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[摘 要] 净石沟煤矿21515工作面地质构造复杂,斜交过F2逆断层开采,全断面岩石,煤机割煤困难,顶煤坚硬,回收困难,使用松动爆破技术过地质构造,为净石沟煤矿取得了良好的经济效益。
[关键词]地质构造;松动爆破;坚硬煤体;经济效益
中图分类号:TD823149 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0171-01
引言
所谓松动爆破就是指充分利用爆破能量,使爆破对象成为裂隙发育体且不产生抛掷现象的一种爆破技术。具体在工作面的煤壁、顶部、上下隅角打若干深度较大的炮孔,装药爆破,使坚硬煤体或岩石破裂和松动,深孔爆破在炮眼的周围形成直径50~200 mm的破碎圈和200~1000mm的松动圈,有助于破碎坚硬岩块,解决放煤困难或难放煤现象。
1 概况
21515综放工作面相对于21514综放工作面呈外错式布置,由于21515综放工作面与21514综放工作面为同一煤层、同一区段单翼开采,且21515综放工作面为二区段最后一个工作面,依据两顺槽实测走向图分析,21515综放工作面回风顺槽上帮向下7m范围内为煤5层全厚,全厚煤层真厚为14.6m;运输顺槽上帮向上5.8m范围内为煤5层全厚,全厚煤层真厚为15.2m;全厚煤层平均真厚为14.9m。
为了确保按期完成全年产量任务,减少搬家,延长工作面服务期限,提高煤炭回采率,做到精采细采。21515工作面顶煤回收成为重点攻关项目,技术人员通过科学分析,实践结合,多方位采用松动爆破技术,有效提高了工作面回采率,解决了这一难题。
2 工作面全断面岩石进行松动爆破
回采期间,工作面破底,出现全断面岩石,煤机截割困难,进度缓慢,损坏截齿严重,为此,我们采用在岩石段进行打浅眼,放小炮的方式进行松动爆破,过岩石段。
炮眼布置根据构造段情况,在顶帮完整段,采用五花眼方式布置炮眼,要求上下眼深1m,中眼1.1m,即1m眼与1.1m眼交替布置,眼距0.5m,炮眼与煤壁夹角为80 —90°,上眼距顶500mm左右,下眼距底600mm左右,中眼位于上下眼之间正中位置,装药量控制在1卷左右,每次放炮范围不大于10m,构造范围超过10m时分次打眼,分次爆破。在矸硬处须补加炮眼,尽量控制放炮出大块矸。若放炮后,采煤机割煤过程中出现大块矸,必须打眼爆破至直径300mm左右,防止破大块矸毁坏破碎机。在顶帮破碎,片帮严重处,禁止打眼爆破。工作面主要是放震动炮,目的是为采煤机割矸创造条件,因此在作业时应严格控制装药量,若上述装药量不能满足采煤机截割要求时,可增大半卷药量,严禁盲目增加装药量,防止将煤帮矸块崩入支架架间或崩坏支架阀组。放炮前,必须采用悬挂和覆盖废旧胶带,将支架、阀组、立柱保护好,范围应超出放炮范围两端5m以上,采煤机距放炮点不得小于20m。
采用打浅眼,放小炮的爆破技术,在工作面强行截割矸石期间,加快了进度,提高了回采率,减少了对煤机截齿的损坏,保证了工作面正常回采。
3 深孔爆破进行顶煤弱化回收分层煤柱
根据21515工作面布置方式,21515综放工作面两顺槽靠近工作面6m范围内为煤5全厚,厚度平均为14.9m,为提高煤柱回收量,采用深孔爆破进行顶煤弱化。
3.1 深孔预裂爆破位置
21515综放工作面上、下隅角,工作面支架切顶线以外4m范围内。
3.2 炮眼布置及参数
炮眼位置:工作面上、下口,工作面煤壁向前2m处。
巷中、帮孔在同一竖直面内布置一组,每组排距为4m,钻孔朝采空区方向仰角为70~75°,钻孔直径42mm,钻孔深度14—16m,装药系数0.6。
3.3 装药封孔
采用煤矿许用刚性被筒炸药正向装药,装药系数为0.6。每孔用1根煤矿许用导爆索,2发煤矿许用毫秒延期电雷管爆破,炮眼封孔用黄土炮泥和水炮泥,封孔长度不小于钻孔深度的25%,且水炮泥与黄土炮泥的封孔比例为1:5。
3.4 爆破顺序
采用回风顺槽先爆破,运输顺槽后爆破;爆破时先爆顶眼,后爆帮眼。
3.5 其它
爆破期间,工作面必须下卧后溜机尾,保证回风顺槽上帮全厚煤层深孔预裂爆破后顺利回收。
4 综放工作面深孔爆破顶煤预裂
1)增强了煤体可放性,通过深孔对煤体松动爆破,使煤层和岩层的层节理增强,煤岩裂隙增加,从而增强了煤体的可放性,提高了煤炭回采率。
2)提高了安全系数,减少顶煤空顶时间,不需要反复升降支架,有利于顶板管理。
3)使用深孔松动爆破施工方法,工序只有钻机打眼、装药、放炮,施工简单,便捷,并且钻机体积小 重量轻,便于移动,可大幅提高施工的工时利用率和减轻工人的劳动强度。
4)顶煤回收率增加,使用深孔松动爆破施工方法,21515工作面回采率达到了97.5%,(98.5万吨÷101万吨=97.5%),回采率指标较计划指标(88%)上升了9.5個百分点。大幅度提高了工作面回采率,做到了精采、细采。
5 经济效益
采用深孔爆破技术,平均每米多回收500吨原煤,多回收原煤20万吨,提高了矿井资源回收率,按10元/吨销售利润计算,直接经济效益达200万元。并且为开采三区段煤5层提供了宝贵的经验。
深孔爆破法应用范围广泛,在煤矿瓦斯治理、石门掲煤、防突措施、围岩应力转移等方面都有很大的借鉴作用。
参考文献
[1] 刘洋,何川,昌珺.坚硬厚煤层综放开采顶煤弱化技术的探讨[J].山东煤炭科技,2011(8):151-152.
[2] 高尔新,杨仁树.爆破工程[M].徐州:中国矿业大学出版社,1999.
[3] 贾永勇.碱全沟煤矿顶煤弱化技术[J].煤矿安全,2011,42(8);54-56.
[关键词]地质构造;松动爆破;坚硬煤体;经济效益
中图分类号:TD823149 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)34-0171-01
引言
所谓松动爆破就是指充分利用爆破能量,使爆破对象成为裂隙发育体且不产生抛掷现象的一种爆破技术。具体在工作面的煤壁、顶部、上下隅角打若干深度较大的炮孔,装药爆破,使坚硬煤体或岩石破裂和松动,深孔爆破在炮眼的周围形成直径50~200 mm的破碎圈和200~1000mm的松动圈,有助于破碎坚硬岩块,解决放煤困难或难放煤现象。
1 概况
21515综放工作面相对于21514综放工作面呈外错式布置,由于21515综放工作面与21514综放工作面为同一煤层、同一区段单翼开采,且21515综放工作面为二区段最后一个工作面,依据两顺槽实测走向图分析,21515综放工作面回风顺槽上帮向下7m范围内为煤5层全厚,全厚煤层真厚为14.6m;运输顺槽上帮向上5.8m范围内为煤5层全厚,全厚煤层真厚为15.2m;全厚煤层平均真厚为14.9m。
为了确保按期完成全年产量任务,减少搬家,延长工作面服务期限,提高煤炭回采率,做到精采细采。21515工作面顶煤回收成为重点攻关项目,技术人员通过科学分析,实践结合,多方位采用松动爆破技术,有效提高了工作面回采率,解决了这一难题。
2 工作面全断面岩石进行松动爆破
回采期间,工作面破底,出现全断面岩石,煤机截割困难,进度缓慢,损坏截齿严重,为此,我们采用在岩石段进行打浅眼,放小炮的方式进行松动爆破,过岩石段。
炮眼布置根据构造段情况,在顶帮完整段,采用五花眼方式布置炮眼,要求上下眼深1m,中眼1.1m,即1m眼与1.1m眼交替布置,眼距0.5m,炮眼与煤壁夹角为80 —90°,上眼距顶500mm左右,下眼距底600mm左右,中眼位于上下眼之间正中位置,装药量控制在1卷左右,每次放炮范围不大于10m,构造范围超过10m时分次打眼,分次爆破。在矸硬处须补加炮眼,尽量控制放炮出大块矸。若放炮后,采煤机割煤过程中出现大块矸,必须打眼爆破至直径300mm左右,防止破大块矸毁坏破碎机。在顶帮破碎,片帮严重处,禁止打眼爆破。工作面主要是放震动炮,目的是为采煤机割矸创造条件,因此在作业时应严格控制装药量,若上述装药量不能满足采煤机截割要求时,可增大半卷药量,严禁盲目增加装药量,防止将煤帮矸块崩入支架架间或崩坏支架阀组。放炮前,必须采用悬挂和覆盖废旧胶带,将支架、阀组、立柱保护好,范围应超出放炮范围两端5m以上,采煤机距放炮点不得小于20m。
采用打浅眼,放小炮的爆破技术,在工作面强行截割矸石期间,加快了进度,提高了回采率,减少了对煤机截齿的损坏,保证了工作面正常回采。
3 深孔爆破进行顶煤弱化回收分层煤柱
根据21515工作面布置方式,21515综放工作面两顺槽靠近工作面6m范围内为煤5全厚,厚度平均为14.9m,为提高煤柱回收量,采用深孔爆破进行顶煤弱化。
3.1 深孔预裂爆破位置
21515综放工作面上、下隅角,工作面支架切顶线以外4m范围内。
3.2 炮眼布置及参数
炮眼位置:工作面上、下口,工作面煤壁向前2m处。
巷中、帮孔在同一竖直面内布置一组,每组排距为4m,钻孔朝采空区方向仰角为70~75°,钻孔直径42mm,钻孔深度14—16m,装药系数0.6。
3.3 装药封孔
采用煤矿许用刚性被筒炸药正向装药,装药系数为0.6。每孔用1根煤矿许用导爆索,2发煤矿许用毫秒延期电雷管爆破,炮眼封孔用黄土炮泥和水炮泥,封孔长度不小于钻孔深度的25%,且水炮泥与黄土炮泥的封孔比例为1:5。
3.4 爆破顺序
采用回风顺槽先爆破,运输顺槽后爆破;爆破时先爆顶眼,后爆帮眼。
3.5 其它
爆破期间,工作面必须下卧后溜机尾,保证回风顺槽上帮全厚煤层深孔预裂爆破后顺利回收。
4 综放工作面深孔爆破顶煤预裂
1)增强了煤体可放性,通过深孔对煤体松动爆破,使煤层和岩层的层节理增强,煤岩裂隙增加,从而增强了煤体的可放性,提高了煤炭回采率。
2)提高了安全系数,减少顶煤空顶时间,不需要反复升降支架,有利于顶板管理。
3)使用深孔松动爆破施工方法,工序只有钻机打眼、装药、放炮,施工简单,便捷,并且钻机体积小 重量轻,便于移动,可大幅提高施工的工时利用率和减轻工人的劳动强度。
4)顶煤回收率增加,使用深孔松动爆破施工方法,21515工作面回采率达到了97.5%,(98.5万吨÷101万吨=97.5%),回采率指标较计划指标(88%)上升了9.5個百分点。大幅度提高了工作面回采率,做到了精采、细采。
5 经济效益
采用深孔爆破技术,平均每米多回收500吨原煤,多回收原煤20万吨,提高了矿井资源回收率,按10元/吨销售利润计算,直接经济效益达200万元。并且为开采三区段煤5层提供了宝贵的经验。
深孔爆破法应用范围广泛,在煤矿瓦斯治理、石门掲煤、防突措施、围岩应力转移等方面都有很大的借鉴作用。
参考文献
[1] 刘洋,何川,昌珺.坚硬厚煤层综放开采顶煤弱化技术的探讨[J].山东煤炭科技,2011(8):151-152.
[2] 高尔新,杨仁树.爆破工程[M].徐州:中国矿业大学出版社,1999.
[3] 贾永勇.碱全沟煤矿顶煤弱化技术[J].煤矿安全,2011,42(8);54-56.