一、礦井爆破
(一)爆破器材
1.炸藥
炸藥是在一定條件下,能夠發(fā)生快速化學(xué)反應(yīng)、放出大量熱量、生成大量氣體產(chǎn)物,顯示爆炸效應(yīng)的化合物或混合物。
礦用炸藥分為煤礦許用炸藥和非煤礦許用炸藥。煤礦井下的所有爆破作業(yè)工作面,必須使用煤礦許用炸藥。
2. 雷管
雷管是一種裝有起爆藥的小管,用來起爆炸藥的專用材料。雷管按起爆方式分為火雷管和電雷管兩種,電雷管由電能來起爆。電雷管又分為瞬發(fā)雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。煤礦井下廣泛使用毫秒延期電雷管。
3. 發(fā)爆器
發(fā)爆器是用來供給電爆網(wǎng)路的電雷管起爆電能的儀器。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,井下爆破必須使用發(fā)爆器。
(二)爆破技術(shù)
1、掘進工作面爆破
(1)炮眼分類及布置
掘進工作面的炮眼,按其所起作用不同,可分為以下三類
①掏槽眼(又名掏心眼) ②輔助眼???? ③周邊眼
(2)主要爆破參數(shù)??
巷道掘進的爆破參數(shù)主要包括炮眼直徑、炮眼深度、炮眼數(shù)目、單位炸藥消耗量的具體規(guī)定。巷道掘進爆破作業(yè)要按照《煤礦安全規(guī)程》及爆破參數(shù)執(zhí)行。
2、回采工作面爆破
(1)炮眼種類及布置
?炮眼布置方式(見圖3-12)
單排眼:用于薄煤層、煤質(zhì)較軟及節(jié)理發(fā)育的煤層。
雙排眼:包括對眼、三花眼。一般用于采高較小的中厚煤層及煤質(zhì)中硬的工作面。
三排眼:即五花眼。用于煤層堅硬和采高較大的中厚煤層工作面。
(2)主要爆破參數(shù)?
炮采工作面的爆破參數(shù)主要包括炮眼布置、間距、炮眼深度、炮眼數(shù)目、單位炸藥消耗量的具體規(guī)定。炮采工作面爆破作業(yè)要按照《煤礦安全規(guī)程》及爆破參數(shù)執(zhí)行。
二、 巷道施工
巷道施工方法包括鉆眼爆破法和機械化掘進法。其主要工序有破巖、裝巖、運巖和支護等。
(一)破巖
1. 鉆眼爆破法
鉆爆破巖法是指利用電鉆或風(fēng)鉆進行打眼、裝藥爆破的方法。為了提高打眼的速度可以使用專門的鉆眼機械打眼。鉆爆破巖法推廣光面爆破。光面爆破(簡稱光爆)是指在鉆眼爆破過程中,通過采取一定措施,使爆破后的巷道斷面形狀、尺寸基本符合設(shè)計要求,并盡量使巷道輪廓以外的圍巖不受破壞的一種破巖方法。
2. 機械化破巖法
機械化破巖是指利用綜掘機對煤巖體進行切割和破碎的方法
(二)裝巖與運巖
裝運巖煤有人工裝運和機械裝運2種方法。常用的裝巖機有耙斗式、鏟斗式、蟹爪式裝巖機等設(shè)備。運輸普遍采用礦車,用人或電機車調(diào)車。掘進煤巷時可以直接用刮板輸送機或帶式輸送機運煤,綜掘設(shè)備本身連接有裝煤運煤設(shè)施。
(三)巷道支護
巷道支護材料有水泥、石料、混凝土、木材和金屬材料(如輕便鋼軌、礦用工字鋼、特殊工字鋼、礦用特殊型鋼等)。支護的形式有架棚支護(金屬拱形支護、木支護)、錨桿支護、錨噴支護、砌碹支護等。其中,錨噴支護和砌碹支護屬于巷道永久支護,其服務(wù)年限較長。
1.???? 架棚支護
2. 砌碹支護
砌碹支護的主要形式是直墻拱頂式,是一種被動支護形式,如圖3-14所示。該支護具有堅固、耐久、防火、通風(fēng)阻力小等優(yōu)點。缺點是施工復(fù)雜、勞動強度大、成本高和進度慢等。直墻拱頂支護由拱、墻和基礎(chǔ)3部分組成。
- 錨桿支護、噴射混凝土與噴漿支護
錨噴支護。錨桿支護就是將錨桿預(yù)設(shè)在圍巖中,使巖體得以加固,形成一個完整的支護結(jié)構(gòu),是一種主動支護形式,支護原理如圖3-15所示。錨桿的種類有鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿、金屬錨桿、木錨桿、樹脂錨桿等。
噴射混凝土與噴漿支護 :噴射混凝土是將一定配合比的水泥、砂、石子和速凝劑等混合攪拌均勻,裝入噴射機,以壓縮空氣為動力,使拌合料沿管路吹送至噴頭處與水混合,并以較高的速度噴射在巖面上凝結(jié)硬化而成的一種支護形式。
錨噴支護是錨桿支護、噴射混凝土支護和錨桿+噴射混凝土聯(lián)合支護的總稱。
三、 采煤工藝
在采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成各項工序及其配合方式,稱為采煤工藝。采煤工藝與回采巷道布置及其在時間上、空間上的相互配合總稱為采煤方法。我國常見的采煤工藝有爆破采煤(簡稱炮采)、普通機械化采煤(簡稱普采)、綜合機械化采煤(簡稱綜采)、綜采放頂煤等。