潘光武

1微差爆破技術(shù)的原理

首先,微差爆破技術(shù)可以自我產(chǎn)生輔助的自由面,毫秒系列的雷管各段存在的微小時段,如果先將炸藥起爆在煤礦中,就會使煤礦的被破壞,在煤礦中就會出現(xiàn)一定寬度的裂縫與附加的自由面。這些裂縫和自由面為以后的煤礦爆破提供了有利的條件。只要煤礦的爆破參數(shù)選擇恰當,可以減小炸藥起爆時的抵抗線方向是與煤壁平行的,所以爆破時所產(chǎn)生的爆破寬度與拋擲距離就會減小。

其次,爆炸時的應力波存在著相互的干擾,以及相互作用的剩余應力。在煤礦中先將炸藥起爆的時候,壓縮波由自由面反射成為拉伸波以后,再將炸藥引爆。不但可以消除由爆炸所造成的應力降低和無應力區(qū),還可以使應力降低和無應力區(qū)得拉應力加大,提高了塊煤率的產(chǎn)生。

最后,煤礦爆破時,震動波的強度因此也得到了減弱,在利用毫秒爆破的時候,假如選擇合理的時差,爆破時的震動波就會受到干擾減弱,因此,工作面頂板的震動就會減低,這樣更有利于頂板的穩(wěn)定與維護。應依據(jù)工作(zuò)面頂板破裂情形和工作面鏈板機運輸才能斷定一次起爆的長度,工作面一次起爆的最大長度為5m～20m。為了減少空頂面積,包管頂板的穩(wěn)固性,可采取留煤垛的方法放炮,即每組起爆炮眼之間留5m擺布的煤垛,煤垛待先爆破點支護好后,再實行二次爆破。減輕了頂板的震撼強度,削減了頂板的震撼次數(shù),縮短了空頂時光,削減了冒頂變亂產(chǎn)生的概率,同時削減了崩倒支柱的概率,進步了出產(chǎn)的平安性。微差爆破技巧,削減了放炮次數(shù)、攉煤量和放炮員在布滿煙塵情況中的(dì)工作時光,減輕了工人的勞動強度,改良了工人的功課情況。

2工程的實例

例如郊區(qū)的煤礦,煤層的厚度為0.6m～3.7m,平均的厚度為3.08m,其傾角度為6°～16°,平均的傾角度為8°～10°,而煤層的普氏系數(shù)為0.92,1.46t/m為容量,是在低瓦斯,沒有爆炸危險和自燃煤層中。因此,煤層偽頂泥巖的厚度為1m～1.5m；直接頂砂質(zhì)泥巖的厚度為4m；老頂細粒砂巖的厚度為11m～15m；底板啥質(zhì)泥巖的厚度為25m。由于頂?shù)装鍥]有很好的穩(wěn)定性,所以提出了微差爆破的方案。其方案為:煤礦的中下層采用預裂微差爆破,中上層則在爆破后自重落煤。

按照煤層的采面和采高的條件確定炮眼的間距和角度。當炮眼的間距處于1m～1.5m的時候,則角度為75°左右,其爆破集中和松散,塊煤較為均勻,爆破后的效果比較滿意。在煤層出現(xiàn)嚴重松軟片幫的時候,就要減少炮眼眼數(shù),炮眼和底板間的距離不可以超過0.25m,角度不能超過10°。如圖1所示。

爆破的布置是采用三花眼的布置,布置好后斜切起爆,其時間間隔為25ms爆破,此爆破可以減少爆堆的集中和崩柱率,不僅裝煤率高,而且塊煤率也高。對于郊區(qū)的煤礦條件,炸藥的消耗量是100～150g/m3,改了爆破效果的同時,還加大了炸藥的裝載量,并利用串聯(lián)的方式進行連線,正向連續(xù)裝藥是裝藥的結(jié)構(gòu)。第一段炮眼裝藥要加到100g,距離可以根據(jù)煤層的條件進行確定,當煤層硬度較高時采用最小值或者最大值,其水炮泥不包含在炮眼的填塞長度中。

在爆破的時候,起爆的風量每分鐘360m3。所以最大的裝載藥量是14.4kg,每米按照0.5kg來算,爆破的長度是28m,為了確保穩(wěn)定性,最大長度控制在10m～15m。在頂板條件不足時可以采取每隔5m左右的時候?qū)⒚憾獗浦ёo好以后,再進行第二次的爆破。

3微差爆破提高塊煤率的技術(shù)結(jié)論和建議

微差爆破技術(shù)不斷經(jīng)過實際的驗證和分析,結(jié)合微爆破技術(shù)在應用時存在的問題,得出以下結(jié)論和建議。

首先,微差爆破技術(shù)不僅可以提高塊煤率及勞動的生產(chǎn)率,還可以提高煤礦企業(yè)的整體效益。在煤礦現(xiàn)場的爆破中,其爆破的參數(shù)要按照煤層頂?shù)装宓臈l件,然后進行適合的調(diào)整與優(yōu)化,爆破的條件還要與通風和瓦斯的含量相符合。

其次,在煤礦的生產(chǎn)中,利用先進的科學水平,對落煤的工藝和勞動條件進行改善,并改變管理員的觀念,管理的措施不單要在安全和單產(chǎn)上得以實現(xiàn),還要在提高塊煤率的措施上有所聯(lián)系,加大新技術(shù)的應用和推廣,以提高煤礦企業(yè)在市場中的競爭力。

最后,還要加強爆破過程中塊煤率的管理與監(jiān)測,對煤的質(zhì)量好壞要嚴格執(zhí)行獎懲制度,并加強爆破技術(shù)的培訓,使煤礦工作人員不僅擁有技術(shù),還要擁有責任感,特別是要加強對煤礦負責人和專業(yè)技術(shù)人員的責任,在提高技術(shù)的同時,在爆破的時候能夠及時和合理的進行爆破設(shè)計,減少對原煤的轉(zhuǎn)載步驟,在最大程度上減少塊煤的破碎,以保證微差爆破技術(shù)的成功實施,為了實現(xiàn)安全與高效的目的。

總而言之,微差爆破技術(shù)的應用使得塊煤率得到了提高,在生產(chǎn)過程中降低了成本,減輕了頂板震動的強度及次數(shù),減小了冒頂事故發(fā)生的可能性,從而使安全系數(shù)增高。在采煤過程中,微差爆破技術(shù)也使得拋入采空區(qū)的煤炭量減少,提高了資源利用率,縮短了工作人員的工作時間,減輕了技術(shù)人員的勞動強度,改善了工人的作業(yè)環(huán)境,取得了明顯的社會經(jīng)濟效益。

參考文獻

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