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摘要:随着煤炭开采技术的不断进步，煤炭开采的技术要求也越来越严格，特别是在某些巷道卸压环节。本文主要对巷道卸压爆破技术的原理、施工及安全管理等方面展开探讨，具体情况如下。
关键词:巷道卸压；爆破技术；应用研究；爆破参数
Abstract: with the development of technology of coal mining, coal mining technology requirements also more and more strictly, especially in some roadways pressure relief link. This paper mainly of roadways relieving-shot technology principle, construction and safety management discusses, specific as follows.
Keywords: roadway discharging pressure; Blasting technology; Application research; Blasting parameters
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1.前言
随着煤炭开采量的不断增加，开采的深度也逐渐加深，其面临的地质条件也发生了变化，开采形式越来越复杂。为了保证采矿工程活动顺利的进行，人们加大了对这方面的研究，并取得了初步的成效，在对生产实践进行指导的过程中发挥着巨大的价值。但是，在具体的开采过程中，在不同的开采地区其地质条件存在差异，矿岩其本身的发育也变现各异，围岩条件也各不相同，为保证对巷道进行有效卸压，在开采过程中必须根据实际情况对卸压爆破技术进行选择。
2.卸压爆破技术的原理
在爆破卸压技术中，在围岩钻孔的底部进行集中性的装配炸药进行爆破，以达到对峒室围岩及巷道的爆破效果，最终与低下岩层相脱离，将某些高应力条件下的岩层进行卸载，把应力引到深层围岩的内部。该技术在实际的运用过程中，爆炸主要在煤岩体中进行，以爆炸点为核心点，由内到外迅速炸开，煤岩体的破坏程度与离爆炸点的距离有关，离得越近破坏程度越深，离得越远其影响就越小，其影响范围主要可以分为以下区域，即压碎区、裂隙区、震动区。
2.1爆破压碎区
离爆炸点最近的区域就是压碎区，该区受爆炸压力的影响最大。当引爆炸药时直接对与之相邻的煤岩体产生作用，形成爆炸空腔，使压碎区的煤岩体在高压影响下，遭到压碎发生剧烈的变形，其结构重新发生了变化。
2.2爆破裂隙区
居于压碎区与震动区之间的裂隙区，受爆炸压力的影响相对较小，其爆炸压力明显下降，煤岩体很少出现被压碎的现象，在拉伸应力的影响下促使煤岩体出现滑移崩落，其爆炸裂隙呈辐射状，有时也会出现环带状的切向型裂隙。
2.3爆破震动区
受爆破影响最小的就是震动区，爆炸压力对其影响最弱，该区域范围内的会出现某些质点性的震动，煤岩体不会受到其破坏作用的影响。在该区域要对其裂隙范围加以控制，在爆破进行的刹那，爆炸所产生的冲击波会对孔壁的煤岩体造成直接性的破坏影响，造成粉碎区及空腔的形成，同时爆炸所产生应力波在时间及障碍物的影响下其能量不断减弱，并转化为应力波不断向四周扩展，在径向传播路径生成压应力造成压缩性变形、在切向传播路径生成拉应力造成拉伸性变形。若切向方面的拉应力高于其本身的抗拉强度，煤岩体遭到强压力的影响会被拉断产生径向型裂隙。在压碎区内产生的压力波会对煤岩体造成压缩影响，集聚的能量可以快速的得到释放，并以卸载波的形式向外传播，形成与径向性压应力作用方向相反的向心型拉应力，使煤岩发生径向性位移。若该径向方向的拉应力高于其本身的抗拉强度，就会产生环向型裂隙，环向型及径向型裂隙若与煤岩体内部的剪切型裂隙相互交错便会形成一个裂隙区。
3.对地质条件加以分析
某工程的扩大区井田的边界多与断层相交，地质条件极其复杂。该扩大区的井田南北纵贯5.85千米，东西走向为1.45千米，总面积约为8.48平方千米。在机巷中多选择用架棚进行支护，材料多选用符合施工标准的工字钢,上净与下净口宽保持一致，在施工的过程中巷道发生的十分剧烈的变形，工字钢在重压力作用的影响下被折弯变形，给工程掘进带来了严重的安全隐患。在巷道的顶部及帮喷体都出现了较为明显的裂隙，煤岩体发生崩落，底板上有底臌出现，道轨发生倾斜，导致巷道失去了原有的回采使用功能。若采取保守的补救措施对其进行翻修，不久后还是会发生类似的现象，巷道失稳现象严重。若多次治理仍不能将问题完全解决，则可以考虑选择卸压爆破技术对巷道的破坏变形加以控制。
4.卸压爆破的实施
在具体的巷道卸压爆破实施过程中，多选择使用轻型钻机或煤电钻进行钻孔。将炮眼设置于该巷道周壁的煤层内部，并与煤壁垂直同时与层面平行，孔径为40毫米，孔深位6-8米，巷道的内部间距为7-9米,孔口离底板50-100厘米。选择正向型爆破，每孔的装药量在3千克左右，需3发雷管，当装药结束后，孔眼的空余部分需要用炮泥或沙土填实，封孔的深度必须在两厘米之上，在孔间进行串联，在孔内进行并联，其引爆用连线型的方式，每次需对2-8个孔眼进行联炮。若要对爆破进行打眼操作，瓦检员必须对作业范围内瓦斯的浓度进行检测，若大于1%则不能进行施工；打眼所采用的机械设备也要进行检查，保证性能良好，操作线路也要保持良好通畅，禁止出现短路、漏电、失爆等现象出现，否则会导致严重的安全隐患。在引爆之前人员必须完全撤离，为防无关人员进入可设置专门的警戒线，并令人把守，警戒线需离爆破中心150米以上，爆破后半小时内所有人员不得入内。设置为躲炮点的巷道必须保证安全宽敞，支架牢固、完整，所有人员禁止向回风流及巷道交叉口撤离，躲炮人员保持站立姿势并将口张开。
5.对卸压爆破效果进行检验
在卸压爆破前对巷道顶板、底板、两帮变形量及移近速度进行测量。爆破后上述值都发生了极大的变化。在未采取爆破技术之前，巷道的变形速度及变形量都很大，而当采取卸压爆破技术之后，巷道的变形速度明显放缓，变形量显著下降，因此在此次卸压爆破中，卸压爆破参数的设计是科学的，可以将巷道附近煤岩体中所积聚的弹性变形能加以释放，卸压爆破達到了预期的效果。
6.卸压爆破所采取的安全措施
根据相关的采煤安全原则，在对巷道进行卸压爆破时，需采取一定的安全防范措施。如：一、在采取爆破措施时，班组长、爆破员及瓦检员都需要对现场进行检查，实行一炮多检及多人责任放炮的制度。二、对巷道采取支护措施，在爆破线附近进行加固支护。在所有棚子附近添加支柱，以保持对顶板的支护功能。为对煤帮支护进行加固，多选择对螺旋锚杆进行增设的办法，没平方米至少要增设1根。三、在工作面及其巷道内不能有其他方面的作业。四、在进行爆破作业时，引爆前后都要对瓦斯涌出状况加以检查，在离爆破中心20 米范围内的空气中，其瓦斯含量不能超过1.0%，若到达或超过这个标准则严禁爆破。五、在爆破眼内若出现异常情况，如：瓦斯含量变化、温度变化等，必须查明其原因，经确认符合爆破标准后，方能继续装药实施爆破。六、爆破位置20 米范围内，要控制其他物体对巷道的堵塞。
7.结论
综上所述，卸压爆破技术对高地压的控制及对变形巷道的处理都有极好的作业效果。巷道之所以会出现剧烈形变，是由于其位于高应力区，且许多弹性变形能在此积聚。笔者对卸压爆破技术的原理加以了分析，并在具体的实施过程中对卸压爆破参数进行合理的设计，并相应的采取一定的安全防护措施，结合以往的卸压实践经验，对巷道进行卸压爆破，并取得了良好的爆破效果。同时，还得到了以下结论:一、若巷道位于高应力区，煤岩体中将会有大量的弹性变形能积聚，致使巷道发生形变，造成巷道严重失稳，在煤巷内产生冲击矿压。二、卸压爆破技术是目前运用比较广泛的卸压技术，能将那些大量积聚在岩层中的弹性变形能加以释放，对巷道的变形有一定的抑制作用，可以减少巷道围岩的变形量。三、在爆破的具体实施过程中必须对爆破参数进行科学合理的设计，以更好的保证其爆破效果。
【参考文献】
[1]徐文全,王恩元,刘贞堂,刘晓斐.基于钻孔电磁辐射法的爆破卸压效果检验方法[J].煤炭学报.2012(02).
[2]张向阳,涂敏,杨科,查文华.保护层卸压开采两煤层终采线合理位置确定[J].煤炭科学技术.2012(02).
[3]李义炜,张永贵,赵井清,朱坤磊,戴兵,廖九波,范文录.基于BP神经网络的中深孔爆破块度预测[J].化工矿物与加工.2012(02).
[4]刘健,刘泽功.深孔预裂爆破技术在井筒揭煤中的应用研究[J].煤炭科学技术.2012(02).
[5]单坤航,李树钟,梁汉轩.深孔爆破卸压防止井下冲击地压研究[J].现代矿业.2011(03).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:巷道卸压；爆破技术；应用研究；爆破参数
Abstract: with the development of technology of coal mining, coal mining technology requirements also more and more strictly, especially in some roadways pressure relief link. This paper mainly of roadways relieving-shot technology principle, construction and safety management discusses, specific as follows.
Keywords: roadway discharging pressure; Blasting technology; Application research; Blasting parameters
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1.前言
随着煤炭开采量的不断增加，开采的深度也逐渐加深，其面临的地质条件也发生了变化，开采形式越来越复杂。为了保证采矿工程活动顺利的进行，人们加大了对这方面的研究，并取得了初步的成效，在对生产实践进行指导的过程中发挥着巨大的价值。但是，在具体的开采过程中，在不同的开采地区其地质条件存在差异，矿岩其本身的发育也变现各异，围岩条件也各不相同，为保证对巷道进行有效卸压，在开采过程中必须根据实际情况对卸压爆破技术进行选择。
2.卸压爆破技术的原理
在爆破卸压技术中，在围岩钻孔的底部进行集中性的装配炸药进行爆破，以达到对峒室围岩及巷道的爆破效果，最终与低下岩层相脱离，将某些高应力条件下的岩层进行卸载，把应力引到深层围岩的内部。该技术在实际的运用过程中，爆炸主要在煤岩体中进行，以爆炸点为核心点，由内到外迅速炸开，煤岩体的破坏程度与离爆炸点的距离有关，离得越近破坏程度越深，离得越远其影响就越小，其影响范围主要可以分为以下区域，即压碎区、裂隙区、震动区。
2.1爆破压碎区
离爆炸点最近的区域就是压碎区，该区受爆炸压力的影响最大。当引爆炸药时直接对与之相邻的煤岩体产生作用，形成爆炸空腔，使压碎区的煤岩体在高压影响下，遭到压碎发生剧烈的变形，其结构重新发生了变化。
2.2爆破裂隙区
居于压碎区与震动区之间的裂隙区，受爆炸压力的影响相对较小，其爆炸压力明显下降，煤岩体很少出现被压碎的现象，在拉伸应力的影响下促使煤岩体出现滑移崩落，其爆炸裂隙呈辐射状，有时也会出现环带状的切向型裂隙。
2.3爆破震动区
受爆破影响最小的就是震动区，爆炸压力对其影响最弱，该区域范围内的会出现某些质点性的震动，煤岩体不会受到其破坏作用的影响。在该区域要对其裂隙范围加以控制，在爆破进行的刹那，爆炸所产生的冲击波会对孔壁的煤岩体造成直接性的破坏影响，造成粉碎区及空腔的形成，同时爆炸所产生应力波在时间及障碍物的影响下其能量不断减弱，并转化为应力波不断向四周扩展，在径向传播路径生成压应力造成压缩性变形、在切向传播路径生成拉应力造成拉伸性变形。若切向方面的拉应力高于其本身的抗拉强度，煤岩体遭到强压力的影响会被拉断产生径向型裂隙。在压碎区内产生的压力波会对煤岩体造成压缩影响，集聚的能量可以快速的得到释放，并以卸载波的形式向外传播，形成与径向性压应力作用方向相反的向心型拉应力，使煤岩发生径向性位移。若该径向方向的拉应力高于其本身的抗拉强度，就会产生环向型裂隙，环向型及径向型裂隙若与煤岩体内部的剪切型裂隙相互交错便会形成一个裂隙区。
3.对地质条件加以分析
某工程的扩大区井田的边界多与断层相交，地质条件极其复杂。该扩大区的井田南北纵贯5.85千米，东西走向为1.45千米，总面积约为8.48平方千米。在机巷中多选择用架棚进行支护，材料多选用符合施工标准的工字钢,上净与下净口宽保持一致，在施工的过程中巷道发生的十分剧烈的变形，工字钢在重压力作用的影响下被折弯变形，给工程掘进带来了严重的安全隐患。在巷道的顶部及帮喷体都出现了较为明显的裂隙，煤岩体发生崩落，底板上有底臌出现，道轨发生倾斜，导致巷道失去了原有的回采使用功能。若采取保守的补救措施对其进行翻修，不久后还是会发生类似的现象，巷道失稳现象严重。若多次治理仍不能将问题完全解决，则可以考虑选择卸压爆破技术对巷道的破坏变形加以控制。
4.卸压爆破的实施
在具体的巷道卸压爆破实施过程中，多选择使用轻型钻机或煤电钻进行钻孔。将炮眼设置于该巷道周壁的煤层内部，并与煤壁垂直同时与层面平行，孔径为40毫米，孔深位6-8米，巷道的内部间距为7-9米,孔口离底板50-100厘米。选择正向型爆破，每孔的装药量在3千克左右，需3发雷管，当装药结束后，孔眼的空余部分需要用炮泥或沙土填实，封孔的深度必须在两厘米之上，在孔间进行串联，在孔内进行并联，其引爆用连线型的方式，每次需对2-8个孔眼进行联炮。若要对爆破进行打眼操作，瓦检员必须对作业范围内瓦斯的浓度进行检测，若大于1%则不能进行施工；打眼所采用的机械设备也要进行检查，保证性能良好，操作线路也要保持良好通畅，禁止出现短路、漏电、失爆等现象出现，否则会导致严重的安全隐患。在引爆之前人员必须完全撤离，为防无关人员进入可设置专门的警戒线，并令人把守，警戒线需离爆破中心150米以上，爆破后半小时内所有人员不得入内。设置为躲炮点的巷道必须保证安全宽敞，支架牢固、完整，所有人员禁止向回风流及巷道交叉口撤离，躲炮人员保持站立姿势并将口张开。
5.对卸压爆破效果进行检验
在卸压爆破前对巷道顶板、底板、两帮变形量及移近速度进行测量。爆破后上述值都发生了极大的变化。在未采取爆破技术之前，巷道的变形速度及变形量都很大，而当采取卸压爆破技术之后，巷道的变形速度明显放缓，变形量显著下降，因此在此次卸压爆破中，卸压爆破参数的设计是科学的，可以将巷道附近煤岩体中所积聚的弹性变形能加以释放，卸压爆破達到了预期的效果。
6.卸压爆破所采取的安全措施
根据相关的采煤安全原则，在对巷道进行卸压爆破时，需采取一定的安全防范措施。如：一、在采取爆破措施时，班组长、爆破员及瓦检员都需要对现场进行检查，实行一炮多检及多人责任放炮的制度。二、对巷道采取支护措施，在爆破线附近进行加固支护。在所有棚子附近添加支柱，以保持对顶板的支护功能。为对煤帮支护进行加固，多选择对螺旋锚杆进行增设的办法，没平方米至少要增设1根。三、在工作面及其巷道内不能有其他方面的作业。四、在进行爆破作业时，引爆前后都要对瓦斯涌出状况加以检查，在离爆破中心20 米范围内的空气中，其瓦斯含量不能超过1.0%，若到达或超过这个标准则严禁爆破。五、在爆破眼内若出现异常情况，如：瓦斯含量变化、温度变化等，必须查明其原因，经确认符合爆破标准后，方能继续装药实施爆破。六、爆破位置20 米范围内，要控制其他物体对巷道的堵塞。
7.结论
综上所述，卸压爆破技术对高地压的控制及对变形巷道的处理都有极好的作业效果。巷道之所以会出现剧烈形变，是由于其位于高应力区，且许多弹性变形能在此积聚。笔者对卸压爆破技术的原理加以了分析，并在具体的实施过程中对卸压爆破参数进行合理的设计，并相应的采取一定的安全防护措施，结合以往的卸压实践经验，对巷道进行卸压爆破，并取得了良好的爆破效果。同时，还得到了以下结论:一、若巷道位于高应力区，煤岩体中将会有大量的弹性变形能积聚，致使巷道发生形变，造成巷道严重失稳，在煤巷内产生冲击矿压。二、卸压爆破技术是目前运用比较广泛的卸压技术，能将那些大量积聚在岩层中的弹性变形能加以释放，对巷道的变形有一定的抑制作用，可以减少巷道围岩的变形量。三、在爆破的具体实施过程中必须对爆破参数进行科学合理的设计，以更好的保证其爆破效果。
【参考文献】
[1]徐文全,王恩元,刘贞堂,刘晓斐.基于钻孔电磁辐射法的爆破卸压效果检验方法[J].煤炭学报.2012(02).
[2]张向阳,涂敏,杨科,查文华.保护层卸压开采两煤层终采线合理位置确定[J].煤炭科学技术.2012(02).
[3]李义炜,张永贵,赵井清,朱坤磊,戴兵,廖九波,范文录.基于BP神经网络的中深孔爆破块度预测[J].化工矿物与加工.2012(02).
[4]刘健,刘泽功.深孔预裂爆破技术在井筒揭煤中的应用研究[J].煤炭科学技术.2012(02).
[5]单坤航,李树钟,梁汉轩.深孔爆破卸压防止井下冲击地压研究[J].现代矿业.2011(03).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。