煤矿主要开采方法及炮采方法概述
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煤矿开采方法煤矿开采是指通过各种开采方法,将煤炭资源从地下或露天采矿场中开采出来的过程。
煤矿开采方法的选择主要取决于煤层的厚度、倾角、地质构造、煤质、煤层赋存状态等因素。
在煤矿开采过程中,采用不同的开采方法可以实现最佳的开采效果。
一、地下开采1. 矿井开采法矿井开采法是将煤炭资源从地下采出的最常用方法。
矿井开采分为竖井开采和斜井开采两种方式。
竖井开采是在地下挖掘竖向通道,从上至下逐层采矿。
斜井开采则是在煤层顶部挖掘斜坡通道,从煤层顶部逐层采矿。
这两种方式既适用于煤层厚度较大的深部开采,也适用于煤层倾角较大的情况。
2. 长壁采煤法长壁采煤法是地下采矿中最常见的开采方式之一。
这种方法需要在煤层底部开挖一条宽度为200-300米,高度为2-3米,长度为几百米到数千米的煤墙。
随后,采煤机将煤墙切割成煤炭块,在切割的同时,支架会随之向前移动,将煤层支撑住,避免坍塌。
这种方法适用于煤层良好、煤质好、倾角小的情况。
3. 短壁采煤法短壁采煤法是在煤层底部挖掘一条宽度仅为10-20米的采煤巷道,然后从巷道两侧开采煤炭。
这种方法适用于煤层倾角较大、煤质较差的情况。
但是,由于短壁采煤过程中煤层破坏严重,支护难度大,因此安全风险也较高。
二、露天开采1. 坡底开采法坡底开采法是在煤炭露天采矿场中使用的一种开采方法。
这种方法需要在煤层底部开挖一条宽度为100-300米,高度为几十米的开采巷道,然后从巷道两侧开采煤炭。
这种方法适用于煤层赋存较浅、煤质较好、倾角较小的情况。
2. 多台阶开采法多台阶开采法是在煤炭露天采矿场中使用的另一种开采方法。
这种方法需要在煤层顶部开挖一条宽度比较小的采煤巷道,然后在巷道两侧开挖一系列的台阶,再在各个台阶上进行采煤。
这种方法适用于煤层倾角较大、煤质较差的情况。
煤矿开采方法的选择要根据实际情况进行,不同的开采方法有不同的适用条件和安全风险。
因此,在进行煤炭开采时,必须要严格遵守安全规定,以确保采煤过程中的安全。
煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨标签:煤炭开采;掘进;支护技术当代中国经济高速发展,煤炭行业竞争日趋激烈,煤炭企业想要在激烈的竞争之中赢得自己的一席之地,必须做好生产销售的各个相关环节,研发使用更先进和科学的煤炭开采技术,充分有效的利用好煤炭资源,这都是十分关键的。
同时,由于煤炭开采的整个环境特殊性,保证生产安全也极为重要,采用先进的开采和掘进技术也是所有煤炭生产企业要切实做到的。
一、现行主要煤炭开采技术概述(一)炮采技术炮采技术时一种传统的煤炭开采技术,被很多中小型煤矿广泛采用。
炮采技术主要是通过爆破的方式进行的,在煤矿的长臂工作面上,采用人工装煤和单体支柱支护的技术相互结合进行采煤工作。
具体的工艺流程是破煤,运煤,支护,放顶。
炮采工艺在工作面作业时使用的工具较为简单,钻研工具使用的是煤电钻,运煤的设备是轻型刮板输送机,用坑木做支护。
当然,炮采的工艺也存在很多问题。
如顶板难以管理,很容易产生瓦斯、顶板等事故,安全隐患和风险相对来说比较大,对于煤矿工人的劳动强度要求也比较大,煤矿的产量往往不是很高。
使用炮采工作的目前多数都是一些小型煤矿生产企业。
使用炮采工艺进行施工时有很多注意事项,要加强相应的检查和管理,做好相应的防护工作,适时减轻工作人员的劳动强度,安全措施务必要到位,保证相关人员的施工安全。
(二)综采技术综采技术是目前应用范围较为广泛的煤炭开采新技术,是目前多数煤炭开采企业采用的主流煤炭开采技术。
综采工艺的机械化程度相对于炮采来说要高出很多,在主要的爆破,运输,支护以及相关煤矿开采工序的处理上,综采已经实现了全面的机械化作业。
随着综采技术的日益完善和发展,更多的煤炭生产企业也在使用综采技术。
应用的范围进一步扩展。
综采技术主要适于应用在一些特殊地质环境的开采工作之中,比如煤矿的顶板比较坚固,硬度较大,煤层的地质情况相对来说比较稳定的长臂项目开采环境。
在煤炭开采中,综采工艺相关机械设备的安装和回撤工作难度也比较大,整个过程对于工作面的推进技术要求十分严格。
炮采、普采工作面采煤工艺及安全操作范文炮采、普采工作面采煤是煤矿生产过程中的重要环节,其工艺和安全操作对保障矿井安全稳定运行具有重要意义。
本文将就炮采、普采工作面采煤工艺及安全操作进行探讨。
一、炮采工作面采煤工艺1.注意安全:在进行炮采操作前,首先要全面评估工作面的地质条件,确保存在炮采的必要性和可行性。
同时,要对工作面进行安全检查,确认矿井通风正常,检查工作面支护情况,确保支架的强度和稳定性。
2.布置钻孔:在进行炮采前,需要在工作面上布置钻孔,钻孔的位置和距离需根据地质条件和采煤厚度进行合理确定。
钻孔应以一定的角度布置,以便在爆炸后形成合理的破碎区域。
3.装药和引爆:钻孔布置完成后,需要进行装药和引爆操作。
在装药时,应根据煤层性质和厚度选择合适的炸药,并按照规定的比例进行装药。
装药完成后,需进行引爆操作,使用合适的引爆装置,确保炮采爆破的效果。
4.过风停风:炮采完成后,需要进行过风停风操作。
过风是指引导巷道瓦斯和烟尘等气体逸出工作面,停风是指关闭通风,防止瓦斯扩散。
过风停风操作应按照规定的程序进行,确保工作面的安全。
二、普采工作面采煤工艺1.槽道开掘:普采工作面采煤首先要进行槽道开掘,槽道的设计应根据煤层的厚度和倾角进行。
槽道开掘中要注意支护的设置,确保槽道的稳定性。
2.切割采煤:普采工作面在槽道开掘完成后,可以开始进行切割采煤操作。
切割采煤要使用合适的采煤机具,根据煤层性质和倾角选择采煤工艺,确保采出质量好的煤炭。
3.支护和掘进:在采煤过程中,需要进行支护和掘进操作。
支护是指设置合适的支架和煤柱,确保工作面的稳定性。
掘进是指逐步向前推进工作面,同时进行支护操作,确保工作面的平稳推进。
4.运输和清运:普采工作面采煤完成后,需要进行煤炭的运输和清运工作。
运输可以采用输送带或转载机等设备,将煤炭运至井口或其他场地。
清运是指清理工作面产生的废矸和煤尘,保持工作面的整洁。
三、炮采、普采工作面采煤安全操作1.严格遵守矿山安全规程:在炮采、普采工作面采煤过程中,必须严格遵守矿山安全规程,按照规定的程序进行操作。
.描述炮采工作面布置、主要技术装备及采煤工艺过程;
炮采工作面布置、主要技术装备及采煤工艺过程是进行煤矿开采的关键步骤。
下面是一般情况下的描述,具体情况可能会因矿井规模、煤层性质和采矿企业的技术水平而有所不同。
1. 炮采工作面布置:
炮采工作面是采煤工作面的一种方式,主要包括机械化炮探工作面和机械化炮探综采工作面。
工作面布置会根据煤层厚度、倾角、埋深、煤与岩石的接触情况等因素进行确定。
一般情况下,采煤工作面会采用交错式布置或立体式布置,以最大限度地提高采煤效率和安全性。
2. 主要技术装备:
炮采工作面需要使用一系列技术装备来进行炮探、炮射和煤矿安全管理等工作。
主要包括:- 炮孔钻机:用于钻孔,设置炸药;
- 炸药:用于炸破煤层;
- 触发器:用于炸药的电火花引爆;
- 煤矿安全监测仪器:用于监测炮探和炮射过程中的瓦斯、通风等安全指标;
- 炮探机械:用于将炸药装入炮孔中。
3. 采煤工艺过程:
炮探过程一般包括以下步骤:
- 钻孔:使用炮孔钻机进行孔道钻探;
- 装药:将炸药粘贴或塞入孔道中;
- 孔口密闭:采取密闭措施以防止瓦斯泄漏;
- 药包搭设:根据需要,设置药包或者引爆线;
- 引爆:使用触发器对炸药进行引爆。
在炮探结束后,会进行煤层堆积处理、安全检查等工作,然后开始进行开采。
具体的采煤工艺过程包括采煤机的操作、输送带的运行和支护等环节。
需要注意的是,煤矿采煤过程是高风险的作业,必须严格遵守矿山安全规程,采取必要的安全措施,确保矿工的生命安全和煤矿的可持续发展。
-煤矿常用采煤方法一、煤矿常用采煤方法概述1、单一走向长壁采煤法体系:壁式整层与分层:整层推进方向:走向采空区处理:垮落采煤工艺:综、普、炮采适应煤层条件:薄及中厚煤层2、单一倾斜长壁采煤法体系:壁式整层与分层:整层推进方向:倾斜采空区处理:垮落采煤工艺:综、普、炮采适应煤层条件:缓斜薄及中厚煤层3、刀柱式采煤法体系:壁式整层与分层:整层推进方向:倾斜采空区处理:刀柱采煤工艺:普、炮采适应煤层条件:缓斜薄及中厚煤层、顶板坚硬4、大采高一次采全厚采煤法体系:壁式整层与分层:整层推进方向:走向或倾斜采空区处理:垮落采煤工艺:综采适应煤层条件:缓斜5米以下厚煤层7、水平分层、倾斜分层下行垮落采煤法(1)倾斜分层走向长壁采煤法体系:壁式整层与分层:分层推进方向:走向采空区处理:垮落采煤工艺:炮采适应煤层条件:急倾斜厚及特厚煤层8、水平分段放顶煤采煤法体系:壁式整层与分层:分层推进方向:走向采空区处理:垮落采煤工艺:综采为主适应煤层条件:急倾斜厚及特厚煤层9、掩护支架采煤法体系:壁式整层与分层:整层为主推进方向:走向采空区处理:垮落采煤工艺:炮采适应煤层条件:急倾斜中厚及厚煤层为主10、水力采煤法体系:柱式整层与分层:整层推进方向:走向或倾斜采空区处理:垮落采煤工艺:水采适应煤层条件:不稳定煤层、急倾斜煤层11、柱式体系采煤法体系:柱式整层与分层:整层推进方向:采空区处理:垮落采煤工艺:炮采适应煤层条件:不正规条件、回收煤柱12、其它采煤法二、煤矿常用采煤方法(一)单一走向长壁采煤法单一走向长壁采煤法在我国目前开采的煤田中,缓斜、倾斜及中厚煤层占有相当大的比重,其采煤系统比较简单。
对于这类煤层开采,主要采用单一走向(倾斜)长壁采煤法。
单一走向长壁采煤法当煤层倾角小于12°时推广使用倾斜长壁。
随着采煤机械化的发展,目前我国对缓斜长壁3.5-5.0m的中厚煤层实行大采高一次采全厚的单一长壁采煤法。
走向长壁采煤法属于壁式体系,整层开采,沿走向推进。
炮采、普采工作面采煤工艺及安全操作炮采和普采是常见的采煤工作面采煤工艺,是煤矿开采的重要环节。
在进行炮采和普采工作面采煤时,需要重视安全操作,确保采煤过程中的安全和高效。
下面将对炮采和普采工作面采煤工艺及安全操作进行详细介绍。
1. 炮采工作面采煤工艺炮采工作面采煤是指利用爆炸破碎煤层,然后通过机械掘进装备进行煤炭的运输和清理。
炮采工作面采煤主要包括爆破、掘进和运输等几个主要步骤。
(1)爆破:炮采工作面采煤最先进行的是爆破作业。
首先需要选择合适的爆破装置和炮眼布置,然后进行装填和引爆。
在爆破过程中需要注意炮眼的布置和爆破参数的控制,避免引起过度破碎或者煤尘爆炸等安全问题。
(2)掘进:爆破后,需要使用掘进机进行煤层的掘进。
在掘进过程中,需要选择适合的掘进机械,合理控制速度和推力,确保掘进的稳定和高效。
(3)运输:掘进后,需要使用运输设备将采煤机产生的煤炭与煤矸石进行分离和运输。
常用的运输设备有支架带式输送机和刮板输送机等。
在运输过程中需要注意煤矿运输道路的安全和通畅。
2. 普采工作面采煤工艺普采工作面采煤是指利用采煤机直接破碎煤层,然后通过装载设备进行煤炭的运输和清理。
普采工作面采煤主要包括切割、掘进和运输等几个主要步骤。
(1)切割:普采工作面采煤首先进行的是切割作业。
切割作业由采煤机进行,采煤机通过切割齿轮或滚筒对煤层进行切割。
在切割过程中需要注意切割速度和切割厚度的控制,确保切割的稳定和高效。
(2)掘进:切割后,需要使用掘进机进行煤层的掘进。
在掘进过程中,需要选择适合的掘进机械,合理控制速度和推力,确保掘进的稳定和高效。
(3)运输:掘进后,需要使用运输设备将采煤机产生的煤炭与煤矸石进行分离和运输。
常用的运输设备有装载机和自卸车等。
在运输过程中需要注意煤矿运输道路的安全和通畅。
3. 安全操作在炮采和普采工作面采煤过程中,安全是至关重要的。
以下是一些常见的安全操作措施。
(1)制定科学合理的采煤计划:在进行采煤作业前,需要对采煤工作面进行勘察和分析,制定详细的采煤计划,确保安全和高效。
炮采、普采工作面采煤工艺及安全操作是煤矿生产中非常重要的一环,它直接关系到采煤工作面的高效开采和安全生产。
下面我将对炮采、普采工作面的采煤工艺及安全操作进行详细介绍。
炮采、普采工作面采煤工艺及安全操作(二)1.采煤工艺:炮采工作面采煤工艺是指通过爆炸破碎煤岩体,然后使用装载机或输送机将煤岩体运输到地表的工艺。
其主要包括以下步骤:(1)准备工作:确定采煤工艺参数,清理工作面,安装好操作设备。
(2)钻孔布置:根据煤层厚度和爆破要求,布置钻孔线路。
(3)钻孔和装药:使用钻孔机进行钻孔,并按要求装药。
(4)点火爆炸:对装药好的钻孔进行点火,触发爆炸破碎煤岩体。
(5)煤岩体的处理:使用装载机或输送机将破碎的煤岩体运输到地表。
2.安全操作:(1)严格遵守操作规程:炮采工作面的操作必须按照矿方制定的操作规程进行,不得随意更改和违反规定。
(2)严格执行安全操作流程:炮采工作面在准备工作、钻孔布置、装药、点火爆炸等环节都必须按照严格的安全操作流程进行,确保操作的安全性。
(3)保持钻孔和装药区域的干燥:在进行钻孔和装药过程中,必须严格控制地下水的流动,保持钻孔和装药区域的干燥,防止因为水分的干扰导致事故的发生。
(4)隔离安全距离和设置警示标志:在进行点火爆炸前,必须设置好警示标志并隔离安全距离,确保现场人员的安全。
爆炸中应该确保远离爆炸现场,并注意观察周围环境,及时采取应急措施。
炮采、普采工作面采煤工艺及安全操作(三)1.采煤工艺:普采工作面采煤工艺是指直接使用采煤机对煤层进行切割,然后通过输送机将煤炭运输到地表的工艺。
其主要包括以下步骤:(1)准备工作:确定采煤机的工作参数,清理工作面,安装好操作设备。
(2)采煤机的切割:采煤机对煤层进行切割,并将切割下来的煤炭送入输送机。
(3)煤炭的输送:使用输送机将切割下来的煤炭运输到地表。
2.安全操作:(1)严格遵守操作规程:普采工作面的操作必须按照矿方制定的操作规程进行,不得随意更改和违反规定。
炮采、普采工作面采煤工艺及安全操作炮采和普采是常见的采煤工艺之一,它们在工作面采煤中发挥着重要的作用。
在进行炮采和普采工作面采煤工艺及安全操作时,有一些关键的要点需要注意。
以下将具体介绍这些要点。
1. 工作面准备在进行炮采和普采工作面采煤之前,需要进行工作面的准备。
这包括清理工作面,确保采煤机和输送设备的正常运行,以及安装必要的支护设备等。
清理工作面时要注意排除掉可能存在的危险物品和杂物,确保工作面的安全。
2. 煤层预判在进行炮采和普采前,需要对煤层进行预判。
这包括煤层厚度、倾角、煤层赋存和裂隙状况等的了解。
通过对煤层的预判,可以制定出合适的工艺和采矿方案,以保证采煤效果和安全。
3. 裂隙处理在进行炮采和普采时,裂隙是需要特别注意的一个因素。
裂隙可能会对采煤过程产生影响,如引起矸石的堵塞、易引发高瓦斯危险等。
因此,在采煤前需要对裂隙进行处理,如打喷孔、注水、封隙等。
4. 稳定支护炮采和普采过程中,稳定的支护措施是非常重要的。
支护设备要符合规范,确保其稳定可靠。
在进行炮采时,需要特别注意焊接和安装炮孔的位置,避免对支护设备造成损坏。
5. 通风管理安全的通风是炮采和普采工作面采煤过程中不可忽视的一个方面。
通风管道要保持畅通,及时排除瓦斯、粉尘等有害气体,确保工作面的安全环境。
6. 瓦斯防治瓦斯是炮采和普采工作面采煤过程中的一项重要的安全工作。
要进行有效的瓦斯抽放和瓦斯探测,确保瓦斯浓度不超过安全范围。
同时,矿工要定期接受瓦斯防治培训,掌握瓦斯防治的知识和技能。
7. 煤层事故防范在炮采和普采过程中,煤层事故的防范是非常重要的。
要加强巡视和监测,及时发现和处理煤层事故隐患。
同时,要加强安全教育和培训,提高矿工的安全意识和应急处理能力。
以上是关于炮采和普采工作面采煤工艺及安全操作的一些要点。
在进行炮采和普采时,需要充分考虑煤层情况、支护设备稳定、通风管理、瓦斯防治和煤层事故防范等因素,以确保采煤过程的安全和高效。
炮采普采工作面采煤工艺及安全操作炮采、普采工作面采煤工艺及安全操作炮采是一种落后的采煤工艺方式,但对复杂的地质条件适应性强,设备简单,所以,广泛使用于条件比较复杂的中小型煤矿。
一、炮采工艺方式炮采工作面的工艺过程有:破煤、装煤、运煤、支护和回柱放顶等。
(一)破煤爆破落煤的生产过程包括打眼、装药、填炮泥、联炮线、放炮等工序。
1、爆破应达到的要求爆破落煤应满足“两高”、“两少”、“五不”的要求“两高”:炮眼利用率高,保证工作面的循环进度;爆破自装率高,保证爆破后煤体松散适度,尽量减少人工攉煤量,同时要防止煤抛到采空区一侧,提高煤炭采出率。
“两少”:尽量增加每一次爆破的炮眼个数,以减少放炮次数,缩短爆破消耗的时间;合理布置炮眼和装药量,降低炸药和雷管消耗,提高经济效益。
“五不”:不崩坏顶板;不崩倒、崩坏支架;不崩翻刮板输送机;不爆底煤,减少工人起底煤的工作量;不出大块煤,减少工人二次破碎煤的工作量。
另外,对有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面进行爆破作业时的特殊安全要求如下:(1)有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面,必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药和煤矿许用雷管。
(2)放炮工必须由经过专门培训、取得爆破合格证的专职爆破工担任。
爆破作业只准爆破工1人操作。
(3)在爆破作业时,必须执行“一炮三检”和“3人联锁放炮制”。
(4)炮眼封泥必须使用水泡泥,水泡泥外剩余部分炮眼,应用粘土泡泥充填封实,严禁放半炮和出现放炮“打筒”现象。
(5)采煤工作面可以采用分组装药,但一组装药必须一次起爆,严禁在一个采煤工作面使用两台放炮器同时进行放炮。
为达到上述要求,就要根据顶板的稳定程度、煤层厚度和硬度及节理等情况,采用合理的炮眼排列、角度、深度及每眼装药量等。
2、合理的炮眼布置及爆破参数采煤工作面的炮眼布置包括有炮眼布置方式、炮眼深度、角度和炮眼间的距离等内容。
合理炮眼布置一般根据煤层的厚度、煤质的软硬、煤层的层理与节理以及煤层顶底板的情况来确定。
炮采、普采工作面采煤工艺及安全操作煤炭是世界上最重要的能源之一,采煤工艺是将矿产资源开采出来的关键工作之一。
炮采和普采是常见的两种采煤工艺,具有各自的特点和安全操作要求。
炮采是一种利用爆破技术来采煤的工艺。
首先,在采煤区域布置炮眼和引爆装置,然后在煤矿中放置炸药,并通过电线连接到引爆装置。
在安全距离外,矿工使用遥控设备触发引爆装置,炸药爆炸后,产生的冲击波将煤炭破碎,然后通过传送带将煤炭运送到地面。
炮采工艺的优点是高效,能够迅速地将煤炭开采出来,但由于使用爆炸技术,也存在着较高的安全风险。
普采是一种传统的采煤工艺,采用机械设备进行煤炭的开采。
首先,在工作面上设置喷矸装置,喷矸装置能够将落石、煤矸石等非煤物料喷出工作面,确保采煤过程的安全。
然后,采用割煤机进行切割煤炭,切割出的煤炭通过传送带运送到地面。
普采工艺的优点是比较安全,适用于各种煤层条件,但相对而言效率较低。
在进行炮采和普采的工作面采煤工艺中,安全操作是至关重要的。
首先,矿工需要穿戴符合规定的个人防护装备,包括安全帽、防尘口罩、耳塞等。
这些个人防护装备能够保护矿工的安全,减少事故发生的可能性。
其次,矿工需要接受必要的培训和操作指导,熟悉工作面采煤工艺和设备的使用方法。
他们应该了解炮采和普采的工艺流程,掌握爆破技术和机械设备的使用方法,了解操作规程和安全操作要求。
此外,矿工还应该定期进行安全检查和维护工作。
所有的设备都应按照规定进行定期检查和维护,确保设备运行正常,避免设备故障导致事故发生。
在炮采过程中,矿工应严格控制炸药的使用。
炸药的存放和使用必须符合相关规定,避免炸药泄露或误用导致安全事故。
矿工应定期检查炮眼和引爆装置,确保其安全可靠。
在普采过程中,矿工应及时清理工作面上的堆积物。
以防止煤炭、矸石等物料堆积过高,影响采煤工作的进行,并可能导致工作面坍塌和事故发生。
最后,矿工应随时保持警惕,发现异常情况应立刻上报并采取相应的安全措施。
确保工作面采煤过程中的安全和顺利进行。
煤矿主要开采方法及炮采方法概述煤矿主要开采方及炮采方法概述摘要:随着社会的发展,科技的进步,矿井开采方式也有了巨大的进步,机械化开采正逐步取代炮采,但针对我国的现状,作为我国现阶段煤矿井下开采的一种重要方法,炮采仍然占着不可替代的地位,随着科学技术水平的提高,炮采技术也应朝着安全化、有消化、目标化迈进。
关键词:煤矿炮采长壁采煤爆破安全管理煤炭是工业的粮食,我国一次能源消费结构中,煤炭占75%以上。
煤炭开采技术随着煤层赋值条件的不同而有很大差异,多种多样的煤层赋值条件也决定了我国在煤矿开采方面方法的多样性。
据不完全统计,我国目前的采矿方法有50种,是世界上采煤方法最多的国家之一。
目前我国长壁采煤工作面采用炮采、普采和综采三种采煤方法。
爆破采煤工艺,简称“炮采”,其特点是爆破落煤,爆破及人工装煤,机械化运煤,用单体支柱支护工作空间顶板。
随着技术装备的发展,我国炮采工艺经历了三个主要发展阶段:建国初期改革采煤方法;推行长壁采煤工艺,工作面采用拆移式刮板输送机运煤,木支柱支护顶板,生产效率极低,工作极为繁重,劳动条件差;20世纪60年代中期开始,采用能力较大、能整体前移的可弯曲刮板输送机运煤,用摩擦式金属支柱和铰接顶梁支护顶板,使工作面单产和效率有较大提高,劳动强度有所降低;进入80年代,炮采工作面的装备和技术手段更新速度加快,用防炮崩单体液压支柱代替摩擦式金属支柱,工作空间顶板得到有效控制,生产更加安全,支护工作效率提高,而且工作面输送机装上铲煤板和可移动挡煤板,使80%~90%的煤在爆破和输送机时自行装入输送机,同时工作面采用大功率或双速刮板输送机运煤和毫秒爆破技术,进一步提高了生产效率。
普通机械化采煤工艺,简称“普采”,其特点就是采煤机械同时完成落煤和采煤工序,而运煤、顶板支护和采空区处理与炮采工艺基本相同。
综合机械化采煤工艺,简称“综艺”,即装、破、运、支、处五个主要生产工序全部实现机械化,因此综采时目前最先进的采煤工艺。
世界先进的煤炭生产国,凡以长壁为主的都已全部或大部份实现综合机械化采煤[1]。
我国机械化采煤技术发展较快,但由于我国是一发展中国家,原有工业基础较为薄弱,从而决定了以炮采为主要开采方法的现状。
1 概述矿山爆破是把矿岩从矿体中剥落下来,并按工程要求爆破成一定的爆堆,破碎成一定的块度,为随后的采、装、运工作创造条件。
矿山用炸药有硝铵类炸药、水胶炸药、硝化甘油炸药以及乳化油炸药等。
我国矿山最广泛使用的炸药是硝铵类炸药,包括铵梯炸药、铵油炸药、铵松蜡炸药以及含水硝铵类炸药等。
在有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下工作面或工作地点应使用经主管部门批准,符合国家安全规程规定的煤矿许用炸药。
常用的起爆器材有雷管(火雷管、电雷管)、导爆索、导爆管、导火索等。
根据使用的起爆器材的种类,起爆方法有火雷管起爆法、电雷管起爆法、导爆索起爆法和导爆管起爆法及联合起爆法。
煤矿井下静止使用明火起爆,只能采用电能激发的电雷管。
为了保证爆破作业的安全可靠,防止拒爆,一般在较大规模爆破时使用联合起爆法起爆,同时敷设两种起爆网路。
2常用的爆破技术,主要有以下几种:2.1定向爆破。
使爆破后土石方碎块按预定的方向飞散、抛掷和堆积,或者使被爆破的建筑物按设计方向倒塌和堆积,都属于定向爆破范畴。
土石方的定向抛掷要求药包的最小抵抗线或经过改造后的临空面而形成的最小抵抗线的方向指向所需抛掷、堆积的方向;建筑物的定向倒塌则需利用力学原理布置药包,以求达到设计目的。
定向爆破的技术关键是要准确地控制爆破时所要破坏的范围以及抛掷和堆积的方向与位置,有时还要求堆积成待建构筑物的雏形(如定向爆破筑坝),以便大大减少工程费用和加快建设进度。
对大量土石方的定向爆破通常采用药室法或条形药室法;对于建筑物拆除的定向倒塌爆破,除了合理布置炮孔位置外,还须从力学原理上考虑爆破时各部位的起爆时差、受力状态以及对旁侧建筑物的危害程度等一系列复杂的问题。
2.2预裂、光面爆破。
常常把预裂和光面两种爆破技术并提,这是由于两者的爆破作用机理极相同的缘故,光面、预裂爆破的目的在于爆破后获得光洁的岩面,以保护围岩不受到破坏。
二者的不同在于,预裂爆破是要在完整的岩体内,在爆破开挖前施行预先的爆破,使沿着开挖部分和不需要开挖的保留部分的分界线裂开一道缝隙,用以隔断爆破作用对保留岩体的破坏,并在工程完毕后出现新的光滑面。
光面爆破则是当爆破接近开挖边界线时,预留一圈保护层(又叫光面层),然后对此保护层进行密集钻孔和弱装药的爆破,以求得到光滑平整的坡面和轮廓面[2]。
2.3微差爆破。
微差爆破是一种巧妙地安排各炮孔起爆次序与合理时差的爆破技术,正确地应用微差爆破能减少爆破后出现的大块率、减少地震波、空气冲击波的强度和碎块的飞散距离,得到良好的便于清挖的堆积体[3]。
掌握微差爆破技术的关键是时间间隔的选择,合理的时差能保证良好的爆破效果,反之就造成不良后果,达不到设计目的,甚至出现拒爆、增大地震波的危害等事故。
着眼将来,这种技术还有更为广阔的发展前途[4]。
2.4控制爆破。
近年来我国爆破界突起一支新的技术队伍,各地成立了许多专业的爆破公司。
这些公司大多数专营城市拆除爆破业务,是适应许多新老企业需要新建、改建、拆迁的需要应运而生的。
近些年来社会上出现的燃烧剂、静态膨胀破碎剂以及水压爆破,都可以归纳为控制爆破之内,使用时可以根据爆破的规模、安全要求和被爆破对象的具体条件选择合理有效的爆破方法[5]。
2.5聚能爆破。
多少年来炸药爆炸的聚能原理和它所产生的效应,只是用作穿甲弹的军事目的,近年来才逐渐转为民用,从而可以列入工程爆破的范畴之内。
例如利用聚能效应在冻土内穿孔,为炼钢平炉的出钢口射孔,为石油井内射孔或排除钻孔故障以及切割钢板等等。
聚能爆破与一般的爆破有所不同,它只能将炸药爆炸的能量的一部分按照物理学的聚焦原理聚集在某一点或线上,从而在局部产生超过常规爆破的能量,击穿或切断需要加工的工作对象,完成工程任务。
由于这种原因,聚能爆破不能提高炸药的能量利用率,而且需要高能的炸药才能更显示聚能效应。
因此,目前聚能爆破由于经济原因,在工程上还没能普遍推广应用。
聚能爆破技术的使用要比一般的工程爆破要求严格,必须按一定的几何形状设计和加工聚能穴或槽的外壳,并且要使用高威力的炸药[6]。
2.6其它特殊条件下的爆破技术。
爆破工作者有时会遇到某种不常见的特殊问题,用常规施工方法难以解决,或因时间紧迫以及工作条件恶劣而不能进行正常施工,这时需要我们根据自己所掌握的爆破作用原理与工程爆破的基础知识,大胆设想采用新的爆破方案,仔细地进行设计计算,有条件时还可以进行必要的试验研究,按照精心设计、精心施工的精神组织工程实施,解决当前的工程难题。
之所以提出这样的要求,是因为爆破工程与其它工程有所不同,效果的表露在1~2s之内就能显现,然而不恰当的爆破,后果却会造成很严重的影响,甚至难以采取补救措施[7]。
3 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)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。
(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,应及时处理。
若不能处理时,应设立危险警戒或标志。
常用的处理盲炮的方法有重新起爆法、诱炮法、打平行眼装药爆破法、用水冲洗法。
4 起爆安全技术4.1火雷管起爆的安全技术火雷管起爆易产生的事故原因包括导火索及火雷管的质量问题、火雷管的早爆、火雷管起爆的延迟、火雷管起爆的拒爆。
主要预防措施包括:(1)加强导火索及雷管的制造、存储、运输等的管理工作,认真选购和检查导火索和雷管,严格控制导火索和火雷管的质量。
(2)建立健全检验制度,在操作中避免过度弯曲或折断导火索,由专人听炮响声并数炮,或由数炮器数炮。
有瞎炮或可能有瞎炮时,应加倍延长进入炮区的时间。
(3)加强爆破员的培训,提高其专业知识水平,改进操作技术。
4.2由雷管起爆的安全技术电雷管起爆易产生的事故原因有电雷管的早爆、拒爆、延迟爆炸等。
杂散电流、雷电和静电是引起电雷管起爆早爆事故的主要因素。
预防杂散电流的主要措施有:采用防杂散电流的电爆网路;采用抗杂散电流的电雷管;采用非电起爆方法;加强爆破线路的绝缘,不用裸线连接。
预防雷电引起早爆的措施包括:禁止在雷雨天气进行电雷管爆破;在爆破区内设立避雷系统;采用屏蔽线爆破;采用非电起爆方法。
预防静电产生早爆事故应采取的措施包括:增加炸药水分;采用抗静电雷管;采用非电起爆方法。
为了减少电雷管拒爆和延迟爆炸现象的发生,除了要严格检测爆破器材,保证爆破器材的质量外,还要采取准确可靠的起爆网路,消除网路设计方面的差错,同时严格执行操作规程。
4.3导爆管起爆和导爆索起爆的安全技术在设计导爆管起爆网路时,不能采用环形网路,即传爆的初始位置与终了位置不能相隔太近。
在有瓦斯的情况,禁止使用导爆管。
应特别注意采用正确的连接方法,防止导爆索网路拒爆事故的发生。
5 爆破器材的储运和管理爆破器材库的位置、结构和设施等的设置,要符合《爆破安全规程》的规定和要求,经主管部门的审定,并报当地公安局批准。