摘 要:文章以某矿车场施工中采用光面爆破和锚喷支护的工业实验为实例,证明光面爆破和锚喷支护相结合在现代巷道施工中可取得良好效果和经济效益。 
关键词:光面爆破;锚喷支护;巷道施工 
  1 概况 
  近几年,随着国家对煤矿实行关停并转的相关政策,煤矿原煤产量不断增加,原有的矿井系统不能满足安全生产需要,为了解决这一问题,需要不断进行技术改造。如何保证施工中巷道成形的同时提高工效和工程质量就成为一个亟待解决的问题,所以近几年来光面爆破配合锚喷支护成为一个解决问题的新思路。 
  2 试验巷道地质概况 
  文章以某矿施工实例举例说明。某矿在巷道施工发现,其巷道穿过的以砂岩与砂质泥岩为主的岩层,普氏系数为7,掘进中巷道可能经过破碎带。 
  3 实验过程 
  为了更好地提高岩巷掘进工效,促使掘进巷道一次成型,该矿从1996年开始于不同的地点进行了不连续的光面爆破与锚喷支护的结合实验,主要采用中深孔定向爆破技术和中深孔光面爆破的技术手段。根据采区车场的围岩状况,先后分别采用楔形三角复式掏槽,菱形复式楔形掏槽,双排复式楔形掏槽,直眼三角柱式掏槽等方式的单体工业实验,最后使用优选法,利用正交关系最优化从不同的试验方案中选出最佳爆破参数组合。在总结以往经验的基础上,采区车场施工使用岩石乳胶炸药,双排复式楔形掏槽方式,进行光面爆破。最初周边眼间距放大700mm,未能达到预期效果,当放到400mm时,效果得到了明显提升,经过5个多月的重复试验,得出工程经验,在适当的部位上布置空眼,爆破达到了更好的效果。由此,光面爆破的工程实验获得了长足进步,不但提高了锚喷支护的作业以及巷道的一次成型质量,而且降低了材料消耗,提升了掘进速率。 
  3.1 施工参数及过程 
  3.1.1 相关参数 
  根据该巷道的设计尺寸(巷道净宽3.6m-7.623m,净高3.2m-3.747m)、岩性编制了爆破作业参数(见表1) 
  3.1.2 打眼要求 
  打眼采用7655型风钻、40mm钻头和长度为2.0m六棱钢中空钻杆打眼。打眼采用四定方针,五台风钻交互作业,使用中定人、定炮眼、定数量、定位置、定质量。 
  3.1.3 装药细则 
  (1)本次使用乳化炸药,毫秒延迟的电雷管,MFB-200型电容式发爆器起爆。 
  (2)装药之前必须使药卷顶实直到眼底,同时必须将眼内泥水使用扫眼器吹净。 
  3.1.4 喷浆支护要求 
  根据支护原理,在岩层没有整体达到塑性破坏之前,顶板岩层仍可能保持岩梁结构,此时岩层变形很小,部分岩层尚未超过其极限强度,其自身承载能力很高。而且此时的岩层主要受水平挤压应力的作用,所以锚杆此时对岩层承载能力的影响较小[1]。随着围岩变形的增大,顶板岩层的塑性破坏区域很快超过锚固范围,顶板岩层梁的结构被破坏,而锚岩支护体形成平衡拱的关键是通过锚杆的作用保持锚固岩层的整体性。岩层松动是造成锚固平衡拱破坏的直接原因,它使锚杆丧失抗剪作用和约束作用,从而使锚杆失去成拱作用[2]。所以锚杆支护要严格按照岩层性质以及设计要求打设,在此基础之上,此后进行的喷浆作业中,根据之前的喷浆施工经验,施工中要严格控制水量,达到以喷射表层不出现移滑,不产生干斑为最宜。需专设喷浆组,采用HPJ-6型喷浆机作业,混凝土设计厚度为120mm。 
  3.2 数据结果分析 
  根据5个月对超欠挖尺寸、半眼率、岩石表面的炮震裂缝参数的监控统计发现,爆破半眼率逐步提高,巷道成形效果呈增益趋势,高效控制了毛断面,大大减少了超欠挖尺寸以及炮震裂隙的程度。 
  3.3 取得效果 
  历经5个月的光面爆破结合锚喷支护试验,该矿取得了良好的经济效益,进尺掘进从原先每月70m提升至160m上下,掘进的工作效率从原来的0.016m/工提高到0.04m/工,共计节约费用达20万余元。 
  参考文献 
  [1]李农,李伟清,侯端明.让均压锚网支护系统在高应力区的研究与应用[J].山东煤炭科技,2011(2):103-104. 
  [2]李学华.综放沿空掘巷围岩大小结构稳定性的研究[D].徐州:中国矿业大学,2000.