化爆破參數(shù)提高塊煤率課件

1、優(yōu)化爆破參數(shù)提高塊煤率注冊(cè)編號(hào)： SCFCK2010190小組名稱： 采煤一隊(duì)QC小組發(fā)布人： 馬天新一、小組概況小組精神立足于生產(chǎn)實(shí)際，解決現(xiàn)場(chǎng)問題小組名稱紅梁公司采煤一隊(duì)QC小組小組人數(shù)7人成立時(shí)間2009年9月課題類型 攻 關(guān) 型活動(dòng)出勤率100%注冊(cè)編號(hào)sc-fck-2010-190活動(dòng)期2009.92010.02月活動(dòng)次數(shù)2次鞏固期2009.032010.05活動(dòng)方式現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、集中討論、制定措施TQC教育140小時(shí)/年使用工具統(tǒng)計(jì)表、排列圖因果圖、柱狀圖調(diào)查表、對(duì)策表活動(dòng)課題:優(yōu)化爆破參數(shù)提高塊煤率圖1 小組活動(dòng)情況圖 小組成員簡(jiǎn)介表序號(hào)分工姓 名性別年齡 工 作 職 務(wù) 職 稱文化

2、程度 1組長(zhǎng)趙立成男41隊(duì) 長(zhǎng)助理工程師大專 2成員武具海男42書記助理工程師大專 3成員馬維忠男43副隊(duì)長(zhǎng) 高中 4成員潘德強(qiáng)男41副隊(duì)長(zhǎng)助理工程師大專 5成員閻建禮男40技術(shù)員助理工程師大專 6成員馬天新男45技術(shù)員助理工程師大專7成員吳春來男23技術(shù)員 大學(xué) 礦要求工程質(zhì)量實(shí)現(xiàn)目標(biāo)1、采煤工程質(zhì)量合格率達(dá)到100%，優(yōu)良品率達(dá)到95%以上，煤產(chǎn)品塊煤42%。礦對(duì)工程質(zhì)量要求1、嚴(yán)格落實(shí)神華集團(tuán)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)分辦法有關(guān)規(guī)定。優(yōu)化爆破參數(shù)提高塊煤率選定課題課題現(xiàn)狀2009年月 份塊煤率統(tǒng)計(jì)表 月份 檢查次數(shù) 塊煤率數(shù) 6 10 33 7 9 34 8 8 35以往存在問題1、炮眼參數(shù)

3、不合理。2、煤的塊煤率低。二、選題理由2009年6、7、8月塊煤率統(tǒng)計(jì)表 序 號(hào)項(xiàng) 目123456789106月 3234333132337月3335348月35 三、現(xiàn)狀調(diào)查 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2009年8月塊煤率驗(yàn)收控制圖 驗(yàn)收次數(shù)35%42%塊煤率2009年6、7、8月份 影響塊煤率的各種因素統(tǒng)計(jì)表 序號(hào)影響因素頻數(shù)（次）頻率（%）累計(jì)頻率（%）1炮眼布置不合理4546462炮眼深度不夠2324703炮眼封泥不合格1617874人員素質(zhì)88955其他55100合計(jì)97100 四、目標(biāo)值確定 五、可行性分析 目 標(biāo) 可 行 性 分 析 領(lǐng)導(dǎo)重視我們采煤QC小組負(fù)責(zé)的

4、“優(yōu)化爆破參數(shù)提高塊煤率”這一課題 ，得到了礦領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。 成員素質(zhì)本小組成員都是采煤隊(duì)長(zhǎng)、副隊(duì)長(zhǎng)、技術(shù)工程人員、施工組織、現(xiàn)場(chǎng)管理方面的骨干力量，技術(shù)素質(zhì)、管理水平較高。本隊(duì)班組配合本隊(duì)各班組能夠積極配合，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過程中，積極反饋現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的新問題。 技術(shù)措施及參數(shù)應(yīng)用新技術(shù)措施及參數(shù)及時(shí)應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)，為塊煤率的提高提供了技術(shù)保障。 人員素質(zhì)通過對(duì)煤炭產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)教育，員工的產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)得到進(jìn)一步提高。通過以上分析，煤炭產(chǎn)品塊煤率由原來的35%提高到42%是完全可行的。 火藥質(zhì)量差 火藥受潮 雷管質(zhì)量差 水泡泥質(zhì)量差 炮土不粘 煤層賦存狀態(tài) 工作面采高不均 工作面棚距小 工作面排距小

5、鉆桿長(zhǎng)度不夠 鉆頭質(zhì)量差 爆破器材質(zhì)量差 炮眼間距不合理 炮眼角度不合理 炮眼深度不合理 裝藥量不合理 破碎和拋擲小 煤產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)差 責(zé)任不明確 考核制度不落實(shí) 技術(shù)技能低 操作不熟練機(jī)環(huán)料人法影響塊煤率低因素六、因果分析七、要因確認(rèn)要因確認(rèn)表 序號(hào)影響因素確認(rèn)方法時(shí)間確認(rèn)人確認(rèn)情況是否要因1炮眼布置不合理現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查1.4趙立成 馬天新炮眼按照五花眼布置，頂眼、腰眼間距1.2m，底眼間距0.8m。是2炮眼角度不合理現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查1.16武具海 閻建禮現(xiàn)場(chǎng)由于煤層的傾向形成，炮眼角度應(yīng)為75。是3考核制度不落實(shí)單位調(diào)查資料分析1.16趙立成 馬天新通過調(diào)查詢問施工人員87人，有83人回答區(qū)隊(duì)有嚴(yán)格的考

6、核制度，同時(shí)考核制度落實(shí)得力。否4操作不熟練集體討論調(diào)查分析1.121.15小組成員通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和討論分析得出結(jié)論，現(xiàn)場(chǎng)施工人員都能熟練地完成各自工種的工作，達(dá)到了應(yīng)有的水平。否5裝藥量不合理現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查1.181.20小組成員為了合理優(yōu)化爆破參數(shù)，提高快煤率，總體頂眼裝藥量0.15kg/眼，腰眼裝藥量0.25kg/眼，底眼裝藥量0.45kg/眼。由于手工裝藥，裝藥量不有誤差。是6采高不均現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查1.13小組成員炮眼間距布置不合理，不能按照作業(yè)規(guī)程要求布置。否7棚距小現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查1.7馬維忠 潘德強(qiáng)鉆機(jī)角度無法按照作業(yè)規(guī)程要求布置合理角度。否8爆破材料質(zhì)量差現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查1.9武具海 閻建禮通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)

7、，雷管有瞎管，火藥受潮失效。是9爆破器材質(zhì)量差現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查1.14趙立成 馬天新放炮器使用年限過長(zhǎng)，造成接觸不良，在放炮時(shí)造成個(gè)別炮眼不能起爆。否10炮土質(zhì)量查現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查1.15武具海 閻建禮有時(shí)粘土中摻有沙子，混合粘度不夠否 要因一炮眼角度不合理：在現(xiàn)場(chǎng)檢查過程中發(fā)現(xiàn)有80的炮眼角度符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定的爆破參數(shù)，造成最小抵抗線方向的煤破碎少，嚴(yán)重影響塊煤質(zhì)量，達(dá)不到塊煤率的要求， 要因三火藥、雷管質(zhì)量差 ：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)個(gè)別雷管、火藥出現(xiàn)拒爆，影響微差爆破效果。造成塊煤率低。 要因二裝藥量不合理： 2月18號(hào)20號(hào)小組成員對(duì)工作面現(xiàn)場(chǎng)裝藥進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)個(gè)別爆破工對(duì)炮眼的裝藥量、水泡泥、粘土的各數(shù)量不一

8、樣，達(dá)不到爆破的效果，影響了快煤率，同時(shí)造成爆破材料浪費(fèi)。八、制定對(duì)策對(duì) 策 表 序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點(diǎn)負(fù)責(zé)人完成時(shí)間1炮眼參數(shù)不合理按照爆破說明書作業(yè)提高自身素質(zhì)合理的布置炮眼角度，確保炮眼合格率達(dá)到95以上。1、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際控制炮眼角度。2、按炮眼布置圖施工。施工現(xiàn)場(chǎng)馬天新2009.12.122裝藥量不合理按照爆破說明書作業(yè)按照爆破說明書裝藥、水泡泥、粘土，適合量達(dá)到95%以上。1、按照爆破說明書將裝藥量符合規(guī)定。2、水泡泥按規(guī)定充填。3、粘土材料符合規(guī)定要求，將炮眼充實(shí)填滿。施工現(xiàn)場(chǎng)小組成員200912.123爆破材料質(zhì)量差提供合格的爆破材料爆破材料必須達(dá)到質(zhì)量規(guī)定要求。1、嚴(yán)把火藥、

9、雷管質(zhì)量關(guān)。2、粘土質(zhì)量符合要求，不能用煤末或其它材料代替，含沙量要少。供應(yīng)科馬天新200912.12 制表：馬天新 時(shí)間：2010年5月16日九、對(duì)策實(shí)施 1、根據(jù)工作面的特點(diǎn)，嚴(yán)格按照采煤爆破圖表打眼裝藥。在實(shí)際施工中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)煤性（煤的硬度）變化調(diào)整炮眼的布置以及炮眼角度，爆破參數(shù)選擇合理，就會(huì)改變起爆炸藥的最小抵抗線方向，使其作用平行于煤壁，這樣就減少了煤炭的拋擲距離和爆破程度，只發(fā)生隆起和松動(dòng)，形成松動(dòng)爆破，確保成塊率。對(duì)策實(shí)施一、炮眼參數(shù)不合理 2、炮眼參數(shù)合理，是產(chǎn)生的爆破自由面加上毫秒雷管各段有毫秒級(jí)時(shí)差，先起爆的炸藥在煤體中已造成一定的破壞，形成了一定寬度的裂隙和附加自由面，

10、為后起爆炸藥提供了有利的爆破條件，應(yīng)力波在破壞過程中將對(duì)爆破起定向作用，使煤主要沿著最小抵抗線方向破碎。破壞過程是從爆源向自由面方向發(fā)展，先爆藥包在煤層中產(chǎn)生應(yīng)力波，當(dāng)其應(yīng)力作用尚未消失時(shí)，后爆藥包立即起爆，形成應(yīng)力波迭加，有利于煤層的破碎，使快煤率增多。3、目前的爆破參數(shù)及分析目前公司的分層采高在2.2，炮眼采用三排五花眼布置，具體參數(shù)，見圖1-1。根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系和爆破作用指數(shù)公式，可以計(jì)算最小抵抗線和拋擲漏斗坑的范圍。(1)頂眼相關(guān)數(shù)據(jù)： W頂cos(510)sin(7080)1.26（1.1661.2363） （其中：取0.81.0）則頂（0.93281.2363）式中：最小抵抗線爆破

11、作用指數(shù)漏斗坑半徑 (2)中眼相關(guān)數(shù)據(jù)： W中= sin(7080)1.26（1.18401.2410） （其中：取0.81.0）則頂（0.94721.2410）(3)底眼相關(guān)數(shù)據(jù)： W底cos(1015)sin(7080)1.26（1.14361.2220） （其中：取0.81.0）則底（0.91491.2220） 采用圖1-1中的爆破方法，每架棚分布者兩個(gè)同段炮眼，15段順序布置在五架棚距內(nèi)，同一棚距內(nèi)為同段起爆管，所以同時(shí)起爆。長(zhǎng)條藥包起爆后，在接近眼口的幾段，由于抵抗線短，具有加強(qiáng)拋擲的作用，接近眼底的幾段，由于抵抗線大，可能只具有松動(dòng)作用；炮眼最底部的藥包甚至不能形成爆破漏斗。圖1-

12、1 總的漏斗坑形狀就是這些漏斗的外部輪廓線，大致呈喇叭形見圖1-3。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果和長(zhǎng)條藥包爆破特點(diǎn)，雖然毫秒微差爆破在每架棚距內(nèi)得到了體現(xiàn)，前一架棚爆破后為后一架棚提供了一個(gè)附加自由面符合自由面和最小抵抗線原理，但在一個(gè)棚距內(nèi)無論頂?shù)籽圻€是腰底眼，都是同段起爆。所以起爆后，其爆破漏斗區(qū)是疊加的，爆破應(yīng)力加強(qiáng)，對(duì)煤體的破壞作用最大。從這一點(diǎn)來說是不符合自由面符合自由面和最小抵抗線原理的。換句話說采用這樣的爆破參數(shù)，自由面和最小抵抗線原理沒有得到最佳體現(xiàn)。所以在工作面放炮后，我們常看到這樣的現(xiàn)象。開始出煤時(shí)爆堆上部煤塊度較大，刮板輸送機(jī)這時(shí)煤量較大，塊煤率也較高，越往后煤量減少，塊煤率變低。

13、只有滿足自由面和最小抵抗線原理時(shí)，才能符合波阻抗原理的要求。從上述分析來看，通過優(yōu)化現(xiàn)有爆破參數(shù)，理論上是可以降低火工品消耗，增加塊煤產(chǎn)率的。 采取上述布置方式后，中眼和頂眼眼距比底眼大，但為達(dá)到一定的爆破效果，底眼相對(duì)于中、頂眼必須加大藥量，所以對(duì)工作面上部煤體的破壞作用小于下部煤體，造成爆堆下部塊度較小，這部分煤量占到總煤量的60左右。只有滿足自由面和最小抵抗線原理時(shí)，才能符合波阻抗原理的要求。從上述分析來看，通過優(yōu)化現(xiàn)有爆破參數(shù)，理論上是可以降低火工品消耗，增加塊煤產(chǎn)率的。4參數(shù)優(yōu)化方法4.1單位體積煤層耗藥量通過大量的調(diào)查和搜集資料表明，中硬中厚煤層，適宜的炸藥單耗通常在0.2/30.

14、24/3內(nèi)，即0.20.24/m3。也可用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行確定。 式中：T煤巖容重，/3，（我公司二層煤T=1.371.44；煤巖普氏硬度系數(shù)，1.53）將數(shù)值代入上式經(jīng)計(jì)算0.18460.2702/3。4.2炮孔深度L炮孔深度主要由于工作面推進(jìn)步距L（或循環(huán)進(jìn)尺）和炮孔的傾角決定的，并存在如下關(guān)系： 式中：L0循環(huán)進(jìn)尺，；炮孔軸線與工作面水平夾角。我公司L值在1.26左右。4.3炮孔間距炮眼間距是否合理，直接關(guān)系到爆破效果的好壞，炮眼間距過大，爆破后煤塊度大，易留根，增加二次破碎；炮眼過小，會(huì)增加炸藥、雷管的消耗和鉆眼的工作量，還會(huì)降低塊煤率。通常?。?.91.2） L即1.1341.5124.

15、4最小抵抗線W即藥包中心線至自由面最短距離，通常由下式確定。代入值，W為0.9451.264.5炮孔裝藥量Q按照下列公式進(jìn)行確定：其中：Q單孔裝藥量；炸藥單耗；A一次爆破工作面長(zhǎng)度；H煤層厚度；L孔深；爆破長(zhǎng)度上的炮孔個(gè)數(shù)（根據(jù)具體情況控制裝藥量）4.6微差爆破起爆順序合理的起爆順序?qū)κ欠袢〉煤玫谋菩Ч潜容^重要的，根據(jù)自由面和最小抵抗線及波阻抗原理，并且滿足爆破參數(shù)必須符合煤礦安全規(guī)程之規(guī)定應(yīng)具體滿足四個(gè)條件，朝向底板斜切爆破順序效果最好，起爆順序見圖1-2。用這樣的爆破順序的好處是先起爆的炮眼都為下一個(gè)炮眼創(chuàng)造兩個(gè)或多個(gè)附加自由面從而滿足三個(gè)原理的要求。在工作面有夾矸時(shí)，達(dá)到降低對(duì)夾矸的

16、破壞，提高夾矸選出率的目的。炮眼參數(shù)的要因解決了！ 1、小組成員與爆破工在工作面跟班作業(yè)，經(jīng)過試驗(yàn)、實(shí)測(cè)和分析，得出該工作面的最優(yōu)爆破參數(shù)為：采高2.2 m，炮眼深度1.3 m，炮眼間距1.2 m，炮眼水平角75；頂眼裝藥150 g，腰眼每眼裝225 g，底眼每眼裝450g,每眼均裝一個(gè)水炮泥，將用粘土把炮眼封滿、填實(shí)。 兩組炮孔產(chǎn)生的應(yīng)力波將相互疊加，加強(qiáng)了破碎效果，降低了炸藥用量。 兩組爆后煤塊相互碰撞，產(chǎn)生補(bǔ)充破碎，提高 了爆堆集中程度，并使落煤塊度均勻。 對(duì)策實(shí)施二、裝藥不合理 2、小組成員多次與爆破工在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，采取上述布置方式后，腰眼和頂眼眼距比底眼大，但為達(dá)到一定的爆破效果，底眼

17、相對(duì)于腰、頂眼必須加大藥量，所以對(duì)工作面上部煤體的破壞作用小于下部煤體，造成爆堆下部塊度較小，這部分煤量占到總煤量的36左右。 3、爆破工嚴(yán)格按照爆破說明書裝藥施工，掌握炮眼角度，保證炮眼角度一致；掌握眼底距刮板輸送機(jī)前沿的距離，保證炮眼深度一致，掌握炮眼藥量一樣適合，起爆后，只發(fā)生隆起和松動(dòng)，形成松動(dòng)爆破 。裝藥不合理的問題得到解決了！對(duì)策實(shí)施三、爆破材料質(zhì)量差 1、小組成員及時(shí)對(duì)爆破工進(jìn)行培訓(xùn)，提高爆破工操作技能，并對(duì)其爆破材料進(jìn)行嚴(yán)格檢查，即：火藥、雷管、水泡泥、粘土必須符合質(zhì)量要求，方可使用爆破材料，操作時(shí)將藥量、充填符合爆破說明書和裝藥結(jié)構(gòu)圖，并將炮眼填滿、充實(shí)，確保爆破質(zhì)量的效果。

18、 2、小組成員及時(shí)與供應(yīng)科協(xié)調(diào)，由供應(yīng)科對(duì)爆破材料供貨單位進(jìn)行嚴(yán)格審查，并對(duì)其爆破材料，即：火藥、雷管、粘土、水泡泥進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試，只有達(dá)到質(zhì)量要求方可簽訂供貨合同，進(jìn)貨后由礦材料驗(yàn)收小組驗(yàn)貨，達(dá)到質(zhì)量要求方可發(fā)放使用，確保了爆破材料的進(jìn)貨質(zhì)量。裝藥不合理的問題得到解決了！3、本隊(duì)將對(duì)爆破工（人員）進(jìn)行嚴(yán)格考核，如果誰裝了不合格的爆破材料就由誰支付爆破材料費(fèi)用，杜絕了不合格爆破材料下井。通過以上措施實(shí)施 爆破材料質(zhì)量的問題解決了!塊煤率的測(cè)定方法爆破后塊煤的率的測(cè)定方法有3種：(1)目測(cè)法。根據(jù)放炮后工作面的形象塊煤率，粗略評(píng)估不同爆破參數(shù)取得的效果；(2)通過井下毛煤驗(yàn)收站抽檢，稱出30 mm

19、以上的塊煤量，測(cè)算出塊煤率；(3)利用工作面刮板輸送機(jī)頭安裝的篩孔為100 mm70 mm的篩子，將塊煤篩出直接用礦車?yán)撸涗浢垦h(huán)的塊煤量，測(cè)算出塊煤率。以上3種方法都較直接、簡(jiǎn)單、便于掌握，能有效地考核各單位的塊煤量和塊煤率。尤其是第3種方法，不僅能準(zhǔn)確測(cè)算出塊煤率，而且經(jīng)提矸系統(tǒng)直接提到地面，能有效地減少塊煤在運(yùn)輸中的破碎，提高了塊煤產(chǎn)量。 2009年10、9月份 影響塊煤率的各種因素統(tǒng)計(jì)表 序號(hào)影響因素頻數(shù)（次）頻率（%）累計(jì)頻率（%）1炮眼布置不合理952.952.92炮眼深度不夠635.388.23炮眼封泥不合格15.994.14人員素質(zhì)15.91005其他00100合計(jì)17100十、效 果 檢 查制圖：馬天新 時(shí)間：2010年04月16日 經(jīng)