煤矿爆破采煤的方法与工序.pdf

TECHNOLOGY TRENDTECHNOLOGY TREND 在长壁工作面，用爆破方法破煤和装煤、人工装煤、输送机运煤 和单体支柱支护的采煤工艺叫做爆破采煤，简称炮采。炮采工作面的工 艺过程有破煤、装煤、运煤、顶板支护、回柱放顶（ 采空区处理 ） 等 工序。炮采劳动强度大、产量和生产效率低，是一种较落后的回采方 式。但这种回采工艺设备简单，对复杂的地质条件适应性强。因此，在 积极发展机械化生产的过程中，在一些地质条件比较复杂或不适宜机械 化采煤的地区，仍然要采用炮采。以下主要谈煤矿爆破器材，爆破工序 问题。 1煤矿爆破器材 炮采所使用的爆破器材主要是炸药和起爆器材。煤矿井下多采用 铵锑炸药，这类炸药的热感度和机械感度都不大，但易潮解变质。近年 来，研制了抗水浆状铵锑炸药。 引起炸药爆炸的设备和材料称为起爆器材。煤矿主要采用电雷管 和发爆器起爆炸药。根据通电后电雷管起爆的时间可分为瞬发电雷 管、秒延期电雷管（ 段发电雷管 ） 、毫秒延期电雷管（ 毫秒电雷管 ） 。各 种电雷管的使用范围见表1。 表1电雷管适用范围 电雷管对热和机械作用都很敏感，使用时应特别注意。电雷管的 引爆电源，通常使用防爆。晶体管电容式放炮器。在特殊情况下，经批 准在无瓦斯（ 煤尘 ） 爆炸危险的工作面，也可采用电压不超过220V的 交流电源。 2爆破方法 煤矿中使用的爆破方法有普通炮眼爆破法和深孔爆破法。普通炮 眼爆破法就是在煤（ 岩 ） 层内钻眼，一般眼深为1.2～2.0m、直径38～ 40mm，在炮眼内装药进行爆破，这种爆破法使用最广。 深孔爆破法，就是把炸药装在孔深4～12m，直径50～70mm 的 炮孔内进行爆破这种爆破法通常用于强制放顶。 3破煤工序 爆破落煤的工序包括钻眼、装药、填泥、联炮线、放炮等。长 壁采煤工作面的钻眼爆破工作，在保证达到预定开帮进度的前提下，必 须做到煤层破碎均匀，没有需要二次破碎的大块煤，不过分抛散，便 于人工装煤；煤壁平直整齐，不留顶煤和底煤；不破坏顶、底板岩层， 便于支护、移输送机等工序的操作；不崩倒支架，不崩翻或压住输送 机；节省爆破材料。 为了满足上述要求，应根据所采煤层的具体条件，确定合理的爆 破参数（ 炮眼排数、间 距、角度、深度、每个炮眼的装药量等 ） 。 3.1 炮眼布置 根据采高、煤的软硬及顶板条件，常采用以下几种炮眼布置方法； 1 ） 单排眼。一般用于薄煤层，或煤软、节理发育的中厚煤层；2 ） 双排 眼。用于采高较小的工作面，煤质中硬时用对眼，煤质软时用三花眼； 3 ） 五花眼。用于采高大或煤质坚硬的工作面；4 ） 炮眼间距。根据煤质 软硬，一般为1.0～1.6m；5 ） 炮眼角度。炮眼与煤壁的夹角，根据煤质 软硬而定，一般为65o～80o，软煤取大值 硬煤取小值。当机采时，因 煤质太硬需要放震动炮松动煤层时，角度一般为90。总之，炮眼角 度的选择应以能把煤层崩酥，块度适宜、爆破装煤率高为原则。 顶眼一般为仰角，底眼为俯角，使顶底煤都获得较好的爆破效果， 且不破坏顶底板的完整性。顶眼的仰角约为5o～10o，使眼底与顶板保 持1～0.5m 的距离，距离的大小取决于煤质的软硬度及粘顶情况。底 眼的俯角与顶眼大致相似。 炮眼深度。取决于工作面一次的进度，一般与炮眼角度无关。工 作面一次进度一般为1.0～1.2m。小进度爆破有利于顶板控制及提高爆 破装煤率，同时还可利用煤壁前方支承压力的作用，提高爆破效果，降 低炸药和雷管的消耗。 3.2 炮眼装药量 炮眼装药量主要决定于煤层硬度和结构，但炮眼间距、爆破顺序、 矿山压力也影响炮眼装药量当顶煤较硬且顶板松软，或底煤较硬又不易 崩酥，可缩小炮眼间距，增加炮眼数目，减少每个炮眼的装药量，防止 崩坏顶板或输送机。当煤的硬度或结构有局部变化，或因某种原因须改 变炮眼角度或炮眼间距，就不应强求每个炮眼的装药量都一样，而由放 炮员具体掌握。工作面的矿山压力也会影响爆破条件的变化，在初次放 顶前，煤层较坚硬，而当初次来压或周期来压时，或因工作面循环不正 常、工作面推进度较慢时，煤壁因矿山压力的作用而变得松软，装药量 就应少些。总之，生产过程中的情况是千变万化的，必须根据具体情 况，灵活掌握每个炮眼装药量。 3.3 爆破 爆破顺序一般有3 种顶、底眼同时爆破，先爆破底眼后爆破顶 眼，先爆破顶眼后爆破底眼。前两种爆破顺序适用一般炮采，后一种爆 破顺序适用于爆破装煤。先爆破顶眼后爆破底眼的顺序的优点可提高 爆破装煤率，减少人工装煤量；可及时挂梁维护顶板，尤其是松软顶 板；不易崩、挤输送机。这种爆破顺序现场应用较多。 在炮采工作面，应采用一次引爆较多炮眼，以缩短落煤时间，提 高劳动生产率。但应注意以下几点第一，同时爆破的炮眼数，特别是 顶眼，应在顶板悬露面积允许的范围内。因此，小进度爆破为一次引爆 较多炮眼创造了有利条件；第二，一次引爆较多炮眼会使大量煤压在输 送机上，为便于输送机起动，在爆破前，可预先在运输溜槽上铺盖板或 在安全的条件下采用开机放炮。一次引爆较多炮眼，通常采用串联法连 炮，使用50～100 发的放炮器。 煤矿爆破采煤的方法与工序 郭长龙 （ 七台河煤炭职业技术培训学院，黑龙江七台河154600 ） ［ 摘要 ］ 在长壁工作面，用爆破方法破煤和装煤、人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺叫做爆破采煤，简称炮采。炮采工作 面的工艺过程有破煤、装煤、运煤、顶板支护、回柱放顶等工序，炮采劳动强度大、产量和生产效率低，是一种较落后的回采方式。 ［ 关键词 ］ 爆破；采煤；煤矿；工艺 雷管类别适用范围 瞬发电雷管秒延期电雷管任何条件无瓦斯矿或无瓦斯工作面 毫秒延期电雷管 总延期时间不超过 130ms 的 1- 5 段毫秒数，可用于瓦斯工作面 ［参考文献］ [ 1 ] 本书编写组. 煤矿开采方法[ M] . 北京 煤炭工业出版社, 2 0 0 4 1 1 . [ 2 ] 张先尘. 中国采煤学[ M] . 北京 煤炭工业出版社, 2 0 0 3 5 . [ 3 ] 徐永圻. 煤矿开采学[ M] . 徐州 中国矿业大学出版社, 1 9 9 8 5 . 应用科技 102