煤礦爆破技術(shù)概述

1、博成博成Zhongyuan University of Technology能源與環(huán)境學(xué)院 安全102班 程慶偉 201001134220 2012/11/4安全是幸福的源泉煤礦爆破技術(shù)概述摘要：煤礦爆破屬于工程爆破技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用，在煤礦開采中應(yīng)用了許 多種爆破技術(shù)。本文主要介紹煤礦爆破技術(shù)的分類，各種爆破方法的概論以及在 煤礦爆破過程中所要注意的安全事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：煤礦爆破 爆破技術(shù)礦山爆破 爆破安全一.煤礦爆破技術(shù)回采工作面的一般爆破技術(shù)井下一般爆破主要要求是，在保證安全條件下，將煤巖按規(guī)定的斷面爆破下 來，并達(dá)到良好的效果。為此，需要在工作面上合理布置一定數(shù)量的炮孔和確定 的炸藥用

2、量。在回采工作面中，炮眼可分為頂眼、腰眼和底眼三種。為了提高工 時(shí)利用率8有利于工人健康，盡量一次多放炮。對長壁工作面(約100米)可采用 全線打眼，分段或并聯(lián)放炮方法。工作面炮眼裝藥量有下列兩種方法計(jì)算：(1 )根據(jù)循環(huán)炸藥消耗量來確定炮眼平均裝藥量Q(Kg/m)，即 Qi=Q/nl,Q=LMlq式中Q循環(huán)炸藥消耗量，Kg/循環(huán)；q單位炸藥消耗量，Kg/ms，見表1； l一茬炮的推進(jìn)度，m； L工作面長度，m； M煤層厚度，m； n一茬炮的炮眼數(shù)目。表I煤的炸藥消耗量煤 神堅(jiān)硬無煙煤無煙煤、硬煙煤煙煤煙煤堅(jiān)固性系數(shù)f2 3.5 2L 0 L 51. 0炸藥消耗量一0. 280. 240. 2

3、00. 16根據(jù)裝藥系數(shù)確定炮眼平均裝藥量Q(Kg/m)，即Qag/m式中a每米炮眼平均裝藥長度，即裝藥系數(shù)，一般為0.3左右；g=每個(gè)藥卷的重量，kg； m每個(gè)藥卷的長度，m。通常情況下，雙排三花眼的裝藥量之比為底眼：頂眼二1:0.5-0.7。三排五花眼裝藥量之比為底眼：腰眼：頂眼 二1:0.75:0.5。井下爆破常見的裝藥結(jié)構(gòu)有兩種：正向裝藥結(jié)構(gòu)和反向裝藥結(jié)構(gòu)。用這兩 種裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行爆破時(shí)，又可分別稱為正向起爆和反向起爆，其區(qū)別是爆轟波的 運(yùn)動方向不同。正向起爆是雷管位于炮口的藥包處，爆轟波沖向眼底；反向起爆 則與之相反。從發(fā)揮炸藥的威力來看，反向起爆比正向起爆合理，即炮眼利用率 高。但從

4、對沼氣、煤塵的安全性來看，一般正向起爆比反向起爆安全，所以煤礦 安全規(guī)程中規(guī)定，在有沼氣或煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤(巖)層中放炮時(shí)，必須采用正 向爆破，嚴(yán)禁反向爆破。在井下爆破中還應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：首先，在放炮前 必須檢查瓦斯，在放炮地點(diǎn)附近20m內(nèi)風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)，必須停止放 炮；不得使用水份含量超過0.5%的銨銻炸藥和硬化的硝酸銨類炸藥；應(yīng)保證一 定的封泥長度，根據(jù)炮眼深度不同，一般為0.3-1 m。掘進(jìn)中的光面爆破技術(shù)這種技術(shù)通常用于開掘巖石巷道中，是指通過一次性爆破技術(shù)獲得與設(shè)計(jì)巷 道尺寸效果十分接近的掘進(jìn)斷面。這種爆破需要藥包爆炸時(shí)對眼壁的沖擊破壞較元、 中有三苴區(qū)一 : Zho

5、nFsnian Unhrersitv of Techno!小，常采用低猛度、低爆速、低密度和傳爆性能好的炸藥，用以消除或減小炮孔 周圍形成的粉碎圈。在這種爆破中，通常要先進(jìn)行掏槽爆破，掏槽結(jié)果是為了增 大自由面或減小光爆時(shí)的抵抗效果。然后根據(jù)設(shè)計(jì)巷道尺寸布設(shè)周邊眼進(jìn)行并聯(lián) 式一次起爆。目前這種技術(shù)仍在進(jìn)一步運(yùn)用實(shí)踐中。預(yù)裂（預(yù)切）爆破技術(shù)預(yù)裂爆破是一種控制爆破方法。這種爆破方法的原理是，當(dāng)兩個(gè)相鄰的炮孔 同時(shí)起爆時(shí)，沖擊波在炮孔之間相互碰撞，使炮孔間的煤巖承受拉力而造成裂斷 區(qū)。如果炮孔間距與裝藥量合適，炮孔間的裂斷區(qū)可呈現(xiàn)一條狹窄的預(yù)切槽。這 一預(yù)裂面能反射以后起爆區(qū)產(chǎn)生的沖擊波，以達(dá)到減少

6、破壞或超控量。這種方法 在回采工作中可用于切斷頂板的控制爆破中。微差爆破技術(shù)在爆破中裝藥的起爆順序?qū)Ρ菩Ч泻艽箨P(guān)系。通常，對掏槽、落幫（或 頂）等炮眼應(yīng)分組按順序起爆。這樣可以充分利用自由面和應(yīng)力波等作用，提高 爆破效果。利用秒延時(shí)雷管，實(shí)現(xiàn)順序起爆的方法叫做秒延期爆破。利用毫秒延 時(shí)雷管，實(shí)現(xiàn)順序起爆的方法叫做微差爆破，其主要優(yōu)點(diǎn)是能增強(qiáng)破碎作用，減 少塊度和拋擲作用。但應(yīng)注意，在煤礦中使用毫秒延時(shí)電雷管時(shí)，最后一段延期 時(shí)間不得超過130 ms。擠壓爆破技術(shù)擠壓爆破是在沒有足夠補(bǔ)償空間的條件下進(jìn)行爆破，也就是說，在待爆破的 礦體自由面前面，留有自己爆落的礦石碎塊，使待爆破的礦石在已爆落

7、礦石的覆 蓋和阻擋下進(jìn)行爆破。這種爆破又叫壓（留）碴爆破。擠壓爆破產(chǎn)生的應(yīng)力波向自由面方向傳播，而松散礦石的密度大于空氣密 度，透射率降低約20 %-30%，反射率增加，不利于破碎。但是，松散礦石的阻 擋作用，可延長高壓爆炸氣體的作用時(shí)間，有利于裂隙的發(fā)展，提高爆破能量利 用率，促進(jìn)礦石帶以50-100m/s的速度撞擊和擠壓松散礦石，進(jìn)一步破碎礦石， 同時(shí)把拋擲能量和空氣沖擊波的能量轉(zhuǎn)變?yōu)槠扑榈V石的有用功。這種方法可延長 爆生氣體的作用時(shí)間，減少礦石的拋擲，改善礦石破碎效果。靜力爆破技術(shù)靜力爆破技術(shù)是利用一種稱為破碎劑的介質(zhì)產(chǎn)生膨脹力，將巖石壓裂而破裂 的方法。所謂破碎劑是一種以硅酸鹽及生石灰

8、為主體的粉末。一旦加入適量的水以 后，將發(fā)生體積膨脹，產(chǎn)生壓力，使巖石或混凝土產(chǎn)生龜裂而破碎。這種方法煤 礦使用較少，常用在難以用炸藥爆破作業(yè)的各種采礦及建筑拆除工程中，此方法 對單向抗壓強(qiáng)度為9.8-19.62 N/cm2的硬巖，在孔徑為75-150mm，孔距或最小抵 抗線為20-30 cm的條件下，經(jīng)過一定時(shí)間（24 h），可以使它破裂。過瓦斯層控制爆破煤層中積聚的瓦斯能量是形成瓦斯突出的重要因素?？刂票萍词遣捎谜饎?放炮的方法削弱積聚的瓦斯能量，使煤層中的瓦斯能通過爆破后的裂隙自然逸 出。震動爆破時(shí)炮眼布置有幾個(gè)特點(diǎn)：（1）炮眼中個(gè)數(shù)較一般性炮眼約多2-3倍； （2）總炮眼數(shù)中，炮眼和

9、巖眼個(gè)數(shù)比為1:2； （3）煤眼和巖眼交錯排列；（4）炮眼的 密度，巷道頂部一般小于下部，周邊大于中部；（5）炮眼深度一般要超過欲穿透 的巖層（柱）和煤層厚度之和；震動爆破用于煤與瓦斯突出礦井的效果較好、優(yōu) 點(diǎn)較多。礦山爆破安全技術(shù)礦山爆破安全技術(shù)爆破安全問題一直伴隨著爆破技術(shù)的發(fā)展。一次成功的爆破，首先必須是安 全的。爆破工作往往是帶有風(fēng)險(xiǎn)的，但是爆破技術(shù)不是冒險(xiǎn)技術(shù)，它必須是安全 可靠的，因此各國爆破工作者對爆破安全技術(shù)的研究非常重視。爆破作業(yè)的主要安全規(guī)定（1）各種爆破作業(yè)必須使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的爆破器材，不準(zhǔn)使 用擅自制造的炸藥。（2）進(jìn)行爆破工作的群采礦山、礦點(diǎn)，必須設(shè)爆破工

10、作負(fù)責(zé)人、爆破員和 爆破器材保管員。這些人員應(yīng)了解所使用的爆破器材的性能、爆破技術(shù)和有關(guān)的 安全知識。（3）凡從事爆破工作的人員，都必須經(jīng)過培訓(xùn)，考試合格并持有合格證。（4）中型礦山，進(jìn)行淺眼爆破時(shí)，應(yīng)有爆破說明書。其內(nèi)容包括裝藥量、 裝藥結(jié)構(gòu)、填塞長度、起爆方法等。（5）爆破作業(yè)地點(diǎn)有以下情況之一時(shí)，禁止進(jìn)行爆破作業(yè)：有冒頂或邊坡 滑落危險(xiǎn)；通路不安全或通路阻塞；進(jìn)行中深孔、深孔爆破時(shí)，爆破參數(shù)或施工 質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求;工作面有涌水危險(xiǎn)或炮眼溫度異常;危險(xiǎn)邊界上未設(shè)警戒； 光線不足或無照明。（6）進(jìn)行爆破器材加工和爆破作業(yè)人員禁止穿化纖衣服；在大霧天、雷雨 時(shí)、黃昏、夜晚，禁止進(jìn)行露天爆破

11、。（7）裝藥時(shí)，必須遵守以下規(guī)定：用木制炮棍；裝起爆藥包時(shí)，嚴(yán)禁投擲 或沖擊；一旦起爆藥包沒裝到位，禁止拔出或硬拉起爆藥包中的導(dǎo)火索、導(dǎo)爆索、 導(dǎo)爆管或電雷管腳線，應(yīng)按處理盲炮的有關(guān)規(guī)定處理。（8）進(jìn)行填塞工作時(shí)，必須遵守以下規(guī)定：裝藥后，必須保證填塞質(zhì)量， 禁止采用無填塞爆破；淺孔爆破時(shí)，一般填塞長度為孔深的1/3；禁止使用石 塊和易燃材料填塞炮孔；堵塞要十分小心，不得破壞起爆線路；禁止搗固直接接 觸藥包的填塞材料或用填塞材料沖擊起爆藥包。（9）炮響完后，經(jīng)過充分通風(fēng)，才準(zhǔn)進(jìn)入爆破作業(yè)地點(diǎn)。（10）爆破工作開始前，必須確定危險(xiǎn)區(qū)的邊界并沒置明顯的標(biāo)志。地下爆 破應(yīng)在有關(guān)通道上設(shè)置崗哨?；仫L(fēng)巷應(yīng)設(shè)路障，并掛上“爆破危險(xiǎn)區(qū)，不準(zhǔn)入內(nèi)” 的牌子。（11）爆破前必須同時(shí)發(fā)出音響和視覺信號，使在危險(xiǎn)區(qū)的人員能夠聽到、 看到。爆破后，經(jīng)檢查確認(rèn)安全時(shí)，方可發(fā)出解除警戒信號。（12）爆破員進(jìn)入放炮地點(diǎn)后，應(yīng)檢查有無冒頂、危石、支護(hù)破壞和盲炮現(xiàn) 象。如果發(fā)現(xiàn)有這些現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)處