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爆破落煤

鎖定
爆破落煤是爆破採煤工藝中的一項主要工序。爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、連炮線及起爆等工序組成。要求保證規定進度,工作面平直,不留頂煤和底煤,不破壞頂板,不崩倒支柱,不崩翻工作面輸送機,儘量降低炸藥和雷管消耗。因此,要根據煤層的硬度、厚度、節理和裂隙的發育程度及頂板的狀況,正確地確定鑽眼爆破參數,包括炮眼排列、角度、深度、裝藥量、一次起爆的炮眼數量以及爆破次序等。 [1] 
中文名
爆破落煤
外文名
coal blasting
應    用
爆破採煤
學    科
採礦工程
工作內容
打眼、裝藥、起爆等
方    法
瞬發雷管爆破、毫秒雷管爆破

爆破落煤介紹

爆破落煤,包括打眼、裝藥、填炮泥、聯炮線、放炮等工序。
由於鑽眼爆破是炮採工藝中首道工序,鑽眼爆破效果好壞直接影響着後續工序的工作量、工作難度和安全。因此,爆破落煤要求保證規定進度、工作面平直,不留頂煤和底煤,不破壞頂板.不崩倒支柱和不崩翻工作面輸送機。崩落煤炭高度和塊度適中,儘量降低電雷管和炸藥消耗。因此,要根據煤層的強度、厚度、節理和裂隙的發育狀況及頂板條件,正確確定鑽眼爆破參數,包括炮眼排列、角度、深度、裝藥量、一次起爆的炮眼數量以及爆破次序等。根據爆破落煤所用電雷管不同,可以分為瞬發雷管爆破、毫秒雷管爆破(也稱微差爆破技術)兩種。

爆破落煤瞬發雷管爆破

炮眼佈置一般有以下3種:①單排眼.一般川於薄煤層或煤質軟、節理髮育的煤層。②雙排眼,其佈置形式有對眼、三花眼和三角眼等,一般適用於採高較小的中厚煤層。煤質硬時可用對眼.煤質軟時可用三花眼,煤層上部煤質軟或頂板較破碎時可用三角眼。③三排眼,亦稱五花眼,用於煤質堅硬或採高較大的中厚煤層。、
炮眼角度應滿足下列要求:①炮眼與煤壁的水平夾角一般為50°~80°,軟煤取大值,硬煤取小值。為了不崩倒支架,應使水平方向的最小抵抗線朝向兩柱之問的空檔;②頂眼在垂直面上向頂板方向仰起5°~10°,要視煤質軟硬和煤層粘頂情況而定,應保證不破壞頂板的完整性;③底眼在垂r[而上向底板力幣J保持10°~20°的俯角,眼底接近底板.以不丟底煤和不崩翻輸送機為原則。炮眼深度根據每次的進度而定。一般每次進度有0.8、1.0、1.2m 3種,與單體支架頂梁長度相適應。每個炮眼的裝藥量根據煤質軟硬、炮眼位置和深度以及爆破次序而定.通常為150~600g。
爆破採用串聯法聯線.一般可將可彎曲刮板輸送機移近煤壁。每次起爆的炮眼數目,應根據頂板穩定性、輸送機啓動及運輸能力、工作面安全情況而定。條件好時,可同時起爆數10個眼;如頂板不穩定,每次只能爆破幾個眼,甚至留煤垛間隔爆破。 [2] 
炮眼佈置圖 炮眼佈置圖

爆破落煤毫秒雷管爆破

近年來推廣毫秒電雷管爆破技術.使炮採丁藝發生了深刻變化,從使用瞬發電雷管分段(次)爆破,發展到使用毫秒爆破一次多發炮,頂板震動次數減少,在極短時間內爆破產生的震波兇互相十擾而消減,從而減輕了對頂板的震動,有利於頂板的管理;同時毫秒爆破有利於提高爆破裝煤量,縮短爆破時間,提高炮採工作面的單產和效率。毫秒爆破在炮採工作面應用時使用的爆破器材、炮眼佈置、爆破技術參數、安全技術措施等均與瞬發雷管不同。
1.爆破器材
(1)炸藥
根據礦井的瓦斯等級,低瓦斯礦井選用二級煤礦許用炸藥;高瓦斯礦井選用i級煤礦許用炸藥;有煤與瓦斯突出危險工作面選用i級煤礦含水炸藥。
(2)毫秒雷管
選用1~5段合格的煤礦許用的毫秒雷管,橋絲為鎳鉻絲,鐵腳線.電阻一般為5.5~6.0Ω。
(3)其他器材
發爆器採用最大起爆能力為50~100發的MFB-50A和MFB—100A型。
2.炮眼佈置
用毫秒雷管爆破工作面炮眼佈置圖 用毫秒雷管爆破工作面炮眼佈置圖
炮眼佈置原則,一般是根據採高、推進度、煤的硬度、裂隙節理與頂底板岩石性質及有無夾矸而定。採高小於1.6m.採用三花眼佈置;採高超過2m.採用五花眼佈置;採高在1.6~2m,視煤質軟硬而定:煤質較軟f=1~1.5,按三花眼佈置;煤質較硬f=1.5以上,按五花眼佈置。
3.炮眼間距、深度與角度
炮眼深度視推進度而定,一般為0.8~1.25m;炮眼角度在垂直煤壁的立面上,一般仰角為2°~3°,最多為5°~8°(頂板破碎時打平眼).俯角一般為5°~10°,最大不超過15°。炮眼與煤層的水平夾角一般為50°~80°(煤軟取大值)。
炮眼間距與角度合理與否.直接關係到爆破效果的好壞。炮眼間距過大,爆破後煤塊度大,有時需要再次破碎。增加了工人勞動強度和小煤時間;炮眼間距過小。會增加炸藥、雷管的消耗量,增加了打眼工作量。據一些礦井試驗得知,煤質中等硬度時,頂眼間距為1.1~1.3m.底眼間距為0.9~1.0m,裝藥量為300~500g,可取得較好的爆破效果。
4.確定合理的間隔時間與起爆順序
合理的間隔時間應大於彈性震動延續時間(一般為4~6ms),應大於煤(巖)開始移動到形成裂隙時間(一般為4.3~5.8ms)。確定合理間隔時間的辦法是通過現場試驗.當炸藥消耗量低,炮眼利用率高,震動小,即為合理的間隔時間。
起爆順序合理與否是決定毫秒爆破效果好壞的關鍵。據一些礦井試驗得知,底眼依次1~5段起爆.頂眼2~5段起爆。前段炮眼爆破後,對後段爆破相當於增加一個自由面.爆破效果好、裝煤率高,且不崩倒支柱。據測試.用瞬發雷管崩動支柱的佔50%~70%,而毫秒雷管僅佔3.5%,爆破順序合理時可降至0.5%。
5.應用毫秒爆破的安全技術措施
(1)裝藥。必須使用與礦井瓦斯等級相適應的礦用許可炸藥,合格的煤礦許用毫秒雷管,1~5段總延期量不許超過130ms。採用正向裝藥,並要連續裝藥,藥卷間不許留有問隔。必須裝水炮泥,炮孔剩餘部分還要用炮泥封滿。每裝好一個炮眼,其雷管腳線須及時短路擰好,按設計的起爆順序裝藥,不要裝錯。
(2)爆破。炮眼間必須採用串聯,不許用並聯或串並聯。爆破前要採用數字歐姆表或光電導通表檢查爆破網路的導通情況,確定無誤,方可起爆。
(3)通風和瓦斯管理。工作面要有足夠的風量.設好防塵水管.放炮前後都必須灑水降塵。對高瓦斯礦井,成設專職瓦斯檢查員,堅持裝藥前、爆破前、爆破後的瓦斯檢查,發現瓦斯超過1%時,不許裝藥爆破。
(4)頂板控制。工作面爆破前,支柱必須支設完好,爆破後必須及時掛梁、支柱,減少空頂時問,如有崩翻棚柱,必須先扶棚.後出煤。過斷層、破碎帶時,斷層、破碎帶上下2m內應降低一次爆破裝藥量。
(5)其他。不同廠家.不同發火參數的毫秒雷管不許混合使用。一次起爆長度。應根據頂板條件、瓦斯大小、運輸能力、發爆器能力和勞動力配備等因素來確定。
參考資料
  • 1.    黃志安,張英華主編;高玉坤,王輝副主編,採礦工程概論,冶金工業出版社,2014.10,第60頁
  • 2.    賴立學,郭力主編;趙靜,閆小磊副主編,煤礦開採方法,吉林大學出版社,2013.01,第87頁