微差爆破提高块煤率的技术研究

1微差爆破技术的原理

首先,微差爆破技术可以自我产生辅助的自由面,毫秒系列的雷管各段存在的微小时段,如果先将炸药起爆在煤矿中,就会使煤矿的被破坏,在煤矿中就会出现一定宽度的裂缝与附加的自由面。这些裂缝和自由面为以后的煤矿爆破提供了有利的条件。只要煤矿的爆破参数选择恰当,可以减小炸药起爆时的抵抗线方向是与煤壁平行的,所以爆破时所产生的爆破宽度与抛掷距离就会减小。

其次,爆炸时的应力波存在着相互的干扰,以及相互作用的剩余应力。在煤矿中先将炸药起爆的时候,压缩波由自由面反射成为拉伸波以后,再将炸药引爆。不但可以消除由爆炸所造成的应力降低和无应力区,还可以使应力降低和无应力区得拉应力加大,提高了块煤率的产生。

最后,煤矿爆破时,震动波的强度因此也得到了减弱,在利用毫秒爆破的时候,假如选择合理的时差,爆破时的震动波就会受到干扰减弱,因此,工作面顶板的震动就会减低,这样更有利于顶板的稳定与维护。应依据工作(zuò)面顶板破裂情形和工作面链板机运输才能断定一次起爆的长度,工作面一次起爆的最大长度为5m～20m。为了减少空顶面积,包管顶板的稳固性,可采取留煤垛的方法放炮,即每组起爆炮眼之间留5m摆布的煤垛,煤垛待先爆破点支护好后,再实行二次爆破。减轻了顶板的震撼强度,削减了顶板的震撼次数,缩短了空顶时光,削减了冒顶变乱产生的概率,同时削减了崩倒支柱的概率,进步了出产的平安性。微差爆破技巧,削减了放炮次数、攉煤量和放炮员在布满烟尘情况中的(dì)工作时光,减轻了工人的劳动强度,改良了工人的功课情况。

2工程的实例

例如郊区的煤矿,煤层的厚度为0.6m～3.7m,平均的厚度为3.08m,其倾角度为6°～16°,平均的倾角度为8°～10°,而煤层的普氏系数为0.92,1.46t/m为容量,是在低瓦斯,没有爆炸危险和自燃煤层中。因此,煤层伪顶泥岩的厚度为1m～1.5m；直接顶砂质泥岩的厚度为4m；老顶细粒砂岩的厚度为11m～15m；底板啥质泥岩的厚度为25m。由于顶底板没有很好的稳定性,所以提出了微差爆破的方案。其方案为:煤矿的中下层采用预裂微差爆破,中上层则在爆破后自重落煤。

按照煤层的采面和采高的条件确定炮眼的间距和角度。当炮眼的间距处于1m～1.5m的时候,则角度为75°左右,其爆破集中和松散,块煤较为均匀,爆破后的效果比较满意。在煤层出现严重松软片帮的时候,就要减少炮眼眼数,炮眼和底板间的距离不可以超过0.25m,角度不能超过10°。如图1所示。

爆破的布置是采用三花眼的布置,布置好后斜切起爆,其时间间隔为25ms爆破,此爆破可以减少爆堆的集中和崩柱率,不仅装煤率高,而且块煤率也高。对于郊区的煤矿条件,炸药的消耗量是100～150g/m3,改了爆破效果的同时,还加大了炸药的装载量,并利用串联的方式进行连线,正向连续装药是装药的结构。第一段炮眼装药要加到100g,距离可以根据煤层的条件进行确定,当煤层硬度较高时采用最小值或者最大值,其水炮泥不包含在炮眼的填塞长度中。

在爆破的时候,起爆的风量每分钟360m3。所以最大的装载药量是14.4kg,每米按照0.5kg来算,爆破的长度是28m,为了确保稳定性,最大长度控制在10m～15m。在顶板条件不足时可以采取每隔5m左右的时候将煤垛爆破支护好以后,再进行第二次的爆破。

3微差爆破提高块煤率的技术结论和建议

微差爆破技术不断经过实际的验证和分析,结合微爆破技术在应用时存在的问题,得出以下结论和建议。

首先,微差爆破技术不仅可以提高块煤率及劳动的生产率,还可以提高煤矿企业的整体效益。在煤矿现场的爆破中,其爆破的参数要按照煤层顶底板的条件,然后进行适合的调整与优化,爆破的条件还要与通风和瓦斯的含量相符合。

其次,在煤矿的生产中,利用先进的科学水平,对落煤的工艺和劳动条件进行改善,并改变管理员的观念,管理的措施不单要在安全和单产上得以实现,还要在提高块煤率的措施上有所联系,加大新技术的应用和推广,以提高煤矿企业在市场中的竞争力。

最后,还要加强爆破过程中块煤率的管理与监测,对煤的质量好坏要严格执行奖惩制度,并加强爆破技术的培训,使煤矿工作人员不仅拥有技术,还要拥有责任感,特别是要加强对煤矿负责人和专业技术人员的责任,在提高技术的同时,在爆破的时候能够及时和合理的进行爆破设计,减少对原煤的转载步骤,在最大程度上减少块煤的破碎,以保证微差爆破技术的成功实施,为了实现安全与高效的目的。

总而言之,微差爆破技术的应用使得块煤率得到了提高,在生产过程中降低了成本,减轻了顶板震动的强度及次数,减小了冒顶事故发生的可能性,从而使安全系数增高。在采煤过程中,微差爆破技术也使得抛入采空区的煤炭量减少,提高了资源利用率,缩短了工作人员的工作时间,减轻了技术人员的劳动强度,改善了工人的作业环境,取得了明显的社会经济效益。

参考文献

[1] 王金星,杨小林,余永强.微差爆破提高块煤率的技术研究[J].煤炭科学技术,2004(10).

[2] 赵瑞玺,宋富国.改进爆破技术提高块煤率[J].露天采煤技术,2000(3).

[3] 李洪波,王金星.提高块煤率的微差松动爆破技术及实践[J].中州煤炭,2004(1).