爆破采煤技術(shù)

會(huì)計(jì)學(xué)1爆破采煤技術(shù)炮采工藝方式：長(zhǎng)壁工作面用爆破方法破煤、爆破及人工裝煤、刮板輸送機(jī)運(yùn)煤和單體支柱支護(hù)的采煤工藝。炮采工藝標(biāo)志是爆破破煤。第一節(jié)爆破采煤工藝第1頁(yè)/共47頁(yè)爆破落煤包括鉆眼、裝藥、封炮泥、聯(lián)炮線(xiàn)、放炮等工序。鉆眼爆破效果影響后續(xù)工序的工作量、工作難度和安全。一、爆破落煤技術(shù)要求：保證規(guī)定進(jìn)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(jī)，崩落煤炭高度和塊度適中，盡量降低電雷管和炸藥消耗。二、鉆眼爆破參數(shù)根據(jù)爆破落煤所用電雷管不同，可分為：瞬發(fā)雷管爆破毫秒雷管爆破（也稱(chēng)微差爆破）第一節(jié)爆破落煤第2頁(yè)/共47頁(yè)（一）瞬發(fā)雷管爆破1、常用炮眼布置有以下三種：?jiǎn)闻叛郏阂话阌糜诒∶簩踊蛎嘿|(zhì)軟、節(jié)理發(fā)育的煤層。雙排眼：有對(duì)眼、三花眼和三角眼等；一般用于采高較小的中厚煤層。三排眼（五花眼）：用于煤質(zhì)堅(jiān)硬或采高較大的中厚煤層。2、炮眼角度：A炮眼與煤壁水平夾角為50～80°，軟煤取大值，硬煤取小值；B頂眼在垂直上向頂板方向仰起5～10°；C底眼在垂直面上向低板方向保持10～20°的俯角。3、炮眼深度根據(jù)進(jìn)尺而定，一般每次進(jìn)度有0.8m、1.0m、1.2m三種第一節(jié)爆破落煤第3頁(yè)/共47頁(yè)炮眼布置圖炮眼排數(shù):取決于煤層的厚度和煤層的硬度單排雙排三排

M1mM=12.5mM2.5m第4頁(yè)/共47頁(yè)4、鉆眼、裝藥（1）鉆眼設(shè)備：煤電鉆、麻花釬子（電動(dòng)）風(fēng)煤鉆（風(fēng)動(dòng)）（2）炸藥與裝藥量：炸藥煤礦許用炸藥底眼150600g頂眼200g雷管煤礦許用電雷管5、聯(lián)線(xiàn)方式聯(lián)線(xiàn)用串聯(lián)法聯(lián)線(xiàn)炮眼爆破順序?yàn)橄缺籽邸⒑蟊酆晚攷r。第一節(jié)爆破落煤第5頁(yè)/共47頁(yè)（二）毫秒電雷管爆破從順發(fā)電雷管分段（次）發(fā)炮，發(fā)展到使用毫秒爆破一次多發(fā)炮，頂板震動(dòng)次數(shù)減少，在極短時(shí)間內(nèi)爆破產(chǎn)生的震動(dòng)波減輕了對(duì)頂板的震動(dòng)，從而有利于頂板管理。1、爆破器材1）炸藥：低瓦斯礦井選用二級(jí)煤礦許用炸藥；高瓦斯礦井選用三級(jí)煤礦許用炸藥；突出危險(xiǎn)礦井選用三級(jí)煤礦含水炸藥2）毫秒雷管：用1～5段毫秒雷管，橋絲電阻：5.5～6.0歐。3）其他器材：發(fā)爆器最大起爆能力為50～100發(fā)第一節(jié)爆破落煤第6頁(yè)/共47頁(yè)2、爆破參數(shù)1）炮眼的平距煤層的硬度f(wàn)=1~1.5頂梁長(zhǎng)度一般12m工作面進(jìn)度0.81.2m一般1.21.5m的釬桿為保護(hù)頂板，保護(hù)支護(hù)，不使煤崩到采空區(qū)，要合理裝藥第一節(jié)爆破落煤第7頁(yè)/共47頁(yè)2）炮眼角度：A炮眼與煤壁水平夾角為50～80°，軟煤取大值，硬煤取小值；B頂眼在垂直上向頂板方向仰起5～10°；C底眼在垂直面上向低板方向保持10～20°的俯角。3）炮眼深度一般根據(jù)進(jìn)尺而定，一般進(jìn)尺0.8m、1.0m、1.2m三種第一節(jié)爆破落煤第8頁(yè)/共47頁(yè)第一節(jié)爆破落煤3、確定合理的間隔時(shí)間和起爆順序

合理的間隔時(shí)間，應(yīng)大于彈性震動(dòng)延續(xù)時(shí)間（一般為4～6ms），應(yīng)大于煤（巖）開(kāi)始移動(dòng)到形成裂隙時(shí)間（一般為4.3～5.8ms）。4、毫秒爆破優(yōu)點(diǎn)：1）安全2）有利于頂板控制3）縮短爆破時(shí)間，提高產(chǎn)量、效率4）爆堆集中，提高了爆破裝煤率5）有利于單體液壓支柱的正常使用第9頁(yè)/共47頁(yè)第一節(jié)爆破落煤毫秒爆破優(yōu)點(diǎn)：6）提高工作面煤炭采出率7）降低炸材消耗8）有利于瓦斯、煤塵管理5、應(yīng)用毫秒爆破的安全技術(shù)措施1）裝藥使用與礦井瓦斯等級(jí)相適應(yīng)的礦用許可炸藥，合格的煤礦施用毫秒雷管，1～5段總延期量不超過(guò)130ms。2）爆破：炮眼間采用串聯(lián)，爆前要檢查爆破網(wǎng)路的導(dǎo)通情況，一個(gè)工作面只能同時(shí)使用一臺(tái)發(fā)爆器。第10頁(yè)/共47頁(yè)第一節(jié)爆破落煤應(yīng)用毫秒爆破的安全技術(shù)措施3）通風(fēng)管理。工作面要有足夠的風(fēng)量，設(shè)好防塵水管，放炮前后都要灑水降塵。4）頂板控制。放炮前，支柱必須保質(zhì)保量支設(shè)好。5）其他。不同廠(chǎng)家、一同發(fā)火參數(shù)的毫秒雷管不得混用。第11頁(yè)/共47頁(yè)（三）爆破的有關(guān)規(guī)定爆破工要分開(kāi)存放炸藥、雷管專(zhuān)用爆炸材料箱，加鎖嚴(yán)禁將電雷管斜插入藥卷中部或捆在藥卷上，要由藥卷頂部裝入裝藥卷前要清除煤粉應(yīng)用水炮泥嚴(yán)禁裸露煤爆破要有足夠的封泥長(zhǎng)度孔深m小于0.60.6～1大于1m大于2.5m封泥m不得放炮或采取措施?孔深≮0.5≮1第一節(jié)爆破落煤第12頁(yè)/共47頁(yè)（三）爆破的有關(guān)規(guī)定爆破母線(xiàn)必須掛在離電纜、信號(hào)線(xiàn)0.3m以外的地方，并不能與金屬物體接觸，不能從電氣設(shè)備上通過(guò)，不能掛在淋水下面，以免受漏電或其它雜散電流的影響而引起意外爆炸。嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人聯(lián)鎖爆破”“一炮三檢”即裝藥前、爆破前和爆破后必須分別檢查風(fēng)流瓦斯?jié)舛?，爆破地點(diǎn)附近20m范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)，嚴(yán)禁裝藥和爆破?！叭寺?lián)鎖爆破制”：即爆破工聯(lián)好線(xiàn)后，把“警戒牌”交給班組長(zhǎng)，由班組長(zhǎng)派人警戒，并檢查頂板與支架情況，然后將自己攜帶的“爆破命令牌”交給瓦斯檢查員，瓦斯檢查員檢查瓦斯煤塵合格后將自己攜帶的“爆破牌”交給爆破工，爆破工發(fā)出爆破口哨后進(jìn)行爆破。第一節(jié)爆破落煤第13頁(yè)/共47頁(yè)一、裝煤1、爆破裝煤可裝煤3040%2、人工裝煤人工裝煤量主要有：刮板輸送機(jī)與新煤壁之間松散煤安息角以下的煤；崩落或撒落到輸送機(jī)采空側(cè)的煤3、機(jī)械裝煤在刮板輸送機(jī)煤壁側(cè)裝鏟煤板第二節(jié)裝煤、運(yùn)煤第14頁(yè)/共47頁(yè)刮板輸送機(jī)封底，鏟煤板調(diào)小角度加擋煤板炮采鏟裝機(jī)械裝煤示意圖第一節(jié)爆破采煤工藝第15頁(yè)/共47頁(yè)二、運(yùn)煤（一）運(yùn)煤方式：1、自溜運(yùn)輸炮采面傾角25～30°采用搪瓷溜槽，大于30°采用鑄石溜槽自溜運(yùn)煤。2、機(jī)械運(yùn)輸炮采面在煤層傾角25°以下時(shí)，可采用普通刮板輸送機(jī)或可彎曲刮板輸送機(jī)。第二節(jié)裝煤、運(yùn)煤第16頁(yè)/共47頁(yè)裝煤機(jī)械裝煤刮板輸送機(jī)的鏟煤板第17頁(yè)/共47頁(yè)運(yùn)煤煤采面多用SGW-40或SGW-44型可彎曲刮板輸送機(jī)功率有加大的趨勢(shì)煤層傾角加大后自溜第18頁(yè)/共47頁(yè)（二）、刮板輸送機(jī)的操作1、啟動(dòng)前要發(fā)出信號(hào)，先斷續(xù)啟動(dòng)，隔幾分鐘后再正式啟動(dòng)。2、輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要空負(fù)荷啟動(dòng)。嚴(yán)禁超負(fù)荷啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。3、無(wú)煤時(shí)應(yīng)及時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，禁止長(zhǎng)時(shí)間空運(yùn)轉(zhuǎn)。4、在刮板輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中要做到勤檢查、勤加油、勤清理。5、刮板輸送機(jī)的鋪設(shè)要做到平、直、穩(wěn)、高6、運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障應(yīng)及時(shí)處理，盡快恢復(fù)生產(chǎn)。第二節(jié)裝煤、運(yùn)煤第19頁(yè)/共47頁(yè)三、刮板輸送機(jī)的移置1、移置設(shè)備及方法（1）液壓移置工作面中部每6m設(shè)1臺(tái)液壓千斤頂，機(jī)頭機(jī)尾處安設(shè)2~3臺(tái)液壓千斤頂。移置時(shí)溜槽間的彎度不能大于3°~4°，彎曲段長(zhǎng)度一般不小于15m。第一節(jié)爆破采煤工藝第20頁(yè)/共47頁(yè)三、刮板輸送機(jī)的移置1、移置設(shè)備及方法（2）機(jī)械移置機(jī)械移置方法及設(shè)備種類(lèi)較多，如電鉆移溜器，手動(dòng)齒條移溜器等，其中電鉆移溜器使用較為廣泛。第一節(jié)爆破采煤工藝第21頁(yè)/共47頁(yè)2、移置時(shí)注意事項(xiàng)移置前應(yīng)人工清理浮煤、對(duì)凸出的底煤、起伏的頂板應(yīng)預(yù)先處理。不允許由兩端向中間推移。推移工作宜在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行，以免給輸送機(jī)再啟動(dòng)帶來(lái)困難。推移時(shí)應(yīng)保持輸送機(jī)有不小于15m的彎曲長(zhǎng)度。輸送機(jī)推移后應(yīng)成一條直線(xiàn)，鋪放平穩(wěn)，溜槽接頭嚴(yán)密、平整無(wú)錯(cuò)口。第二節(jié)裝煤、運(yùn)煤第22頁(yè)/共47頁(yè)（四）傾斜煤層工作面運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)傾斜煤層工作面由于傾角較大（煤層傾角大于25°以上），輸送機(jī)容易下滑?？刹扇∫韵路阑胧?、在輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾處設(shè)置防滑架，并用2~4根斜撐柱將其固定。2、在回風(fēng)平巷安設(shè)一臺(tái)小絞車(chē)?yán)C(jī)尾，防止輸送機(jī)下滑。3、將輸送機(jī)機(jī)頭安裝在回風(fēng)巷、輸送機(jī)倒拉。4、改變輸送機(jī)的推移順序第二節(jié)裝煤、運(yùn)煤第23頁(yè)/共47頁(yè)一、采煤工作面支架1、木支架：僅用于采煤工作面的特種支架2、摩擦式金屬支架由摩擦式金屬支柱和鉸接頂梁組成摩擦式金屬支柱第三節(jié)工作面的支護(hù)金屬鉸接頂梁第24頁(yè)/共47頁(yè)金屬鉸接頂梁1—接頭；2—梁體；3—耳子；4—銷(xiāo)子；5—調(diào)角楔；L—中心距

頂梁的長(zhǎng)度與工作面每次推進(jìn)度相同或成整數(shù)倍。炮采工作面每次推進(jìn)度為1m時(shí)，可選用1m的頂梁；普采采用采煤機(jī)采煤，當(dāng)截深為0.6m、0.8m、1.0m的時(shí)可分別選用0.6m或1.2m、0.8m、1.0m的頂梁。第25頁(yè)/共47頁(yè)（三）單體液壓支柱（70年代中期）國(guó)營(yíng)重點(diǎn)煤礦開(kāi)始用單體液壓支柱+金屬絞接頂梁?jiǎn)误w液壓支柱為恒阻式支柱。按其結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)注式和外注式兩種。單體液壓支柱第三節(jié)工作面的支護(hù)第26頁(yè)/共47頁(yè)(一)帶帽點(diǎn)柱帽厚50～100mm，長(zhǎng)0.3m～0.5m的木板或半圓木板制成。矩形布置三角形布置戴帽點(diǎn)柱支護(hù)的柱帽與頂板接觸面積較小，適用于頂板完整穩(wěn)定的條件第27頁(yè)/共47頁(yè)第三節(jié)工作面的支護(hù)（二）棚子支護(hù)棚子支護(hù)主要用于直接頂不穩(wěn)定、較破碎或者直接頂為中等穩(wěn)定的工作面。為保證直接頂不發(fā)生局部冒落，在棚梁之間應(yīng)背以木板、竹芭、荊條等物。當(dāng)頂板破碎時(shí)、應(yīng)將背板背嚴(yán)。第28頁(yè)/共47頁(yè)三、懸臂支架支護(hù)懸臂支架由單體支柱和鉸接頂梁組成。按頂梁的懸伸方向，可分為正懸臂和到懸臂。第三節(jié)工作面的支護(hù)第29頁(yè)/共47頁(yè)正倒懸臂布置正懸臂頂梁在采空區(qū)方向短，在煤壁方向長(zhǎng)對(duì)機(jī)道頂板支護(hù)好，頂梁不容易折斷第30頁(yè)/共47頁(yè)倒懸臂布置倒懸臂頂梁在采空區(qū)方向長(zhǎng)，在煤壁方向短支柱不易被采空區(qū)矸石埋住，回柱安全頂梁折斷第31頁(yè)/共47頁(yè)三、工作面支架的支設(shè)在支設(shè)單體液壓支柱時(shí)，必須注意以下事項(xiàng)：1、使用的支柱每根都應(yīng)保持完好狀態(tài)，任何損壞的支柱不允許支設(shè)。2、不同性能的支柱不能混用。3、工作面支柱均應(yīng)編號(hào)，防止丟失。4、新下井支柱或長(zhǎng)期未使用的的支柱，第一次使用時(shí)應(yīng)先升降1~2次，排凈腔內(nèi)空氣后方可支設(shè)。5、外注式支設(shè)前，必須用注液槍沖洗注液體，防止煤粉等污物進(jìn)入支柱內(nèi)腔。第32頁(yè)/共47頁(yè)炮采工作面多采用齊梁齊柱布置方式炮采工作面齊梁齊柱布置第33頁(yè)/共47頁(yè)四、特種支架

炮采工作面各種特種支護(hù)形式

叢柱、密集、木垛、斜撐

第34頁(yè)/共47頁(yè)第四節(jié)全部垮落法處理采空區(qū)隨著采煤工作面不斷向前推進(jìn)，頂板懸露面積越來(lái)越大，為了工作面的安全和正常工作，就需要及時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理。處理采空區(qū)方法：垮落法充填法煤柱支撐法最常用的是全部垮落法。

第35頁(yè)/共47頁(yè)全部垮落法：當(dāng)工作面從開(kāi)切眼推進(jìn)一定距離后，主動(dòng)撤出采煤工作空間以外的支架，使直接頂自然垮落或強(qiáng)迫垮落。放頂：使采空區(qū)頂板有計(jì)劃的自行垮落或強(qiáng)迫垮落的過(guò)程稱(chēng)為放頂。回柱：撤出放頂區(qū)的支柱稱(chēng)為回柱。第四節(jié)全部垮落法處理采空區(qū)第36頁(yè)/共47頁(yè)最大控頂距：放頂前采煤工作面沿走向的最大寬度稱(chēng)為最大控頂距。最小控頂距：放頂后采煤工作面沿走向的最小寬度稱(chēng)為最小控頂距。放頂步距：相鄰兩次放頂間隔的距離放頂步距等于最大控頂距與最小控頂距之差。第四節(jié)全部垮落法處理采空區(qū)第37頁(yè)/共47頁(yè)采煤工作空間一般包括機(jī)道、行人道和材料道三個(gè)部分。常采用三、四排或三、五排控頂。第四節(jié)全部垮落法處理采空區(qū)二、回柱（一）人工回柱一般需分段（每段15-25m）進(jìn)行，每段由一個(gè)回柱組協(xié)作進(jìn)行回柱。第38頁(yè)/共47頁(yè)第四節(jié)全部垮落法處理采空區(qū)（二）機(jī)械回柱采用回柱絞車(chē)回柱目前常用的回柱絞車(chē)主要有JH—5、JH—8和JH—14型三種。JH—5、JH—8體積小、重量輕、挪移和安設(shè)方便。JH—14功率及容繩量大，工作面使用一臺(tái)絞車(chē)回柱時(shí)宜選用?；刂g車(chē)的安設(shè)位置：1、安設(shè)在回風(fēng)巷，絞車(chē)距工作面20~30m處。2、安設(shè)在工作面端部、靠采空區(qū)密集支柱一側(cè)。3、安設(shè)在工作面內(nèi)。回柱方法：主要采用小繩頭法。第39頁(yè)/共47頁(yè)第四節(jié)全部垮落法處理采空區(qū)三、放頂（一）密集支柱放頂放頂前，首先在放頂線(xiàn)上的支柱內(nèi)補(bǔ)打密集支柱。實(shí)用于直接頂比較穩(wěn)定而基本頂來(lái)壓又比較明顯的工作面。（二）無(wú)密集支柱放頂當(dāng)工作面頂板較松軟易垮落，放頂線(xiàn)上不補(bǔ)打支柱，在放頂區(qū)回柱后，頂板仍能沿著放頂線(xiàn)垮落，這種方法稱(chēng)為無(wú)密集支柱放頂。（三）堅(jiān)硬頂板人工強(qiáng)制放頂頂板巖層堅(jiān)硬，回柱后頂板不能自行垮落，采空區(qū)形成大面積懸頂，嚴(yán)重威脅著采煤工作面安全，目前一般采用人工強(qiáng)制放頂，具體方法是：用爆破法崩落頂板；對(duì)頂板進(jìn)行爆破，破壞頂板的完整性；對(duì)頂板注高壓水，軟化頂板巖層等。第40頁(yè)/共47頁(yè)第四節(jié)全部垮落法處理采空區(qū)（1）對(duì)堅(jiān)硬頂板預(yù)注高壓水在工作面前方，預(yù)先打深鉆孔，注高壓水。（2）超前深孔爆破頂板預(yù)裂法在工作面的前方堅(jiān)硬頂板中從區(qū)段平巷里預(yù)先打好平行工作面的長(zhǎng)鉆孔進(jìn)行超前爆破。（3）對(duì)采空區(qū)頂板進(jìn)行爆破爆破后直接