深孔松动爆破技术在过地质构造中的应用

深孔松动爆破技术在过地质构造中的应用

1. 地质概况

四台矿地质构造异常复杂，断层、冲刷、陷落柱成组成群揭露且遍布各盘区，严重影响工作面的正常掘进和回采，为改善采掘衔接紧张局面，减少搬家次数，提高煤炭回采率和巷道利用率，我矿对深孔松动爆破技术进行攻关，在实践中不断总结深孔松动爆破的各项技术参数，为我矿顺利完成各项生产指标发挥了重要的作用。

2. 问题的提出

松动爆破是指充分利用爆破能量，使爆破对象成为裂隙发育体，不产生抛掷的一种爆破技术。

我矿过去在过地质构造岩体时多采用浅孔松动爆破技术，但对于掘进和综采，孔深1.5m浅孔松动爆破向前延伸破坏岩体的距离不足1.0m，在推进过程中，无法满足综采或掘进一个班的进尺，为降低机组载荷，防止机组损坏，只能频繁的打眼、爆破来降低机组截割时的负荷。为改变这种状况，我们采用了深孔松动爆破的技术。

3. 深孔松动爆破技术参数的确定

3.1 最小抵抗线的确定

炸药在岩体中爆炸，根据爆炸对岩体的破碎效果可分为压碎圈、松动圈、振动圈，在松动圈内，爆破产生的冲击波和爆生气体将岩体碎裂成裂隙体。

3.1.1 径的计算

式中：rp松动圈半径；

p应力波初始径向应力峰值，

p=ρ0d12(rc / rb)6n/8；

α应力波衰减值， ；

d1炸药爆速，m/s；

ρ0炸药密度，kg/m3；

rc药包半径，mm；

rb炮眼半径，mm；

st岩体抗拉强度；

ν泊松比；

n压力增大系数，8～11。

3.1.2 最小抵抗线的确定

炸药在一定深度内自由面爆破，当最小抵抗线大于松动圈半径时，形成压缩爆破（内部爆破）；当最小抵抗线不大于松动圈半径时，形成松动爆破；因此，我们在实践中确定最小抵抗线为松动圈半径。

将试验数据d1=3600m/s、ρ0=1000kg/m3、rc=25mm、rb=28.5mm、st=45kgf/cm2、ν=0.36、n=10代入上式得rp=1323mm，因此我们确定炮眼间距为1～3m。

3.2 炮眼深度

炮眼深度应考虑钻眼效率和良好的爆破效果，考虑施工设备和施工技术水平、劳动组织等因素，还要便于施工组织和管理，考虑到减少生产班的影响因素，确定在检修班钻眼爆破，确定炮眼深度为5m，在考虑机掘过构造时，可适当将炮眼深度调大，确定为8～16m。

3.3 炮眼装药量计算

松动爆破必须控制药量，以达到既能松动好岩体，又不致于崩散岩体的效果，装药量与待爆破的体积、岩体的可爆性、炸药的类型、炮眼填塞情况等因素有关。每孔装药量q的计算公式如下：

式中：q每个炮眼实际装药量，kg；

e主要换算系数，即爆力系数，取1.0～1.3；

q标准条件下爆破每单位体积所需炸药量，一般取0.2～0.35kg/m3；

g爆眼堵塞系数；

l炮眼深度，m；

nc炮眼深度对炸药消耗量的影响系数。