煤矿爆破采煤的方法与循环作业.pdf

霉 黧量蕊凰 、 煤矿爆破采煤的方法与循环作业 马振海 龙煤七台河分公司桃山煤矿，黑龙江七台河 154600 r睫 j警 A奉爻 i妥酒遴蕊涤砖 j畿凑囊法迭工再、蛾殛崴疆旃秣盎 咬文知土每交埭篝t醇‰ | EIif j iil i0|0 。 j ji | j|i0 ji i|1_ b鼍瓯垛莓；爆磙舞蠊≈袁法；凑舔辑韭 |l l l ji j |jjj 0 jii j | 。 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破煤方法与工序 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12 2 ．0m、直径38 ～ 4 0m m，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 ～70m m 的炮孔内进行爆破， 这种爆破法通常用于强制放顶。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，不留项煤和底 煤不配芝 胡顶、底板岩层，便于支护、移输j差 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。 1．1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； 一 是单排眼。 般用于薄煤层，或煤软、节理发育的中厚煤层二是双 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 眼三是五花眼。用于采高大或煤质坚硬的工作面；四是炮眼间距。根 据煤质软硬， 一 般为1_ 0 1_ 6m；五是炮眼角度。炮眼与煤壁的夹角， 根据煤质软硬而定， 一 般为65。 一 8 泸 ，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 般为9妒。 顶眼 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。顶眼的仰角约为酽 ～ 1泸 ，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。 底眼的俯角与项 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 般为1_ 0 ～ 12m。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。 12 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、爆喇I 顷 序、 矿山匪力也影响炮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。 1．3爆破 爆破顺序 一 般有三种项、底眼同时爆破，先爆破底眼后爆破顶 眼，先曝破顶眼后爆破底眼。前两种爆破J顷序适用 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， 38 面两 丽 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 一 次引爆较多 炮 眼会使大 量煤压在输送机E，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。 2工作面的循环作业方式 炮采 工作面的落煤进度 一 般为0 ．Sm、1Om和1- 2m普采工作面 截深 一 般有0．5m、0．6m、OBm、1Dm四种。炮采时， 一 般落煤 一 次 即放顶 一 次， 一 次落煤进度即为循环进度，对丁 - r - 百 , -a 采，当截深为0．5m、 O．6m时， 一 般割2 刀放 一 次顶；当截深为08m、1Dm时， 一 般割 一 刀放 一 次顶。即控项采用 “见四 回 一 ” 的方法，实现 一 天2 ～ 3个循环； 对于顶板好的工作面，也可采用 “三 、五 ” 排或 “四 、六 ” 排控顶， 二 采 一 准备，则 一 天完成 个循环。炮采和普采工作面基本是采用两班采 煤、 一 班准备的另采 一 准的作业形式，也有不少工作面采用三班采煤、 采准平行作虬两采 准在准备班可进行回柱放顶、机械检修、掐接输 送机和缩短平巷输送机等工作。由于有专门的准备时间，不仅矿井设备 有充裕的检修时间，也保证了回柱工作的安全。 但出煤时间少，影响工 作面单产 一 刀或二刀进度，按放顶步距要求回 一 次柱，每日可完成多个 循环。三班采煤采准平行作业出煤时间长，充分利用工时和回采空间， 提高了设备利用率，采准作业可以做到边采边回，不仅缩短了循环时 间，也缩短 了工作面支柱的承压时间，有利于加快工作面的推进速度； 但三班采煤作业方式准备时间少，设备的维修时间少。因此，在顶板较 稳定，回柱后即能冒落，支架布置 比较简单 ，放顶工作量不十分大的工 作面，却能抓紧在生产间隙进行设备检修及定期强制检修。 3循环作业的工序安排 要弄清各工序进 -15J对工作面顶板的影响 ，各工序彼此问的联系 和相互关系。放炮i客 煤时会引起顶板下沉速度的突然增大，其波及范围 在放炮处的上、下方各为15 ～ 17m，而剧烈影响范围又分别在上、下 方5 ～ 7m的距离内。在回撤工作面靠采空区 一 侧的支架时，由于直接 顶的冒落，导致项板下沉积聚增加。据 一 些工作面观测，其影响范围约 在15 ～ 20之间，强烈活动区 一 般在上、下各5 ～ 7m左右。在周期来压 时， 由于 老顶周期折断垮落的影响，无论采煤、放顶在工作面的任何部 位进行，都要受到强烈影响，采煤、放顶两工序如平行作业，可能导致 顶板难以控制，出现冒顶事故。工序对顶板下沉的影响很大的。为此在 安排工序衔接时，要把对顶板影响较大的工序在时间和空间上错开，以 防顶板下沉叠加发生冒顶事故。 炮采工作面回柱放顶及放炮落煤两道工序对顶板下沉量影响较大。 如工作面顶板同时受到两道工序的叠加影响，往往会造成项板压力剧 增，支架歪扭、折损，以至片帮、冒顶，所以回柱与放炮这两道工序， 在空间上、时间上应予以分开。回完柱再放炮，可以缩小控顶距离，还 可以使回柱与放炮叠加压力影响区。通常，采支工序在生产班内进行， 回柱或放炮工序在准备班进行，这样可以避免互相影响。但有时在生产 班中也常需回柱或放炮，则必须在支柱完成的条件下进行， 一 般应在该 回柱或该放炮地点 上下 30m范围内将柱子打齐打好。采煤机割煤和回 柱放顶在空间上的安排，沿工作面方向，工序之间 一 般错开30m，在 时间上回柱超前割煤，其优点是采煤机总处于最小控顶距情况下进行割 煤，相对减少了采煤机割煤时对顶板的影响。 由于 回柱在前，割煤在 后，采煤机割煤后追机挂梁，使用回出的支柱、顶梁更加方便。