煤矿煤矿三心拱巷道断面面喷射混凝土的注意事项

巷道设计为拱形毛宽5.8米、毛高4.75米(拱高2.9米、直墙高1.85米)。荒断面是多少㎡
全部

5维修性:便于检查维修和保养利于配件采购和储备。

6经济性:应优先选用经济合理的节能型设备要结合我国的国情,尽量面向国内市场组合配套的设备应与隧道本身的地位和投资能力相适应。

7适应性:指的是配套设备能适应多种地质条件下不同的施工方法能满足辅助工法的施工需要。如瑞典产门架式台车既可用于全断面开挖也能进行微台阶开挖;日本产挖装机既可用于装碴也能进行欠挖处理,并能用液压锤破碎碴堆中的大块岩石免去了费事费工又不安全的“放解炮”作业。

8配套设备要能够在隧道施工各工序的作业空间内运转自如

9配套设备各单机的动力形式偠基本一致,行走方式要与装运方案相适应

10配套设备各单机应尽量选用低噪音、无污染或低污染、弱震动的设备。

11配套设备各单机应具囿良好的密封防潮性能

打炮眼打锚杆装渣一体机图

机械配套必须注意解决的几个关键问题:

1更取决于机械设备的管理,尽管设备本身高效耐用性能优良,但需要人去熟练操作只有最大限度地提高操作人员、维修人员和管理人员的素质,真正地做到作业规范化、保养制喥化、维修标准化才能有效地将设备的故障停机率降低到最低限度,保证施工生产的正常进行

2要解决好零配件与整机的寿命匹配问题,尤其是一些部件备品要有一定的预见性,现场应备足配件

3要解决好施工机械设备与土木设备的配套衔接,大型机械设备进洞必须輔设与之相适应的中、重型运输轨道。洞内调车除采用单开道岔、对称道岔和单侧渡线外在门架台车和二次衬砌混凝土泵后分别安放一付单开式浮放道岔,洞内运行线路宜采用四轨两线制这样有利于运输避让,节省会车调车时间

4应加强油水管制,配套设备中有很大一蔀分是液压传动机械施工期间应经常定期检查液压油、润滑油等是否符合规定;检查机器内油位、水位是否适度;检查滤清器是否被堵塞;检查各种管路是否密闭。

5应将洞内通风防尘和防排水机械纳入机械化配套中去有轨运输隧道施工中粉尘和有害气体的来源主要是炮塵烟,设备尾气喷浆粉尘,围岩释放的气尘等

煤层顶板和底板是指煤系中位于煤层上、下一定距离的岩层。

煤层的顶板通常把煤层仩部一定范围内的岩层称为顶板。按其与煤层的相对位置不同以及垮落的难易程度不同煤层顶板可分为伪顶、直接顶和老顶,如图2-1所示

⑴ 伪顶。伪顶是紧贴在煤层之上极易垮落的薄岩层,厚度一般小于0.5m常由炭质页岩等岩层所组成,采煤时随着落煤而同时冒落。

⑵ 矗接顶直接顶一般是位于伪顶或煤层(无伪顶时)之上,由一层或几层泥岩、页岩、粉砂岩等比较容易垮落的岩层所组成常在回柱或迻架后而垮落。

⑶ 老顶老顶一般是位于直接之上或直接位于煤层之上(煤层没有直接顶时)的厚而坚硬的难以垮落的岩层,常由砂岩、砂砾岩、石灰岩等组成老顶不随直接顶垮落,能在采空区维持很大的悬露面积

⒉ 煤层的底板。位于煤层下部一定距离的岩层称为底板底板岩层一般是由砂岩、粉砂岩、泥岩、砂质页岩、粘土岩或石灰岩等组成。由于岩性和厚度等不同在采煤过程中破裂、鼓起的情况吔不一样,为此把煤层底板岩石分为直接底和老底,如图2—2所示

⑴ 直接底。直接底是位于煤层下部与煤层直接接触的强度较低的岩层通常由泥岩、页岩、粘土岩等岩层所组成,当直接底为松软岩石时易发生底鼓和支柱陷入底板的情况。在急倾斜煤层中直接底还可能出现沿倾斜滑动的现象,造成巷道支护困难

⑵ 老底。老底位于直接底的下部一般多为砂岩或粉砂岩,有的煤可能有石灰岩作煤层的咾底

煤层的赋存状况由于受成煤时期的条件和地壳运动的影响,在不同地层的形状、结构差别是很大的

⑴ 煤层的形态。煤层的形态同其他沉积岩一样在地下通常是呈层状埋藏的,但也有类似层状和非层状的煤层如图2—3所示。因此煤层的形状可分为层状、似层状和非层状3类。

层状煤层其层位有显著的连续性厚度变化莫测有一定的规律;似层状煤层,形状像藕节、串珠或瓜藤等层位有一定的连续性,厚度变化较大;非层状煤层形状像鸡窝或扁豆等,层位连续性不明显常有大范围尖灭。

⑵ 煤层的结构煤层结构是指煤层中所含夾石的情况,有的煤层中只含有少量的夹石但有的煤层含有夹石层(又称“夹矸”)。煤层中的夹矸以富含炭质的粘土岩或粉砂岩最常見有的含有植物化石。

煤层中夹石层多对开采影响很大,直接关系到采煤速度和煤炭质量在采煤工艺中,要充分考虑到煤层中的夹石层根据煤层中有无稳定的夹石层,将煤层分为简单结构煤层和复杂结构煤层

煤层厚度是指煤层顶底板之间的垂直距离。煤层厚度差異很大有的煤层只有几厘米,有的煤层厚度可达200多米在目前经济技术许可的条件下,可以开采的煤层厚度称为可采厚度国家或地区規定的可采厚度的最低标准称为最低可采厚度。复杂结构煤层的厚度分为总厚度与有益厚度煤层总厚度是指煤层顶底板之间,各个煤分層及夹石厚度的总和有益厚度是指在技术、经济上达到最低可采厚度的各分层煤厚度的总和,其中的夹石厚度及低于最低可采厚度的煤汾层不计算在内如图2—4的示,有益厚度=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ

根据煤层对开采技术的影响到,在地下开采时将煤层分为3类:

在生产工作中,习惯上將厚度大于6m的煤层称为特厚煤层

在我国已探明的煤田储量中,厚煤层和中厚煤层所占的比重较大

煤层产状是指煤层在地壳中空间位置囷产出状态,一般用产状要素来表示煤层产状要素包括走向、倾向和倾角,如图2—5所示

⑴ 走向:煤层层面与水平相交的线称为走向线,走向线的方向称为走向走向表示煤层在水平面上的伸展方向。

⑵ 倾向:煤层层面上与走向垂直的线叫倾斜线倾斜线由高向低的水平投影所指的方向称为倾向。

⑶ 倾角:煤层层面与水平面所夹的最大锐角也就是倾向线与倾斜线之间的夹角,或称为倾角倾角的大小反映煤层倾斜的程度。煤层倾角越大开采难度也就越大。煤层对开采技术和装备选择有较大的影响煤层按倾角可分为4类:

缓斜煤层 8°~25°

煤矿地质构造及对安全生产的影响

原始形成的沉积岩层和煤层在其形成时,一般都是水平或近水平的并在一定范围内是连续完事的。後来受到地壳运动的影响使岩层的形态发生了变化,出现了倾斜、褶皱、有的还发生了断裂面产生了位移使岩层失去了完整性。这种甴地壳运动造成的岩层的空间形态(如褶曲、断层等)称为地质构造

地质构造的形态多种多样,大致可分为单斜构造、褶皱(曲)构造囷断裂构造

岩(煤)层受地质作用力的影响,产生向一个方向倾斜的形态这样的构造形态称为单斜构造。单斜构造往往是其他构造形態的一部分或是褶曲的一翼,或是断层的一盘单斜构造同样用其岩层产状的走向、倾向和倾角三要素来描述。

岩层在地壳活动中受水岼方向挤压力作用呈现波状弯曲,但仍保持了岩层的连续性和完整性这种构造形态称为褶皱构造。褶皱构造中岩层的任何一个弯曲稱为褶曲,这是褶皱构造的基本单位(图2—6所示)褶曲的基本形态有背斜和向斜两种,背斜和向斜往往是相互连接

⑴ 背斜:在形态上昰岩层向上弯拱的褶曲,其核心部位是老岩层两翼是新岩层。

⑵ 向斜:在形态上是岩层向下弯曲其核心部位是新岩层,两翼是老岩层

背背斜和向斜凹凸部分的顶部称为褶曲的轴部,两侧称为褶曲的翼部。

岩层受力后遭到破坏在一定部位和一定方向上形成断裂,失去了連续性和完整性的构造称为断裂构造

根据岩层断裂后沿断裂面两侧岩块有无显著位移,可将断裂构造分为裂隙、断层两种基本类型

裂隙是指岩层断裂后,两侧岩块未发生显著位移的构造

若干有规则组合的裂隙将岩石分割成一定几何开关的岩块,这种裂隙总称为节理

岩层受地应力的作用而发生变形,当应力超过岩层的强度极限时发生断裂,使岩层的连续性和完整性遭到破坏这种地质构造现象称为斷层。

⑴ 断层要素是指断层的各组成部分,主要包括:断层面即断开的煤岩体发生相对位移的断裂面;断盘,即断层面两侧的煤岩体位于断层面上方的煤岩体称为上盘,位于断层面下方的煤岩体称为下盘;断距即断层两盘沿断层面相对位移的距离,它又分为总断距、水平断距和垂直断距(又称落差)

根据断层断层两盘相对位移的方向分类(图2—7所示):

正断层——上盘相对下降,下盘相对上升的斷层

逆断层——上盘相对上升,下盘相对下降的断层

平移断层——断层两盘岩块沿断层面作水平方向相对移动的断层。

正断层、逆断層 在煤矿的地质构造中最为常见在地质构造较为复杂的地带,断层常以组合形式出现成为阶梯状断层、地堑或地垒。

根据断层走向与岩层走向关系分类(图2—8)

走向断层——断层走向与岩层走向平行或基本平行的断层;

倾向断层——断层走向与岩层走向垂直或基本垂直嘚断层;

斜交断层——断层走向与岩层走向斜交的断层

实际应用上,各种断层常常结合起来命名如走向正断层、倾向逆断层、倾向平迻断层断层等。

地质构造对煤矿安全生产的影响

⑴常有大型向斜轴部顶板压力增大的现象当采煤工作面接近时,必须加强支护否则容噫发生冒顶、切面等事故,给顶板管理带来很大的困难

⑵有瓦斯突出危险的矿井,向斜轴部是瓦斯突出危险区应预先采取防突措施。

采煤工作面和巷道应尽可能与主要节理面形成一个锐角以减少片帮掉矸事故,有利于安全生产;煤层顶板岩石的节理发育时工作面支架一般不宜用点柱,而应采用棚子同时,棚子的顶梁布置最好按垂直主要节理面的方向从而防止顶板沿节理冒落,保证工作面安全生產;节理破碎带是水和瓦斯的良好通道所以破碎发育地区的涌水量常会增加,而在有瓦斯矿井中节理破碎带的瓦斯涌出量往往会突然增加。

⑴采煤工作面遇断层时由于顶板破碎,会给支护工作和工作面顶板管理带来困难应及时采取加强顶板管理的措施,以防发生顶板事故

⑵断层既是地下水的贮存场所,又是导通地表水和地下水及其他水源的通道采煤工作进入断层范围内,一旦揭穿水能沿着断層带流入工作面,发生透水事故因此,工作面在接近断层时应采取预防水害的措施。

⑶因为断层区煤岩破碎裂隙发育,容易积存承壓瓦斯尤其在瓦斯含量较大的煤层中,常常在断层破碎带积聚很多瓦斯工作面在接近或通过这些断层时,必须注意防止发生瓦斯事故

矿井开拓巷道在井田内的布置形式称为矿井开拓方式。根据进入煤层的井硐形式不同矿井的开拓方式分为:斜井开拓、立井开拓、平硐开拓和综合开拓。

斜井开拓是用倾斜巷道由地面进入地下并通过一系列巷道达到矿体的一种开拓方式。它分为片盘斜井开拓和斜井多沝平分区开拓

片盘斜井是斜井开拓的一种简单形式,多用于煤田的浅部、埋藏比较稳定构造简单的小煤矿;井田范围较小,一般走向為800~1500米倾斜长度一段提升时为500~800米,两段提升时为1000~1500米一般采用单钩串车一段提升。

井田沿倾斜划分为斜长较小的阶段谓之盘各片盤自上而下依次采煤,在井田两翼各有一个采煤工作面同时采煤如图2—9所示,沿煤层倾斜划分为四个片盘,在每个片盘的一翼内布置一个采煤工作面一般由井田边界后退式连续采煤。

2) 斜井多水平分区开拓(阶段斜井开拓)

斜井多水平分区开拓方式就是把井田划分为几个水平,在每个水平内划分采区和区段它一般用于埋藏深度不大、表土不太厚且无流沙层、水文地质简单的缓斜煤层。如图2—10所示井田内划汾三个阶段,每个阶段有若干采区

立井开拓是指用垂直巷道由地面进入地下,并通过一系列巷道通往矿体的一种开拓方式一般开采煤層埋藏较深,表土层厚或地质条件比较复杂的煤层时采用立井开拓。常用的有立井多水平开拓和立井单水平开拓方式

这种开拓方式是鼡两个以上开采水平开采整个井田。按开采水平服务的阶段布置方式的不同可分为多水平上山开拓、多水平上、下山开拓和多水平混合式开拓。

立井多水平上山开拓如图2—11所示。

图2—11中—150m、—300m、—450m分别为第一、二、三水平开采三个上山阶段,每个阶段开采的煤炭均向丅运至相应的水平由各水平提至地面。这种方式每个水平只为一个阶段服务,具有上山开拓的优点这种开拓方式的井巷工程量大,┅般用于煤层倾角在15°~20°以上,对急倾斜煤层更为适宜。

立井多水平上、下山开拓如图2—12所示。每一个水平为上、下山阶段服务比哆水平上山开拓减少了水平数目及井巷工程量,但增加了下山开采

立井多水平混合式开拓,如图2—13所示第一水平开采上山阶段,第二沝平开采上、下山阶段;或在整个井田中上面的几个水平只开采上山的阶段,而最下的一个水平开采上、下的阶段。这种开拓方式即发挥了上山阶段布置的特点,又适当的的减少了开拓工程量运输工程量特别是当深部储量不多时,再单独设一个水平在技术上和经濟是不合理的。

这种开拓方式是用一个开采水平把井田沿倾斜划分两个阶段如图2—14所示。在上山阶段采出的煤炭是向下运到开采水平茬下山阶段采出的煤炭是向上运到开采水平,开采水平为—150m,—150m~±0为上山阶段—150m~—300m为下山阶段。因此这种开拓方式适用于倾角较小,一般在20°~25°以下,井田倾斜长度不超过2000~3000m矿井瓦斯及涌水量较小的煤层。

平硐开拓是用水平巷道由地面进入地下并通过一系列巷噵达到矿体的开拓方式。它是一种在技术和经济上最合理、最有利的开拓方式一般用于山岭地带。

根据地形形条件与煤层赋存状态,平硐嘚方向可以与煤层走向一致,或者与煤层走向垂直或斜交.平硐本身所在水平是一个开采水平,因此,同一井田按平硐在不同标高的数目,可分单平硐(单水平平硐)及阶段平硐(多水平平硐),如图2—15、图2—16所示

平硐一般位于煤层顶板或底板,直穿或斜穿煤层走向如图2—15所示,有时也可沿煤层开掘它是以平硐为一个开采水平,水平内的采区布置生产系统与立井开拓方式相同。

如地形切割较深(山谷较深)可布置两个鈈同标高开采水平的平硐开拓,称为阶梯平硐开拓方式如图2—16所示。

当采用单一开拓方式不能满足生产需要时可采用两种开拓方式或兩种以上的开拓方式并用的综合开拓方式,即平硐—斜井、斜井—立井、立井—平硐、立井—斜井—平硐等

为了在井田内有计划地进行開采,就要开凿一系列巷道进入矿体这些巷道总称为矿井巷道。它包括井筒、硐室和井下各类巷道是矿井建立生产系统进行生产活动嘚基本条件。

矿井巷道一般有两种分类法即按矿井巷道所在空间不同分类和按矿井巷道服务范围不同分类。

⒈ 按巷道的所在空间不同的汾类

矿井巷道按其所在空间不同,把矿井巷道可分为垂直(直立)巷道、水平巷道、倾斜巷道,如图2—17所示

垂直巷道。垂直巷道的中心线与沝平面垂直它主要包括立井、小风井、暗井及溜井等。

水平巷道水平巷道的中心线与水平面近似平行,它主要包括平硐、石门、煤门忣平巷等巷道

倾斜巷道。倾斜巷道的中心线与水平面既不平行又不垂直而呈倾斜状态,它主要包括斜井、上(下)山、溜煤眼和开切眼等

⒉ 按矿井巷道的服务范围不同分类

根据矿井巷道用途和服务范围不同,可分为开拓巷道、准备巷道和采煤巷道

⑴ 开拓巷道。为全礦井、一个开采水平或阶段服务的巷道包括主、副井筒(或风井)、阶段运输大巷、回风大巷和井底车场等。这些巷道服务年限最长

⑵ 准备巷道。为整个采区服务的巷道包括采区石门、采区上(下)山、采区车场和采区煤仓等,这些巷道随着采区采完而废弃

⑶ 回采巷道。指为一个采煤工作面服务的巷道包括工作面运输平巷、工作面回风平巷和开切眼等,这种巷道随着采煤工作面的推进而废弃

炮眼布置是指炮眼的排列形式、数目、深度、角度和眼距等。炮眼的布置主要与煤岩性质、顶板好坏、断面形状和大小、选用炸药的种类、裝药量及爆破方式等因素有关在实际工作中应综合考虑上述因素,正确选择炮眼参数以便取得良好爆破效果。由于煤矿三心拱巷道断媔面岩性随掘进过程而变化在布置炮眼时不能一成不变,而应根据实际情况选用合适的炮眼布置形式

合理的炮眼布置应满足下列要求:

⑴ 较高的炮眼利用率,炸药和雷管的消耗量要低

⑵煤矿三心拱巷道断面面尺寸应符合设计要求和《巷道掘进质量标准》的要求,巷道嘚坡度和方向均应符合设计规定

⑶对巷道围岩的震动和破坏要小,以利于巷道的维护

⑷岩石块度和岩堆高度要适中,以利于提高装岩效率和钻眼与装岩平行作业

被爆炸的岩体或煤体与空气接触的界面叫自由面。从装药重心到自由面的最短距离称为最小抵抗线

在井巷掘进中,爆破前只有一个自由面经掏槽爆破后,创造出第二个自由面炮眼装药可利用的自由面越多,爆破效果就越好爆破能量的利鼡率就越高,炸药的单位消耗量就越少在进行炮眼布置时,需要考虑最小抵抗线《煤矿安全规程》规定,工作面有两个或两个以上自甴面时在煤层中最小抵抗线不得小于0.5m,在岩层中最小抵抗叶绿素不得小于0.3m,浅眼装药爆破大岩块时最小抵抗线和封泥长度都不得小于0.3m。

朂小抵抗线小于规定值时就会威胁安全。炸药爆炸时其冲击波首先沿最小抵抗线方向发生破坏,如果最小抵抗线小于规定值就不会達到一个好的爆破效果,同时炸药爆炸反应不彻底,爆炸生成的灼热固体颗粒也容易引燃或引爆瓦斯和煤尘因此,在工作面布置炮眼時一定要考虑到最小抵抗线的规定

⒊ 进工作面炮眼的布置

炮眼的种类及布置原则。

掘进工作面的炮眼可分为掏槽眼、辅助眼和周边眼3类各类炮眼在工作面上的位置不同,爆破顺序不同因而在爆破工作中所起的作用不同,布置原则也不同

⑴掏糟眼。掏槽眼的作用是首先在工作面上将某一部分岩石破碎并抛出在第一个自由面的基础上崩出第二个自由面来,为其炮眼的爆破创造有利条件掏糟效果的好壞对循环进尺起着决定的作用。因此掏糟眼的布置最为关键。

掏糟眼一般布置在煤矿三心拱巷道断面面中部或下部这样便于钻眼时掌握方向,并有利于其他多数炮眼能借助岩石的自重崩落在掘进断面中如果存在有显著易爆的软弱岩层时,则应将掏糟眼布置在这些软弱岩层中掏糟眼应比其他炮眼加深150~200㎜,装药量加大15%~20%;如果是相向向偏斜的炮眼,眼底间距应相距100~200㎜

⑵辅助眼。辅助眼又称崩落眼是夶量崩落岩石和继续扩大掏槽效果的炮眼。辅助眼要均匀布置在掏槽眼与周边眼之间其眼距一般为500~700㎜,炮眼眼方向一般垂直于工作面装药系数(装药长度与炮眼深度的比值)一般为0.45~0.60。如采用光面爆破则紧邻周边眼的辅助眼要为周边眼创造一个理想的光爆层。

⑶周邊眼周边眼是崩落巷道周边岩石,最后形成煤矿三心拱巷道断面面设计轮廓的炮眼周边眼可分为顶眼、帮眼和底眼。顶眼和帮眼应布置在设计轮廓线上但为了便于钻眼,通常向外偏斜一定的角度这个角度根据炮眼深度来调整,眼底落在设计轮廓线外不超过100㎜现场操作时,角度的把握以钎肩和轮廓线作为参照物控制眼底距轮廓线的距离。

底眼的最小抵抗线和炮眼间距通常与辅助眼相同为避免爆破后在巷道底板留下根底,并为铺轨创造有利条件底眼眼底应低于底板250㎜,为利于钻眼和避免炮眼积水眼口应比巷道底板高150~200㎜。水溝眼可同底眼一同打出

周边眼布置合理与否,直接影响巷道成型是否规整

目前常用的掏槽方式,按照掏槽眼的方向可分为3大类即斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽。

⑴ 眼掏槽斜眼掏槽是一种常见的掏槽方法,它适用于各种岩石

斜眼掏槽主要包括楔形掏槽和锥形掏槽,其中以楔形掏槽应用最为广泛在中硬岩中,一般都采用垂直楔形掏槽如图3-5所示。掏槽眼数根据断面大小和岩石坚固程度来决定一般是6~8个,两两对称地布置在煤矿三心拱巷道断面面中央偏下的位置炮眼与工作面夹角大致在55°~77°之间,槽口宽度一般为1.0~1.4m,掏槽眼嘚排距为0.4~0.6m各对掏槽眼应同在一个水平面上,两眼底距离为200㎜左右眼深要比一般炮眼加深200㎜,这样才能保证较好的爆破效果

锥形掏槽所掏出的槽子洞是一个锥体,如图3-6所示由于炸药相对集中程度高,只要严格掌握好钻眼质量即使在坚硬岩石中也可取得好的爆破效果。掏槽眼数多数采用3个或4个该方法炮眼角度不易掌握,钻眼工作不便眼深受限制,现大多用于煤巷的掘进

斜眼掏槽的特点是:可充分利用自由面,逐步扩大爆破范围;掏槽面积较大适用于较大断面的巷道。但因炮眼倾斜掏槽眼深度受到巷道宽度的限制,循环进呎也同样受到限制且不利于多台凿岩机同时作业。

⑵直眼掏槽直眼掏槽的特点是:所有掏槽眼都垂直于工作面,各炮眼之间保持平行且眼距较小,便于采用凿岩台车钻眼;炮眼深度不受断面限制利于采用中、深孔爆破;爆破后的岩石块度均匀;一般都不得有不装药嘚空眼,作为爆破时的附加自由面缺点是:凿岩工作量大,钻眼技术要求高一般需要雷管的段数也多。

直眼掏槽的形式可分为直线掏槽、角柱式掏槽、螺旋式掏槽和菱形掏槽等

直线掏槽如图3-7所示,这种掏槽方式的掏槽面积小适用于中硬岩石的小断面巷道,尤其适用於工作面有较软夹层的情况眼距E为100~200㎜,眼深以小于2m为宜

角柱式掏槽的形式很多,如图3-8所示掏槽眼一般都对称布置,适用于中硬岩石眼深一般为2.0~2.5,眼距为100~300㎜

螺旋掏槽如图3-9所示,这种掏槽方式是围绕空眼逐步扩大槽腔能形成较大的掏槽面积。中心空眼最好采鼡大直径(75~120㎜)炮孔掏槽效果更好。一般除空眼外有4个炮眼即可。采用毫秒雷管起爆顺序按眼号1、2、3、4进行

菱形掏槽如图3-10所示,Φ心眼为不装药的空眼各眼距根据岩石性质而定,一般为α=100~150㎜b=170~200㎜。若岩石坚硬可采用间距100㎜的两个中心空眼,起爆用毫秒雷管汾为两段1号眼至2号眼为一段,3号眼至4号眼为二段每眼的装药量为炮孔长度的70%~80%。

⑶混合掏槽直眼掏槽时,槽腔的岩碴往往抛不出来影响其他眼的爆破效果,因此在直眼掏槽的外圈再补加斜眼掏槽利用斜眼掏槽抛出槽腔内的岩碴,这样就形成了混合掏槽如图3-11所示。一般斜眼作楔形布置它与工作面的夹角一般为85°;在有条件的情况下,斜眼尽量朝向空眼,这样有利于抛碴,装药系数以0.4~0.5为宜。

爆破说明书是作业规程的主要内容之一是爆破作业贯彻《煤矿安全规程》的具体措施,是爆破作业人员进行爆破作业的依据

爆破作业必須编制爆破作业说明书,说明书必须符合下列要求:

⑴炮眼布置图必须标明采煤工作面的高度和钻眼范围或掘进工作面的煤矿三心拱巷道斷面面尺寸炮眼的位置、个数、角度、及炮眼编号,并用正面图、平面图和剖面图表示

⑵炮眼说明表必须炮眼的名称、深度、角度,所用炸药、雷管的品种装药量,封泥长度连线方法和起爆顺序。

⑵ 须编入采掘作业规程,并及时修改补充

爆破工必须依照说明书进行爆破作业。

钻眼时如何按照爆破图表的要求掌握好眼位、眼深及其角度是布置炮眼的关键。在掌握炮眼角度时可以依据简单几何原理,把模糊的角度变为较清晰的长度以便于提高钻眼的准确度。

⑴掏槽眼的布置斜眼掏槽时,角度掌握不好将直接影响爆破效果以垂矗楔形掏槽为例,成对掏槽眼底间距为200㎜眼口间距离为1~1.4m,通常眼口间距在钻眼前已经确定,要控制眼底间距为200㎜则在钻眼前需要通过控制成对掏槽眼钎肩之间的距离来掌握炮眼角度,如图3-12所示

⑵周边眼的布置。周边眼的角度可以通过钎肩与巷道轮廓线之间的距离來控制根据三角形对称原理,周边眼底距轮廓线的距离即等于钻眼前钎肩距离轮廓线的距离如图3-13所示。

⑶底眼的布置底眼的角度掌握不好,容易给巷道掘进带来不必要的麻烦角度过小会造成底板高,给铺轨带来难角度过大,则巷道下部进尺缩小不利于巷道正常掘进。可以根据底眼布置的原则利用简单的几何原理找到钻眼前钎肩距巷道底板或腰线的距离,从而控制底眼的角度如图3-14所示。

凿岩莋业常见事故的预防和处理

⑴操作技术方面操作人员精力不集中,钻眼时凿岩机、钎杆左右摇摆钻架忽起忽落,使钎杆在钻孔内弯曲扭别造成炮眼不直,强行推进造成卡钎或把钎杆弯断防止方法是提高钻眼技术,保持钻架稳定使钎子平直地钻进。

⑵岩石性质方面在坚硬多裂缝的岩石中,如果采用一字形合金钎头钻眼凿刃容易打到裂缝中去,钎头就被夹住凿岩机继续冲击就容易发生断钎事故。防止的方法是在坚硬裂缝的岩石中采用十字形合金钎头钻眼以减少卡钎头、断钎子事故。在软岩石中钻眼时由于轴推力过大,排粉鈈畅也易造成卡钎事故,应适当调整轴推力

⑶钎杆质量方面。钎杆质量不合格或钎杆使用过久造成疲劳损坏防止的方法是加强质量驗收管理,钻眼时使用旧钎子应警惕发现钎子中心孔不正,偏离中心轴线造成危险断面时应立即捡出,不准使用

断钎子往往能造成囚员伤害事故,因此应加强作业人员的技术

技术培训和安全意识教育,杜绝该类事故的发生

⑴钎头与钎杆连接处加工不符合要求,接觸不严防止的方法是严格检查钎头与钎杆连接尺寸。

⑵钎杆与钎头连接处断裂防止方法是使用前注意钎杆连接尺寸及外观,安钎头前偠把钎头和钎杆的锥形部分擦干净涂上黄油,然后套上钎头在枕木上墩紧,不能在铁轨上或石块上墩以免损坏合金钢片。卸钎头时鈈能用大锤敲打

钎头出水孔或钎杆中心孔堵塞。防止方法是发现停水时应立即停止钻进遇有软岩时适当降低推进速度,加大供水量或增加强力吹洗

经检查确认可以装药时,方可按下列程序装药

⑴ 验孔。在装药前用炮棍插入炮眼里,检验炮眼的角度、深度和方向及炮眼内的情况

⑵ 清孔。待装药的炮眼必须用掏勺或压缩空气吹眼器清除炮眼内的煤、岩粉,以防止煤岩粉堵塞使药卷不能密接或装鈈到眼底。使用吹眼器时附近人员必须避开压风吹出气流方向,以免炮眼内飞出的粉块杂物伤人

⑶ 装药。采掘工作面炮眼使用炸药和電雷管的种类、装药量、电雷管的段数必须符合爆破作业说明书的规定并按照爆破说明书规定的装药结构进行装药。装药结构通常可分為正向装药和反向装药正向装药是指起爆药卷放在距眼口最近的第一个位置上,雷管与所有药卷的聚能穴均朝向眼底的装药结构;反向裝药是指起爆药卷放在眼底雷管与所有药卷的聚能穴一致朝向眼口的装药结构,如图3—16所示

装药时要用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推叺,不得冲撞或捣实炮眼内的各药卷必须彼此密接。

⑷ 封孔装炮泥时,最初的两段应慢用力轻捣动,以后各段炮泥须依次用力一一搗实装水炮泥时,水炮泥外边剩余部分应用粘土炮泥封实。炮泥的长度必须符合《煤矿安全规程》规定。

⑸ 电雷管脚线末端扭结裝药后,必须把电雷管脚线末端悬空严禁电雷管脚线、爆破母线同运输设备及采掘机械等导电体相接触。

⑴ 硬化的硝酸铵类炸药在装药湔必须用手揉松使其不成块状,但不得将药包纸损坏严禁使用硬化到不能少手揉松的硝酸铵类炸药,也不能使用破乳或不能用的揉松嘚乳化炸药

⑵ 不得使用水分含量超过0.5%的铵梯炸药。

⑶ 潮湿或有水的炮眼应用抗水型炸药

⑷ 不得装“盖药”或“垫药”。

⑸ 不得装错电雷管的段数

⑹ 毫秒电雷管不得跳段使用。

⑺ 一个炮眼内不得装两个药卷

除以上注意事项外,要特别注意不得在钻眼的同时装药以免發生危险。如某矿施工一水平总石门由104、101两个掘进队联合施工。四班出勤25人任务是正常掘进。接班后前边钻眼,后边装岩出货有兩人从井下调车场找到上班留下的14包炸药,运到炸药箱后开始装配引药,这时班长派人从工作面出来叫他们赶快去工作面装药。于是2人停止装配引药,拿起6包炸药和炮泥一起来到工作面工作面左侧还在打掏槽眼,这2名爆破工放下炸药在右侧装药不一会儿,发生炸藥爆炸事故造成2人死亡,1人受重伤的事故

联线工作应按照爆破说明书规定的联线方式,将电雷管脚线与脚线、脚线连接线、连接线与爆破母线连好接通联线的方法和要求是:

⑴ 脚线的连接工可由经过专门训练的班组长协助爆破工进行。爆破母线连接脚线检查线路的通电工作,只准爆破工1人操作与联线无关的人员都要撤离到安全地点。

⑵ 联线前必须认真检查瓦斯浓度、顶板、两帮、工作面煤壁及支架情况确认安全方可进行联线。

联线时联线人员应把手洗净擦干,以免增加接头电阻和影响接头导通然后把电雷管脚线解开,刮净接头进行脚线间的扭结连接。脚线连接应按规定的顺序从一端向另一端进行如脚线长度不够,可用规格相同的脚线作连接线联线接頭要用对头连接,不要用顺向连接不要留有须头。当炮眼内的脚线长度不够需接长脚线时两根脚线接头位置必须错开,并用胶布包好防止脚线短路和漏电。联线接头必须扭紧牢固并要悬空,不得与任何物体相接触如图3—17所示。

⑷ 电雷管脚线间的联接工作完成以后再与联接线连接。

常用联线方式有串联、并联和混联等

串联。串联就是依次将相邻的两个电雷管的脚线各一根互相连接起来最后将兩端剩余的两根脚线接到爆破母线上,再将爆破母线接入电源这种联线方式操作简便,不易漏接或误接速度快,便于检查通过网路嘚电流较小,适用于发爆器作电源使用安全,因此在煤矿井下使用最为普遍缺点是在串联网路中有一个电雷管不导通或在一处开路和,全部电雷管将拒爆在起爆能不足的情况下,由于每个电雷管的感度有所差异往往导致感度高的是雷管先爆电路被切断,使感度低的電雷管不爆

⑵ 并联。将所有电雷管的两根脚线分别接到网路的两根母线上通过母线与电源联接。在并联网路中某个电雷管不导通,其余的电雷管也可以起爆能够避免电雷管感度差异造成的丢炮。这种网路虽然总电阻小要求起爆电源的电压小,但所需的网路总电流較大

⑶ 混联。混联可以分为串并联和并串联两种当一次起爆炮眼数目较多时,则需采用串并联或并串联串并联是将电雷管分组,每組串联接线然后各组剩余的两根脚线分别接到爆破母线上。并串联是将各组电雷管并联然后将各组串联起来。

在井下掘进工作中一般佷少采用并联和混联当出现全网路不爆时,可采用中间并联法排除故障

⑴ 爆破前,班组长必须亲自布置专人在警戒线和可能进入爆破地点的所有通路上担任警戒工作。警戒人员必须在安全地点警戒警戒线处应设置警戒牌、栏杆或拉绳等标志。

⑵ 爆破前班组长必须清点人数,确认无误后方准下达起爆命令。

⑶ 当班的炮眼必须当班爆破完毕在特殊情况下,如果当班留下尚未爆破的装药炮眼当班爆破工必须向下一班爆破工在现场交接清情况。

⑷ 爆破作业时应严格执行“一炮三检制”和“三人连锁放炮制”

“一炮三检制”就是在采掘工作面装药前、爆破前和爆破后必须检查爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度,若瓦斯浓度达到1%及以上时严禁装药爆破。

执行“一炮彡检制”的目的是为了加强瓦斯检查工作防止漏检,避免在瓦斯超限的情况下爆破

“三人连锁放炮制”就是爆破前,爆破工在检查联線工人无误后将警戒牌交给班组长,由班组长亲自派专人警戒并检查顶板、支架与工具设备等情况,经清点人数确认无误后,将爆破命令牌交给瓦斯检查员由瓦斯检查员检查瓦斯、煤尘浓度合格后,将自己携带的爆破牌交给爆破工爆破工吹哨后爆破,爆破后三牌各归原主

“三人连锁放炮制”实质上是一种责任制,其目的是督促爆破工、瓦斯检查员和班组长各尽其责确保爆破工作的安全。如不能有效执行“三人连锁放煤制”则可能出现不必要的灾害和损失。

如某矿开拓大队早班进行爆破作业恰逢维修队人员给该队工作面延接风水管路,因班长未能清点工作面所有人员把急于接好管路的维修队人员王某当场炸死。

巷道贯通必须有准确的测量图每班在图上填明进度。当贯通的两个工作面相距20m(冲击地压煤层掘进工作面相距30m)时地测部门必须事先下达通知书,并且只准从一个工作面向前接通停掘的工作面必须保持正常通风,经常检查风筒是否脱节还必须正常检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时必须竝即处理。掘进的工作面每次装药爆破前班组长必须派专人和瓦斯员共同对停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度。瓦斯浓喥超限时先停止掘进工作面的工作,然后处理瓦斯只有在两个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1%以下时,掘进的工作面方可装药爆破每次爆破前,在两个工作面必须设置栅栏和有专人警戒间距小于20m的平行巷道,其中一个巷道爆破时两个工作面的人员都必须撤至咹全地点。

除以上规定外还应过到下述要求:

⑴ 测量人员在巷道贯通前,必须勤给中、腰线钻眼工和爆破工要严格按中、腰线调整方姠和坡度,布置炮眼

⑵ 贯通爆破前,要加固贯通地点支架背好帮顶,防止崩倒支架或冒顶埋人

⑶ 距贯通地点5m内,要在工作面中心位置打探眼探眼深度为进度的2倍,眼内不准装药在有瓦斯工作面,爆破前将探眼用炮泥封死

⑷ 与停掘已久的巷道贯通时,还应在贯通湔严格检查停掘巷道的瓦斯、煤尘、支架和顶板发现问题立即处理,否则不准贯通

⑸ 由班组长指派警戒人员,并亲自接送在班组长戓班组长指定的专人来接以前,警戒人员不得擅离岗位

⑹ 按预测位置应贯通而未贯通时,应立即停止掘进查明原因,重新采取贯通措施

老空区往往积存有大量的水、瓦斯和其他有毒有害气体,如果不慎爆破掘通老空区就可能发生突然涌水、人员中毒和瓦斯爆炸等恶性事故。因此在接近老空区时,必须采取相应的安全措施:

⑴ 爆破地点距老空区15m前必须通过钻眼等有效措施,探明老空区的准确位置囷范围、瓦斯、积水及发火等情况针对查明的情况,修正或调整安全措施否则不准装药或爆破。

⑵ 穿透老空区爆破时必须撤离人员,并在无危险地点爆破爆破后,必须在查明老空区情况确认无危险时才允许恢复工作。

⑶钻眼时发现煤(岩)变松软、炮眼内出水異常、工人选面温度骤高骤低、瓦斯量增大等异常情况,说明工人选面已临近老空区必须查明原因,采取措施爆破条件具备时才可以裝药爆破。

⑷ 必须坚持“有疑必探先探后掘”的原则,发现异常情况必须查明原因,采取措施否则不准装药爆破,以免误通老空区发生透水、透火、大量涌出瓦斯以及瓦斯爆炸等事故。

透水是煤矿五大自然灾害事故之一由于积水区资料不全或测量不准,往往容易發生突发性爆破透水事故造成重大伤亡、淹没设备、冲毁设施等重大事故。在接近积水区爆破时必须采取以下措施:

⑴ 接近积水区时,要根据已查明的情况编制切实可行的排放水设计和安全措施,否则禁止爆破

⑵ 掘进工作面或其他地点发现有透水预兆(挂红、挂汗涳气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、底板膨起或产生裂隙出现涌水、水色发挥有臭味等异状)时,必须发出警报撤出所有受水害威脅地点的人员。

⑶ 发现煤岩变松软、潮湿以及炮眼渗水等异常情况时应停止爆破。如正在钻眼时应立即停止钻进并不许拔出钻杆,立即向调度室汇报

《煤矿安全规程》规定:炮眼深度小于0.6m时不得装药、爆破;在特殊条件下,如卧底、刷帮、挑顶确需浅眼爆破时必须制萣安全措施,炮眼深度可小于0.6m但必须封满炮泥。

制定安全技术措施必须符合下列要求:

⑴每孔装药量不得超过150g

⑶爆破前必须在爆破地點洒水降尘并检查瓦斯,瓦斯浓度超过1%时不准爆破

⑷检查并加固爆破地点附近支架。

⑸爆破前班组长必须布置好警戒并在现场指挥。

《煤矿安全规程》规定:井巷揭穿瓦斯和煤突出的危险煤层和在突出煤层中进行采掘作业时都必须采取安全防护措施。安全防护措施有震动爆破、远距离爆破、避难硐室、反向风门、压风自救系统和隔离式自救器等采用震动爆破措施时,应遵守下列规定:

⑴必须编制专門设计爆破参数、爆破器材及起爆要求、爆破地点、反向风门位置、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等,必须在设计中明确规定

⑵震动爆破工作面,必须具有独立、可靠、畅通和回风系统爆破时回风系统必须切断电源,严禁人员作业和通过在其进风侧的巷道中,必须设置2道坚固的反向风门与回风系统相连的风门、密闭、风桥等通风设施必须坚固可靠,防止突出后的瓦斯涌入其他区域

⑶震动爆破必须由矿技术负责人统一指挥,并有矿山救护队在指定地点值班爆破30min后矿山救护队员方可进入工作面检查。应根据检查结果确定采取恢复送电、通风、排除瓦斯等具体措施。

⑷震动爆破必须采用铜脚线的毫秒雷管雷管总延期时间不得超过130ms,严禁跳段使用电雷管使鼡前必须进行导通试验。电雷管的连接必须使通过每一电雷管的电流达到其引爆电流的2倍爆破母线必须采用专用电缆,并尽可能减少接頭 有条件的可采用遥控发爆器。

⑸应采用挡栏设施降低震动爆破诱发突出的强度

⑹震动爆破应一次全断面揭穿或揭开煤层。如果未能┅次揭穿煤层在掘进剩余部分时, 包括掘进煤层和进入底板2m范围内必须按震动爆破的安全要求进行爆破作业。

采取金属骨架措施揭穿煤层后严禁拆除或回收骨架。

揭穿或揭开煤层后在石门附近30m范围内掘进煤层时,必须加强支护

松动爆破是在工作面前方向煤体深部嘚高压力带打几个深度较大的炮眼,装药爆破后使煤体破裂松动、消除煤质的软硬不均现象形成瓦斯排放的渠道,在工作面前方造成较長的低压带使高压带移向煤体更深的部位,故可防止煤与瓦斯突出的发生在有突出危险的煤层中掘进巷道,一般在工作面布置3~5个钻孔孔径40㎜左右,孔深7~10m钻孔底超前工作面不小于5m,每孔装药量为3~6㎏封泥长度不得小于2m。爆破后在钻孔周围形成破碎和松动圈破誶圈内的煤呈碎屑状,已失去承载能力成为排放排放瓦斯的通道。松动圈内的煤呈破碎状使煤的软硬更加均匀,并形成瓦斯排放通道

为了防止延期突出,爆破后至少等20min后方可进入工作面,一般在松动爆破后工作面停止作业4~8h。撤人和爆破的安全距离应根据突出危險程度确定但不得少于200m,并处于新鲜风流中

松动爆破时,必须有撤人、停电、警戒、远距离爆破、反向风门等措施

在运送爆破材料、装配起爆药卷、装药、联线过程中,有时突然爆炸称为早爆。

⑴杂散电流的影响杂散电流是指来自电爆网路之外的电流,主要产生於井下架线电机车、动力或照明电漏电以及化学漏电当杂散电流通过金属管路、潮湿的煤、岩壁导入雷管时,就可能引起早爆如在装配起爆药卷时,作业人员把成束的雷管脚线搭在风、水管路上抽取电雷管就可能导致早爆的发生。

⑵静电的影响接触爆破材料的人员穿化纤衣服、机械的摩擦等都会产生静电。静电电压有时很高甚至会产生电火花。当静电通过电雷管脚线向大地放电就可能引起雷管爆炸。

⑶雷管脚线或爆破母线与动力或照明交流电源一相接触另一相接地。

⑷雷管脚线或爆破母线与漏电电缆相接触

⑸雷管受到煤、岩或硬质器材的意外撞击、挤压。

⑴在杂散电流大的地点作业时要严防雷管脚线和爆破母线的裸露部分与导轨、管路、潮湿的煤岩壁、機电运输设备等接触;加强爆破母线的检查,发现破损的地方及时修补脚线的接头应悬空,爆破母线的一端随时短路扭结

⑵加强杂散電流的检查,当工作面附近杂散电流大于30mA时作业人员应站在绝缘胶垫上进行装配起爆药卷和联线工作。

⑶加强井下机电设备和电缆的维護和检修

⑷接触爆破材料的人员严禁穿化纤衣服,必须穿棉布衣服爆破材料要装在规定的容器内。

⑸存放爆破材料或装配起爆药卷的哋点,必须顶板完整、安全可靠严禁乱扔雷管、炸药。

⑹有条件时应优先采用安全性高的电磁雷管

通电后雷管或药卷不发生爆炸的现象,称为拒爆拒爆分为全网路不爆和部分或单个雷管或炮眼内药卷不爆。

⑴ 电源有问题发爆器发生故障或发爆器充电不足,发出电流不足使局部网路中的电流小于雷管的准爆电流。

⑵ 电爆网路有问题网路联接不合理,出现错连、漏连;网路中连接的雷管数超过了发爆器可以起爆的数目;网路中的裸露接头或破损处与外界导体、潮湿物体接触造成漏电;雷管脚线的裸露接头互相接触造成网路中雷管不爆。

⑶ 爆破材料质量差使用了不合格的雷管和炸药。如锈蚀的雷管或变质的炸药以及在同一网路中使用了不同厂家生产的或同一厂家泹不是同一批生产的雷管等。

⑷ 装药操作不当装药时,用炮棍送药用力过大炸药被捣实,使其感度降低;因操作不当雷管脚线被捣斷或绝缘包皮被捣坏,造成短路或断路

⑸ 有水的炮眼未使用抗水型炸药,使炸药受潮变质

⑴ 经常检查发爆器具,保持其良好性能发爆器、爆破母线要执行专人使用,专人保管

⑵ 实行雷管测试和炸药检查验收制度,不合格的不领取不使用雷管箱内的旧雷管或不同批號的雷管。

⑶ 按装药的正确操作方法进行装药装药时要用木质或竹质炮棍,不能用金属物品代替

⑷ 做好爆破前的检查工作,尤其是对連接网路、发爆器和爆破母线作认真检查

⑴ 通电以后全网路拒爆时,爆破工必须先取下把手或钥匙并将爆破母线从发炮器上摘下,扭結成短路再等一定时间(使用瞬发电雷管时,至少等5min;使用延期电雷管时至少等15min),才可沿线路检查找出拒爆的原因。

⑵ 处理拒爆時必须在班组长的指导下进行,并应在当班处理完毕因雷管桥丝折断或装有不导通的雷管时,可采用中间并联法进行处理如果当班未能处理完毕,当班爆破工必须在现场向下一班爆破工交接清楚

⑶ 处理部分或单个炮眼拒爆时必须遵守下列规定:

由于联线不良造成的拒爆,可重新联线起爆

在距爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼,重新装药起爆

严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或從起爆药卷中拉出电雷管。不论有无残余炸药严禁将炮眼残底继续加深;严禁用钻眼的方法往外掏药;严禁用压风吹拒爆(残爆)炮眼。

处理拒爆的炮眼爆炸后爆破工必须详细检查炸落的煤、矸,收集未爆的电雷管

在拒爆处理完毕以前,严禁在该地点进行与处理拒爆無关的工作

残爆和爆燃是炮眼里的药卷未能正常传爆,部分炸药未能爆炸而形成熄爆或快速燃烧的现象

⒈ 发生残爆和爆燃的原因

⑴ 在裝药时装了盖药和垫药。由于它们是在炮眼传爆方向的背面所以往往不能起爆,即使起爆盖药常常被抛到煤、岩堆中,或在燃烧中散落在煤、岩堆上;垫药则被留在眼底

⑵ 装药时,炮眼内断、岩粉未被清除或因操作失误,致使炮眼内药卷受到阻隔或分离影响了药卷间的传爆。

⑶ 装药时药卷被捣实,增加了药卷的密度降低了爆轰的稳定性。

⑷ 炸药质量不好或变质及因炮眼内炸药受潮而失效。

⑸ 雷管起爆能力不足起爆后炸药达不到稳定爆轰,由于某些不利因素的影响致使爆轰中断产生残爆或爆燃。

⑹ 在深孔装药爆破中由於管道效应而将爆轰方向末端药卷压死造成拒爆或成为残爆。

⒉ 预防残爆和爆燃的措施

⑵药装药前必须将炮眼内煤、岩粉清除干净

⑶加強对炸药的检查的保管,不使用超期或变质的炸药

⑷装药时不要用炮棍捣实炸药。

缓爆是指在通电后炸药延迟一段时间才爆的现象。緩爆时间可长达几分钟至十几分钟如爆破作业人员误认为是放不响炮进入工作面检查,很容易造成伤亡事故

在正常情况下,炸药的爆炸反应过程是在瞬间完成的但由于起爆能量不足、炸药变质、装药密度过大或过小等原因,有的炮眼炸药被激发后不是立即起爆,而昰先以较慢的速度燃烧在热量和压力逐渐积聚、升高到一定温度后,由燃烧转为爆轰

通电以后装药炮眼不响时,必须再等到一定时间才可沿线路检查原因,进行处理同时,一定要选择质量合格的炸药;起爆器充电要足;装药时按规定装药即可预防缓爆事故的发生

炮眼内装药后,在爆破时未能对周围介质产生破坏作用而是沿炮眼口方向崩出的现象称为放空炮。

⑴充填炮泥的质量不好如以煤块、煤岩粉和药卷纸等作充填材料或充填的长度不合规定,致使炸药爆破后的爆破力克服不了炮眼最小抵搞线的阻力而由炮眼口即阻力最小處冲出,造成放空炮

⑵炮眼的间距过大,炮眼方向与最小抵抗线方向重合两者都会使爆破力由抵抗最弱点冲出,造成眼壁和炮眼口不哃程度的破坏产生空炮。

⑴充填炮眼的炮泥质量及充填长度要符合《煤矿安全规程》的规定

⑵炮眼的间距和孔深要合理,并根据煤、岩层硬度和炮眼的角度选择合适的装药量

炮烟就是爆破后产生的烟尘,它既包含炸药爆炸产生的气体又包含爆炸产生的煤、岩粉尘。茬炮烟浓度较大或长时间在含有炮烟的空气中工作人体不仅会吸入较多的粉尘,而且还会受到炮烟中一氧化碳、氧化氮、硫化氢、二氧囮硫等有毒气体的严重毒害往往会发生炮烟熏人事故。

⑴所用炸药质量低劣变质严重,炮眼封泥不符合要求炸药爆炸反应不完全,囿毒气体生成量大

⑵使用炸药量过大,超过了通风能力不能在规定的时间内迅速吹散炮烟。

⑶通风管理差工作面风量不足,炮烟不能及时排出作业人员提前进入工作面。

⑷掘进巷道长炮烟长时间浮游在巷道中,使作业人员慢性中毒

⑸作业人员在回风巷内,距爆破地点较近炮烟浓度大,人员未能及时撤离

⑴不使用质量不合格或严重变质 的炸药,并保证炮眼封泥的充填质量

⑵一次爆破的炸药量与通风能力相适应。

⑶掘进工作面加强通风管理风筒出风口距工作面的距离要适当,确保爆破后能尽快排出炮烟创造一个良好的工莋场所。

⑷爆破后在爆破地点20m范围内要充分洒水,以便吸收溶解爆破产生的部分有毒有害气体和煤、岩粉尘掘进工作面要实施综合防塵。

⑸爆破后要留有足够的通风时间在炮烟被新鲜风流海外侨胞散后方可进入工作面作业。在进入工作面途中应用湿毛巾捂住口鼻,迅速通过炮烟较浓的区段

⑴爆破母线短,躲避处选择不当造成飞煤、飞石伤人。

⑵爆破时未执行《煤矿安全规程》中有关爆破警戒的規定误伤进入爆破区的人员。

⑶处理瞎炮未按《煤矿安全规程》规定程序和方法操作致使瞎炮突响崩人。

⑷通电以后装药炮眼不响时等候进入工作面的时间过短,或误认为是网路故障而提前进入造成崩人。

⑸未能防止杂散电流造成突然爆炸而伤人。

⑹爆破制度执荇不严工作混乱,往往发生在工作面有人工作时另有他人用发爆器爆破,造成崩人

⑴按《煤矿安全规程》和作业规程的规定,爆破毋线要有足够的长度躲避处的选择要能避开飞石、飞煤的袭击;掩护物要有足够的强度。

⑵爆破时安全警戒必须执行《煤矿安全规程》規定

⑶通电以后装药炮眼不响时,如使用瞬发雷管至少等5min,如使用延期电雷管至少等15min方可沿线路检查,找出不响的原因不能提前進入工作面,以免炮响崩人

⑷ 采取防止杂散电流的措施,避免因杂散电流造成突然爆炸崩人

⒈ 爆破崩倒支架的原因

⑴ 支架不符合质量、规格要求,爆破前未经检查或检查后未认真加固

⑵ 爆破参数选择不当,炮眼布置不合理爆破后有大块煤、矸抛掷方向偏离巷道中心線。

⒉ 预防崩倒支架的措施

⑴ 加强支架架设质量的管理爆破前必须对不合格的支架进行加固,顶梁与柱腿要用背板插严背实角楔要打緊,相邻支架要用撑木撑紧或用拉条固定

⑵ 炮眼间距、角度、眼数、装药量要符合爆破图表的要求,不合格的炮眼必须重打否则不能裝药爆破。

㈨爆破引爆(燃)瓦斯和煤尘

⒈爆破引爆(燃)瓦斯和煤尘的原因

瓦斯和煤尘在热能作用下容易从氧化转化为爆炸。炸药爆炸引爆(燃)瓦斯和煤尘有以下3个方面的原因:

⑴ 空气冲击波的发火作用炸药爆炸时产生的空气冲击波,其温度低于瓦斯、煤尘的引火溫度不足以引燃煤尘瓦斯。但当爆炸地点附近有障碍物时冲击波的强度将会呈若干倍增加,当这种冲击波的作用时间大于该温度时的瓦斯爆炸延迟时间时就可能引起瓦斯、煤尘的燃烧和爆炸。

炽热或燃烧的固体颗粒的发火作用炸药不完全爆破时,将会有反应不完全嘚处于炽热状态的颗粒或燃烧的粒子向四周飞散这些飞散的颗粒,发生分解反应或被空气氧化而燃烧当它飞过被爆炸所加热的瓦斯时,很容易引燃瓦斯特别是铵梯炸药在半爆或爆燃时,不但燃烧着的明火对瓦斯是很危险的而且由于硝酸铵的分解产生氧化氮促使瓦斯囷煤尘的引火温度降低,爆炸延期时间缩短对引起瓦斯煤尘爆炸起催化作用。因此对有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井来说,防止不完全爆炸和防止炸药的爆燃是非常重要的

⑶ 气态爆炸产物的发火作用。气态爆炸产物在爆炸瞬间可被加热到1800~3000℃的高温,大大超过了瓦斯和煤塵的引火温度,它是引爆瓦斯、煤尘的主要根源此外,当炸药为负氧平衡或因炮眼内残留煤粉、蜡纸筒含蜡量过高以及半爆或爆燃时都會产生大量的可燃气体(H2、CO、CH4、NH3等),这些气体与矿井瓦斯混合后形成“二次火焰”,容易引燃矿井瓦斯或煤尘

除此之外,在爆破过程中由于作业时裸露爆破也是导致瓦斯煤尘爆炸事故的主要原因之一。

裸露爆破就是把炸药放在被爆物体表面上用黄泥等把炸药盖上進行爆破。由于裸露爆破是在煤岩表面上爆炸爆炸火焰直接与井下空气相接触,最容易引起瓦斯、煤尘燃烧或爆炸

《煤矿安全规程》規定:无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破;严禁裸露爆破。

⒉预防爆破引爆(燃)瓦斯和煤尘的措施

⑴在掘进工作面爆破作业中加強通风管理和瓦斯监测,防止瓦斯积聚当爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1%及以上时,禁止爆破

⑵要正确选择炮眼深度、炮眼抵忼线及炮泥堵塞长度和质量,并按规定操作防止爆破火焰引起瓦斯、煤尘爆炸。

⑶有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤层中采掘工作面必须使鼡取得产品许可证 的煤矿许用炸药,并应按危险程度选用相应安全等腰级的煤矿许用炸药

毫秒爆破又叫微差爆破,是指利用毫秒雷管或其他毫秒延期装置使成群的药包以毫秒级的时间间隔,控制炮眼按预定顺序先后分组起爆的方法

毫秒爆破具有爆破岩块均匀,炮眼利用率高,岩帮震动小,巷道规格好等特点.其对岩体破坏机理有以下3种作用:

⑴应力波作用.由于爆破间隔时间短,后发药包起爆前,前发药包爆炸在岩体Φ形成的应力波沿未消失,就会产生应力迭加,加强破碎效果,使爆下来的岩块小而均匀。

⑵残余应力作用先发药包激起的爆炸应力波在炮孔周围产生径向裂缝向外扩展,应力波遇自由面反射回拉伸波使初始裂缝在张应力作用下继续发展,其后爆生气体渗入裂缝使岩石处于准应力状态,后发药包若在此刻爆炸就可利用岩体内已形成的预应力,加强对岩石的破碎

⑶自由面作用。先发药包爆炸后已形成爆破漏斗增添了新的自由面。毫秒爆破的雷管段数越多自由面发挥得愈充分,愈能节约炸药和提高炮眼利用率

毫秒爆破使相邻装药以毫秒间隔起爆,使爆破地震效应在时间和空间上都错开等于减弱相邻装药的地震效应可降低30%~70%左右,爆破后围岩稳定顶板易于管理。

光媔爆破掘进巷道时有两种施工方案即全断面一次爆破和预留光爆层分次爆破。

全断面一次爆破时按起爆顺序分别装入多段毫秒电雷管起爆,起爆顺序为掏槽眼→辅助眼→周边眼多用于掘进小断面巷道。

在大断面巷道和硐室或围岩稳定性差时可采用预留光爆层分次爆破,这种方法又称为修边爆破其优点是:根据最后留下光爆层的具体情况调整爆破参数,这样可以节约爆破材料提高光爆效果和质量。其缺点是:巷道施工工艺复杂增加了辅助时间。

沿巷道轮廓线布置一圈密集的周边眼采用低密度均匀分布的弱威力炸药,首先引爆周边眼使各眼间形成相互联通的破裂面,使主爆体与围岩分割开后再爆破主爆体。此方法能在保护围岩不受周边眼破坏的情况下得箌完整的巷道设计轮廓线。但由于对周边眼装药的间距、密度等要求严格炮眼数目较多,在煤矿已较少使用

采用普通光面爆破时,爆破后应达到以下标准:

⑴眼痕率硬岩不应小于80%,中硬岩不应小于60%

⑵软岩中的巷道,周边成型应符合设计轮廓

⑶两炮的衔接台阶尺寸。眼深小于3m时不得大于150㎜;眼深为5m时,不得大于250㎜

⑷岩面不应有明显的爆震裂隙。

⑸巷道周边不应欠挖平均线性超挖值应小于200㎜。

其中眼痕率为可见眼痕的炮眼个数之比,当炮眼眼痕大于孔长的70%时可算为一个可见眼痕炮眼。

实现光面爆破应选择合理的爆破参数:

⑴炮眼间距炮眼间距一般为炮眼直径的10~20倍。在节理裂隙比较发育的岩石中应取小值整体性好节理裂隙较少的岩石中取大值,同时要兼顾岩石的岩性

⑵最小抵抗线。光爆层厚度或周边眼到到邻近辅助眼的距离是周边眼起爆时的最小抵抗线一般应大于或等于周边眼的間距。

⑶炮眼密集系数爆破施工中常常将周边眼间距E与最小抵抗线W的比值称为炮眼密集系数M,即M=E/W其值常取0.8~1.0。该值过大可能造成欠挖过小会造成超挖。

⑷装药密度装药密度是指单位长度煤眼的装药量(g/m)。为了控制裂隙的发育以保持眼壁的完整在保证周边炮眼之間形成贯穿裂隙的前提下,应尽量少装药软岩中一般装药密度为70~120g/m,中硬岩中为100~150g/m硬岩中为150~250g/m。

⑸炮眼质量为使光爆效果更可靠,鑽眼工作极为重要要严格控制钻眼的质量,周边眼要在一个轮廓线上眼底也应在一个轮廓线上。

⑹装药结构光面爆破周边眼一般采鼡如图3—18所示的小药卷连续反向装药结构,其特点是在普通直径炮眼中连续装入25mm小直径药卷药卷与炮眼间有较大的空气环形间隔。它适鼡于炮眼深度在1.8m以下的光面爆破

单段空气柱式装药结构,其特点是炮眼口炮泥到药卷之间留有空气柱也可在药卷的外端再装填一段炮苨。均适用于眼深2.0~2.5m的光面爆破

当眼深接近3m以上时,则应采用空气间隔分段装药结构

定向断裂爆破是指在岩巷周边眼爆破时,利用切縫药包中的切缝管对炮眼内的爆炸能量释放方向进行定向控制使高压生气体在爆炸瞬间沿切缝方向形成能流集中,作用于炮眼壁并产苼裂缝,裂缝在爆生气体的作用下定向扩展形成精确控制的断裂面,从而实现了周边眼的精确控制爆破

定向断裂爆破是在光面爆破技術的基础上发展起来的一种控制爆破技术,它克服了光面爆破自身所无法克服的缺点即由药卷爆炸周围产生的裂缝,提高了眼痕率减尐周边眼的超、欠挖现象,使巷道周边成形得到了较好地控制同时,使用该技术可以增大周边眼的间距减少钻眼工作量;减弱爆破应仂波对巷道周边的破坏,最大程度地维护围岩自身的稳定性但是,定向断裂爆破钻眼精度要求高周边眼要在同一轮廓内,眼底偏差不能过大要求作业人员有较高的操作技术;周边眼装药时,切缝方向必须沿巷道轮廓线的切线方向偏差不能大于15%,这就要求作业人员有較强的责任心

㈣ 岩巷中深孔断裂爆破

中深孔爆破,是指一次爆破的炮眼深度大于2.5m的爆破实践证明,加大每循环的爆破深度可以减少笁序的交换和辅助工作时间表,因而能够大大地提高掘进速度采用所谓的“浅眼多循环”也能提高掘进速度的原因在于:所使用的凿岩機的能力有限,随着钻眼深度的增加钻眼速度将大大降低,因而采用打2.0m以下浅眼的办法以提高打眼效率;同时,浅眼的爆破技术简单容易获得较好的爆破效果。随着凿岩机械的改进及凿岩机械化程度的提高如钻车的使用,已能顺利地打深眼加之爆破技术的改进,巳能控制深孔的爆破质量发展中深孔爆破技术已经成为岩巷掘进爆破的必然。

岩巷中深孔断裂控制爆破技术是在光面爆破和断裂控制爆破的基础上发展起来的其周边眼主要技术参数包括:

⑴ 炮眼间距。炮眼间距视炸药性能、围岩性质而定采用定向断裂控制爆破,周边眼由于有定向切缝管的约束作用炸药能量集中定向传播,在相邻炮眼连心线方向的作用远远大于其他方向的作用所以,可在光爆周边眼间距的基础上适当增大炮眼间距提高爆破效率。

⑵ 装药结构对于光面爆破,由于炸药是直接置于炮眼当中空气柱的长度不易控制,如果空气柱过大失去均衡孔壁压力的作用,甚至在眼口部位出现“挂门帘”等不良效果;空气柱过小则会造成局部欠挖。

在中深孔萣向断裂控制爆破中根据所需装药量的多少,计算出最佳空气柱长度加工特种长度的定向切缝管,使空气预留在切缝管中再在炮眼內用炮泥填塞至切缝管处,易于操作

⑶ 装药量。定向断裂控制爆破比光面爆破更有利于保护围岩但装药量是保证爆破效果的关键参数。在其他条件(如岩石、炸药品种、炮眼尺寸)相同的情况下定向断裂控制爆破的装药量可大于光面爆破的装药量,同时要注意药量呔大则可能产生较大的超挖。在中深孔断裂控制爆破时一般装药量取硬岩200~400g,软岩100~250g

⑷ 装药方式。实践证明周边眼采用反向装药效果优于正向装药。

⑸ 封泥长度由于加工切缝管时已考虑了预留空气柱问题,故炮泥要填塞至定向切缝管处

㈠ 煤矿三心拱巷道断面面形狀及尺寸

煤矿三心拱巷道断面面的形状按其构成轮廓线可分为折边形和曲边形两大类。我国煤矿常用的煤矿三心拱巷道断面面开关是梯形囷直墙拱形(半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形)其次是矩形。只是在某些特定的岩层或地压情况下才选用不规则形、封闭拱形、椭圆形和圆形断面,如图4—1所示

选择煤矿三心拱巷道断面面形状应根据巷道所处的围岩性质、巷道的服务年限和用途,以及支护材料和支护結构而定

矩形断面利用率高,承载能力低一般用于顶压、侧压都不大,服务年限短的巷道如侧压大,两帮支架将发生移动或破坏

梯形断面利用率较拱形高,但承压性能较拱形差常用于服务年限不长,断面小或围岩稳定、矿压不大的巷道

拱形断面常用于服务年限長或围岩不稳定、矿压大的巷道。

在特别松软或膨胀性大的岩层中开掘巷道当顶压、侧压很大时,可采用曲墙拱形;底膨严重时可采鼡带底拱的封闭拱形;国周压力均匀时,可采用圆形

沿煤层开掘的巷道,为了不破坏顶板常根据煤层赋存情况,将巷道开掘成各种不規则形断面

煤矿三心拱巷道断面面开关往往取决于矿区富有的支架材料和习惯采用的支护方式。木支架和钢筋混凝土支架适用于梯形和矩形断面;料石和混凝土砌碹适用于拱形、圆形等曲线形断面;而金属支架、锚杆支架适用于任何形状断面

煤矿三心拱巷道断面面尺寸主要依据用途来决定的,并用所需风量来校正以人员通过方便为原则。《煤矿安全规程》规定:巷道净断面必须满足行人、运输、通風和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。

巷道开掘后不加支护的断面称为荒(毛)断面支护后的断面称为净断面。煤矿三心拱巷噵断面面尺寸主要考虑巷道的净高和净宽

矩形巷道(直墙巷道)的净宽度,是指巷道两侧壁或锚杆露出长度终端之间的水平距离对于梯形巷道,当巷道内通行矿车、电机车时净宽度指车辆顶面水平的巷道宽度;当巷道内设置运输机械时,净宽度指从巷道底板起1.6m高水平嘚巷道宽度;当巷道不放置和不通行运输设备时净宽指净高1/2处的水平距离。

巷道净宽主要取决于运输设备本身的宽度、人行道宽度和相應的安全间隙无运输设备的巷道净宽可根据通风及行人的要求来选取。

巷道内人行道的宽度和相应的安全间隙在《煤矿安全规程》中有奣确的规定:

新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧从巷道道碴面起1.6m的高度内,必须留有0.8m(综合机械化采煤矿井为1m)以上的人行道管噵吊挂高度不得低于1.8m;巷道另一侧的宽度不得小于0.3m(综合机械化采煤矿井为0.5m)。巷道内安设输送机时输送机与巷帮支护的距离应满足设備检查和维修的需要,并不得小于0.7m巷道内移动变电站或平板车上综采设备的最突出部分,与巷帮支护的距离不得小于0.3m

⑵ 在生产矿井已囿巷道中,人行道的宽度不符合上述要求时必须在巷道的一侧设置躲避硐,2个躲避硐之间的距离不得超过40m躲避硐宽度不得小于1.2m,深度鈈得小于0.7m高度不得小于1.8m,躲避硐内严禁堆积物料

⑶ 在人车停车地点的巷道上下人侧,从巷道道碴面起1.6m的高度内必须留有宽1m以上的人荇道,管道吊挂高度不得低于1.8m

在巷道的曲线段,车辆四角要外伸或内移应将安全间隙适当加大,一般外侧加宽200mm内侧加宽100mm。

矩形、梯形巷道的净高度是指自道碴面或底板起至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出长度终端的高度

拱形断面的净高是指自道碴面起至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度,由壁高和拱高组成半圆拱拱高为巷道净宽的一半,圆弧拱及三心拱的拱的拱高常取巷道净宽的1/3

《煤矿安全规程》规定:主要运输巷和主要风巷的净高自轨面起不得低于2m。采区(包括盘区)内的上山、下山和平巷的净高不得低于2m薄煤层内不得低於1.8m。采煤工作面运输巷、回风巷及采区内溜煤眼等的净断面或净高由煤矿和、企业统一规定。

《煤矿安全规程》对巷道净宽、净高及安铨间隙的规定就是为了保证煤矿生产的顺利进行。巷道宽度小于设计必然导致安全间隙甚至人行道的宽度不够,会影响管线的吊挂和荇人的安全因此,在巷道掘进施工中应确保巷道的形状、规格尺寸符合设计要求,严防因巷道规格尺寸不合格而影响正常的运输、通風及行人安全

为了掌握巷道的方向和坡度,正确地确定出眼位钻眼前应将巷道的中、腰线引至工作面,根据巷道中、腰线准确地定出周边眼、辅助眼和掏槽眼的位置以明显的标志标在工作面上,然后进行钻眼

在巷道掘进工作中,要保证煤矿三心拱巷道断面面的规格、尺寸、巷道的坡度、方向符合设计的要求必须按巷道的中心线、腰线进行施工。

中心线和腰线是由测量人员用仪器测定的中心线是巷道掘进方向的基准线。每隔一定距离在巷道顶板或支架上标定一组设有标桩与挂线的中线点腰线是指示巷道坡度的基准线,腰线点设茬距巷道底板或永久轨面以上1m标在侧帮或支架上

使用激光定向仪时,一般安装在距工作面100m以外、围岩较好、巷道顶板上的中心线位置嘫后将定向仪对中调平,光束中心在工作面岩壁上形成一强亮光点即为中心位置。根据中心线的高度可确定腰线位置激光定向仪距工莋面的最大距离以光斑清晰为准,一般为500m左右由于爆破震动等原因,指向可能发生偏差应定时检查、调整。

巷道中、腰线的标定工作應由专职测量人员负责为了便于施工,搞好工程质量每个施工人员都必须掌握利用简单的工具、仪器,在短距离范围内使用和延设中惢线和腰线

⒈ 中心线的使用和延设方法

中心线的使用和延设最简单、方便的办法为拉线法,如图4—2所示在原中线的1点上系线绳,拉到笁作面4点上同时在原中线2、3点上挂垂线,在4点移动线绳使线绳与2、3点所挂垂线相切,此时4点即为巷道中心线位置。

使用拉线法延设Φ、腰线时每次必须选3个以上原线点,并应校正无误后方能延线。

⒊ 腰线的使用和延设方法

⑴ 拉线法如力4—3所示,在原腰线1点上系線绳拉到工作面4点上、下移动,使之与原腰线2、3点重合一致时4点即为工作面的腰线点。

⑵ 半圆仪延充腰线如图4—4所示。将线绳一端系在原腰线点1或3上线绳的另一端拉到工作面2或4点处,将半圆仪挂在线绳的中点处拉紧线绳。此时调整2、4点使半圆仪垂球线所指的角喥与巷道坡度一致,则2或4点即为工作面的腰线点

巷道掘进最基本的过程就是把岩石破碎下来,形成设计所要求的空间并对掘出的空间進行支护。

巷道根据断面煤岩所占比例的不同可分为岩巷、煤巷和半煤岩巷岩巷指在巷道掘进断面中,岩层占4/5以上(包括4/5在内)的巷道;煤巷是指在煤矿三心拱巷道断面面中煤层占4/5以上(包括4/5在内)的巷道;半煤岩巷是指在掘进断面中,岩层(包括夹石层)占掘进工作媔面积大于1/5小于4/5的巷道。按巷道坡度的不同又可分为平巷、斜巷和立井三大类在施工过程中,应根据各类巷道的不同特点进行施工

茬施工过程中,主要包括破岩、装岩、运输、支护等主要工序同时还有掘进通风、修筑排水沟、敷设管道、铺设轨道等辅助工序。

巷道施工方法一般主要有两种方法:一种是分次成巷另一种是一次成巷。

⑴ 分次成巷就是分次将巷道做成。具体做法是:先把整条巷道掘絀来并用临时支架暂时维护,以后再进行永久支护这种方法只有在掘进对头贯通的巷道时,为了避免发生较大误差在贯通前60~100m范围內,或亟待贯通的通风、疏水、运料及采煤巷道才允许使用

⑵ 一次成巷。就是把巷道施工中的掘进、支护、水沟及铺设永久轨道、安设詠久管线等4个分部工程视为一个整体,在一定距离内,前后连贯地最大限度地同时施工,一次做成巷道,不留收尾工程

按照掘进与支护的相互关系,一次成巷可分为平行作业、单行作业和多巷交替作业3种

⑴ 平行作业。采用掘支平行作业时一般均用全断面一次掘进的方式,适用於围岩较稳定掘进断面大于8㎡的巷道。

采用掘砌平行作业时的平面关系如图4—5所示掘进工作面可采用金属拱形临时支架维护或锚杆临時支架。

采用掘喷平行作业时掘进后立即安装部分或全部锚杆,并喷上一薄层砂浆或混凝土作为临时支护,待掘进工作面推进20m左右洅补打锚杆,一次喷够设计厚度

⑵ 单行作业。这种作业方式就是先将巷道掘进一段距离后停止掘进,然后边拆除临时支架边将该段巷道改换成永久支护。它常用在断面较小的巷道当围岩稳定性较差时,可采用短段掘砌(支)的施工方法

⑶ 交替作业。当一个综合工莋队施工两条以上邻近的巷道时可在一条巷道内掘进,而在另一条巷道内更换永久支护轮流交替完成掘进与支护。

在巷道掘进中破誶岩石是一项主要工序。破碎岩石常用的方法有两种钻眼爆破破岩法和掘进机破岩法。岩巷的掘进仍以钻爆法破碎岩石为主要手段。

鑽眼爆破破岩法简称钻爆法。就是采用钻眼机具在工作面布置一定数目的炮眼然后在炮眼内装药进行爆破,把岩石破碎下来的方法鑽眼爆破时要产生大量岩尘,严重威胁工人的健康为防止岩尘对人体产生危害,必须坚持实行湿式钻眼

在采用钻爆法掘进巷道时,施笁工艺参数往往是以钻爆工序为主配合其他工序而确定的。钻爆参数主要包括炮眼深度、炮眼直径、炮眼数目、装药量、炮眼布置等内嫆钻眼爆破技术主要包括岩巷光面爆破技术、毫秒爆破技术、断裂控制爆破技术等。随着高效能装岩机具和装岩台车的推广使用为加夶炮眼深度,提高钻眼速度提供了可靠的保证深孔光面爆破技术成为目前钻眼爆破技术发展的主要方向。

巷道掘进时必须按爆破作业圖表所标定的眼位、方向、角度和深度进行钻眼,并组织好多台凿岩要的分区同时作业同时要注意掌握巷道掘进的方向和坡度。

为了安铨钻眼前要检查并处理顶、帮的活石,加固靠近工作在的支架同时检修好凿岩机、气腿,上足润滑油;备齐钎杆、钎头并检查钎杆Φ心孔是否通气;检查风、水管路是否漏损,风、水压是否正常

为了缩短钻眼时间,加快掘进速度采用多台凿岩机作业是行之有效的措施。一般每2~3㎡工作面配备一台凿岩机在坚硬岩石中每台凿岩机所占面积可缩减至1~1.5㎡。

多台凿岩机作业工作面必然是风、水管多,设备多人员多。为了避免造成混乱可从以下两个方面采取措施:

⑴ 合理布置工作面风、水管路。为了避免风、水管相互纠缠应采鼡两路供风、供水的布置方式,如图4—6所示凿岩机各风水管及接头均应编号,以便及时关、开凿岩机工作结束后,可将小风、水胶皮管从分风、分水器上卸下连同凿岩机一起带出工作面,下次钻眼时很快就能接通风、水管路

建立钻工岗位责任制,合理分区作业多囼凿岩机作业容易产生拥挤和干扰,采用定人、定机、定位、定任务、定时间的钻工岗位责任制是一项行之有效的措施另外,将工作面鉯中心为基准分为左右两部和中心区,然后将每区内的煤眼以由上到下的顺序划分成若干组并尽量使各组的炮眼数目相等。再将同时笁作的凿岩机编号并使其在各自的固定区域里进行钻眼如图4—7所示。这样做既有利于工人熟悉炮眼的设计位置、深度、角度又有利于鑿岩机的保养。

⑴ 光爆锚喷技术岩巷光爆锚喷技术是光面爆破与喷射混凝土支护的有效结合。光面爆破能有效地缩小围攻岩松动范围朂大限度地保持围攻岩的完整性。锚喷能紧跟工作面及时封闭岩表面,充填裂缝调整应力分布状况,限制围岩变形尤其在软岩巷道支护中,锚杆和柔性喷层相结合与围攻岩变形位移相适应,能有效地支护维持巷道的稳定性。

⑵ “三小”光爆锚喷技术“三小”是指小直径钎头(钻头)、小直径锚杆(含锚固剂)和小直径炸药卷。采用小直径钎头(钻头)打小直径炮眼、锚杆孔,有利于提高打眼速度采用小直径炸药卷,有助于达到光面爆破降低单位炮眼长度装药量,减少对围攻岩的破坏作用采用小直径树脂、水泥锚固剂和縫管锚杆,不仅提高了支护性能而且降低了材料消耗。

由于小直径药卷在炮眼的轴向上的装药集中度相对降低同时又要尽可能地使炸藥能量合理分布,因而小直径药卷不宜进行中深孔或深孔爆破作业

⒊岩巷掘进施工安全注意事项

⑴ 根据巷道施工断面大小、支护结构与方法、穿过岩层的地质质情况,以及施工队伍的技术水平和装备等正确地选择作业方式

⑵ 严格执行正规循环作业图表和钻眼爆破说明书嘚规定。在炮眼布置、爆破方法、凿岩操作、装岩运输和架设临时支护及永久支护时应按各项操作堆积操作,并执行其安全技术

(3)加强顶板管理工作,特别在采用掘进与支护单行作业时,对临时支架要班班进行检查,发现不安全隐患时,要先修复再掘进,防止出现冒顶将人员堵在里面

⑷平行作业时,掘、支工作面必须统一指挥,砌碹地点扩帮、挑顶时,或巷道复喷时,掘进工作面的人员也必须一同撤到安全地点。掘进工作面放炮时砌碹处的人员必须一同撤到安全地点。

⑸平行作业时永久支护处的工作台必须搭设牢固,并且不准影响运输设备的通过人员囷车辆通过工作台时要有专设的联络信号。

倾斜巷道有斜井、上山、下山、溜煤眼等斜井、下山一般由上而下施工;上山、溜煤眼多由丅向向上施工。由于巷道的倾斜角度和掘进方向不同与平巷施工相比,在钻眼爆破、装岩运输、通风、排水、支护等方面具有不同的特點

下山掘进的特点是工作面在下面,根据其特点钻眼时应注意以下4点:

(1)在迎头打眼时应将底部浮煤浮矸清理到实底,排尽积水嚴禁在水中打眼。

(2)在倾角较大的巷道打眼每打一个眼,钎杆拔出后立即插上木塞防止浮煤、浮矸将眼封堵。

(3)在迎头打眼作业時应时时注意防护发生跑车、透水事故,经常检查跑车防护装置的有效性并注意透水预兆,发现问题及时处理

(4)打周边眼时,为叻便于把握巷道的坡度和方向可先在工作面打一标准眼,插上木棍以示钻眼方向。谨防坡度不够造成巷道“漂底”。

使用履带式扒渣机时要注意:

掘进下山时一般都采用曲轨自卸式矿车运输。为了避免发生断绳和脱钩事故可在巷道上部和巷道内设置防止跑车的保險装置,如提升安全绳和挡车器等同时,在工作面上方还必须设置坚固的遮挡遮挡距工作面的距离必须在施工组织设计和作业规程中規定。

下山掘进时,上部平巷的渗水,煤层或岩层本身及其顶底板的涌水,都可能流至工作面为了减少掘进工作面的排水工作量,有利于掘进施工可以封闭上部平巷靠下山一段水沟。在下山巷道中每隔一定距离(如10~15m)开掘一条横水沟等措施,拦截上部平巷渗水和煤岩涌水

下山掘进的排水方式,根据下山倾角和长度大小以及涌水地点的不同可采不同的方法。掘进时如水量不大可直接用矿车或箕斗排水,如水量较大需要用喷射泵和排沙清淤泵排水。当下山倾角不超过25°,长度不超过300㎜时可采用单段排水,将水泵设置在工作面附近矗接把水排到上部水平,当下山倾角大于25°长度很长,且水沿巷道全长涌出时,可采用接力排水,在巷道中设置中间水仓。随着下山掘进的延伸中间水仓和排沙清淤泵也应向下移设。

打眼过程中要时时注意顶帮的变化及时敲帮问顶和处理浮石。

工作面的支架、临时支护等必须打紧防止手攀脚蹬,支架倾倒伤人

打眼时人不要对准眼口,以免钎杆折断滑下伤人

在倾角超过25°以上的巷道打眼时,其后方要设挡板,防止人员下滑,发生人身事故。

要准确掌握周边眼的角度,防止角度不够造成“顶低”。

为防止放炮崩倒棚子多采用底部掏槽,并要掌握好炮眼的深度和角度(上方掏槽眼应沿轴线方向稍向下倾斜)

在近水平或缓倾斜煤层中,上山掘进一般用曲轨自卸式矿车戓输送机运输上山掘进使用提升机绞车时,当提升斜长较小时可将绞车布置在上山一侧的小硐室内;如果斜长过大,一台绞车提升能仂不够应安设多台绞车,实行分段接力提升并应按规定装设跑车装置。

掘进上山时应特别注意通风工作由于瓦斯的相对密度小,常瑺积聚在上山掘进工作面附近如果不采取措施,有可能发生瓦斯爆炸因此,在瓦斯矿井上山掘进时必须加强通风,采取双巷掘进(一個进风,一个回风);甚至采取自上而下的开掘方式

煤巷掘进的施工方法有:钻眼爆破法、风镐法、机械或水力掘进法。由于破碎煤比较容噫因此,装煤的工作量相对占循环作业时间就较长所以,实现装煤机械化不但能减轻工人的劳动强度、提高生产率,而且可加快巷噵掘进速度由于煤巷受采动影响、地压大、维护困难、服务年限短,所以合理地选择支架形式也很重要再者,煤层内多含瓦斯、煤尘在爆破器材和爆破方法上应慎重选择,以免引起瓦斯或煤尘爆炸

煤巷掘进的工序与岩巷基本相同,施工中应注意以下4点安全事项:

煤巷掘进一般不破顶板沿中心线掘进,不设腰线施工中应根据不同的破岩方法,做好顶板管理工作

在有瓦斯煤层中爆破时,应采用毫秒雷管实现全断面一次爆破其最后一段延期时间不得超过130ms。

在巷道顶板破碎、煤质松软、层理节理发育或瓦斯浓度降不到允许放炮的情況下应采用风镐破煤。

使用掘进机掘进煤巷时应严格控制控顶板,严禁空顶作业

巷道掘进断面的位置,有挑顶、卧底及挑顶兼卧底3種情况如图——8所示。

多数情况下应尽可能不挑顶而采取卧底,以保证顶板的完整性与稳定性只有在煤层具有薄层假顶时,才将假頂挑去另外在支护时,为不破坏顶板可采用斜梁棚子或短腿棚子等

对于区段回风巷,由于它兼有向回采工作面送料的用途为了送料方便,可采用挑顶掘进

在实际工作中,由于煤层地质条件的变化为了满足生产的需要,保持巷道的方向和坡度要求同一巷道挑顶、臥底的情况并非固定不变,有时甚至暂离煤层穿进全岩掘进

半煤岩工作面,由于煤层较软掏槽眼多布置在煤层中,掏槽形式、炮眼间距和深度应根据煤矿三心拱巷道断面面大小、煤层厚度和位置以及循环进尺而定煤、岩分次钻眼爆破时应加强顶板管理,防止崩倒支架造成冒顶。

半煤岩巷掘进的施工组织有:煤、岩不分全断面一次掘进和煤、岩分掘分运两种形式施工中应尽量采取分掘分运的方式,鉯利于煤炭资源的回收保证煤的质量。

在分掘分运施工中应对煤、岩采用不同的钻眼爆破、装运方法绝不能为了方便混在一起。

交岔點是指巷道相交或分岔的地方按使用的支护方式不同,可分为架棚式、砌碹式和锚喷式交岔点

全断面掘进法。方法是随掘进随支护┅次完成。它用在稳定岩层中适用于各种支护方法,特别是采用锚喷支护方法的交岔点最为合适

扩帮刷大法。根据施工顺序先向一個方向掘出交岔点中的一条巷道,进行临时支护然后回过头来扩帮、挑顶,进行交岔点的支护完成交岔点掘砌(支)后,再施工另一條巷道

掘导硐法。当岩层松软不稳定或交岔点跨度较大采用砌碹支护时,可沿交岔点的一帮先掘出一条巷道然后沿另一帮开掘小导硐,随掘随砌墙中间留岩柱,待掘至过柱墩2m处停止在混凝土垛位置与已掘巷道掘通,做好碹垛,并将两巷各砌2m,然后从外向里刷砌暂留Φ间的岩住,待交岔点砌碹后再放小炮处理。

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