1、毫秒爆破案例分析 摘要：以具体工程实践为背景，在分析了传统瞬发爆破存在问题的基础上，对毫秒爆破方法进行实验研究。通过不断试验，确定了合理的爆破参数，在实际应用中取得了良好的效果，提高了企业经济效益。 下载 关键词：炮采；毫秒爆破；瞬发爆破 在炮采工作面采煤工艺中，最主要的工序是爆破落煤，爆破效果的好坏直接影响着工作面的产量、效率和安全。传统的瞬发爆破存在着劳动强度大、安全性差、落煤效果差、炸药雷管消耗大等缺点，笔者就某矿工程实际特点开展了毫秒爆破实验研究。 一、工程背景 某矿采煤工作面倾斜长在 60 100m之间，走向长 50 150m，煤层倾角15 25 ，煤层厚度 0-3m不等，煤层自燃发
2、火期 1 3月，煤层直接顶为黑色砂质灰岩，较为坚硬，老顶为黑色泥页岩，呈鳞片状，极易冒落，煤层直接底为灰白色铝土质泥岩，性软，且遇水 膨胀。采煤工作面都是采用爆破落煤，人工攉煤，刮板运输机运输，起初使用的是瞬发电雷管，一次起爆 23 发，炮后占用整个循环相当的时间，而且安全性差、工效低。 二、毫秒爆破落煤原理 （一）产生有效的应力迭加作用 由于爆破间隔时间短，后发药包起爆时，前发药包爆炸在煤体中形成的应力波尚未消失，就会产生应力迭加，因而产生良好的破碎效果。 （二）创造了新的自由面作用 先发药包爆破后已形成爆破漏斗，增添了新的自由面。自由面加剧煤体破碎，这样就可起到提高炮眼利用率和节约炸药的
3、作用。 （三）起到减弱地震波强度的作用 先后药包爆破产生的地震波相互干扰，削弱地震波强度；同时爆破产生的地震波在时间上和空间上都分散了，也使地震波的强度大大降低。 三、毫秒爆破参数的确定 （一）爆破器材的确定 该矿属高沼气矿井，且有瓦斯与煤突出的可能性，为此炸药应选用三级煤矿许用安全炸药。发爆器一般选用 MFB一 100型发爆器，最大起爆能力为100 发，根据该矿顶板情况已足够起爆能力。毫秒雷管选用 15 段合格煤矿许用毫秒 ?雷管，其延期时间下规格限为 87.5ms， 上规格限为 112.5ms，符合煤矿安全规程所规定的最后一段延期时间不得超过 130ms的规定。 （二）爆破参数的确定 1.
4、炮眼布置 以往炮眼布置不管是三排眼还是双排眼，都采用对眼布置，眼位相互不错开，影响爆破效果，经过较长时间实践与试验，总结出新的布置原则是：一般依据采高、硬度和有无夹矸来确定。当采高小于 1.5m 时，采用三花眼布置；当采高超过 1.5m 时，采用五花眼布置；当采高在 1.6 2m，煤质较软， f =1 1.5时，可采用三花眼布置；当采高在 1.6 2m，煤质较硬， f 2时 ，应采用五花眼布置。 2.炮眼间距和角度的确定 炮眼间距和角度合理与否直接关系到爆破效果的好坏，以往眼间距一般都为 1m，实际上增大了打眼工作量、工作时间和材料消耗，而该矿大多数采面煤质较软，从实际情况看可以加大眼距。根据
5、多次试验，确定其炮眼间距 1.2 1.4m时较为合适，煤硬取 1.2m，煤松取 1.4m 时效果较好，爆堆集中，爆破装煤率增加。通过对炮眼角度的试验观察，得出合理的角度应是：水平角 80 85 ，底眼俯角和顶眼仰角 5 10 ，当顶板破碎时顶眼打成平眼。 3.装药量和起 爆顺序的确定 装药量以瞬发爆破为基础，通过试验，最后确定为三、二、一，即底眼3 节，中眼 2节，顶眼 1 节，但不是千篇一律，主要根据煤体性质来确定。起爆顺序采用斜切起爆，以毫秒雷管段数 1 5段依次起爆。这种起爆顺序是前段先爆产生了斜切面，对后段雷管起爆相当于增加了一个应力自由面，爆破效果好，崩老塘煤少，同时对顶板震动也小。
6、 4.一次起爆长度的确定 确定合理的一次起爆长度，主要应考虑顶板状况与运输机能力。经多次试验，确定眼距 1.2 1.4 m，装药量采用三、二、一方法，起爆长度 6 13 m效果较好。根据试验确定，顶板爆长一般取 6.5 m，顶板较好爆长可达 13m。该矿工作面配风一般都在 450m3/min 左右，当一次爆长 13m时，自由状态（也称游离状态，存在于煤层或围岩的孔隙、裂缝或空洞中）的甲烷可较快地排出，结合状态（也称吸着状态，存在于煤体内部和固体孔隙的表面上）的甲烷缓慢、持久而均匀地转化自由状态的甲烷放出，对甲烷排放时间和管理影响不大。 四、毫秒爆破的优点 （一）落煤效果好 合理地选择爆破参数，
7、能有效地控制爆堆。由于毫秒爆破先后爆炸炮孔互相撞击，消耗部分 能量，减少炸药抛掷方向所做的功，起到了补充破碎作用，有利于支护使用，且不向采空区抛煤。经过试验 95%以上的煤炮后落在煤壁和溜子道。缩短了攉煤时间，减轻了工人劳动强度。 （二）安全性好 从根本上解决了 “ 一炮三检制 ” 的难度，放炮次数大大减少，有利于“ 一炮三检制 ” 的执行和放炮前后的洒水降尘，从根本上消除了瓦斯和煤尘爆炸的隐患。另外，毫秒爆破总延期控制在 130ms以内，瓦斯来不及泄出，雷管就全部起爆完毕，在安全上得到了进一步的保证。 （三）降低了炸药、钻头消耗 采用毫秒爆破后 ，在保证爆破效果前提下，适当加大炮眼间距，减少
8、了装药量，缩短了打眼时间，节省了钻头消耗，起到了降耗提效作用。 （四）缩短了放炮时间，提高了产量与效率。如工作面斜长 lOOm，一次爆长 lOm，只需放炮 10次左右，每次约 4分钟，只要 40 分钟。而以往的瞬发爆破放炮时间要 250分钟，毫秒爆破在放炮时间上，只要原来的六分之一，大大缩短了放炮时间。 五、结论 根据安全生产需要，首先在采煤工作面试行毫秒爆破，现场试验方法确定工作面爆破合理参数，具有合理、方便、更适合现场特殊性的特点，经过大量试 验分析，获得成功，并加以推广，为矿井安全生产创下了有利条件。现场爆破实验证明，毫秒爆破在深部开采中是完全可以推广使用的，并深受广大职工的欢迎，特别是放炮员的认可。它必将在煤矿安全生产中，尤其是薄煤层或边角煤的回采工作中起到巨大的作用。
