?? 炮采是一種落后的采煤工藝方式，但對復(fù)雜的地質(zhì)條件適應(yīng)性強，設(shè)備簡單，所以，廣泛使用于條件比較復(fù)雜的中小型煤礦。
?????? 一、炮采工藝方式
?????? 炮采工作面的工藝過程有：破煤、裝煤、運煤、支護和回柱放頂?shù)取?br /> ?????? （一）破煤
?????? 爆破落煤的生產(chǎn)過程包括打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線、放炮等工序。
?????? 1、爆破應(yīng)達到的要求
?????? 爆破落煤應(yīng)滿足“兩高”、“兩少”、“五不”的要求
?????? “兩高”：炮眼利用率高，保證工作面的循環(huán)進度；爆破自裝率高，保證爆破后煤體松散適度，盡量減少人工攉煤量，同時要防止煤拋到采空區(qū)一側(cè)，提高煤炭采出率。
?????? “兩少”：盡量增加每一次爆破的炮眼個數(shù)，以減少放炮次數(shù)，縮短爆破消耗的時間；合理布置炮眼和裝藥量，降低炸藥和雷管消耗，提高經(jīng)濟效益。
?????? “五不”：不崩壞頂板；不崩倒、崩壞支架；不崩翻刮板輸送機；不爆底煤，減少工人起底煤的工作量；不出大塊煤，減少工人二次破碎煤的工作量。
?????? 另外，對有瓦斯、煤塵爆炸危險的工作面進行爆破作業(yè)時的特殊安全要求如下：
?????? （1）有瓦斯、煤塵爆炸危險的工作面，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）放炮工必須由經(jīng)過專門培訓(xùn)、取得爆破合格證的專職爆破工擔(dān)任。爆破作業(yè)只準(zhǔn)爆破工1人操作。
?????? （3）在爆破作業(yè)時，必須執(zhí)行“一炮三檢”和“3人聯(lián)鎖放炮制”。
?????? （4）炮眼封泥必須使用水泡泥，水泡泥外剩余部分炮眼，應(yīng)用粘土泡泥充填封實，嚴禁放半炮和出現(xiàn)放炮“打筒”現(xiàn)象。
?????? （5）采煤工作面可以采用分組裝藥，但一組裝藥必須一次起爆，嚴禁在一個采煤工作面使用兩臺放炮器同時進行放炮。
?????? 為達到上述要求，就要根據(jù)頂板的穩(wěn)定程度、煤層厚度和硬度及節(jié)理等情況，采用合理的炮眼排列、角度、深度及每眼裝藥量等。
?????? 2、合理的炮眼布置及爆破參數(shù)
?????? 采煤工作面的炮眼布置包括有炮眼布置方式、炮眼深度、角度和炮眼間的距離等內(nèi)容。合理炮眼布置一般根據(jù)煤層的厚度、煤質(zhì)的軟硬、煤層的層理與節(jié)理以及煤層頂?shù)装宓那闆r來確定。
?????? （1）采煤工作面的炮眼布置方式。在正常情況下，當(dāng)煤層厚度在1.0m以下或煤質(zhì)松軟的中厚煤層中，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°。
?????? 當(dāng)煤層厚度在1.0m-1.5m時，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、下兩眼互相錯開，又稱三花眼。當(dāng)煤層厚度大于1.5m時，且煤質(zhì)較硬的中厚煤層，沿工作面打三排眼，且上、中、下三排眼互相錯開，稱為五花眼。
?????? 綜上所述，采煤工作面的炮眼，可歸納為底眼、中間眼、頂眼三種。
?????? 底眼位于采煤工作面下部，靠近底板。它的作用是將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10°-15°，眼底距底板約0.2m，以下留底煤且不破碎底板為原則。
?????? 中間眼（又稱腰眼）位于煤層頂板與底眼之間。其作用是進一步擴大底眼掏槽，保證頂眼與頂板震動極小時將煤崩落。
?????? 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下頂煤。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頂。以下不破碎頂板的完整性為原則，如頂板不穩(wěn)定時，則頂眼平行于頂板。
?????? （2）炮眼角度與間距。垂直面上，頂眼一般有仰角，底眼有俯角，仰角或俯角的大小視頂板穩(wěn)定性及煤質(zhì)軟硬情況而定。
?????? 炮眼與煤壁在水平面上的角度（水平角）一般為65-75°。煤質(zhì)較軟時取大值，煤質(zhì)較硬時取小值。由于絕大多數(shù)炮眼都是在一個自由賣弄的條件下爆破，所以炮眼的水平角都不能過大，否則將降低炮眼利用率，使煤體得不到充分的爆破；但炮眼的水平角也不能太小，否則爆破時將大量的煤塊拋向采空區(qū)，易崩倒工作面支架，造成煤炭資源損失，不利于安全生產(chǎn)。機械化采煤時，因煤質(zhì)堅硬而需要放震動炮松動煤體時，炮眼水平角可更大些。
?????? 炮眼的間距，可根據(jù)煤的硬度和塊度要求而定。在正常情況下，炮眼的間距與深度之比，應(yīng)限制在3：5左右。因此，采煤工作面炮眼間距一般為1.0m-1.2m。頂眼與頂板距離，在一次采全高一般為0.3-0.5m；在分層開采采頂層煤時一般為0.3m-0.5m，采中、底層煤時以0.4-0.6m為宜。底眼一般應(yīng)高出刮板輸送機槽0.2m。
?????? （3）炮眼深度。采煤工作面炮眼深度取決于一次推進（循環(huán)）進度和炮眼角度。
?????? 炮采工作面一般多采用小進度，一次推進（循環(huán)）進度為1.0-1.2m，炮眼深度要大于循環(huán)進度0.2。小進度可使每個眼裝藥量少，可實行一次多放炮，能較好地實現(xiàn)爆破裝煤，頂板受震動小，懸頂面積小，有利于頂板管理。
?????? 為了保證爆破落煤的安全，對裝藥的外部環(huán)境應(yīng)嚴格要求。
?????? 3、采煤工作面裝藥時的安全要求（十不裝藥）
?????? （1）采煤工作面及上、下出口的支護達不到工程質(zhì)量要求，不得裝藥；
?????? （2）采煤工作面風(fēng)量不足，不得裝藥；
?????? （3）炮眼參數(shù)不符合作業(yè)規(guī)程要求，不得裝藥；
?????? （4）炮眼異常，如炮眼縮小、塌孔、變形或有裂隙，不得裝藥；
?????? （5）炮眼若打到斷層處，有出水現(xiàn)象和溫度高低明顯變化時，不得裝藥；
?????? （6）采煤工作面的煤壁傘檐突出0.5m時，不得磚窯；
?????? （7）炮眼沒有清楚粉塵，沒有使用水泡泥或水泡泥的質(zhì)量、數(shù)量不夠，不得裝藥；
?????? （8）采煤工作面煤、巖塵超過規(guī)定時，不得裝藥；
?????? （9）裝藥前，必須檢查瓦斯，如果附近20m以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_到1%時，不得裝藥；
?????? （10）煤幫破碎或在放炮地點20m以內(nèi)有未清除的煤堆時，不得裝藥。
?????? 4、裝藥操作時的安全要求
?????? （1）應(yīng)先清除炮眼內(nèi)的煤、巖粉，并用炮棍探明炮眼深度、角度。按作業(yè)規(guī)程規(guī)定要求，確定炮眼裝藥量。
?????? （2）按炮眼裝藥量，先將藥卷一個接一個地送進眼口，然后一手拉住雷管腳線，另一手操作炮棍，把藥卷輕輕推進眼底。推進藥卷時，不得猛力沖擊，以防雷管腳線損壞，確保炮眼內(nèi)的藥卷間彼此密接。
?????? （3）對仰角大的炮眼裝藥時，將藥卷一個接一個地送進眼口，最后裝1段-2段泡泥隨藥卷儀器推進眼底，并用炮棍輕輕壓一下，以防去掉炮棍后藥卷掉出來。
?????? （4）對有水的俯角炮眼裝藥時，必須把一定數(shù)量帶有防水套的藥卷一次送入炮眼內(nèi)，其外口必須立即封炮泥，并要求隨裝隨放。
?????? （5）炮眼內(nèi)藥卷安置順序符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定的爆破方向，藥卷和雷管的驟能穴朝向爆破方向，即：正向起爆的藥卷要一致朝向炮眼底，反向起爆的藥卷要一致朝向炮眼口。
?????? （6）不準(zhǔn)出現(xiàn)蓋藥和墊藥。在有瓦斯煤塵爆炸危險的工作面，都必須采用正向起爆，不能采用反向起爆。
?????? （7）裝藥和填裝泡泥工作最好是單人操作，也可以2人操作。裝填工作須按先底眼后中間眼再頂眼的順序進行。每裝好一個眼后，隨即將腳線端部扭結(jié)，盤放在眼口。
?????? （8）填裝泡泥時須用一只手拉住雷管腳線，另一只手持炮棍送泡泥。開始進入一二節(jié)泡泥要輕輕搗，再送進水泡泥，而后送進泡泥，依次輕輕搗實，不得使勁沖擊。
?????? （9）填裝泡泥長度必須符合安全規(guī)定要求。
?????? （10）炮眼裝藥時，必須先檢查后裝藥，詳見“十不裝藥”的要求。
?????? 5、放炮時的安全要求
?????? 為確保放炮工作的安全，有下列情況之一者，不準(zhǔn)放炮。
?????? （1）采煤工作面工具未收拾好，機電設(shè)備、電纜未加保護，不準(zhǔn)放炮。
?????? （2）工作面未檢查瓦斯?jié)舛然蚍排诘攸c附近20m以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_1%時，不準(zhǔn)放炮。
?????? （3）在有煤塵爆炸危險的采煤工作面，放炮地點附近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，不準(zhǔn)放炮。
?????? （6）放炮母線長度不夠又未掛好，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）放炮器不防爆或有故障，一個采煤工作面同時使用2臺以上（含2臺）放炮器，不準(zhǔn)放炮。
?????? （9）工作面人員沒有撤離到警戒線以外的頂板、支架完好的安全地點，不清點人數(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，不準(zhǔn)放炮。
?????? （二）裝煤
?????? 放炮崩落的煤一部分因爆破崩入刮板輸送機外，其余的煤由人工裝載。在裝載前應(yīng)首先檢查端面空頂范圍及煤壁，若發(fā)現(xiàn)問題，處理后在攉煤。人工裝載勞動強度大、效率低，應(yīng)設(shè)法增加爆破裝煤比列。
????? （三）運煤
?????? 采煤工作面的運輸方式主要根據(jù)落煤方式及煤層傾角來確定。傾斜工作面可采用鐵溜槽或搪瓷溜槽，緩傾斜工作面主要采用刮板輸送機。推移刮板輸送機時，可根據(jù)工作面具體情況，采用逐節(jié)推、間隔推或幾節(jié)同時推，但在彎曲段不能出現(xiàn)急彎。在推移刮板輸送機時應(yīng)注意隨時調(diào)整推移步距，保持刮板輸送機的平直狀態(tài)，減小其運行阻力，預(yù)防卡（掉）鏈?zhǔn)鹿实陌l(fā)生。推移刮板輸送機時輸送機正常運行，此時若發(fā)現(xiàn)運行阻力增大或卡鏈時，要及時停機檢查，找出原因并處理好后方可再推移。
?????? （四）支架
?????? 炮采工作面常用金屬支柱或木支柱。頂板完整時用點柱。一般常用三、四排或四、五排控頂、人工架設(shè)。其操作及安全措施見本章第二節(jié)、第三節(jié)、第四節(jié)。
?????? （五）回柱放頂
?????? 回柱放頂是采煤工作面生產(chǎn)中一項重要工序。為保證采煤工作面的安全及足夠的工作空間，應(yīng)減小放頂步距。回單排柱比回雙排柱雖然增加了回柱次數(shù)及準(zhǔn)備工作量，但支柱承壓時間短，放頂后頂板活動量小，操作安全。其具體要求、操作安全措施見本章第五節(jié)。
?????? 二、采煤工作面循環(huán)作業(yè)圖表和勞動組織
?????? 為使采煤工作面按計劃、有節(jié)奏地持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)穩(wěn)高，需要充分發(fā)揮人的能動作用，使采面空間、工作時間和設(shè)備得以充分利用，因此要合理組織勞動生產(chǎn)，采用正規(guī)循環(huán)作業(yè)。
?????? 采煤工作面循環(huán)作業(yè)，就是完成一個采煤工藝并周而復(fù)始的采煤過程。通常隨工作面推進，按規(guī)定步距回一次支柱，則標(biāo)志著完成一個“循環(huán)”。
?????? 正規(guī)循環(huán)作業(yè)，系指按工作面生產(chǎn)過程配套的工種及定員，一晝夜內(nèi)，遵循一定采煤工藝順序，保證質(zhì)量，按時完成既定任務(wù)，并周而復(fù)始地進行采煤作業(yè)。
?????? 為了便于管理生產(chǎn)，正規(guī)循環(huán)作業(yè)常用循環(huán)圖表來表示，它包括循環(huán)作業(yè)圖、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)圖、勞動組織表和工作面布置圖。其作業(yè)方式有：三班采準(zhǔn)平行作業(yè)；兩班半出煤，半班準(zhǔn)備；兩班出煤，一班準(zhǔn)備。
??? 第二節(jié)? 炮采、普采工作面的支護材料及使用
?????? 在地下采煤時，為了維護采煤工作面的有效使用空間，防止頂板冒落，保證安全生產(chǎn)，必須合理選擇支護材料。普采、炮采工作面支護材料和支護設(shè)備有：木材、金屬頂梁、摩擦式金屬支柱、單體液壓支柱、液壓切頂支柱等。
?????? 一、木支護
?????? 目前，我國仍有一些中小型煤礦使用木材作為采煤工作面的支護材料。木支護的優(yōu)點是支柱制作簡單，并具有一定的支撐能力和可縮性，頂板來壓時還有響動，起到警示信號作用；木支護的缺點是支設(shè)勞動強度大，支柱復(fù)用率低。
?????? （一）木支護的種類
?????? 1、點柱
?????? 支護成排支設(shè)，垂直于頂?shù)装濉Ｆ叫杏诠ぷ髅嬷ёo的支柱叫排，排距依循環(huán)進度而定，一般為0.8m-1.2m；垂直工作面支設(shè)的支柱叫行，行距也叫柱距，柱距一般為0.6m-1.1m，均勻地分布在工作面內(nèi)支撐頂板。頂板比較松軟或破碎時，應(yīng)在頂板與支柱間“戴帽”，支柱與底板間墊柱鞋。
?????? 2、木棚子
?????? 木棚子是用較長的圓木或半圓木作頂梁，梁下有2根-3根木支柱形成一梁兩柱或一梁三柱。采煤工作面采用木棚子支護時，其形式有：順山棚子和橫板棚子。木棚子支護時，棚腿必須砍口，棚腿與棚梁間要接觸嚴密，不要加楔子。
?????? 3、木垛
?????? 木垛由矩形或圓形的坑木組成，用圓木時最好將相對兩個面削平以使木垛平穩(wěn)。木垛形式有正方形、長方形、三角形三種。
?????? 4、密集支柱
?????? 密集支柱是由直徑大致相等、沿工作面靠采空區(qū)側(cè)加密布置支柱，其作用是加強切頂。密集支柱的排數(shù)根據(jù)頂板壓力、采空區(qū)選定及基本柱距決定，可用一排或兩排。分組支設(shè)的密集支柱叫分組密集，每組密集之間相隔0.8-1.2m作安全出口。
?????? 5、叢柱
?????? 叢柱是由一組緊挨著成叢狀的支柱組成。每組叢柱數(shù)量為3-6棵，叢柱間距為4-10m。叢柱有很大的剛性，支撐能力大，但易造成集中壓力，圓木需用量大，又難回收，只在特殊情況下使用。
?????? （二）木棚子的架設(shè)操作
?????? （1）先把柱窩為位置找好，其位置必須符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
?????? （2）挖好柱窩，柱子不能打在浮煤、浮矸上。
?????? （3）量柱子。木柱高度等于頂板至柱窩底處高度減去棚梁和梁板厚度，選擇符合要求的柱子。
?????? （4）立柱。要大頭朝上，其位置要與相鄰的柱子橫豎成直線，柱根用煤堆好，防止倒柱砸人。
?????? （5）上棚梁。棚梁的寬度一定要不柱子的直徑大，梁的拱面向上。上梁時，雙手托梁放在棚柱上，隨即在棚梁上邊放好楔子，然后人站在棚子上方，找正位置，用錘由斜上方向下打緊打牢。之子打緊后，在敲打時會發(fā)出清脆的聲音。
?????? （6）背頂。背頂長度要大于兩架棚子的距離，一般要大出200mm背板（或串桿）應(yīng)成雙數(shù)且均勻排列。
?????? （7）木柱和木梁應(yīng)為鴨嘴式接觸。
?????? （8）楔子要打在梁和背板之間，柱肩上要背實打緊。嚴禁把楔子打在梁柱接口內(nèi)。
?????? （9）順山棚子要平行于工作面架設(shè)：
?????? ①順山棚子排與排之間棚梁接頭處要對接嚴密，兩架棚梁之間不得留有空隙，以免發(fā)生抽頂。
?????? ②順山棚子必須一梁兩柱或一梁三柱。在一般條件下，不準(zhǔn)彼此搭接借以少打一根柱子。特殊情況下，可按作業(yè)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。
?????? ③順山棚子之間不準(zhǔn)加點柱，特殊情況如柱距不夠?qū)挄r，可增加支護密度。
?????? ④楔子必須加在柱頂處梁上，不準(zhǔn)在一顆柱頂梁上加兩塊或兩塊以上木楔。
?????? ⑤棚梁上除楔子外，還應(yīng)插好小板，以防頂板掉碴。小板應(yīng)背緊，其數(shù)量應(yīng)為雙數(shù)，并受力均勻。
?????? （10）橫板棚子（與工作面垂直）及連鎖棚子：
?????? ①棚板棚子的棚梁必須垂直工作面，不準(zhǔn)歪斜，以免來壓時被掃倒。
?????? ②橫板棚梁上與柱頂之間不準(zhǔn)墊楔子，柱頂梁上必須背實。
?????? ③連鎖式棚子，柱頂背巖石后，盡量將棚梁頭的臨時楔子回掉，以房子受壓時頂梁折斷。
?????? ④使用圓坑木做梁時，必須把梁與柱接觸部分削平，柱腿必須使用鴨嘴式，鴨嘴柱與橫梁間不得有空隙，不得打楔子。
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