动爆破技术在复杂地质构造中的应用
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深孔松动爆破技术在复杂地质构造中的应用
卫红科 王星亮
（大同煤矿集团公司四台矿） （山西工业职业技术学院）
摘
要： 通过理论分析和实际经验总结， 形成了一套完整的深孔松动爆破的技术参数和工艺流
图%
底部装药结构图
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分段装药
!Hale Waihona Puke 深孔松动爆破的注意事项及存在的问题
在现场实践过程中， 底部装药的方法在 %% ’ 层 过断层时的松软岩石 (!& 辅二盘区综采过陷落柱、 取得了良好的效果， 有效保证了综采四队过构造期 间的单产水平， 但在 %% ’ 层 #!) 盘区综采三队过 ! * # " +$ 断层、 %& ’ 层 (!& 盘区机掘四队掘进遇厚度 并没有达到预期的效果， 主要 % " !$左右的夹石时， 原因是由于综采三队及机掘四队所遇岩体硬度大、 药卷相差较大影响爆破效果、 药卷底部集中影响中 部松动效果等问题， 故采用分段装药的深孔爆破。 （%）炸药选用。在这种条件下， 将炸药换为 # ’ 硝 铵炸药， 药卷直径 ,!$$， 长度 ,!-$， 每卷质量 %./。
卫红科， 男， 助理工程师， 技术科副科长， 0+A00+ 山西省大同市。 王星亮， 男， 副教授， 0+A00+ 山西省大同市新平旺山西工业职业 技术学院矿业工程系。
文献标识码： C
文章编号： （,001） D00EF1@G+ 0@F00+@F0, 松动爆破必须控制药量， 以达到既能松动好岩 体， 又不致于崩散岩体的效果， 装药量与待爆破的体 积、 岩体的可爆性、 炸药的类型、 炮眼填塞情况等因 素有关。每孔装药量 J 的计算公式如下： ! K "#$%&, ’( ) ! D L ’, ( ， 式中， 为每个炮眼实际装药量， ! MN； " 为主要换算 系数， 即爆力系数， 取 DB0； D * 0 I D * +， # 为标准条件 下爆 破 每 单 位 体 积 所 需 炸 药 量， 一 般 0 * , I 0 * +1 + 取0B+1； 取 DB,； MN O H ， $ 为爆眼堵塞系数， % 为炮眼 深度， 取 1H； 取 DB1H； H， & 为最小抵抗线， H， ’( 为 炮眼深度对炸药消耗量的影响系数， 取DB+。 代入上式计算得每孔装药量 ! 为 * * +@MN， 在实 践中， 根据岩体硬度及实际爆破效果调整实际每孔 装药量为 *MN 或 1MN， 当机掘巷道采用深孔松动爆破 时， 根据眼深调整每孔装药量为 1 I D@MN。 # 深孔松动爆破的应用 深孔松动爆破的施工工艺为： 打眼F装药F封泥F 起爆， 其爆破顺序对综采工作面为由尾到头依次进 行， 每次拉一个眼； 对掘进工作面为由左到右或由右 到左依次进行， 每次拉一个眼， 但在实践中其装药结 构采用了底部装药和分段装药两种。 +)D 底部装药 采高 + ) @H， 在工作面中 某综采工作面长 D+@H， 部有一层厚度大于 +00HH 的夹石， 岩性为砂质 页 岩， 实际采用了底部装药的深孔松动爆破。 （D）炮眼的布置方式。一般沿岩石中部布置一 排， 炮眼间距为 +H， 眼深 1H， 成眼直径为 1AHH， 倾 角朝上,P向里打眼。 （,）炸药选用。在生产中采用 , Q 铵锑炸药， 每 孔装药 ,0 卷。 （+）装药及封孔方法。底部装药采用正向集中 装药， 使用电雷管引爆， 导爆索延时引爆， 炮眼内其
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万方数据
卫红科
王星亮： 深孔松动爆破技术在复杂地质构造中的应用
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余部分用粘土封实， 将雷管和导爆索绑在一起， 雷管 外封泥长度不得小于! " #$， 总的封泥长度不得小于 见图 %。 % " !$。
眼间距% " !$、 炮眼沿岩石中部共布置 # 个炮眼、 #’ 硝铵炸药、 每孔装药量 1 0 %!./， 正向分段装药， 装药 结构底部 # 卷、 中部 # 卷、 上部 & 卷 （简称 #2#2& 装药 结构） ， 分段封泥。经现场实践证明， 此种方法在较 硬夹石松动爆破中效果很好， 有效地确保了综采三 队和机掘四队的顺利生产。
万方数据
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深孔松动爆破技术在复杂地质构造中的应用
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 卫红科， 王星亮， Wei Hongke， Wang Xingliang 卫红科,Wei Hongke(大同煤矿集团公司四台矿)， 王星亮,Wang Xingliang(山西工业职业技 术学院) 矿业快报 EXPRESS INFORMATION OF MINING INDUSTRY 2005,21(6)
（%）在综采工作面如直接采用深孔松动爆破技 术， 容易出现爆力过强而损坏顶板和工作面煤壁发 生较大位移， 导致顶板事故的发生， 因此在使用深孔 爆破前应先采用浅孔爆破技术来观察顶板条件及岩 体情况。 （&）由于各地点的具体条件不同， 深孔爆破参 数的选择也需要根据具体条件来修正。 （#）分段装药时封泥严实度对于爆破效果非常 关键。 （(）综采工作面爆破过程中岩体抛掷， 会损坏 附近设备， 如综采支架液管、 阀体、 立柱等， 因此应采 取相应的保护措施。 " 经济效益及推广应用前景 （%）深孔松动爆破技术在复杂地质构造中的应 用， 极大地改善了以往综采遇地质构造必须重开切 巷的局面， 有效地缓解了采掘衔接紧张的局面， 提高 了煤炭回收率， 做到了精采、 细采。 （&）对于地质情况异常恶劣的四台矿来说， 深 孔松动爆破技术是该矿确保产量、 延长矿井服务年 限的重要保障， 具有非常明显的经济意义。 （收稿日期 &!!,2!(2%3）
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分段装药结构图
（&）装药及封孔方法。采用分段装药、 分段封泥 方式， 具体装药结构如图 & 所示。其中综采面过断层 时分段深孔爆破参数如下： 装药结构为正向分段装 药、 分段封泥， 底部装 # 卷、 封泥长度 %",$， 中部装 & 卷、 封泥长度%"!$。 机掘巷道中部遇%"!$左右硬夹石 时分段深孔爆破参数如下： 炮眼深度 %! 0 %&$、 炮
本文链接：/Periodical_kykb200506015.aspx
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第 &( 页） 断层， 走向延伸长与主断裂平行排 揭露小断层 ) 条。中间 # 条落差 & 0 #$ 交正 %%!$， 列， 剖面上切割深。该组断层形成时间晚； !沉积煤 层时期， 区域地层多次升降运动， 加上顶、 底板砂岩 层厚度差异， 在重力作用下沿薄弱面产生滑动。该 组断层形迹表现为煤层顶断或底鼓， 延伸短， 切割 浅。见图 %。 &"# 老区复采 通过地质工作对小断层发育规律性认识后， 提 出了针对不同类型的断层， 采取不同的处理方案。 主断层的伴生断层， 设计留在工作面阶段煤柱之间， 其它小断层留在工作面内处理。所有复采工作面以 倾向宽 45 方 向 布 置。 复 采 西 二 采 区 #&+ 块 段， 断层， 断层面特征明显， 倾角大于 +!6， 走向 45 方向 为主断层的次生小断层。对这类断层采取沿走向布 置巷道， 把该工作面分成上、 中、 下 # 个小块段回采， 顺利采煤 %% 万 7。 见图 &。 # 结语 认识了小断层发育规律， 矿井打开了多个已经 报废的采区， 复采了大部分报损块段。共计多回收 煤炭约 %)1 万 7， 矿井回收率提高 %& " 18 。 实现了从 地质技术上提高资源回收的目的。 （收稿日期 &!!,2!,2%+）
程， 提高了掘进和回采速度。 关键词： 深孔爆破参数； 炮眼布置； 底部装药； 分段装药 中图分类号： ;=,+1B++ ! 前言 松动爆破已广泛应用于工程爆破中， 并取得了 显著的经济效益。在煤矿开采中， 松动爆破为多种 采煤方法应用。 四台矿地质构造异常复杂， 断层、 冲刷、 陷落柱 成组成群揭露且遍布各盘区。过去在遇到地质构造 岩体时， 多采用 D ) 1H 浅孔松动爆破， 爆后向前破坏 岩体的距离不足 D ) 0H， 在推进过程中， 截割第一刀 时尚能满足需要， 割第二刀时机组必须截割没有松 动的岩体， 无法满足综采或掘进一个班的进尺， 为降 低机组载荷， 防止机组损坏， 只能继续频繁的打眼、 爆破来降低机组截割时的负荷。浅眼松动爆破推进 速度慢， 产量低， 为改变这种状况， 采用了深孔松动 爆破的技术。 " ,BD 深孔松动爆破技术参数的确定 最小抵抗线的确定 炸药在一定深度内自由面爆破， 当最小抵抗线 大于松动圈半径时， 形成压缩爆破 （内部爆破） ； 当最 小抵抗线小于或等于松动圈半径时， 形成松动爆破。 因此， 在实践中确定最小抵抗线为松动圈半径。 ,), 炮眼深度 炮眼深度应考虑钻眼效率和良好的爆破效果， 考虑施工设备和施工技术水平、 劳动组织和管理等 因素， 由于正常生产时每个班综采推进距离为 E 刀， 每刀截深 0 ) @H， 即推进距离为 1 ) *H， 考虑到减少生 产班的影响因素， 确定在检修班钻眼爆破， 确定炮眼 在考虑机掘过构造时， 可适当将炮眼深 深度为 1H， 度调大， 确定为 G I D@H。 ,)+ 炮眼装药量
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深孔松动爆破技术在复杂地质构造中的应用
卫红科 王星亮
（大同煤矿集团公司四台矿） （山西工业职业技术学院）
摘
要： 通过理论分析和实际经验总结， 形成了一套完整的深孔松动爆破的技术参数和工艺流
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!Hale Waihona Puke 深孔松动爆破的注意事项及存在的问题
在现场实践过程中， 底部装药的方法在 %% ’ 层 过断层时的松软岩石 (!& 辅二盘区综采过陷落柱、 取得了良好的效果， 有效保证了综采四队过构造期 间的单产水平， 但在 %% ’ 层 #!) 盘区综采三队过 ! * # " +$ 断层、 %& ’ 层 (!& 盘区机掘四队掘进遇厚度 并没有达到预期的效果， 主要 % " !$左右的夹石时， 原因是由于综采三队及机掘四队所遇岩体硬度大、 药卷相差较大影响爆破效果、 药卷底部集中影响中 部松动效果等问题， 故采用分段装药的深孔爆破。 （%）炸药选用。在这种条件下， 将炸药换为 # ’ 硝 铵炸药， 药卷直径 ,!$$， 长度 ,!-$， 每卷质量 %./。
卫红科， 男， 助理工程师， 技术科副科长， 0+A00+ 山西省大同市。 王星亮， 男， 副教授， 0+A00+ 山西省大同市新平旺山西工业职业 技术学院矿业工程系。
文献标识码： C
文章编号： （,001） D00EF1@G+ 0@F00+@F0, 松动爆破必须控制药量， 以达到既能松动好岩 体， 又不致于崩散岩体的效果， 装药量与待爆破的体 积、 岩体的可爆性、 炸药的类型、 炮眼填塞情况等因 素有关。每孔装药量 J 的计算公式如下： ! K "#$%&, ’( ) ! D L ’, ( ， 式中， 为每个炮眼实际装药量， ! MN； " 为主要换算 系数， 即爆力系数， 取 DB0； D * 0 I D * +， # 为标准条件 下爆 破 每 单 位 体 积 所 需 炸 药 量， 一 般 0 * , I 0 * +1 + 取0B+1； 取 DB,； MN O H ， $ 为爆眼堵塞系数， % 为炮眼 深度， 取 1H； 取 DB1H； H， & 为最小抵抗线， H， ’( 为 炮眼深度对炸药消耗量的影响系数， 取DB+。 代入上式计算得每孔装药量 ! 为 * * +@MN， 在实 践中， 根据岩体硬度及实际爆破效果调整实际每孔 装药量为 *MN 或 1MN， 当机掘巷道采用深孔松动爆破 时， 根据眼深调整每孔装药量为 1 I D@MN。 # 深孔松动爆破的应用 深孔松动爆破的施工工艺为： 打眼F装药F封泥F 起爆， 其爆破顺序对综采工作面为由尾到头依次进 行， 每次拉一个眼； 对掘进工作面为由左到右或由右 到左依次进行， 每次拉一个眼， 但在实践中其装药结 构采用了底部装药和分段装药两种。 +)D 底部装药 采高 + ) @H， 在工作面中 某综采工作面长 D+@H， 部有一层厚度大于 +00HH 的夹石， 岩性为砂质 页 岩， 实际采用了底部装药的深孔松动爆破。 （D）炮眼的布置方式。一般沿岩石中部布置一 排， 炮眼间距为 +H， 眼深 1H， 成眼直径为 1AHH， 倾 角朝上,P向里打眼。 （,）炸药选用。在生产中采用 , Q 铵锑炸药， 每 孔装药 ,0 卷。 （+）装药及封孔方法。底部装药采用正向集中 装药， 使用电雷管引爆， 导爆索延时引爆， 炮眼内其
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余部分用粘土封实， 将雷管和导爆索绑在一起， 雷管 外封泥长度不得小于! " #$， 总的封泥长度不得小于 见图 %。 % " !$。
眼间距% " !$、 炮眼沿岩石中部共布置 # 个炮眼、 #’ 硝铵炸药、 每孔装药量 1 0 %!./， 正向分段装药， 装药 结构底部 # 卷、 中部 # 卷、 上部 & 卷 （简称 #2#2& 装药 结构） ， 分段封泥。经现场实践证明， 此种方法在较 硬夹石松动爆破中效果很好， 有效地确保了综采三 队和机掘四队的顺利生产。
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深孔松动爆破技术在复杂地质构造中的应用
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 卫红科， 王星亮， Wei Hongke， Wang Xingliang 卫红科,Wei Hongke(大同煤矿集团公司四台矿)， 王星亮,Wang Xingliang(山西工业职业技 术学院) 矿业快报 EXPRESS INFORMATION OF MINING INDUSTRY 2005,21(6)
（%）在综采工作面如直接采用深孔松动爆破技 术， 容易出现爆力过强而损坏顶板和工作面煤壁发 生较大位移， 导致顶板事故的发生， 因此在使用深孔 爆破前应先采用浅孔爆破技术来观察顶板条件及岩 体情况。 （&）由于各地点的具体条件不同， 深孔爆破参 数的选择也需要根据具体条件来修正。 （#）分段装药时封泥严实度对于爆破效果非常 关键。 （(）综采工作面爆破过程中岩体抛掷， 会损坏 附近设备， 如综采支架液管、 阀体、 立柱等， 因此应采 取相应的保护措施。 " 经济效益及推广应用前景 （%）深孔松动爆破技术在复杂地质构造中的应 用， 极大地改善了以往综采遇地质构造必须重开切 巷的局面， 有效地缓解了采掘衔接紧张的局面， 提高 了煤炭回收率， 做到了精采、 细采。 （&）对于地质情况异常恶劣的四台矿来说， 深 孔松动爆破技术是该矿确保产量、 延长矿井服务年 限的重要保障， 具有非常明显的经济意义。 （收稿日期 &!!,2!(2%3）
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分段装药结构图
（&）装药及封孔方法。采用分段装药、 分段封泥 方式， 具体装药结构如图 & 所示。其中综采面过断层 时分段深孔爆破参数如下： 装药结构为正向分段装 药、 分段封泥， 底部装 # 卷、 封泥长度 %",$， 中部装 & 卷、 封泥长度%"!$。 机掘巷道中部遇%"!$左右硬夹石 时分段深孔爆破参数如下： 炮眼深度 %! 0 %&$、 炮
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程， 提高了掘进和回采速度。 关键词： 深孔爆破参数； 炮眼布置； 底部装药； 分段装药 中图分类号： ;=,+1B++ ! 前言 松动爆破已广泛应用于工程爆破中， 并取得了 显著的经济效益。在煤矿开采中， 松动爆破为多种 采煤方法应用。 四台矿地质构造异常复杂， 断层、 冲刷、 陷落柱 成组成群揭露且遍布各盘区。过去在遇到地质构造 岩体时， 多采用 D ) 1H 浅孔松动爆破， 爆后向前破坏 岩体的距离不足 D ) 0H， 在推进过程中， 截割第一刀 时尚能满足需要， 割第二刀时机组必须截割没有松 动的岩体， 无法满足综采或掘进一个班的进尺， 为降 低机组载荷， 防止机组损坏， 只能继续频繁的打眼、 爆破来降低机组截割时的负荷。浅眼松动爆破推进 速度慢， 产量低， 为改变这种状况， 采用了深孔松动 爆破的技术。 " ,BD 深孔松动爆破技术参数的确定 最小抵抗线的确定 炸药在一定深度内自由面爆破， 当最小抵抗线 大于松动圈半径时， 形成压缩爆破 （内部爆破） ； 当最 小抵抗线小于或等于松动圈半径时， 形成松动爆破。 因此， 在实践中确定最小抵抗线为松动圈半径。 ,), 炮眼深度 炮眼深度应考虑钻眼效率和良好的爆破效果， 考虑施工设备和施工技术水平、 劳动组织和管理等 因素， 由于正常生产时每个班综采推进距离为 E 刀， 每刀截深 0 ) @H， 即推进距离为 1 ) *H， 考虑到减少生 产班的影响因素， 确定在检修班钻眼爆破， 确定炮眼 在考虑机掘过构造时， 可适当将炮眼深 深度为 1H， 度调大， 确定为 G I D@H。 ,)+ 炮眼装药量
