井巷预裂光面爆破一端封闭聚能切缝管的设计与研究

【摘要】：井下巷道岩石开挖方法直接影响到井巷工程的质量、进度和效益。开挖方法不正确将降低巷道的承载能力、增大岩石开挖工程量、增加作业时间,这对于井巷开挖,特别是巷道建设是不允许的,其不但会后期支护费用,而且还会延长井下巷道施工工期。所以采用较为先进的、可靠的施工方法对井巷进行快速开挖,有着十分重要的意义。 为了降低施工成本和加快施工进度,目前在岩石爆破工程施工中逐步试验并推广的定向断裂爆破方法能有效的实现光面爆破效果。对于聚能切缝爆破用于生产的试验,目前来说仅仅在原理层面上进行了较粗略的定性分析,并没有形成较为系统的理论体系。本文在总结了以往一些爆破试验资料的基础上,分析了光面爆破成型的基本理论,对实施爆破时的相关参数提出了合理的优化措施,阐述了聚能切缝管的设计原则,并对聚能切缝管应用于井下巷道岩石爆破工程做了详细阐述。基本包括以下几个方面： (1)提出采用聚能爆破理论来实现井下巷道岩石光面爆破的方法,对国内外聚能爆破理论的研究现状进行了详细阐述,并就该项目达到的成就及存在的问题做简要概述。 (2)对聚能爆破理论进行了详细阐述,说明了爆炸荷载下岩石的破坏形式,并对聚能爆破理论中存在的各项参数进行了计算。 (3)确定了聚能切缝管的设计参数,并加工了三种实现聚能爆破的构件,在地面上进行了简单比对试验,证明了使用PVC塑料管材对于实现该理论具有重要的参考意义。 (4)详细阐述了项目试验巷道的基本地质条件,并对原作业规程进行了部分修改,与聚能爆破所实现的参数达成一致,对项目具有指导意义。 (5)在孔庄煤矿井下巷道聚能爆破中,进行了聚能切缝管爆破试验,并根据现场试验结果列举了试验前后爆破效果的对比分析,对使用聚能切缝管实现光面爆破理论具有很重要的意义。