煤矿爆破技术概述

1、博成博成Zhongyuan University of Technology能源与环境学院 安全102班 程庆伟 201001134220 2012/11/4安全是幸福的源泉煤矿爆破技术概述摘要：煤矿爆破属于工程爆破技术在煤矿开采中的应用，在煤矿开采中应用了许 多种爆破技术。本文主要介绍煤矿爆破技术的分类，各种爆破方法的概论以及在 煤矿爆破过程中所要注意的安全事项。关键词：煤矿爆破 爆破技术矿山爆破 爆破安全一.煤矿爆破技术回采工作面的一般爆破技术井下一般爆破主要要求是，在保证安全条件下，将煤岩按规定的断面爆破下 来，并达到良好的效果。为此，需要在工作面上合理布置一定数量的炮孔和确定 的炸药用

2、量。在回采工作面中，炮眼可分为顶眼、腰眼和底眼三种。为了提高工 时利用率8有利于工人健康，尽量一次多放炮。对长壁工作面(约100米)可采用 全线打眼，分段或并联放炮方法。工作面炮眼装药量有下列两种方法计算：(1 )根据循环炸药消耗量来确定炮眼平均装药量Q(Kg/m)，即 Qi=Q/nl,Q=LMlq式中Q循环炸药消耗量，Kg/循环；q单位炸药消耗量，Kg/ms，见表1； l一茬炮的推进度，m； L工作面长度，m； M煤层厚度，m； n一茬炮的炮眼数目。表I煤的炸药消耗量煤 神坚硬无烟煤无烟煤、硬烟煤烟煤烟煤坚固性系数f2 3.5 2L 0 L 51. 0炸药消耗量一0. 280. 240. 2

3、00. 16根据装药系数确定炮眼平均装药量Q(Kg/m)，即Qag/m式中a每米炮眼平均装药长度，即装药系数，一般为0.3左右；g=每个药卷的重量，kg； m每个药卷的长度，m。通常情况下，双排三花眼的装药量之比为底眼：顶眼二1:0.5-0.7。三排五花眼装药量之比为底眼：腰眼：顶眼 二1:0.75:0.5。井下爆破常见的装药结构有两种：正向装药结构和反向装药结构。用这两 种装药结构进行爆破时，又可分别称为正向起爆和反向起爆，其区别是爆轰波的 运动方向不同。正向起爆是雷管位于炮口的药包处，爆轰波冲向眼底；反向起爆 则与之相反。从发挥炸药的威力来看，反向起爆比正向起爆合理，即炮眼利用率 高。但从

4、对沼气、煤尘的安全性来看，一般正向起爆比反向起爆安全，所以煤矿 安全规程中规定，在有沼气或煤尘爆炸危险的煤(岩)层中放炮时，必须采用正 向爆破，严禁反向爆破。在井下爆破中还应注意以下几个问题：首先，在放炮前 必须检查瓦斯，在放炮地点附近20m内风流中，瓦斯浓度达到1%时，必须停止放 炮；不得使用水份含量超过0.5%的铵锑炸药和硬化的硝酸铵类炸药；应保证一 定的封泥长度，根据炮眼深度不同，一般为0.3-1 m。掘进中的光面爆破技术这种技术通常用于开掘岩石巷道中，是指通过一次性爆破技术获得与设计巷 道尺寸效果十分接近的掘进断面。这种爆破需要药包爆炸时对眼壁的冲击破坏较元、 中有三苴区一 : Zho

5、nFsnian Unhrersitv of Techno!小，常采用低猛度、低爆速、低密度和传爆性能好的炸药，用以消除或减小炮孔 周围形成的粉碎圈。在这种爆破中，通常要先进行掏槽爆破，掏槽结果是为了增 大自由面或减小光爆时的抵抗效果。然后根据设计巷道尺寸布设周边眼进行并联 式一次起爆。目前这种技术仍在进一步运用实践中。预裂（预切）爆破技术预裂爆破是一种控制爆破方法。这种爆破方法的原理是，当两个相邻的炮孔 同时起爆时，冲击波在炮孔之间相互碰撞，使炮孔间的煤岩承受拉力而造成裂断 区。如果炮孔间距与装药量合适，炮孔间的裂断区可呈现一条狭窄的预切槽。这 一预裂面能反射以后起爆区产生的冲击波，以达到减少

6、破坏或超控量。这种方法 在回采工作中可用于切断顶板的控制爆破中。微差爆破技术在爆破中装药的起爆顺序对爆破效果有很大关系。通常，对掏槽、落帮（或 顶）等炮眼应分组按顺序起爆。这样可以充分利用自由面和应力波等作用，提高 爆破效果。利用秒延时雷管，实现顺序起爆的方法叫做秒延期爆破。利用毫秒延 时雷管，实现顺序起爆的方法叫做微差爆破，其主要优点是能增强破碎作用，减 少块度和抛掷作用。但应注意，在煤矿中使用毫秒延时电雷管时，最后一段延期 时间不得超过130 ms。挤压爆破技术挤压爆破是在没有足够补偿空间的条件下进行爆破，也就是说，在待爆破的 矿体自由面前面，留有自己爆落的矿石碎块，使待爆破的矿石在已爆落

7、矿石的覆 盖和阻挡下进行爆破。这种爆破又叫压（留）碴爆破。挤压爆破产生的应力波向自由面方向传播，而松散矿石的密度大于空气密 度，透射率降低约20 %-30%，反射率增加，不利于破碎。但是，松散矿石的阻 挡作用，可延长高压爆炸气体的作用时间，有利于裂隙的发展，提高爆破能量利 用率，促进矿石带以50-100m/s的速度撞击和挤压松散矿石，进一步破碎矿石， 同时把抛掷能量和空气冲击波的能量转变为破碎矿石的有用功。这种方法可延长 爆生气体的作用时间，减少矿石的抛掷，改善矿石破碎效果。静力爆破技术静力爆破技术是利用一种称为破碎剂的介质产生膨胀力，将岩石压裂而破裂 的方法。所谓破碎剂是一种以硅酸盐及生石灰

8、为主体的粉末。一旦加入适量的水以 后，将发生体积膨胀，产生压力，使岩石或混凝土产生龟裂而破碎。这种方法煤 矿使用较少，常用在难以用炸药爆破作业的各种采矿及建筑拆除工程中，此方法 对单向抗压强度为9.8-19.62 N/cm2的硬岩，在孔径为75-150mm，孔距或最小抵 抗线为20-30 cm的条件下，经过一定时间（24 h），可以使它破裂。过瓦斯层控制爆破煤层中积聚的瓦斯能量是形成瓦斯突出的重要因素。控制爆破即是采用震动 放炮的方法削弱积聚的瓦斯能量，使煤层中的瓦斯能通过爆破后的裂隙自然逸 出。震动爆破时炮眼布置有几个特点：（1）炮眼中个数较一般性炮眼约多2-3倍； （2）总炮眼数中，炮眼和

9、岩眼个数比为1:2； （3）煤眼和岩眼交错排列；（4）炮眼的 密度，巷道顶部一般小于下部，周边大于中部；（5）炮眼深度一般要超过欲穿透 的岩层（柱）和煤层厚度之和；震动爆破用于煤与瓦斯突出矿井的效果较好、优 点较多。矿山爆破安全技术矿山爆破安全技术爆破安全问题一直伴随着爆破技术的发展。一次成功的爆破，首先必须是安 全的。爆破工作往往是带有风险的，但是爆破技术不是冒险技术，它必须是安全 可靠的，因此各国爆破工作者对爆破安全技术的研究非常重视。爆破作业的主要安全规定（1）各种爆破作业必须使用符合国家标准或行业标准的爆破器材，不准使 用擅自制造的炸药。（2）进行爆破工作的群采矿山、矿点，必须设爆破工

10、作负责人、爆破员和 爆破器材保管员。这些人员应了解所使用的爆破器材的性能、爆破技术和有关的 安全知识。（3）凡从事爆破工作的人员，都必须经过培训，考试合格并持有合格证。（4）中型矿山，进行浅眼爆破时，应有爆破说明书。其内容包括装药量、 装药结构、填塞长度、起爆方法等。（5）爆破作业地点有以下情况之一时，禁止进行爆破作业：有冒顶或边坡 滑落危险；通路不安全或通路阻塞；进行中深孔、深孔爆破时，爆破参数或施工 质量不符合设计要求;工作面有涌水危险或炮眼温度异常;危险边界上未设警戒； 光线不足或无照明。（6）进行爆破器材加工和爆破作业人员禁止穿化纤衣服；在大雾天、雷雨 时、黄昏、夜晚，禁止进行露天爆破

11、。（7）装药时，必须遵守以下规定：用木制炮棍；装起爆药包时，严禁投掷 或冲击；一旦起爆药包没装到位，禁止拔出或硬拉起爆药包中的导火索、导爆索、 导爆管或电雷管脚线，应按处理盲炮的有关规定处理。（8）进行填塞工作时，必须遵守以下规定：装药后，必须保证填塞质量， 禁止采用无填塞爆破；浅孔爆破时，一般填塞长度为孔深的1/3；禁止使用石 块和易燃材料填塞炮孔；堵塞要十分小心，不得破坏起爆线路；禁止捣固直接接 触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包。（9）炮响完后，经过充分通风，才准进入爆破作业地点。（10）爆破工作开始前，必须确定危险区的边界并没置明显的标志。地下爆 破应在有关通道上设置岗哨。回风巷应设路障，并挂上“爆破危险区，不准入内” 的牌子。（11）爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使在危险区的人员能够听到、 看到。爆破后，经检查确认安全时，方可发出解除警戒信号。（12）爆破员进入放炮地点后，应检查有无冒顶、危石、支护破坏和盲炮现 象。如果发现有这些现象，应及时处