爆破大块控制试验[J].中国钼业，2014（04）.

[3]刘健，刘泽功，高魁，马衍坤，李重情，郭林杰.深孔定向聚能爆破增透机制模拟试验研究及现场应用[J].岩石力学与工程学报.