关键词：爆破采煤，方式方法，分析
爆破采煤俗称为炮采，爆破采煤的工艺过程包括打眼、放炮落煤和装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、移置输送机、人工支护和回柱放顶等主要工序。
1.爆破落煤
爆破落煤，由打眼、装药、填炮泥、连接炮线及放炮、消尘等工序组成。要求保证规定进度，工作面平直，不留顶煤和底煤，不破坏顶板，不崩倒支柱和不崩翻工作面输送机，尽量降低炸药和雷管消耗。因此要根据煤层的硬度、厚度、节理和裂隙的发育状况及顶板条件，正确确定打眼爆破参数，包括炮眼排列、角度、深度、装药量一次起爆的炮眼数量以及爆破次序等。
在实际工作中常用的炮眼布置有以下几种：（1）单排眼，适用于薄煤层或煤质软、节理发育的煤层。（2）双排眼，其布置形式有对眼、三花眼和三角眼等，一般适用于釆高较小的中厚煤层。煤质中硬时可用对眼，煤质软时可用三花眼，煤层上部煤质软或顶板较破碎时可用三角眼。（3）三排眼，俗称五花眼，适用于煤质坚硬或釆高较大的中厚煤层。
炮眼的角度应满足以下要求：（1）炮眼与水平夹角一般为50°~80°，软煤取大值，硬煤取小值。为了保护好支护不崩倒支架，应使水平方向的最小抵抗线朝向两柱之间的空档；（2）顶眼在垂直面上向顶板方向仰起5°~10°，要视煤质软硬和煤层粘顶情况而定，应保证不破坏顶板的完整性；（3）底眼在垂直面上向底板方向保持10°~20°的俯角，眼底接近底板，以不丢底煤和不崩翻输送机为原则。
炮眼深度根据每次的进度而定。一般每次进度有0.8m、1.0m、1.2m三种，每次爆破的进度应于单体支架顶梁长度相适应，每个炮眼的装药量根据煤质软硬、炮眼位置和深度以及爆破次序而定，通常每个炮眼装入或药量为150~600g。
爆破采用串联法联线，一般将可弯曲刮板输送机移近煤壁。每次起爆的炮眼数目，应根据顶板稳定性、输送机启动及运输能力、工作面安全情况而定。低瓦斯采区、顶板稳定性好，可同时起爆数十个炮；如果条件差，顶板不稳定，每次只能爆破几个炮，甚至采用留煤垛间隔爆破的方法。
近年来有先进的毫秒雷管推出，出现了毫秒爆破，使炮采工艺发生了深刻变化。毫秒爆破一次多发炮，顶板震动次数减少，爆破产生的地震波因互相干扰而抵消，从而减轻了对顶板的震动，有利于顶板管理；同时毫秒爆破有利于提高爆破装煤率、缩短爆破时间、提高炮采工作面的单产和效率。
2.装煤与运煤
2.1.爆破装煤
炮采工作面大多采用可弯曲刮板机输送运煤，在单体液压支柱及铰接顶梁所构成的悬臂支架掩护下，输送机贴近煤壁，有利于爆破装煤，爆破装煤率可达31%~37%。
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2.2.人工装煤
炮采面人工装煤量主要由两部分组成：输送机与新煤壁之间松散煤安息角线以下的煤；崩落或撒落到输送机采空側的煤。因此，浅进度可减少煤壁处人工装煤量；提高爆破技术水平，也可以减少人工装煤量。
2.3.机械装煤
人工装煤是炮采面各个工序中的薄弱环节，为此有必要研制机械装煤。目前使用最多的是在输送机煤壁侧装上铲煤板，放炮后部分煤自行装入输送机，剩余部分人工装入输送机，底部松散煤靠大推力千斤顶的推移用铲煤板将其装入输送机。
3.炮采工作面支护和采空区处理
3.1.炮采工作面支护
炮采工作面支护，工作面的高度在0.8m及以下仍可采用金属摩擦支柱和铰接顶梁支护，工作面的高度在0.8m以上必须采用单体液压支柱和铰接顶梁支护，其布置主要有两种：正悬臂齐梁直线柱和正悬臂错梁三角柱，但后者采用较少。落煤时，爆深应与铰接顶梁长度相等。最小空顶距应保留有三排支柱，以保证有足够的工作空间，最大控顶距一般不应超过五排支柱。通常操作方式是推进一或两排柱放一次顶，即三四排或三五排控顶。在有周期来压的工作面中，当工作空间达到最大控顶矩时，为了加强对放顶处顶板的支撑作用，回柱之前常在放顶排处另外补打一些加强支柱增强支护强度，还有采煤工作面上下两出口处也要加强支护强度以保证人员行走安全。
3.2.采空区处理
随着采煤面不断向前推进，顶板悬露面积越来越大，为了工作面的安全和正常生产，就需要及时对采空区进行处理。由于顶板特征、煤层厚度和保护地表的特殊要求等条件不同，采空区有多种处理方法，但最常用的是全部垮落法。
全部垮落法，通常适用于直接顶易于垮落或具有中等稳定性的顶板。其方法是，当工作面从开切眼推进一定距离后，主动撤除采煤工作空间以外的支架，使直接顶自然垮落。以后随着工作面推进，每隔一定距离就按预定计划回柱放顶。这样，不仅可以及时减少工作面的控顶面积，而且由于顶板垮落后破碎岩石体积膨胀而充填采空区，从而减轻工作面压力和防止对工作面产生不良影响。其主要工序是配合工作面推进定期进行回柱放顶工作。
当工作面撤回柱时，有时支柱钻底或被垮落碎矸埋住，则需辅以拔柱器。回柱应按由下向上、有采空区向煤壁方向的顺序进行，并应遵守安全规程的各项规定，以保证回柱放顶工作的安全。
采用全部垮落法处理采空区简单、可靠、费用低，所以，凡是条件合适时均应尽可能采用这种方法。
参考文献[1]徐永圻等，煤矿开采学；中国矿业大学出版社 1993
[2]魏同主编，煤矿总工程师指南；煤炭工业出版社 1988
[3]煤矿安全规程。煤炭工业出版社 2010
[4]张希峻， 煤矿开采方法 煤炭部教材编辑室 1985
论文作者:刘 龙
论文发表刊物:《科技中国》2018年2期
论文发表时间:2018/7/18
标签：工作面论文; 顶板论文; 炮眼论文; 采空区论文; 煤层论文; 输送机论文; 煤质论文; 《科技中国》2018年2期论文;