1、 彭莊煤礦生產技術科彭莊煤礦生產技術科孟黎明孟黎明 2022-7-51煤礦爆破安全煤礦爆破安全 1 . 煤礦巖巷掘進的特點煤礦巖巷掘進的特點2 . 巖巷鉆爆法施工工序巖巷鉆爆法施工工序 3 .鑿巖爆破技術現狀及發展鑿巖爆破技術現狀及發展4 .爆破安全措施爆破安全措施2022-7-52圍巖特征：煤田均屬于沉積礦床，因此圍巖以灰巖、泥巖、砂巖、頁巖、煤等5種沉積巖類為主，其節理裂隙非常豐富，強度較低，這些巖石對支護不利，但對開拓掘進是有利的。設備、器材：由于煤在成巖過程中，一些有機物在腐化變質時產生了大量的可燃性2022-7-53 氣體（瓦斯），這些氣體的存在使得煤礦巖巷掘進變得更為復雜了，使井下

2、所用的設備、器材的選型受到了很多的限制，對鑿巖機具、裝藥運輸設備、爆破器材等性能的發揮產生了嚴重影響。這是制約煤礦巖石巷道掘進速度的重要因素。2022-7-54目前，國內外礦山巖石巷道仍然以鉆目前，國內外礦山巖石巷道仍然以鉆眼爆破法施工為主。眼爆破法施工為主。 巖巷鉆爆法施工工序較多，但主要分巖巷鉆爆法施工工序較多，但主要分為以下三大工序：為以下三大工序：鑿巖爆破鑿巖爆破裝巖運輸裝巖運輸支護支護2022-7-552022-7-563.鑿巖爆破技術的現狀鑿巖機具的現狀及發展鑿巖機具的現狀及發展爆破工藝的現狀及優化技術爆破工藝的現狀及優化技術爆破器材的研究爆破器材的研究2022-7-573.1 爆

3、破工藝的現狀及優化技術爆破工藝的現狀及優化技術最佳炮孔深度的確定最佳炮孔深度的確定掏槽技術掏槽技術光面爆破技術光面爆破技術全斷面炮孔數量的確定全斷面炮孔數量的確定一次爆破技術一次爆破技術2022-7-583.2最佳炮孔深度的確定炮孔深度是中深孔爆破中最基本的技術參炮孔深度是中深孔爆破中最基本的技術參數之一，合理炮眼深度的確定在快速掘進數之一，合理炮眼深度的確定在快速掘進中是非常關鍵的，它決定著各工序的工作中是非常關鍵的，它決定著各工序的工作量及完成時間，同時對爆破效果和循環進量及完成時間，同時對爆破效果和循環進尺有重要影響。尺有重要影響。在確定炮眼深度時，要綜合考慮巖石性質、在確定炮眼深度時，

4、要綜合考慮巖石性質、鉆眼機械能力、循環作業方式、支護方式、鉆眼機械能力、循環作業方式、支護方式、炸藥的作功能力等。炸藥的作功能力等。2022-7-59要與配備的鑿巖機能力相適應要與配備的鑿巖機能力相適應 合理炮孔深度應保證鑿巖機有較高的鉆進速度。資料表明：普通氣腿式鑿巖機在相同的鑿巖條件下，采用同一根釬桿鉆眼時，每增加1米炮孔，其鉆眼速度就下降4%10%左右。特別是當炮眼深度超過3米時，由于釬桿與眼壁的摩擦增大，鉆孔速度下降很快。 因此，要實現中深孔爆破，應當選擇功率較大的鑿巖機。2022-7-510要與循環作業方式相適應要與循環作業方式相適應 合理炮孔深度最好要保正每班或每園班完成一個循環，

5、實現正規循環作業。這樣每班工作任務明確，便于生產組織與管理。2022-7-511要與巷道的掘支作業方式相要與巷道的掘支作業方式相適應適應 當巷道采用錨桿或錨網支護時，使循環進尺等于錨桿排距或網寬的整數倍，避免過大的空頂作業。2022-7-512要綜合考慮其他因素要綜合考慮其他因素 要綜合考慮巷道斷面的大小、巖石的堅固性、炸藥作功能力、每班配備的人數、裝載和轉運能力等因素。 2022-7-513在充分考慮上述因素后，在充分考慮上述因素后，再根據作業任務量來確定再根據作業任務量來確定炮孔深度。炮孔深度。2022-7-5143.33.3掏槽技術掏槽技術按一定規律布置的密集炮眼，爆破后形成空洞以及相應

6、的爆破過程統稱為掏槽。掏槽的目的是為后續爆破創造第二個自由面。掏槽爆破是影響巖巷掘進進尺的關鍵因素。要提高掘進的爆破效率，就應選擇與巖性、炸藥性能、起爆器材相適應的掏槽方式和掏槽參數。2022-7-515合理掏槽方式的一般要求：炮眼利用率高，留下的殘眼少；掏槽形式簡單，易于掌握，適應能力強；所形成的槽腔體積大，為后續炮孔爆破提供足夠的補償空間；最大限度利用有限的炮孔數目、減少所需的雷管段別。2022-7-516掏槽方式掏槽方式 掏槽方式一般可分為三種類型：掏槽方式一般可分為三種類型：斜眼掏槽、直眼掏槽、復合掏槽斜眼掏槽、直眼掏槽、復合掏槽（斜眼和直眼混合型）。（斜眼和直眼混合型）。2022-7

7、-517斜眼掏槽斜眼掏槽 斜眼掏槽就是掏槽眼與自由面（掘進工作面）傾斜成一定角度的掏槽。常用的斜眼掏槽主要有以下幾種形式：單向掏槽、錐形掏槽、楔形掏槽、扇形掏槽等四種，在我國煤礦的斜眼掏槽中有8595%是使用楔形掏槽方式。2022-7-5182022-7-519直眼掏槽直眼掏槽 直眼掏槽的特點是所有炮眼都垂直于工作面且相互平行，距離較近。其中有一個或幾個不裝藥的空眼。空眼的作用是給裝藥眼創造自由面和作為破碎巖石的膨脹空間。常用的直眼掏槽主要有以下幾種形式：縫隙掏槽或龜裂掏槽、角柱形掏槽、螺旋掏槽、爆破封口掏槽、臺階掏槽、底眼藥包拋渣掏槽等幾種形式。2022-7-5202022-7-521202

8、2-7-5222022-7-523兩種掏槽方式的優缺點兩種掏槽方式的優缺點斜眼掏槽 優點： (1)適用于各種巖層，槽腔內的巖石拋擲容易； (2)掏槽眼數目較少，炮眼偏斜對炮眼利用率影響不大，不需要技術水平很高的掘進工。 2022-7-524DdDd缺點：(1)炮眼深度受巷道寬度和高度限制，一次爆破進尺有限；(2)巖石拋擲多而遠，易打壞設備、管線和支護結構。直眼掏槽 優點： (1) 炮眼垂直工作面布置，易于實現多臺鉆機同時作業和鉆眼機械化； (2) 炮眼深度不受巷道斷面限制，當炮眼深度改變時，掏槽布置可不改變，只調整裝藥量即可； (3) 巖石拋擲距離小，爆堆集中，不易崩壞巷道內的設備和支架。 缺

9、點： (1) 炮眼數目和炸藥消耗量偏大； (2) 炮眼間距和平行度的誤差對掏槽效果影響較大。2022-7-525復合掏槽復合掏槽 復合掏槽是斜眼掏槽、直眼掏槽相互復合掏槽是斜眼掏槽、直眼掏槽相互組合的掏槽。此掏槽方式主要是針對組合的掏槽。此掏槽方式主要是針對巖石較硬且整體性較強的中深孔爆破，巖石較硬且整體性較強的中深孔爆破，常用的復合掏槽主要有以下幾種形式常用的復合掏槽主要有以下幾種形式的組合：雙楔形復合掏槽、角柱狀掏的組合：雙楔形復合掏槽、角柱狀掏槽與楔形掏槽復合、準直眼強力掏槽槽與楔形掏槽復合、準直眼強力掏槽等幾種形式。雙楔形復合掏槽是我國等幾種形式。雙楔形復合掏槽是我國煤礦目前使用較多的

10、一種復合掏槽形煤礦目前使用較多的一種復合掏槽形式。式。2022-7-5263.4光面爆破在巷道掘進過程中為了控制超欠挖，減小在巷道掘進過程中為了控制超欠挖，減小爆破對圍巖的損傷，普遍采用光面爆破。爆破對圍巖的損傷，普遍采用光面爆破。目前采用的光面爆破主要有：普通光面爆目前采用的光面爆破主要有：普通光面爆破、定向斷裂控制爆破。普通光面爆破主破、定向斷裂控制爆破。普通光面爆破主要是通過多打眼、少裝藥等辦法來實現光要是通過多打眼、少裝藥等辦法來實現光爆目標的；定向斷裂控制爆破則是通過其爆目標的；定向斷裂控制爆破則是通過其他方法，首先使炮孔孔壁特定部位產生應他方法，首先使炮孔孔壁特定部位產生應力集中而

11、產生徑向裂縫，隨后在爆生氣體力集中而產生徑向裂縫，隨后在爆生氣體和爆炸應力波的共同作用下，使徑向裂縫和爆炸應力波的共同作用下，使徑向裂縫持續擴展，形成預期的斷裂面。目前常用持續擴展，形成預期的斷裂面。目前常用的定向斷裂控制爆破方法主要有：沿炮眼的定向斷裂控制爆破方法主要有：沿炮眼縱向的縱向的“V”型槽法和切縫藥包法等兩種型槽法和切縫藥包法等兩種方法。方法。2022-7-527普通光面爆破參數的確定炮眼間距 合理的炮眼間距應保證炮眼間的貫通裂隙完全形成。綜合考慮爆炸應力波和爆生氣體在貫通裂隙形成過程中的作用，炮眼間距可由下面的方法確定：2022-7-5284.54.5全斷面炮孔數量與炮眼布置全斷

12、面炮孔數量與炮眼布置炮眼數目主要同井巷斷面、巖石性質及炸藥性能等因素有關。確定炮眼數目的基本原則是在保證爆破效果前提下，盡可能地減少炮孔數目。2022-7-529炮眼布置的方法炮眼布置的方法(1)總原則：首先布置掏槽眼，然后布置周邊總原則：首先布置掏槽眼，然后布置周邊眼，最后根據斷面大小布置崩落眼。眼，最后根據斷面大小布置崩落眼。(2)掏槽眼通常布置在巷道斷面的中央偏下，掏槽眼通常布置在巷道斷面的中央偏下，并應考慮到能使崩落眼的布置較為均勻。并應考慮到能使崩落眼的布置較為均勻。(3)周邊眼布置在斷面輪廓線上。底眼眼底一周邊眼布置在斷面輪廓線上。底眼眼底一般可超過底板輪廓線般可超過底板輪廓線20

13、0mm。(4) 崩落眼要以槽腔為自由面層層布置，并均崩落眼要以槽腔為自由面層層布置，并均勻地分布在被爆巖體上。勻地分布在被爆巖體上。2022-7-5304.64.6中深孔一次爆破技術中深孔一次爆破技術分次爆破的危害；分次爆破的危害；實現中深孔一次爆破的技術難實現中深孔一次爆破的技術難點；點；實現中深孔一次爆破的途徑；實現中深孔一次爆破的途徑；2022-7-531分次爆破的危害分次爆破的危害目前，我國煤礦在大斷面巖巷掘進中，由于技術條件的限制，大多采用分次爆破方法。分次爆破打眼數量較少，爆破效率較高，但所需的爆破次數多，爆破時間較長，與之相平行的其他工藝也不得不停止，嚴重影響了掘進工作的連續性，

14、不利于組織快速施工。同時分次爆破在第一次響炮后，爆破人員常常在通風時間不足的情況下馬上到掌子面進行第二次爆破的（裝藥）、連線工作，受到第一次爆破所產生的有害氣體的影響，容易產生一氧化碳、氮氧化物中毒事故。此外，由于巖體中結構面的存在，先期爆破極易對后期爆破的炮孔產生破壞，可能使未爆的炸藥裸露，產生空爆現象，極易導致瓦斯爆炸等安全事故。2022-7-532實現中深孔一次爆破的技術難點實現中深孔一次爆破的技術難點1）爆破器材制約炸藥必須根據瓦斯的高低來選用不同等級的許用炸藥，一般來說許用炸藥的等級越高，其爆炸威力就越低，破巖的效果也就越差。煤礦許用毫秒電雷管只有15個段，為了提高爆破效率，對于大斷

15、面的巖石巷道往往很不夠。（美國500ms）起爆器的起爆能力有限，目前我國最大的起爆器是MFB200型，此起爆器名義上可起爆200發電雷管，但在井下往往5070發以上就會出現大量的拒爆現象。2022-7-5332）掏槽技術的制約對于中深孔爆破來說，由于炮孔的加深，孔底的夾制作用增強，使得掏槽更加困難。盡管目前的分層分段直眼掏槽技術已得到一定的應用，但對于大斷面巖巷來說，由于雷管段別的制約也顯得力不從心。在非煤炭系統也有許多高效的掏槽方式，如螺旋掏槽、角柱狀直眼掏槽等均是使用5-8段雷管后才獲得良好爆破效果的。因此，在煤炭系統要實現中深孔一次爆破，實現巖巷快速掘進，尋找高效中深孔掏槽方式非常緊迫。

16、2022-7-5341、井下爆破工作必須由經培訓合格的、井下爆破工作必須由經培訓合格的專職人員擔任，并持證上崗，嚴格執專職人員擔任，并持證上崗，嚴格執行掘進工作面作業規程及其爆破說明行掘進工作面作業規程及其爆破說明書。放炮員下井時必須攜帶便攜式甲書。放炮員下井時必須攜帶便攜式甲烷檢測儀，并嚴格執行公司、礦制定烷檢測儀，并嚴格執行公司、礦制定的火藥領退制度，用多少，領多少，的火藥領退制度，用多少，領多少，用不了的交回火藥庫。爆破作業必須用不了的交回火藥庫。爆破作業必須執行執行“一炮三檢制一炮三檢制”（裝藥前、爆破（裝藥前、爆破前、爆破后檢查瓦斯）。前、爆破后檢查瓦斯）。 2、爆破作業必須嚴格執行

17、“三級鳴哨”（一響撤人、二響爆破、三響解除）、“三保險”（拉線、設置警標、站崗）和“三人連鎖放炮”制度。3、一個掘進工作面嚴禁、一個掘進工作面嚴禁同時使用同時使用2臺發爆器同時臺發爆器同時進行爆破。進行爆破。4、爆破工必須把炸藥、電雷管分開存放在專用的爆炸材料箱內，并加鎖；嚴禁亂扔、亂放。電雷管必須由放炮員運送，炸藥由放炮員或在放炮員監護下由他人背送，背送火藥人員行走中要注意避免接觸電纜和金屬導電體，嚴禁用礦車、皮帶機、運煤機運送火藥和雷管。5、裝藥前，首先必須清除炮、裝藥前，首先必須清除炮眼內的巖粉，再用木質或竹質眼內的巖粉，再用木質或竹質炮棍將藥卷輕輕推入，不得沖炮棍將藥卷輕輕推入，不得沖

18、撞或搗實。炮眼內的各藥卷必撞或搗實。炮眼內的各藥卷必須彼此密接。有水的炮眼，應須彼此密接。有水的炮眼，應使用抗水型炸藥。裝藥后，必使用抗水型炸藥。裝藥后，必須把電雷管腳線懸空，嚴禁電須把電雷管腳線懸空，嚴禁電雷管腳線、爆破母線與運輸設雷管腳線、爆破母線與運輸設備、電氣設備以及掘進機械等備、電氣設備以及掘進機械等導電體相接觸。導電體相接觸。6、炮眼封泥應用水炮泥，水、炮眼封泥應用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分應用粘炮泥外剩余的炮眼部分應用粘土炮泥或用不燃性的、可塑性土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封實。嚴松散材料制成的炮泥封實。嚴禁用煤粉、塊狀材料或其他可禁用煤粉、塊狀材料或其他可燃

19、性材料作炮眼封泥。無封泥燃性材料作炮眼封泥。無封泥、封泥不足或不實的炮眼嚴禁、封泥不足或不實的炮眼嚴禁爆破。嚴禁裸露爆破，嚴禁放爆破。嚴禁裸露爆破，嚴禁放糊炮、非發爆器起爆。糊炮、非發爆器起爆。7、炮眼深度和炮眼的封泥長度應符合下列、炮眼深度和炮眼的封泥長度應符合下列要求：炮眼深度小于要求：炮眼深度小于 0.6m時，不得裝時，不得裝藥、爆破；在特殊條件下，如挖底、刷幫藥、爆破；在特殊條件下，如挖底、刷幫、挑頂確需淺眼爆破時，炮眼深度可以小、挑頂確需淺眼爆破時，炮眼深度可以小于于0.6m，但必須符合下列要求：，但必須符合下列要求：a、每孔、每孔裝藥量不得超過裝藥量不得超過150g；b、炮眼必須封滿、炮眼必須封滿炮泥；炮泥；c、爆破前，必須在爆破地點附近灑、爆破前，必須在爆破地點附近灑水降塵，并檢查瓦斯，濃度超過水降塵，并檢查瓦斯，濃度超過1%不準爆不準爆破；破；d、檢查并加固爆破地點附近支架；、檢查并加固爆破地點附近支架；e、爆破時，必須站好崗并有班組長在現場、爆破時，必