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大断面巷道揭突出煤层全断面一次爆破

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：崔庆昌

[导读] 摘要：兴安煤矿五水平乘人缆车井，该工程设计长度1130米，倾角-25°，巷道掘进断面19.8米2，巷道开门点位于四水平中央石门通风巷，标高-498.6m，巷道终点标高-900m。

        黑龙江龙煤集团鹤岗矿业公司矿建处黑龙江鹤岗 154103
        摘要：兴安煤矿五水平乘人缆车井，该工程设计长度1130米，倾角-25°，巷道掘进断面19.8米2，巷道开门点位于四水平中央石门通风巷，标高-498.6m，巷道终点标高-900m。本工作面位于兴安四水平中央石门区域，施工过程中揭33层突出煤层，煤层煤厚8m。施工过程中，设计爆破参数，优化爆破网络，工作面全断面一次爆破。减少了每次爆破后进入工作面安全检查，提高了掘进作业的安全度。
        关键词：全断面一次爆破；突出煤层揭煤；千米斜井；大断面；大倾角；厚煤层；爆破网络优化
        1 工程概况
        兴安矿五水平乘人缆车井，该工程设计长度1130米，倾角-25°，巷道掘进断面19.8米2，巷道开门点位于四水平中央石门通风巷，标高-498.6m，巷道终点标高-900m。
        该巷道在标高-730m根据地质资料和超前钻孔实际见煤情况，工作面前进方向36米揭33层煤，33号煤层煤厚8m，在兴安标高-700m水平按突出煤层管理。
        该工作面揭煤作业实施“先区域、后局部”两个四位一体揭煤防突措施，施工过程中工作面爆破采取全断面一次爆破方式，通过设计爆破参数，优化爆破网络，实现了工作面正规循环，提高了掘进速度；减少了每次爆破后进入工作面安全检查，提高了掘进作业的安全度。
        2 全断面一次爆破施工
        2.1凿岩机具及爆破材料选择
        该巷道揭33突出煤层作业采用凿岩机凿岩，全断面一次爆破的施工方法。凿岩机采用YT—29型气腿式风动凿岩机打眼，2.0m长的钎杆，钎头选用直径∮34mm柱齿形钎头，炸药选用直径∮29三级煤矿许用乳化炸药、雷管选用1～5段毫秒延期电雷管，总延期不超过130ms。爆破电缆选用1趟MY3×4+1×4电缆，电缆长度720米，起爆电源选用FD200XS-B大功率放炮器。
        炮眼布置方式采用楔形掏槽方式。
        2.2炮眼装药、封孔
        炸药选用∮29三级煤矿许用乳化炸药，装药方式采用正向装药。向炮眼内装药过程中，要缓慢送入孔内，注意保护雷管脚线，严禁出现雷管脚线损伤及折断现象。每个炮眼内放置一个水炮泥，水炮泥外炮眼用黏土炮泥封满填实。
        2.3连线、爆破。
        连线采用串并联电爆网路，串并联又称复式串联网路，各药包内起爆雷管和相邻药包的一发雷管串联，依次连接组成一条串联回路。该工作面共设计104个炮眼，平均分布四条串联回路，四条串联回路的端线并联后接入主线，形成串并联电爆网路。如果所用电雷管的电阻值（r）和雷管间连线的长度一样（电阻R2相同），这时回路里的总电阻
        R=R1+1/4（nR2+nr）
        回路中的总电流I
        I=E/R1+1/4（nR2+nr）
        通过每个雷管的电流i为
        i=E/2（R1+1/4（nR2+nr））
        主线电阻R1为50Ω，连线电阻R2为1Ω，电雷管的电阻5Ω，电雷管数目104发；总电阻R为209Ω。经计算，通过每个雷管的电流是2.5A。
        2.4爆破安全技术措施
        （1）凡是用于光面爆破的一切炸药和起爆器材，必须按照规程进行试验，特别是在使用毫秒电雷管时，应选用精度较高电雷管，以保证准确的起爆顺序。
        （2）每次爆破作业前，爆破工必须对工作面做电爆网络全电阻检查。经检查如果不导通或者网络全电阻超过规定值，则不能起爆，必须对爆破网络进行检查。发现雷管脚线间短路和脚线接头接地短路，或爆破网络连接不合理，或有错连，漏连等问题，及时处理。处理后，再进行一次爆破网络全电阻检查，合格后方可通电起爆，这是不可缺少的程序。

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        （3）装药前，应将眼内泥、水吹洗干净，以保证炸药的传爆，
        要将内圈眼和周边眼串联起来，一次起爆，以免打断起爆线。
        （4）装配起爆药卷时，必须遵守以下规定：
        1）必须在顶板完好、支架完整、避开电气设备和导电体的爆破工作地点附近进行。严禁坐在爆炸材料箱上装配起爆药卷。装配起爆药卷数量，以当时当地需要的数量为限。
        2）装配起爆药卷必须防止电雷管受震动、冲击，折断脚线和损坏脚线绝缘层。
        3）电雷管必须由药卷的顶部装入，严禁用电雷管代替竹、木棍扎眼。电雷管必须全部插入药卷内。严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。
        4）电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结成短路。
        （5）装药前，首先必须清除炮眼内的煤粉或岩粉，再用炮棍将药卷轻轻推入，不得冲撞或捣实。炮眼内的各药卷必须彼此密接。
        装药后，必须把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与运输设备、电气设备以及采掘机械等导电体相接触。
        （6）处理拒爆、残爆时，必须在班组长的指导下进行，并应在当班处理完毕。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。
        处理拒爆时，必须遵守以下规定：
        1）由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆；
        2）在距拒爆炮眼0.3米以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆；
        3）严禁用镐刨或从炮眼中取出原放置的起爆药卷或从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；严禁用打眼的方法往外掏药；严禁用压风吹拒爆（残爆）炮眼；
        4）在拒爆未处理完毕以前，严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。
        3 效果分析
        3.1该巷道掘进断面19.8米2，施工中工程揭33层突出煤层，经工作面预测和措施效果检验确认无突出危险后，采用全断面一次爆破技术，保证了工作面揭煤安全。
        3.2采用全断面一次起爆技术，由于爆破产生裂隙及集中应力带前移，同时该工作面提前进行了抽放钻孔局部防突措施，使得煤层瓦斯含量大大降低，降低了正常掘进时瓦斯涌出的来源。
        3.3爆破网络优化。为保证爆破效果，提高爆破效率，防止出现大块煤岩，在爆破中要充分发挥微差爆破的作用，施工中采用1—5段毫秒延期电雷管，尽量一圈炮孔采用一段雷管，不同圈的炮孔采用不同段雷管。
        3.4节省了爆破时间。对炮孔布置与装药量优化，放炮方式的改变，使工作面每个循环的放炮时间由原来的三、四次减少到一次，实现了全断面一次爆破，每个循环减少放炮时间一个小时以上。
        3.5施工速度加快。由于显著减少了打眼时间和放炮时间，并且减少了每次爆破后进入工作面安全检查，临时支护等辅助工作时间，从而提高了掘进效率，加快了巷道施工进度。
        3.6工作面安全性提高。实现工作面全断面一次爆破，放炮员不需要进入工作面进行二次连线放炮，提高了掘进作业的安全度。
        4 结论
        通过对大断面、大倾角、厚突出煤层工作面全断面一次爆破技术的应用，并结合爆破参数和爆破网络的优化，实现了在突出煤层中大断面巷道全断面一次爆破成功，从而为突出煤层一次爆破揭煤作业安全、高质、高效、快速施工提供了技术保证。
        参考文献：
        [1]《煤矿安全规程》（2016版）
        [2]《煤矿建设安全规范》（AQ1083-2011）
        [3]《煤矿井巷工程施工规范》（GB50511-2010）
        作者简介：
        崔庆昌（1975.11-），男，2012年毕业于黑龙江省科技学院采矿专业，现在鹤岗矿业公司矿建处一工区从事技术工作。