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1、震动爆破技术在极薄复合煤层炮采工作面中的试验应用作者：李高平摘 要:系统介绍了震动爆破技术在三合煤矿极薄复合煤层炮采工作面的试验及应用情况。合理确定了震动爆破参数,正确选定了爆破器材,基本弄清了爆破工艺与工作面瓦斯涌出的关系、爆破工艺与支护的关系以及爆破工艺与煤质的关系。对于条件类似的地方煤矿具有一定的参考价值。关键词:震动爆破;极薄复合煤层;炮采工作面璧山县丁家煤来有限公司三合煤矿属璧山县地方煤矿，回采工作面采用爆破落煤,由于现场爆破过程中，每次只放1～5个炮，而整个工作面需放炮100多个,造
2、成爆破时间长,劳动强度大。另外在炮眼布置上不注重炮眼深度、间距、角度和装药量，炮眼布置随意性大，放炮后大量煤被抛入采空区，煤炭回收率低，爆破崩倒支柱多，给顶板管理增加了一定的难度，频繁爆破又加速了对顶板的下沉和破坏，煤和夹矸混和，造成选矸困难，煤质不能保证。随着矿井开采深度的不断加深,瓦斯涌出量相应增加,经常会造成回采工作面的瓦斯浓度超限，频繁放炮不利于瓦斯管理。针对以上情况，提高极薄复合煤层炮采工作面生产效率、保证回采安全、提高煤质,单靠增加炮眼的深度是不行的,无论是从打眼的时间上还是打眼的工
3、作量以及爆破效果来分析都是不符合实际的。因此,该矿组织开展了爆破技术的试验。1问题的提出为了解决以上问题，根据煤层赋存和现场情况分析，-6-工作面爆破作业必须爆破时间短，爆破次数少，爆破落下的煤炭抛掷距离近、位移小，爆破避免对支柱的直接冲击。从回采工作面采场压力的分布情况分析,工作面煤壁浅部是最大压力区,越往里矿压就越小。根据这一特点,实行浅眼爆破作业,利用炮眼内的炸药爆炸能量落煤。采用1-5段毫秒雷管,其总延时不超过130ms,可实现工作面1次装药,1次起爆,在130ms内使整个采煤工作面完成
4、爆破工序,从而消灭了爆破火源,使在爆破后工作面煤体的瓦斯还未解吸出来时,整个爆破工作就已经结束。这样就杜绝了瓦斯爆炸的三要素之一——火源,同时也缩短了爆破时间。1试验地点概况在三合煤矿+170m水平K3煤层17026工作面进行试验。该工作面距地表垂深215m,地质构造简单,矿山压力大,工作面绝对瓦斯涌出量1.6m3/min,平均煤层厚度为0.45m,上下两层煤(上层0.15m,下层0.3m),采高0.8m,工作面长为73m,煤层倾角10°～17°。工作面采煤方法为走向长壁采煤,采区采用前进式开采
5、,区内采用后退式采煤。落煤方式为炮采,顶板管理为局部充填,工作面采用17型刮板输送机运输。作业方式为“一采一准”。工作面最大控顶距为4.2m,最小控顶距为3.2m。工作面爆破落煤工作每次放1～5个炮,几次炮后工作面瓦斯浓度达到1.5%左右,1h以后工作面瓦斯浓度方可降低到0.8%。爆破后工作面第1排支柱的成活率只有30%～40%,工作面控顶范围内顶板压力显现明显,极易冒落。3 技术方案的实施-6-3.1试验器材的选择炸药选用矿用3#乳化炸药,雷管选用毫秒雷管1～5段,桥丝为镍铬丝、铁脚线,其电阻
6、值为5.5～6Ω,发爆器选用MFB-100型发爆器。雷管及爆破网络的导通检查选用AS-Ⅱ型防爆安全测试笔,爆破线采用100m普通铜芯放炮线,工作面使用HZJA-850型急增阻金属摩擦支柱,并用5t液压升柱器升柱。3.2爆破参数的确定爆破参数的确定情况见表1。表1 三合煤矿试验区域的爆破参数序号炮眼间距（m）炮眼深度（m）炮眼水平角（º）炮眼垂直角（º）装药量（g）爆破顺序从下往上雷管段数爆破网络联线方式爆破效果10.551.3<7580～853×125从下往上依次放炮无序混装串联较多煤被抛出，支
7、柱失效多20.551.375～8580～852.5×125从下往上依次放炮…1.2.3.45.5.4……串联少量煤被抛出，支柱失效20%30.551.385～9080～852×125从下往上依次放炮…1.2.3.45.1.2……串联煤体爆破后分布均匀，第一排支柱成活率80%炮眼布置形式见图1-6-图1：三合煤矿震动爆破炮眼布置图通过试验确定:炮眼间距0.5～0.6m,炮眼深度1.2～1.3m,炮眼水平角85°～90°,炮眼垂直角80°～85°,每个炮眼装药量250g,爆破顺序从下往上进行,雷管按
8、1～5段依次重复往上装药,爆破网络联线方式为大串联。1)做引药和起爆前的要求。在做引药前和爆破网络联结好起爆前,都必须对雷管和爆破网络进行导通检查,以确保能正常起爆。2)一次爆破个数试验。分别试验了80,137,152,169个炮4种情况,在152个及以下都能够实现正常起爆,当增至169个炮时出现了39个炮拒爆的现象,现场进行分析以后,通过再次联线均能正常起爆,拒爆率为23%,为确保其爆破的可靠性,确定一次起爆的个数不得超过120个。3)试验前后工作面风量和瓦斯变化情况见表2。表2 试验前后工作
