摘 要：煤矿井下半煤岩巷道掘进爆破施工与其它施工不同，其施工过程中的方法以及设备等都需要经过严格控制，一旦出现施工安全故障，将会对施工人员的生命产生严重威胁，因此必须保证煤矿井下半煤岩巷道掘进爆破技术的应用质量。本文基于煤矿井下半煤岩巷道的掘进爆破技术分析展开论述。
关键词：煤矿井下;半煤岩巷道;掘进爆破技术分析
随着市场的需求和工业生产规模的不断扩大，井下煤矿的开采深度与开采量也在不断的提高。深度的增加和产量的提升也为煤矿生产施工带来了更多的挑战，特别是巷道掘进施工和支护技术的应用需求以及应用难度也越来越大。同时煤矿巷道掘进施工与支护技术所受环境因素、地质条件、设备应用、技术选择等方面的制约条件也逐渐的更加苛刻。这也就需要施工管理人员必须要加强对煤矿巷道掘进施工技术与支护技术的改进与完善，依据煤矿开采作业的实际情况来进行合理的技术应用，进而提高煤矿开采生产作业的安全性、施工质量以及施工效率，确保在安全性提高的前提下实现煤矿产业开采量满足市场的需求。
1.煤矿井下半煤岩巷道掘进爆破的特点
半煤岩巷道有多种情况，在道路横断面中有现有的煤层和岩层，当岩层是1/5至4/5隧道面积时，称为半岩巷。磐石煤矿坑主要分布在矿区，占矿山开拓的工程中约30%至45%，爆破开采的特点主要如下：第一，爆破现场存在煤气，隧道过程中煤层中间的道路喷出煤气，煤气浓度在5%-15%之间，内部温度在650～700℃之间，会发生爆炸情况，严重影响工程质量和施工人员的生命安全。第二，爆破现场存在大量煤尘，爆破现场煤尘的颗粒大小在10微米到0.1毫米之间，浓度在300到400g/m3之间，温度在700℃到800℃之间，就会发生爆炸情况。第三，爆破工程的危险性高。爆破过程中存在更多的煤尘，因此达到一定浓度时，粉尘爆炸的情况以及爆破过程中形成的冲击波加起来，再次扬起灰尘，爆炸，形成恶性循环，严重影响建设者的生命安全和工程质量。因此，隧道爆破施工过程中爆炸的危险性很高。这样，在煤矿实际应用半煤岩巷道掘进爆破技术的过程中，对施工环境温度、煤尘浓度以及瓦斯浓度等展开有效的监测和控制，保证施工的安全性。
2.中深孔爆破技术
在煤矿岩巷掘进中，中深孔爆破技术具有工作效率高，作业时间短的优势，因而被认为是加快掘进速度的最有效手段之一，也是当前煤矿岩巷掘进爆破技术的主要发展方向。目前国内较多的煤矿都在采用中深孔爆破技术，煤矿企业在运用这一技术时，也要通过合理确定起爆方式、计算炮眼深度等一系列细节要点，发挥中深孔爆破技术优势，提高煤矿的开采率，我国拥有丰富的煤炭资源，而且煤炭种类非常齐全，近年来煤矿工业发展迅猛，与此同时也离不开开采工艺和技术的提升。在岩巷掘进工程中施工效率低下成为制约煤矿开采的瓶颈，针对这种现象我们引进了中深孔爆破技术。(1)安全又高效。中深孔爆破技术既能节省爆破器材，也能减少钎具的损耗。最主要的是能提高炮眼的利用率，合理的中深孔爆破技术提高了20%的炮眼利用率。同时节约了很多的煤炭原料，使岩巷掘进效率提高，也为矿工的安全提供了保障。(2)降低了掘进成本。中深孔爆破技术使煤矿岩巷掘进度加快，降低了岩巷中掘进所需要的通风设备和机械的使用成本，整个工程的工期也相应缩短，从人工、物料到各项掘进中的成本都大幅度降低。(3)为下一步开采提供保障。中深孔爆破技术在岩巷掘进中的应用大大提高了工作效率，在施工人员和设备不变的情况下，使工程进度提升了一半，减少了掘进需要的时间，为下一步开采工程提供了保障。
3.光面爆破的施工
煤矿巷道掘进施工当中一般都会采用光面爆破技术，其是能够有效提高巷道掘进施工效率的技术应用。光面爆破技术的优点在于其爆破点爆破过程中还可以引爆临近的爆破点，这种叠加的技术手段能够使平整的爆破面形成围岩面区域，便于施工的顺利进行。光面爆破技术在进行爆破前必须要对炮眼的布局以及炸药量以及爆破点间距等进行仔细的设定，结合爆破点的实际情况、地质条件等因素进行爆破施工，以提高爆破效果的理想性和标准性。
4.切缝药包爆破过程
切缝药包是在具有一定强度的药包外壳上加工出特定方向和厚度的切缝，通过切缝来控制爆炸应力场的分布，从而达到控制裂纹发展方向的作用。炸药开始起爆到切缝管内的炸药完全作用完毕，形成的应力波和周围岩体相互作用裂纹开始初步形成，爆炸应力和爆轰气体同时作用促使初始裂纹继续扩展，在高温高压的热能量和强大的冲击力的共同作用下，切缝管发生破坏。制作切缝药包时，用胶带对制作完成的切缝管底部进行封堵，防止装药时乳化炸药从切缝管底部滑落;将封堵完成的切缝管带至巷道爆破掘进现场，在装药前进行切缝药包的制作，将乳化炸药缓慢地装入到切缝管中，防止制作切缝管时内壁残留的碎屑将炸药外皮划破;装入炸药后在切缝管端部剩余长度内填入炮泥封堵。将制作完成的切缝药包装入周边眼炮孔时，要求切缝药包的切缝方向沿巷道轮廓线方向，用炮棍缓慢将切缝药包推入周边眼炮孔底部，防止切缝药包装入方向改变;装入切缝药包之后，继续在炮孔内填入炮泥进行封堵达到满封。
5.半煤岩巷道掘进爆破
半煤岩巷道是指沿着薄煤层掘进的巷道。新富煤矿三采区为稀有1/3主焦煤薄煤层、半煤岩巷道的主要分布在矿区，占矿山开发工作量的30%至40%，对生产矿山而言，矿区半煤巷的掘进施工是矿山生产的主要条件。(1)炮孔放置，半煤巷炮孔放置取决于煤层在道路横断面中的位置。煤层位于工作面頂部时，通常顶板不稳定，安全下降，爆破施工时要特别注意顶板塌方。由于煤层与岩石相当脆弱，掏槽孔一般在煤层部分排列较多，其他炮孔围绕底切孔层排列，孔隙由岩石特性和溶剂量决定。新浦煤矿3矿区的锥形底切布局，半煤巷开挖的炮孔间距一般可达0.4米至0.55米，周围孔的孔距和装载量应相应减少，周围孔间距一般可达0.3米至0.4米。(2)钻机选择及施工组织，半巷道掘进爆破的钻孔设备yt-29气动钻机，钻孔直径φ32mm，钻孔深度大部分为1.5m至2.0m。磐石巷掘进爆破的建设组织有两种形式。一种是全断面掘进，不考虑煤、岩，这种施工形式适用于煤层厚度不到0.5m、煤质量差的磐石路;组织煤、岩石和粉碎的另一个方法是先挖煤，然后再挖岩石。此种方法保证煤的质量。
6.结束语
社会的不断进步对资源的消耗需求逐渐增大，科学技术的发展虽然提高了对资源的利用率，但人口的增长和经济的进步也在不断的扩大着规模，生产与电力以及人们日常生活对煤矿资源的利用正在成倍的增长，为煤矿产业的生产提出了更高的标准，也促使着煤矿产业实现了高质量的生产和高效率的提升。煤矿的巷道掘进施工技术与支护技术较为复杂，专业性要求也极强。在实际的施工中涉及到大量的施工技术和施工人员之间的协调配合，并且还要结合施工区域的地质结构和环境限制等各种因素，这也就要求施工管理人员必须要对施工进度和施工质量进行严格的控制和监督。
参考文献：
[1]张国武.浅析煤矿岩巷掘进爆破速度和质量技术[J].山东煤炭科技，2017(10)：62-63.
[2]赵海潮.掘进施工技术在屯兰矿煤矿巷道的要点探讨[J].矿业装备，2017(05)：54-55.
[3]杨伟春.煤矿掘进中深孔爆破技术的有效运用研究[J].山西能源学院学报，2017，30(03)：9-11.
[4]谢文强，常志祥，王修辉.煤矿岩巷掘进聚能水压光面爆破新技术研究与应用[J].能源与环保，2017，39(08)：130-134.
[5]张式柱，张明鹏，郭胜帅.光面爆破及断裂爆破在煤矿掘进中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2017(12)：30+32.
推荐阅读：煤矿机电设备事故知识图谱构建及应用