白海滨
（中国华冶科工集团有限公司天津第三分公司，天津 天津市 301799）
摘 要：中国华冶科工集团有限公司承建的太钢峨口铁矿露天转地下开采项目工程共三个标段，均以井巷施工为主体，井巷爆破施工成为施工过程中的关键工序。爆破后空气中存在大量颗粒物和有毒有害气体，严重威胁作业人员的职业健康，通风进间成制约成为施工进度的难点，经工程技术人员多方研究讨论，决定引入水袋式填充爆破工艺。
关键词：井巷爆破；填充；掘进；降尘；
0 引 言
水袋式填充爆破是爆破施工中，向炮孔内充填特制成品水袋，炮泥对孔口进行封堵，实现爆破作业的一种施工方法[1-3]。将其引入到地下矿山进行应用与实践，取得了良好效果，针对不同岩石情况仍需进行再探索。
1 水袋式填充爆破工艺原理
巷道掘进施工是由炸药爆炸产生高压爆轰气体和爆炸冲击波在巷道围岩中进行传播，从而将围岩破坏。在炮孔中加入水袋，可使能量均匀平缓的作用在围岩当中，可减少冲击波能量的损失，同时又起到降低噪声和飞石的作用；同时炸药在水中可形成“水楔”作用，水和爆炸气体进入围岩当中，对裂隙起到扩展和延伸作用，水的密度大于空气密度，相对“气楔”而言，“水楔”劈裂作用要大于“气楔”的劈裂作用，使岩石破碎更快更均匀[4,5]。同时，炮孔中的水在高温高压作用下被雾化，吸收了爆破生产的气体中的粉尘，起到了雾化降尘的作用，降低了爆破后的粉尘，提高了巷道内的空气质量。
由于采用了炮泥加水袋堵塞，避免了炸药能量的外泄，炸药能量充分利用在爆破岩石上，使得爆破效率提高，减少了炸药的消耗。
2 水袋与炮泥加工
2.1 水袋加工
水袋的加工采用KPS-60水袋机与长22 cm直径32 mm成品塑料袋，通过水袋机进行向水袋内注水，水袋机升到设定温度时自动进行封口，封口完成后检查封口效果，水袋密封严密饱满的进行装箱待用。加工好的水袋与炸药药卷大小相同，便于在爆破施工中填装，操作方便。
2.2 炮泥加工
炮泥采用PNJ-A型炮泥机制作而成，炮泥制作可以就地取材，以粘土为宜，可加入少量膨润土，含水率在15%左右，人工搅拌拌匀，将其装入炮泥机中，启动开关，可制成成品炮泥。制作好的炮泥即可使用，不使用是将其放在硐内阴凉部位，采用塑料模覆盖。
3 装药结构
由于装药过程中增加了水袋和炮泥的填装，水袋式填充爆破工艺相对普通巷道爆破的区别装药结构的改变，装药量除周边眼外，其余每个炮眼减少1节或半节炸药125-250 g，不同岩性可通过实践摸索，可不断进行调整，装药结构见下图：
图1
4 施工工艺
4.1 测量布眼及钻孔
凿岩前技术人员在工作面用红油漆标出开挖轮廓线，标出周边眼及掏槽炮眼位置，其误差要求不超过5 cm。凿岩时严格按孔位进行钻孔。凿岩时要根据工作面围岩情况确定炮孔深度，尽可能使炮孔底部落在同一平面上。钻孔完成，要对炮孔进行吹洗，将孔内岩粉及其它杂质吹出孔外，防止炸药填装不到位。
4.2 炸药、水袋和炮泥的填装
炸药、水袋和炮泥的填装方法同普通爆破的填装基本相同，炸药采用2#岩石粉乳炸药，药卷直径φ32 mm，装药前采用PVC塑料管探孔孔，确认孔深符合要求。然后按照设计的装药结构进行填装，后按水袋式填充爆破工艺装药结构装药。周边眼采用间隔装药，先在孔底填装，装1个水袋，间隔部分装入2个水袋，眼口装入1个水袋，孔底药量可适当增加，导爆索连接，孔口采用炮泥堵塞，长度为20 cm；其他炮采用连续装药，采用反向起爆装药结构，装药时按照设计自上而下进行，雷管按设计段位装入最里一个药卷，在孔底及孔口装入水袋，孔口采用炮泥堵塞，长度为20 cm。
4.3 起爆网路[6-7]
起爆网路采用簇连法。爆管按段数分组束把，然后将雷管连成一把后，全断面一次非电导爆管雷管起爆。主线联结采用非电半秒导爆管和导爆管线进行联线，导爆管线的长度一定要满足使用起爆器人员在安全位置引爆，起爆网路连接好后，进行检查无误后，待其他施工人员全部撤离到安全警戒线以外后，由爆破员用起爆器在安全避炮点起爆。
4.4 开挖质量检查、优化钻爆设计[8]
每次掘进放炮后至少通风40分钟，空气质量经检测合格后进入爆区检查，检查内容包括：巷道成型及超欠挖情况、爆堆情况、半眼率、飞石距离、循环进尺等，并进行详实记录，通过数据对爆破效果进行分析，并在施工过程中对爆破参数进行优化调整，不断优化钻爆设计。
4.5 爆破效果分析
峨口铁矿露天转地下开采项目部工程采用的是全断面一次爆破施工，在几次爆破中通过对比发现，普通爆破方法的炮眼的利用率平均为81%，采用水袋式填充爆破工艺施工，炮眼利用率提高到89%，炸药单耗由原来的2.5 kg/m3降至2.2 kg/m3，药耗降低了0.3 kg/m3，爆破后巷道粉尘浓度下降至8.1%，通风排烟由过去40-50 min缩短为30 min以内。
5 结束语
通过多次施工比较，采用水袋式填充爆破工艺与普通爆破方法对比，提高了炸药能量的利用率，降低炸药消耗，降低了爆破后的粉尘，提高了巷道内的空气质量，缩短了通风时间，在改善洞内施工环境方面起到显著作用，为作业人员的职业健康起到促进作用。除此之外，爆破后岩石破碎块度均匀、爆堆集中，节省了出碴时间，这种施工方法简单易行，效果显著，值得推广。
参考文献：
[1] 汪旭光.《爆破手册》.冶金工冶出版社,2010.
[2] 中铁十二局集团衢宁铁路浙江段先期工程项目经理部《节能环保水压光面爆破施工技术》.
[3] 陈亚军.矿山爆破与安全技术,气象出版社,2011年5月.
[4] 李庆斌.隧道掘进水压爆破技术应用分析[J].铁路建筑设计,2013(04).
[5] 何广沂.工程爆破新技术[M].中国铁道出版社,2000.
[6] 梁开水,赵翔,张志旭.导爆管起爆网路可靠度分析[J].爆破器材,2006(05):22-24.
[7] 张立国,于亚伦,费鸿禄.导爆管复式交叉起爆网路可靠性分析及应用[J].爆破,2003(03):5-7.
[8] 胡绍星.提高巷道掘进爆破效率的因素分析及试验[J].江西冶金,2010,30(03):16-18.