煤矿掘进中深孔爆破技术的有效运用研究

煤矿掘进中深孔爆破技术的有效运用研究

重庆川九建设有限责任公司重庆渝北401140

摘要:中深孔爆破技术是煤矿掘进过程中比较重要的一个环节,其不仅可以对爆破部位进行准确控制,且能提高煤矿掘进的进度。在进行煤矿开采过程中,部分巷道服役的时间比较长,但由于受矿井矿压的影响,传统爆破技术无法保证其掘进进度和质量,而中深孔爆破技术可有效增加循环进尺,缩短辅助作业时间,从而有效提高施工进度和施工质量。本文主要对煤矿掘进中深孔爆破技术进行研究,并对拒爆原因进行分析,然后提出有效的解决对策,同时提出中深孔爆破技术的注意事项,以保证煤矿掘进工作的顺利进行,提高煤矿生产的经济效益。

关键词:煤矿掘进;中深孔爆破技术;拒爆分析;注意事项

1.分析煤矿掘进过程中深孔爆破技术应用策略

1.1做好掏槽准备工作

掏槽工作中就要确保一定的合理性,只有当掏槽设计能够在合理的环境下,才能够有效确保煤矿中的岩体能够彻底粉碎,并能够最大限度提升炮眼的效果,这就推进了煤矿掘进相关的效率。根据目前我国采煤掘进工作的实际情况分析,掏槽方式有三个不同的种类,第一种是直眼掏槽,第二种是斜眼掏槽,第三种是混合掏槽,这三种不同的掏槽需要根据不同的深孔爆破环境而适时选取,并在实际煤矿掘进工作中有效提升工作效率。除此之外,在掏槽工作中,还需要确保安全性,此时掏槽工作效率才得以有效提升。

1.2合理设置深孔爆破中的对炮眼

煤矿掘进中采用深孔爆破相关技术配合,主要的目的是提升采煤矿工作的效率,因此,相关工作人员在设置深孔爆破中的对炮眼时,需要根据煤矿的实际情况而进行具体分析,从而使得对炮眼处于合理的方式。首先,对炮眼极易受到多种不同因素影响,因此,在设置对炮眼时,一定要在确保安全性的前提下才能够重点提升采煤矿工作的效率;其次,设定炮眼的位置,煤矿掘进采用深孔爆破,在实施爆破工作前,就要高度重视炮眼位置,一方面是保证其合理设计,另一方面是在煤矿掘进过程中结合井下岩质结构而综合考虑,使得对炮眼能够在科学合理的范围内发挥自身的作用;最后,设计对炮眼工作中,还需要做好最后位置的确认。

1.3爆破起爆方式掘进中的应用

煤矿掘进中,为使中深孔爆破效果得到提高,要求做好炸药传爆长度的控制,而这种控制目标的实现关键在于起爆方式的选择。近年来煤矿爆破作业中,可选用的方式主要以反向爆破为主,其在优势上主要表现为:将起爆药置于炮孔内部,可使爆炸气体静作用、应力波动作用等持续时间得到延长;起爆过程中因爆速处于不断叠加状态,加上应力波的作用,能够使岩体破碎效果得到提升。但需注意,在该种爆破方式利用下,为使炮眼利用率得到提高,应注意在装药过程中起爆药以内与以外应分别选择正向与反向形式,这种正方向在比例控制上可保持到1:3,且在起爆药尾部进行雷管的装设,这样能够促进起爆效率的提高。另外,在装药量确定方面,也需以岩性特征为依据,可利用相应的公式完成单孔装药量的确定。

1.4爆破作业中的注意事项

中深孔爆破技术应用下,为使爆破效果得到提高,还应考虑到其他相关问题,如在爆破位置选择方面,应保证该位置在地质条件上达到爆破要求,且前期三掘三喷工作应落实到位,使空顶时间得到控制。同时,在作业过程中,由于裂隙方向难以得到保障,且岩体破坏程度无法被有效控制,容易为操作人员带来安全威胁,所以施工操作中安全防护工作极为重要。另外,为使中深孔爆破过程顺利开展,相关的运输工作、供电工作以及通风等都需得到保证,其有利于生产作业时间的缩短。

2.中深孔爆破技术的拒爆原因及解决措施

2.1拒爆原因

在客观条件以及各种因素的影响下,任何爆破现场都有可能存在拒爆现象,拖延了施工进度的同时,更为爆破工作埋下安全隐患。一旦发生拒爆现象,工作人员必须在第一时间内分析拒爆原因,积极采取有效措施妥善处理。从笔者的工作经验来说,拒爆现象的产生原因主要有三个:

起爆器质量不达标。应用最广泛的是防爆型电容式起爆器,如果长期使用,极易引起电容量和电压降低,电量不足以让起爆器工作,从而导致拒爆现象。

电爆网路连接不规范。在中深孔爆破技术中,最常用的电爆网路连接方式是串联,母线电阻一旦太大,就可能出现网路连接断路现象,进而发生错误连接或者漏接的情况。如果爆破环境不够干燥,或者线路接头松动,都有可能引起网路漏电,从而造成拒爆现象。

雷管脚线出现问题,包括雷管脚线绝缘破损,以及接触无效等情况,都有可能让爆破无法顺利进行。

2.2解决措施

当拒爆现象发生时,工作人员首先要做的是找出拒爆原因并进行全面分析,根据成因当机立断地采取解决措施,安全妥当地处理拒爆问题,保证后续的煤矿掘进工作能够按时开展。

第一、查找拒爆原因。当存在拒爆的情况时,负责人应该立即进行指导和处理,确定导致拒爆的原因,为接下来采取处理措施做好准备。

第二、如果是连接原因所引起的拒爆,应该立即采取措施重新连线,并继续进行爆破。需要注意的是,在对爆破处理的时候,为了保证安全,一律不得使用工具将起爆炸药取出,或者是将雷管撤出。正确的处理方式是:在拒爆炮眼30cm左右,重置与拒爆炮眼齐平的新炮眼,然后实施再次爆破。这样就能够保证起爆的安全,又能够达到相应的起爆效果。

第三、当拒爆炮眼处理完成之后,施工人员应该做好自己的工作,对炸落的块体进行及时检查,搜集和处理尚未起爆的雷管。尤其要注意的是,为了确保施工的安全,避免险情的出现,在拒爆处理的现场,严禁进行其它无关的作业。

3.深孔爆破技术存在的问题

3.1电缆线路不合格

中深孔爆破通常采用电爆破的方式,一旦发生电缆连接混乱的情况,将会导致起爆顺序的混乱,对整个爆破工程造成非常不利的影响。此外,若引爆电缆的连接长期处于潮湿环境或被水侵蚀而出现漏电现象,将会造成雷管拒爆情况。

3.2起爆器质量不合格

起爆器在整个爆破工程中起到举足轻重的作用,它直接关系到深孔爆破的效果。若起爆器质量不合格、技术达不到要求,将会引起一系列爆破问题,对整个工程造成不利影响。尤其对于一些长时间使用的起爆器,将该类起爆器继续投入爆破作业将会产生电容容量降低的情况,使传导至雷管的电压不足,电量无法达到爆破要求,从而造成雷管拒爆现象。

3.3雷管脚线接触不佳

在深孔爆破中雷管脚线接触不佳或绞线绝缘破裂,均会造成雷管拒爆的现象。为了能达到顺利起爆的作用,雷管脚线应做到有效的接触,然而在实际操作中,常出现脚线金属线断裂或绝缘破裂的现象,使得雷管处于不稳定状态,从而发生拒爆或误爆的现象,对爆破技术的安全性带来巨大的隐患。

4.结束语

在煤矿掘进生产过程中,一般需进行爆破作业,而传统浅眼爆破方式已无法更好地满足煤矿掘进生产,大大降低了掘进生产效率。而中深孔爆破技术的出现,有效解决了上述不足,其不仅可有效提升循环作业进度,且还能降低煤矿生产过程中的资金投入力度,从而确保煤矿企业的经济效益。但在进行中深孔爆破作业时,要对煤矿的各项爆破参数进行分析,严格按照爆破作业规范进行操作,从而确保煤矿爆破掘进作业的顺利进行。

参考文献:

[1]吕鹏飞.聚能爆破煤体增透及裂隙生成机理研究[D].中国矿业大学(北京),2014.

[2]邓光茂.云锡1360基础平台掏槽爆破参数优化设计及数值模拟研究[D].昆明理工大学,2014.

[3]赵井清.深孔预裂球状药包爆破一次成井技术研究[D].中南大学,2014.

[4]王智峰.地下开采深孔拉槽爆破掏槽方式优化研究[D].武汉工程大学,2014.

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