云南省地方煤矿设计研究院
【摘 要】随着科学技术的不断发展，煤矿炮采技术也逐渐的完善，煤矿开采的方式也越发科学和规范，煤矿开采技术的先进性、智能性日益凸显。急倾斜薄煤层开采工艺研究是关乎煤矿生产安全性、经济性的重要课题，选用适当的开采工艺，保证工艺的科学合理、安全经济至关重要。本文就急倾斜薄煤层炮采工艺进行探讨，结合其工艺过程进行分析，希望对于煤矿开采技术和管理的发展有着积极促进的意义。
【关键词】煤矿；急倾斜薄煤层；炮采工艺
前言：
我国采煤工艺的研究虽然起步较早，但是针对于急倾斜薄煤层开采工艺的研究并不是很完善。受到急倾斜薄煤层地理位置的影响，开采难度相对较大，并且不同煤层还存在一定的差异，导致开采方式也不相同。急倾斜薄煤层开采工作中，容易受到各种因素的影响，导致安全事故或经济损失等情况，使生产难以安全、经济、持续进行，本文的研究有助于加强薄煤层炮采工艺的研究，使其开采成本有效的降低，保证急倾斜薄煤层开采的安全和效率。
1、炮采的条件
经过深孔爆破开采分析后，就要对其工作面开采的条件，进行有效的分析。首先要保证砂岩顶板具有适当的悬顶面积、时间，使其在悬挂时间内，能够确保煤炭迅速的溜至采场储煤位置，同时也不会发生煤研混合现象。同时急倾斜薄煤层的倾角，都相对要大很多，一般在50到65度之间，能保证煤炭得以实现自溜运输。
一般系统配套的钻眼机设备，都具有深爆破的作用，加之强力电钻都是深孔爆破中主要用到的设备设施，在实际的应用中GXMZJ型钻架、ZG—19型节联式麻花钻杆技术取得了很好的钻孔成绩，说明该技术的应用是非常重要的。
2、炮采工作面巷道布置
2.1巷道布置参数
参数包括区段斜长、顺槽煤柱、巷道断面，其中区段斜长，现阶段煤矿开采会对于钻眼工具的应用进行一定的约束，同时自溜运输开采方式应用广泛，尤其是对于煤层倾斜环节需要钻取一定的深孔，并进行引爆。对于工作面的平均斜长，一般会控制在30m左右，当其工作面处于试验环节时需要将其区段斜长，进行某一参数的设定，待试验成功后针对于其设定的区段斜长参数进行合理的修整。其中顺槽煤柱在开采的过程中下运输平巷受到影响因素较多，很容易出现质量问题，为了避免这一问题的出现会对其下运输平巷进行双巷布置处理，实现漏斗状的顺槽煤柱。其中巷道断面的设置，要考虑到顶板的工作性质，使其更好的起到平巷维护作用，使其满足平巷运输、通风等要求。
2.2巷道布置分析
工作开采流程为前期准备工作、底板打眼道支护帮顶，并补打顶子、打眼、装药、防压溜子尾坑木铺设、超前顶子翻打、降尘、布岗撤人、放炮出货、缩溜子尾。其中首先要按照倾斜情况，进行试采工作面的布置，根据其倾斜趋势，进行逐渐的延伸；其次再考虑到在其基础上，回风平巷的设置；同时在再在运输平巷、轨道平巷之间布置适当长度的宽煤柱，实现平巷的维护、煤矿的运输。同时增加的开采斜长、提高开采的煤矿量、降低、顺槽与护巷的煤柱，能够有效控制的采煤成本，并实施综合生产；在工作的后阶段，配置相应的中间顺槽，按照一定的顺序，进行打眼、放炮，最后进行集中集装、运输。
3、深孔爆破工艺
3.1钻眼程序
钻孔的工作质量，直接关系到深孔爆破采煤法的应用效果，对此要合理的要求钻眼工具，除了要具备一定的体积优势，还要工作性质稳定，常用的钻眼工具是强力煤电钻，采用GXMZJ型钻架、ZG—19型节联式麻花钻杆技术，技术人员要明确强力煤电钻工具的电机功率、钻孔直径、钻孔深度、转轴、电压、重量、外形尺寸等。掌握钻架的最大程度、牵引力等参数以及麻花钻杆的每节长度、有效长度、每节重量、最大孔深、最大据矩等参数值。规范操作从而更好的保证其爆破的效果，眼孔呈扇形布置，眼排间距，控制在1.5m左右，眼深控制在10m左右，最小低抗线，控制在1.5 m。
3.2爆破环节
炮眼要按照实际的煤层情况、特征进行布置，常用的布置方式是双排对眼方式。爆破器材包括炸药、雷管、导爆索；要本着安全、经济、技术的原则，进行合理的选择。其中深孔破爆装药示意图，如图2所示。
图中1表示火药、2表示电雷管、3表示炮泥、4表示水炮泥、5表示脚线。装药要分层、分段装，中间用1到2段厚度为1m的炮泥间隔，封孔炮泥，控制在1m以上。针对于炸药量计算时，要综合考虑煤层的实际坚硬度，选择合适的间隔装药结构，并设置合理高度的结构循环。或是采用装透孔装填的方法，实施爆破，能够保证爆破的安全、操作简易度。针对于爆破分析，因为导爆索会在雷管发生爆轰波后的几秒内发生爆破，速度非常迅速且时间较短。当同时引爆多个雷管时是延迟雷管，对此最好是在其引爆时将其雷管放置在导爆索端部上，并将其雷管的聚能穴朝向向里，以保证安全。
图2 深孔破爆装药示意图
3.3顶板管理操作
顶板管理，是使用深孔爆破采煤法的关键，按照实际情况进行合理的管理，使其顶板保持稳定、坚固，使其顶板无支护自由垮落法应用发挥最大作用，针对于初采实验环节，要通过信号柱得知顶板面积逐渐扩大时的各种现象，从而采取针对性的保护安全的措施。当其煤矿处于跨落阶段时，要安全撤离人员、设备，使其跨落自由性得以维护。
4、其他管理
包括通风、瓦斯监测、防火、除尘、放炮、溜煤下山管理等。其中通风方式采用的是组合型正反向铁风门两道，从而更好的保证全区的安全。瓦斯监测，要分配专职瓦检员，对其回风石门、顶板回风道、打眼道、溜子道、无支护工作面的瓦斯检查，设置一定的探头，确定不同监测位置的断电值，利用便携式瓦斯检测仪，进行实时监测。防火管理，包括防火门套构筑、设置防火隔离煤柱、束管监测等措施。除尘管理，包括转载点喷头、洒水软管的设置，做到全面帮顶洒水降尘。放炮管理，要按照一炮四检、三人联锁放炮的制度进行管理，落实岗位职责，在放炮前，撤离所有人员，拉好警戒，尽可能的降低放炮事故影响。溜煤下山管理，目前自滑下煤方式应用广泛，对此应当提前设定溜煤筒，同时将其打眼道下煤口密封处理，做好安全处理。
总结：
综上所述，通过对于急倾斜薄煤层炮采工艺的分析，表明我国采煤工艺方法随着应用次数、经验的增加，也逐渐的向着更加科学规范的方向发展，不仅保证了工作质量，同时也降低了工作量、难度。炮采管理也非常重要，人力资源作为控制机械操作的关键，要合理的布置队长、组长、放炮员、电钳工、看风门、安检员等岗位职责，并严格落实责任，加强各个员工之间的联系，使其工作程序更加的规范，从而更好的保证工作质量，降低安全事故、经济损失情况的发生，保证巷道布置等工作的质量，持续稳定安全生产，降低采煤成本和事故风险。
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论文作者:刘科
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第8期
论文发表时间:2016/9/5
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