八、突出煤層的松動(dòng)爆破
松動(dòng)爆破是利用風(fēng)鉆或煤電鉆向煤體的高壓力帶打幾個(gè)普通直徑的長(zhǎng)炮眼,裝藥放炮后松動(dòng)煤體,消除煤質(zhì)軟硬不均現(xiàn)象,并形成瓦斯排放的渠道,在工作面前方造成較長(zhǎng)的低壓帶,使高壓帶移向煤體的更深部位,故可預(yù)防突出的發(fā)生。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:在突出煤層的煤巷工作面和采煤工作面,應(yīng)根據(jù)煤層實(shí)際情況選用超前鉆孔、抽放瓦斯、松動(dòng)爆破、前探梁支架、水力沖孔、水力疏松等措施。
掘進(jìn)上山時(shí),應(yīng)選用超前的鉆孔、抽放瓦斯、前探梁支架等措施,而不應(yīng)采用松動(dòng)爆破。
在有突出危險(xiǎn)的煤層中掘進(jìn)巷道,一般在工作面布置3~5個(gè)鉆孔(不得小于2個(gè)),孔徑40mm左右,孔深7m~10m(不得小于7m);孔底超前工作面不小于5m,每孔裝藥量為3kg~6kg,炮泥長(zhǎng)度不得小于2m。爆破后在鉆孔周圍形成破碎圈和松動(dòng)圈,圈內(nèi)的煤分別成為碎屑頭和破碎狀,并形成瓦斯排放通道。為了防止延期突出,放炮后至少等20min,方可進(jìn)入工作面,一般在松動(dòng)爆破后,工作面停止作業(yè)4h~8h。撤人和放炮距離,根據(jù)突出危險(xiǎn)程度確定,但不得少于200m,并處于新鮮風(fēng)流中。
在有突出危險(xiǎn)煤層中的回采工作面采用松動(dòng)爆破時(shí),其炮眼可布置在煤質(zhì)松軟、有突出征兆的地點(diǎn)和分層內(nèi),炮眼與工作面垂直,眼深2m,眼距2.5m~3.0m,每孔裝藥450g。松動(dòng)眼放炮時(shí),工作面停止作業(yè),放炮距離不小于200m,放炮20min后方可恢復(fù)工作。
九、機(jī)采工作面開(kāi)切口放炮
在使用單滾筒的機(jī)采工作面,必須采用放炮的方法開(kāi)出切口(即機(jī)窩)。
由于切口的位置在采煤工作面的上下兩出口處,頂板暴露較大,加之上、下兩平巷受回采面初次來(lái)壓和周期來(lái)壓等影響,往往頂板破碎或離層嚴(yán)重,因此在工作面與上、下兩平巷銜接處,維護(hù)比較困難,如操作不當(dāng),容易發(fā)生冒頂事故。因此,爆破工在放炮時(shí),除嚴(yán)格執(zhí)行正常的放炮制度與規(guī)定外,還必須注意以下事項(xiàng):
1.采煤工作面與上、下兩平巷銜接處的20m范圍內(nèi),必須加強(qiáng)維護(hù),支架和頂幫剎桿必須齊全,斷梁折腿的支架必須及時(shí)更換,放炮前必須加固。
2.工作面上、下切口放炮區(qū)及其相鄰的5m范圍內(nèi)的支柱和特殊支架必須齊全牢固,并有防倒措施。對(duì)于頂梁、摩擦式金屬支柱或單體液壓支柱缺件和失效者必須立即更換,放炮前必須加固。
3.放炮時(shí)刮板輸送機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾等設(shè)備及電纜要加以可靠的保護(hù)。
4.裝藥量要適量,炮泥要足量。
十、炮采工作面爆破
(一)采煤工作面的爆破工作要求
采煤工作面爆破工作應(yīng)滿足“五不、兩少、兩高”的要求。
“五不”:不崩壞頂板;不崩倒、崩壞支架;不崩翻刮板輸送機(jī);不留底煤,以減少工人起底煤的工作量;不出大塊煤炭,以減少工人二次破碎的工作量。
“兩高”:爆破自裝率高,爆破后要求煤體松動(dòng)適度,使盡量多的煤落入刮板輸送機(jī),以減少人工攉煤量,同時(shí)防止把煤拋到采空區(qū)一側(cè),以提高煤炭采出率;炮眼利用率高,以保證采煤工作面的循環(huán)進(jìn)度。
“兩少”:爆破消耗的時(shí)間少,應(yīng)盡量增加每一次爆破的炮眼個(gè)數(shù),以減少放炮次數(shù),縮短放炮的輔助時(shí)間,提高出煤工效;爆破材料消耗量少,應(yīng)合理布置炮眼和裝藥量,降低炸藥、雷管消耗量,提高經(jīng)濟(jì)效益。
另外,在有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的工作面進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí),還有特殊的安全要求,概括為以下基本內(nèi)容:
1.有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的工作面,都必須使用取得產(chǎn)品許可證的煤礦許用炸藥和煤礦許用雷管。
2.放炮工作必須由經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練、取得放炮合格證的專職放炮員擔(dān)任。放炮作業(yè)包括放炮母線連接腳線、檢查線路和通電工作,只準(zhǔn)放炮員一人操作。
3.放炮作業(yè)時(shí),放炮員、班組長(zhǎng)、瓦斯檢查員都必須在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮制”。
4.裝藥前和放炮前后,必須檢查瓦斯。如果放炮地點(diǎn)20m以內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí),不準(zhǔn)裝藥、放炮,同時(shí)附近20m以內(nèi),都必須進(jìn)行灑水降塵。
5.炮眼封泥必須使用水炮泥,水炮泥外剩余炮眼部分,應(yīng)用粘土炮泥充填封實(shí)。嚴(yán)禁放糊炮和放炮出現(xiàn)“打筒”現(xiàn)象。
6.采煤工作面可以采用分組裝藥,但一組裝藥必須一次起爆。嚴(yán)禁在一個(gè)采煤工作面使用兩臺(tái)放炮器同時(shí)進(jìn)行放炮。
(二)采煤工作面炮眼布置方式
采煤工作面炮眼布置方式一般有以下幾種:
1.單排眼布置方式:在煤層厚度為1.0m以下的薄煤層或煤質(zhì)松軟、節(jié)理發(fā)達(dá)的中厚煤層中,可沿工作面中間打一排向下傾斜的炮眼,稱為單排眼,炮眼與工作面煤壁的夾角為 65°~75°。
2.雙排眼布置方式:在煤層厚度1.0m~1.5m,煤質(zhì)中硬的中厚煤層中,可靠近頂、底板沿工作面打兩排眼,稱為雙排眼如上、下兩排眼互相錯(cuò)開(kāi),又稱三花眼
采煤工作面的炮眼按位置可分為底眼、中間眼、頂眼三種。
3.三排眼布置方式:在煤層厚度大于1.5m,且煤質(zhì)較硬的中厚煤層中,沿工作面打三排眼,通常上、中、下三排眼互相錯(cuò)開(kāi),又稱五花眼。
底眼位于工作面下部,靠近底板。它的作用是將煤層下部的煤沿底板首先拋出,起掏槽眼的作用,為中間眼和頂眼的爆破創(chuàng)造條件。底眼在垂直面上有俯角,俯角為l0°~15°,眼底距底板約0.2m左右,以不留底煤而不破碎底板為原則,使底板保持完整,又便于裝煤。
中間眼(又稱腰眼)位于煤層頂板與底板之間。它的作用是進(jìn)一步擴(kuò)大底眼掏槽,保證頂眼在對(duì)頂板震動(dòng)極小的情況下,將煤崩落。
頂眼位于采煤工作面上部,靠近頂板。它的作用是將煤層沿頂板崩落而不留頂煤。頂眼在垂直面上有仰角,一般為5°~10°,眼底距頂板0.1m~0.5m,視煤質(zhì)軟硬及煤的粘頂情況而定,以不破碎頂板的完整性為原則,如頂板不穩(wěn)定時(shí),則頂眼平行頂板。
(三)采煤工作面爆破參數(shù)確定
1.炮眼角度
采煤工作面的炮眼,頂眼一般有仰角,底眼有俯角,視頂?shù)装宸€(wěn)定程度及煤質(zhì)軟硬情況而定。炮眼與煤壁在水平面的角度,一般為65°~75°。煤質(zhì)較軟時(shí)取較大值,煤質(zhì)較硬時(shí)取較小值。由于絕大多數(shù)炮眼都是在一個(gè)自由面的條件下爆破,所以炮眼的水平角度都不宜過(guò)大,否則將降低炮眼利用率,使煤體得不到充分爆破,但又不能過(guò)小,否則爆破時(shí)將大量的煤塊拋向采空區(qū),并易崩倒工作面支架,既造成煤炭資源損失,又不利于安全生產(chǎn)。當(dāng)采用機(jī)械化采煤,因煤質(zhì)堅(jiān)硬需放震動(dòng)炮松動(dòng)煤體時(shí),炮眼的水平角度則可大些。
2.炮眼深度
采煤工作面的炮眼深度取決于一次推進(jìn)度和回采工藝要求。 炮采工作面一般多采用小進(jìn)度,一次推進(jìn)度為1.0m~1.2m。采用金屬支柱、絞接頂梁的炮采工作面,每次進(jìn)度應(yīng)根據(jù)頂梁長(zhǎng)度而定,而炮眼深度要大于每次進(jìn)度0.2m。目前炮采一次推進(jìn)度較小,每個(gè)炮眼裝藥量少,可實(shí)行一次多炮作業(yè)方式,能較好地提高爆破裝煤率,頂板受震動(dòng)小,懸頂面積小,有利于頂板管理。
頂板較好的工作面,炮眼深度可為1.6m~1.8m。目前炮采工作面提高單產(chǎn)的措施很多,其中包括加大一次開(kāi)幫深度,縮短放炮、準(zhǔn)備、回收、放頂?shù)容o助作業(yè)時(shí)間等。總之,采煤工作面的炮眼深度,應(yīng)結(jié)合頂板狀況、支護(hù)設(shè)計(jì)、裝運(yùn)能力、回采工藝及勞動(dòng)組織等因素綜合考慮。
3.炮眼間距
鄰近炮眼的間距,可根據(jù)煤的硬度、厚度和塊度要求而定。采煤工作面的炮眼間距一般為1.0m~1.2m。頂眼與頂板距離,在一次采全高時(shí),一般為0.3m~0.5m;分層開(kāi)采時(shí),采頂層煤時(shí)一般為0.3m~0.5m,采中、底層煤時(shí)一般以0.4m~0.6m為宜。底眼一般應(yīng)高出刮板輸送機(jī)0.2m。
4.裝藥量
采煤工作面的炮眼裝藥量是指每米炮眼的炸藥用量。它是依據(jù)煤層硬度、炮眼數(shù)目、炮眼深度而定的,并與工作面的采高、循環(huán)進(jìn)度有關(guān)。
一般頂眼、中間眼的裝藥量比底眼要少,采用雙排眼、三花眼布置時(shí),底眼與頂眼的裝藥量可按1:0.5~0.7的比例分配;采用三排眼、五花眼布置時(shí),底眼、中間眼、頂眼的裝藥量可按1:0.75:0.5的比例分配。
裝藥時(shí),有些人認(rèn)為多裝藥總比少裝藥好,這種觀點(diǎn)是不正確的。它不僅浪費(fèi)了大量炸藥,還會(huì)給安全生產(chǎn)帶來(lái)隱患。
(1)裝藥量過(guò)大,會(huì)不同程度地破壞圍巖的穩(wěn)定性,易崩倒支架,造成工作面冒頂事故。
(2)裝藥量過(guò)大,勢(shì)必會(huì)造成所爆煤、巖過(guò)度粉碎,且拋擲距離遠(yuǎn)。在采煤工作面會(huì)把煤崩入采空區(qū),降低了采出率和塊煤率,增加噸煤成本。同時(shí)又會(huì)產(chǎn)生大量煤(巖)塵,影響職工健康,威脅安全生產(chǎn)。
(3)裝藥量過(guò)大,會(huì)使炮泥充填長(zhǎng)度減小,不但降低爆破效果,而且易使爆破火焰沖出眼口,可能引燃瓦斯、煤塵,導(dǎo)致瓦斯和煤塵爆炸事故。
(4)裝藥量過(guò)大,爆炸后產(chǎn)生的炮煙和有害氣體相應(yīng)增加,延長(zhǎng)了排煙時(shí)間,不利于職工健康。
(5)裝藥量過(guò)大,往往會(huì)崩壞采煤工作面的電氣、機(jī)械設(shè)備,造成工作面停電停產(chǎn)。
所以,炮眼內(nèi)裝藥量過(guò)大,從經(jīng)濟(jì)上和安全上都是有害的。炮眼內(nèi)裝藥量必須按作業(yè)規(guī)程的要求執(zhí)行。
(四)采煤工作面放炮安全要求
為確保工作面放炮工作的安全,有下列情況之一者,不準(zhǔn)放炮,即十不放炮:
1.采煤工作面工具未收拾好,機(jī)電設(shè)備、電纜未加保護(hù),不準(zhǔn)放炮。
2.工作面未檢查瓦斯?jié)舛然蚍排诘攸c(diǎn)附近20m以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí),不準(zhǔn)放炮。
3.在有煤塵爆炸危險(xiǎn)的采煤工作面,放炮地點(diǎn)附近20m以內(nèi)未經(jīng)清掃煤塵和灑水降塵,不準(zhǔn)放炮。
4.工作面通風(fēng)量不足,而又未改善通風(fēng)狀況以前,不準(zhǔn)放炮。
5.工作面上、下安全出口不安全暢通,工作面頂板、支架不完整,煤壁片幫、有傘檐等不安全隱患而又未處理時(shí),不準(zhǔn)放炮。
6.放炮母線長(zhǎng)度不夠,放炮母線又未懸掛好,不準(zhǔn)放炮。
7.不執(zhí)行一次裝藥、一次起爆(在采煤工作面可以采用分組裝藥,但一組裝藥必須一次起爆),不準(zhǔn)放炮。
8.發(fā)爆器不防爆或有故障,一個(gè)采煤工作面同時(shí)使用兩臺(tái)以上(包括兩臺(tái))發(fā)爆器,不準(zhǔn)放炮。
9.工作面人員未撤離到警戒線以外的頂板、支架完好的安全地點(diǎn),不清點(diǎn)人數(shù),未設(shè)好警戒崗哨,不準(zhǔn)放炮。
10.不發(fā)出三聲放炮信號(hào),不準(zhǔn)放炮。
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